CN112659835B - 空气弹簧及多连杆独立悬架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空气弹簧及多连杆独立悬架，所述空气弹簧上盖；气囊，设于上盖下方，其顶端通过第一卡环与上盖连接；气囊内壁上设有第一约束环，将气囊分为两段，上段气囊外露部分采用至少两层顺线帘子线，气囊其他部分采用交叉帘子线；活塞，设于气囊下方，与上盖、气囊组成密封容器，活塞顶端外缘通过第二卡环与气囊连接；底座，设于活塞下方，其上端与活塞连接；轴承，设于底座与活塞之间，与底座上端连接；约束罩，设于下段气囊外壁上，与第一约束环和下段气囊连接为一体。本发明解决了传统空气弹簧不能实现扭转和偏转的问题，安装空间小，成本低，使用寿长。

Description

空气弹簧及多连杆独立悬架

技术领域

本发明属于交通技术领域，涉及乘用车独立悬架，具体地说，涉及一种空气弹簧及多连杆独立悬架。

背景技术

目前，乘车用独立悬架的型式多采用前悬麦弗逊式结构或者双叉臂式结构，后悬多连杆式结构。在上述所有独立悬架型式中采用减振型式的悬架又分为螺旋弹簧减振器和空气弹簧减振器两种配置方式。螺旋弹簧减振器刚度大，舒适性差，但使用寿命长；空气弹簧减振器具有非线性特性，承载范围大，刚度随载荷变化，固有频率低、载荷变化时固有频率基本不变，能够保持高度不变，同时与电控系统匹配使用，大大提高了整车平顺性，但结构复杂，成本高。

随着科技发展，乘客对乘坐车辆舒适性要求不断提高，电控空气悬架随之产生，且普及率越来越高。作为电控空气悬架核心零部件的空气弹簧成为提高舒适性的关键，目前常用状态空气弹簧虽然能够提高乘坐车辆的舒适性，但不能作为结构件传递扭转及偏转等方向力，需要配合其他实现扭转及偏转功能的配件，存在安装空间大、成本高的问题。

发明内容

本发明针对现有多连杆独立悬臂空气弹簧存在难以扭转、偏转等上述问题，提供了一种能够扭转和偏转的空气弹簧及多连杆独立悬臂，安装空间小，成本低。

为了达到上述目的，本发明提供了一种空气弹簧，包括：

上盖；

气囊，设于上盖下方，其顶端通过第一卡环与上盖连接；气囊内壁上设有第一约束环，将气囊分为两段，上段气囊外露部分采用至少两层顺线帘子线，气囊其他部分采用交叉帘子线；

活塞，设于气囊下方，与上盖、气囊组成密封容器，活塞顶端外缘通过第二卡环与气囊连接；

底座，设于活塞下方，其上端与活塞连接；

轴承，设于底座与活塞之间，与底座上端连接；

约束罩，设于下段气囊外壁上，与第一约束环和下段气囊连接为一体。

进一步的，还包括橡胶护罩，设于上段气囊外壁上，其外壁上设有第二约束环，橡胶护罩下端与约束罩上端连接。

优选的，橡胶护罩下端通过扣环与约束罩上端连接。

进一步的，还包括防尘罩，其上端与约束罩下端连接，其下端与活塞配合。

优选的，防尘罩上端通过金属扎带与约束罩下端连接，防尘罩下端通过卡扣结构与活塞约束配合。

优选的，底座上端设有倒扣结构，活塞和轴承均通过倒扣结构与底座连接。

优选的，轴承内部分为上层、中间层和下层，上层与活塞连接，下层与底座连接，中间层为由润滑、耐磨材料制作而成的结构体。

进一步的，还包括气嘴，气嘴安装于活塞上。

优选的，所述气囊为由尼龙线和橡胶经160℃-180℃高温硫化为一体的弹性体，上段气囊外露部分的顺线帘子线采用平行顺线工艺制作而成。

为了达到上述目的，本发明还提供了一种多连杆独立悬架，包括空气弹簧减振器，所述空气弹簧减振器采用上述空气弹簧。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

(1)本发明通过结构设计及气囊工艺结合，替代多连杆独立悬架中扭杆和拉杆的功能或其他实现扭转和偏转功能的部件，即：在结构上，通过约束罩与气囊及设于气囊内的第一约束环收口配合，将气囊分为两段运动变形区间，工艺上，上段气囊外露部分采用至少两层顺线帘子线，在整车转向或扭转运动中，使气囊作为结构件产生扭转，实现振动作用，减少了整体悬架其他扭转、偏转功能件，降低成本；同时，轴承在空气弹簧偏转及扭转过程中可以产生转动，抵消气囊的转动，使气囊只产生垂向运动，延长了气囊的疲劳寿命。

(2)本发明下段气囊通过约束罩约束，上段气囊通过第二约束环和橡胶护罩约束，在充气状态约束气囊的外径膨胀，还可以提高空气弹簧的爆破压力，利于大吨位乘用车悬架的布置空间有限的前提下使用。

(3)本发明采用三罩设计，对气囊进行保护，其中，上段气囊采用橡胶护罩，下段气囊部分采用约束罩，空气弹簧底部与活塞之间采用防尘罩，三罩依次顺序连接，有效防止外物(例如：石子、灰尘、雨水等)进入空气弹簧气囊部分，对气囊产生损伤，降低气囊损坏几率，改善工作环境，延长空气弹簧使用寿命，降低维修成本。

附图说明

图1为本发明实施例空气弹簧的结构示意图；

图2为本发明实施例气囊的结构示意图；

图3为图2的A-A向剖面图；

图4为本发明实施例本发明实施例轴承的结构示意图；

图5为图4的A-A向剖面图。

图中，1、上盖，2、气囊，201、上扣压端，202、顺线帘子线，203、交叉帘子线，204、下扣压端，205、中间扣压处，3、第一卡环，401、第一约束环，402、第二约束环，5、活塞，6、第二卡环，7、底座，8、轴承，801、上层、802、中间层，803、下层，9、约束罩，10、橡胶护罩，11、扣环，12、防尘罩，13、金属扎带，14、气嘴。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1：参见图1、图3，一种空气弹簧，包括：

上盖1；

气囊2，设于上盖1下方，气囊2的顶端(即上扣压端201)通过第一卡环3与上盖1连接；气囊2内壁上设有第一约束环401，将气囊2分为两段，上段气囊外露部分采用两层顺线帘子线202，气囊其他部分采用交叉帘子线203；

活塞5，设于气囊2下方，与上盖1、气囊2组成密封容器，活塞5顶端外缘通过第二卡环6与气囊2连接；

底座7，设于活塞5下方，底座7上端与活塞5连接；

轴承8，设于底座7与活塞5之间，与底座7上端连接；

约束罩9，设于下段气囊外壁上，与第一约束环401和下段气囊连接为一体。

上述空气弹簧结构简单、占用空间小，通过第一约束环和约束罩挤压后，将气囊分为连段运动变形区间，上段气囊外露部分在工艺上采用两层顺线帘子线，在针车转向或扭转运动过程中，在下段气囊固定不变情况下，通过上段气囊外露部分实现扭转及偏转，从而实现振动作用，同时活塞及轴承与底座产生转动，抵消气囊的转动，使气囊只产生垂向运动，进而提气囊的疲劳寿命，解决了传统空气弹簧不能实现扭转和偏转的问题。

继续参见图1，上述空气弹簧还包括橡胶护罩10，设于上段气囊外壁上，橡胶护罩10的外壁上设有第二约束环402，橡胶护罩10的下端与约束罩9上端连接。橡胶护罩与第二约束环配合，在充气状态约束气囊的外径膨胀，还可以提高空气弹簧的爆破压力，更有利于大吨位乘用车悬架布置空间有限的前提下使用。

具体地，继续参加图1，橡胶护罩10上设有排气槽1001。通过排气槽进出气体和散热，避免橡胶护罩内部形成真空，便于空气弹簧运动上下运动过程。

具体地，继续参见图1，橡胶护罩10下端通过扣环11与约束罩9上端连接。

继续参见图1，上述空气弹簧还包括防尘罩12，该防尘罩12上端与约束罩9下端连接，该防尘罩12下端与活塞5配合。具体地，防尘罩为由铝材制作而成的罩体，采用铝制防尘罩的目的在于在足够强度约束胶囊外径的前提下，减轻重量。

具体地，继续参见图1，防尘罩12上端通过金属扎带13与约束罩9下端连接，防尘罩12下端通过卡扣结构与活塞5约束配合。

具体地，继续参见图1，底座7上端设有倒扣结构，活塞5和轴承8均通过倒扣结构与底座7连接。

具体地，继续参见图1并参见图5，轴承8内部分为上层801、中间层802和下层803，上层801嵌入至活塞5底部，下层803嵌入至底座7上，中间层802夹于上层801与下层803之间，中间层为由润滑、耐磨材料制作而成的结构体。空气弹簧发生扭转时，轴承上层跟随活塞进行选择，轴承下层跟随底座固定不动，通过中间层实现轴承旋转功能。

继续参见图1，上述空气弹簧还包括气嘴14，气嘴14安装于活塞5上。具体地，气嘴通过螺纹直接安装在活塞上，由气嘴上自带的下橡胶O形密封圈挤压，形成密封作用，也可以在活塞与气嘴之间设置橡胶密封圈，实现密封作用。本实施例所述空气弹簧通过气嘴向气囊内部充入压缩空气，实现空气弹簧的承载和减振作用，即实现衰减运动、缓和冲击。

本实施例中，所述气囊为由尼龙线和橡胶经170℃高温硫化使尼龙线与橡胶产生过化学反应融合为一体的弹性体，上段气囊外露部分的两层顺线帘子线采用平行顺线工艺制作而成。

本实施例上述空气弹簧主要装用多连杆独立悬架的乘用车，例如：奔驰E级全系，宝马3系、5系，一汽大众奥迪A4L及A6L，上海大众的帕萨特以及众多车型，所述多连杆独立悬架是普及率较高的悬架。

实施例2：一种空气弹簧，与实施例1不同的是，本实施例中，所述气囊为由尼龙线和橡胶经160℃高温硫化使尼龙线与橡胶产生过化学反应融合为一体的弹性体，上段气囊外露部分的三层顺线帘子线采用平行顺线工艺制作而成。

本实施例上述空气弹簧主要装用多连杆独立悬架的乘用车，例如：奔驰E级全系，宝马3系、5系，一汽大众奥迪A4L及A6L，上海大众的帕萨特以及众多车型，所述多连杆独立悬架是普及率较高的悬架。

实施例3：一种空气弹簧，与实施例1不同的是，本实施例中，所述气囊为由尼龙线和橡胶经180℃高温硫化使尼龙线与橡胶产生过化学反应融合为一体的弹性体，上段气囊外露部分的二层顺线帘子线采用平行顺线工艺制作而成。

本实施例上述空气弹簧主要装用多连杆独立悬架的乘用车，例如：奔驰E级全系，宝马3系、5系，一汽大众奥迪A4L及A6L，上海大众的帕萨特以及众多车型，所述多连杆独立悬架是普及率较高的悬架。

实施例4：本发明还提供了一种多连杆独立悬架，包括空气弹簧减振器，所述空气弹簧减振器采用上述实施例1或实施例2或实施例3所述空气弹簧。

本实施例中，多拉杆独立悬架采用实施例1所述空气弹簧，空弹簧通过第一约束环和约束罩挤压后，将气囊分为连段运动变形区间，上段气囊外露部分在工艺上采用两层顺线帘子线，在针车转向或扭转运动过程中，在下段气囊固定不变情况下，通过上段气囊外露部分实现扭转及偏转，从而实现振动作用，同时活塞及轴承与底座产生转动，抵消气囊的转动，使气囊只产生垂向运动。空气弹簧可以作为结构件传递扭矩及偏转等方向力，替代多连杆独立悬架中扭杆和拉杆的功能或其他实现该功能的部件，简化了多连杆独立悬架的结构，节约安装空，降低了成本。

本实施例上述多连杆独立悬架适用于奔驰E级全系，宝马3系、5系，一汽大众奥迪A4L及A6L，上海大众的帕萨特以及众多其他车型等需要多连杆独立悬架的乘用车。

上述实施例用来解释本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种空气弹簧，其特征在于，包括：

上盖(1)；

气囊(2)，设于上盖(1)下方，其顶端通过第一卡环(3)与上盖(1)连接；气囊(2)内壁上设有第一约束环(401)，将气囊(2)分为两段，上段气囊外露部分采用至少两层顺线帘子线，气囊其他部分采用交叉帘子线；

活塞(5)，设于气囊(2)下方，与上盖(1)、气囊(2)组成密封容器，活塞(5)顶端外缘通过第二卡环(6)与气囊(2)连接；

底座(7)，设于活塞(5)下方，其上端与活塞(5)连接；

轴承(8)，设于底座(7)与活塞(5)之间，与底座(7)上端连接；

约束罩(9)，设于下段气囊外壁上，与第一约束环(401)和下段气囊连接为一体

还包括橡胶护罩(10)，设于上段气囊外壁上，其外壁上设有第二约束环(402)，橡胶护罩(10)下端通过扣环(11)与约束罩(9)上端连接。

2.如权利要求1所述的空气弹簧，其特征在于，橡胶护罩(10)上设有排气槽(1001)。

3.如权利要求1所述的空气弹簧，其特征在于，还包括防尘罩(12)，其上端与约束罩(9)下端连接，其下端与活塞(5)配合。

4.如权利要求3所述的空气弹簧，其特征在于，防尘罩(12)上端通过金属扎带(13)与约束罩(9)下端连接，防尘罩(12)下端通过卡扣结构与活塞(5)约束配合。

5.如权利要求1所述的空气弹簧，其特征在于，底座(7)上端设有倒扣结构，活塞(5)和轴承(8)均通过倒扣结构与底座(7)连接。

6.如权利要求5所述的空气弹簧，其特征在于，轴承(8)内部分为上层(801)、中间层(802)和下层(803)，上层(801)与活塞(5)连接，下层(803 )与底座(7)连接，中间层为由润滑、耐磨材料制作而成的结构体。

7.如权利要求1所述的空气弹簧，其特征在于，还包括气嘴(14)，气嘴(14)安装于活塞(5)上。

8.如权利要求1所述的空气弹簧，其特征在于，所述气囊为由尼龙线和橡胶经160℃-180℃高温硫化为一体的弹性体，上段气囊外露部分的顺线帘子线层采用平行顺线工艺制作而成。

9.一种多连杆独立悬架，包括空气弹簧减振器，其特征在于，所述空气弹簧减振器采用如权利要求1-8任意一项所述空气弹簧。

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