CN113635723B - 带有x形推力杆的空气悬架系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种带有X形推力杆的空气悬架系统及车辆。空气悬架系统通过固定支架安装于车辆中后桥和车辆横梁，通过将X形推力杆与车辆横梁以及车辆中后桥连接，将I形推力杆与固定支架和车辆中后桥连接，并保证I形杆和X形杆平行。使得整个车辆悬架系统构成一个稳定的平行四边形。整体结构简单，X形推力杆的运用提升了空气悬架系统的侧倾刚度，两大推力杆和车辆中后桥结合形成平行四边形结构，使得杆系连接处的受力方向单一，通过对杆系等零部件的受力分析，可以更好的对零部件进行轻量化的匹配设计。解决了现有技术中空气悬架系统的侧倾刚度提升需求和系统轻量化需求难以同时满足的矛盾问题。

Description

带有X形推力杆的空气悬架系统及车辆

技术领域

本申请涉及车辆底盘技术领域，特别是涉及一种带有X形推力杆的空气悬架系统及车辆。

背景技术

随着车辆底盘技术的发展，出现了空气悬架系统技术，该技术通过将车架和车轴弹性连接起来，以缓和车辆行驶过程中由于路面不平传递给车架的冲击载荷，进而消减由此引起的震动，提升驾驶舒适度。现有技术中，空气悬架系统中常常采用V杆空气悬架系统，并配置空心横向稳定杆或实心加粗横向稳定杆来保证空气悬架系统的稳定性。

然而，目前的空气悬架系统中，配置空心横向稳定杆的整车存在着侧倾刚度较差的问题，配置实心横向稳定杆的整车虽然侧倾刚度能够有一定的提升，但存在着重量成本增大的问题。也即，现有技术中的空气悬架系统的侧倾刚度要求和重量要求难以同时满足。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中的空气悬架系统的侧倾刚度和重量成本难以平衡的问题，提供一种既能保证空气悬架系统的侧倾刚度又能控制空气悬架系统的重量的带有X形推力杆的空气悬架系统及车辆。

根据本申请的一个方面，提供一种带有X形推力杆的空气悬架系统及车辆，包括

一种带有X形推力杆的空气悬架系统，通过固定支架安装于车辆中后桥和车辆横梁及车辆纵梁，其特征在于，所述固定支架具有彼此相对的第一端和第二端，所述固定支架的所述第一端连接于车辆横梁及车辆纵梁；

所述带有X形推力杆的空气悬架系统包括关于所述固定支架对称排布的第一悬架系统和第二悬架系统；

所述第一悬架系统包括：

I形推力杆，一端连接于所述车辆中后桥，所述I形推力杆的另一端连接于所述固定支架的所述第二端；以及

X形推力杆和两个桥上支架，所述X形推力杆的一端通过两个所述桥上支架连接于所述车辆中后桥，所述X形推力杆的另一端连接于所述车辆横梁；

其中，所述I形推力杆的纵长延伸方向和所述X形推力杆的所在平面彼此平行。

在其中一个实施例中，所述桥上支架包括彼此相对的两个推力杆配合面和桥壳配合面；

两个所述推力杆配合面上均开设有安装孔，两个所述桥上支架通过所述安装孔与所述两个所述推力杆配合面连接；

所述桥上支架通过所述桥壳配合面与所述车辆中后桥焊接连接；

其中，所述推力杆配合面所在的平面与所述桥壳配合面所在的平面呈夹角设置。

在其中一个实施例中，所述桥壳配合面在预设位置设有豁口。

在其中一个实施例中，所述X形推力杆具有一中轴线，所述X形推力杆靠近所述车辆横梁的一端关于所述中轴线不对称，所述X形推力杆靠近所述车辆中后桥的一端关于所述中轴线对称，且所述X形推力杆的中间局部挖空。

在其中一个实施例中，所述X形推力杆与所述车辆横梁的连接处设有球头，且连接所述X形推力杆与所述车辆横梁的球头的球心的中轴线与所述车辆横梁的纵长方向夹角为15°-30°。

在其中一个实施例中，所述X形推力杆与所述桥上支架的连接处设有球头，且连接所述X形推力杆与所述桥上支架的球头的球心的中轴线与所述车辆横梁的纵长方向平行。

在其中一个实施例中，所述X形推力杆与所述桥上支架通过带胶双头螺栓连接；

且所述带胶双头螺栓的顶部设有六角结构。

在其中一个实施例中，所述X形推力杆与所述车辆横梁通过第二连接螺栓连接，且所述第二连接螺栓顶部具有啮合齿。

在其中一个实施例中，所述第一悬架系统还包括与所述I形推力杆的纵长方向平行的托臂；

所述托臂连接于所述车辆中后桥，所述托臂包括位于其与所述车辆中后桥的连接处两侧的第一臂和第二臂；

其中，所述第一臂相较于所述第二臂更靠近所述固定支架；且

所述第一臂的长度小于所述第二臂的长度。

在其中一个实施例中，所述第一悬架系统包括多个空气弹簧；

所述空气弹簧安装于所述托臂的两端，以连接车辆车身与所述托臂。

在其中一个实施例中，所述第一悬架系统还包括多个适配座，所述托臂与所述空气弹簧通过所述适配座连接。

本申请还提供一种车辆，其特征在于，所述车辆包括以上任一带有X形推力杆的空气悬架系统。

上述带有X形推力杆的空气悬架系统及车辆，通过将X形推力杆与车辆横梁以及车辆中后桥连接，将I形推力杆与固定支架和车辆中后桥连接，并保证I形杆和X形杆平行。使得整个车辆悬架系统构成一个稳定的平行四边形。整体结构简单，X形推力杆的运用提升了空气悬架系统的侧倾刚度，两大推力杆和车辆中后桥结合形成平行四边形结构，使得杆系连接处的受力方向单一，通过对杆系等零部件的受力分析，可以更好的对零部件进行轻量化的匹配设计。解决了现有技术中空气悬架系统的侧倾刚度提升需求和系统轻量化需求难以同时满足的矛盾问题。

附图说明

图1为本申请一实施例中的带有X形推力杆的空气悬架系统的安装结构图；

图2为本申请一实施例中的带有X形推力杆的空气悬架系统的安装结构的侧视图；

图3为本申请一实施例中的带有X形推力杆的空气悬架系统的桥上支架结构图；

图4为本申请一实施例中的带有X形推力杆的空气悬架系统的X形推力杆的侧视图；

图5为本申请一实施例中的带有X形推力杆的空气悬架系统的X形推力杆安装状态结构图；

图6为本申请一实施例中的带有X形推力杆的空气悬架系统的第一连接螺栓结构图；

图7为本申请一实施例中的带有X形推力杆的空气悬架系统的第二连接螺栓结构图。

固定支架1、车辆中后桥2、车辆横梁31、车辆纵梁32、I形推力杆4、X形推力杆5、球头51、第一连接螺栓52、第二连接螺栓53、桥上支架6、推力杆配合面61、桥壳配合面62、豁口63、托臂7、第一臂71、第二臂72、空气弹簧73、适配座74。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如背景技术所述，目前的空气悬架系统常常采用V杆空气悬架系统，并配置空心横向稳定杆或实心加粗横向稳定杆来保证空气悬架系统的稳定性。而目前所采用的空心横向稳定杆存在着侧倾刚度不足，实心横向稳定杆存在着重量成本大的问题，难以同时满足空气悬架的侧倾刚度需求和轻量化需求。

因此，有必要提供一种空气悬架系统和车辆，通过对其装配结构的精细设计以同时满足车辆空气悬架系统对侧倾刚度的需求和轻量化的需求。

参阅图1和图2，图1示出了本申请一实施例中的带有X形推力杆的空气悬架系统的安装结构图，图2示出了本申请一实施例中的带有X形推力杆的空气悬架系统的安装结构的侧视图。

结合图1和图2所示，本申请一实施例提供了一种带有X形推力杆的空气悬架系统，通过固定支架1安装于车辆中后桥2和车辆横梁31及车辆纵梁32，固定支架1具有彼此相对的第一端和第二端，且固定支架1的第一端连接于车辆横梁31及车辆纵梁32。空气悬架系统包括关于固定支架1对称排布的第一悬架系统和第二悬架系统。第一悬架系统包括I形推力杆4、X形推力杆5和两个桥上支架6。

具体地，I形推力杆4的一端连接于车辆中后桥2，I形推力杆4的另一端连接于固定支架1的第二端。X形推力杆5的一端通过两个桥上支架6连接于车辆中后桥2，X形推力杆5的另一端连接于车辆横梁3。其中，I形推力杆4的纵长延伸方向和X形推力杆5的所在平面彼此平行。

也就是说，对于第一悬架系统而言，固定支架1、I形推力杆4、X形推力杆5、车辆中后桥2构成了一个四边形。对于整个带有X形推力杆的空气悬架系统而言，I形推力杆4、X形推力杆5、车辆中后桥2构成了一个平行四边形。一方面，平行四边形的结构能够减小空气悬架的推力杆系在工作过程中上下跳动的倾角变化，保证传动轴合理的动力线夹角。另一方面，平行四边形的结构使得空气悬架系统的受力情况更好更单一，更便于空气悬架系统的轻量化设计。

整体而言，整个带有X形推力杆的空气悬架系统的主要部件仅由X形推力杆5、I形推力杆4、桥上支架6、固定支架1构成。其中，X形推力杆5在具备导向功能的同时，也具备侧倾稳定性高、空气悬架系统集成性高、零部件数量少的优点，也方便进一步的轻量化设计。解决了现有技术中轻量化需求和侧倾稳定性需求要同时满足的矛盾。

参阅图3、图4和图5，图3示出了本申请一实施例中的带有X形推力杆的空气悬架系统的桥上支架6结构图，图4示出了本申请一实施例中的带有X形推力杆的空气悬架系统的X形推力杆5的侧视图，图5示出了本申请一实施例中的带有X形推力杆的空气悬架系统的X形推力杆5安装状态结构图。

如图4所示，在本申请的一实施例中，X形推力杆5具有一中轴线，所述X形推力杆5靠近所述车辆横梁32的一端关于所述中轴线不对称，不对称结构以保证安装和扭紧空间，与车辆中后桥连接的一端为水平结构，保证与车辆中后桥2的传递受力，不发生窜动。所述X形推力杆5靠近所述车辆中后桥2的一端关于所述中轴线对称，且所述X形推力杆5的中间局部挖空。以减轻本申请中空气悬架系统的重量，实现轻量化设计。

如图3所示，在本申请的一实施例中，桥上支架6包括彼此相对的两个推力杆配合面61和桥壳配合面62。其中，推力杆配合面61和X形推力杆52的一端的两个连接处连接，桥壳配合面62和车辆中后桥2连接。

进一步地，两个推力杆配合面61上均开设有安装孔，两个桥上支架6通过安装孔与两个推力杆配合面61连接，桥上支架6通过桥壳配合面62与车辆中后桥2焊接连接。

优选地，桥上支架6与桥壳配合面62的连接方式为焊缝连接，通过焊缝连接能够保证桥上支架6与桥壳配合面62的连接强度。

更进一步地，推力杆配合面61所在的平面与桥壳配合面62所在的平面呈夹角设置，以保证X形推力杆5在车辆空气悬架中满足平行四边形法则，进而保证X形推力杆5的受力情况，能够进一步的实现托臂7及桥上支架6的轻量化设计。

具体地，桥上支架6为偏心结构，推力杆配合面61有两个，且每个推力杆配合面61上均开设有安装孔，安装孔上设有内螺纹，每个推力杆配合面61均通过该安装孔与X形推力杆5的一端连接。桥壳配合面62为一个宽大的平面，保证当桥壳配合面62和固定支架1配合时，固定支架1和桥壳之间的焊缝强度。

更进一步地，在本申请的一些实施例中，桥壳配合面62在预设位置上设有豁口63。一方面，当空气悬架系统工作时，X形推力杆5和车辆中后桥2之间的会产生一定的挤压，在桥上支架6的桥壳配合面62上设置一个豁口63，能够提供一个挤压空间，也即，豁口63能够保证固定支架1的表面与桥壳的表面能够良好的贴合；另一方面，豁口63的设计能够满足整个空气悬架系统的轻量化需求。

如图4和图5所示，在本申请一实施例中，X形推力杆5与车辆横梁3的连接处设有球头51。由于X形推力杆5与车辆横梁3的自身形状因素，为了保证其能够完好贴合以使得X形推力杆5在与车辆横梁3的连接处受力单一以更便于对杆件及连接件进行轻量化设计，连接X形推力杆5与车辆横梁3的球头51的球心的中轴线与车辆横梁3的纵长方向具有夹角。

作为本申请一优选的实施例，连接X形推力杆5与车辆横梁3的球头51的球心的中轴线与车辆横梁3的纵长方向的夹角为15°-30°

进一步地，X形推力杆5于桥上支架6的连接处也设有球头51，由于桥上支架6的设计中两个推力杆配合面61相对于桥壳配合面62呈夹角设置，连接X形推力杆5与桥上支架6的球头51的球心的中轴线与车辆横梁3的纵长方向平行。即可保证X形推力杆5在与车辆横梁3的连接处受力单一以更便于对杆件及连接件进行轻量化设计。

在本申请一实施例中，X形推力杆5与桥上支架6通过第一连接螺栓52连接，通过螺栓连接能够更方便于拆卸，以方便汽车空气悬架系统生产过程中的制造与装配。

参阅图6，图五示出了本申请一实施例中的带有X形推力杆的空气悬架系统的第一连接螺栓52结构图。

具体地，如图6所示，第一连接螺栓52的顶部设有六角结构。第一连接螺栓52由双头螺柱顶部锻造出六角头而成，方便制造与安装过程中的装配和夹紧。

优选地，第一连接螺栓52为带胶双头螺栓加工而成，带胶双头螺栓具有更大的强度和更好的防松效果以及更好的装配性。其中，带胶双头螺栓的两端还设有外螺纹，带胶双头螺栓的顶部还锻造出六角头，以方便安装过程中的装配和夹紧以及后续的维修工作。此外，在安装过程中，需要在第一连接螺栓52上预涂胶水，以防止第一连接螺栓52的松动影响车辆空气悬架的稳固性。

进一步地，在第一连接螺栓52和桥上支架6的交接处，第一连接螺栓52和桥上支架6通过连接螺母配合，以防止第一连接螺栓52的松动。多重保护使得第一连接螺栓52相对于桥上支架6的稳固性，同时进一步的保证X形推力杆5相对于车辆中后桥2的安装的牢固性，使得推力杆件的受力方向简单化，方便进一步地对车辆空气悬架系统进行轻量化设计。

参阅图7，图7示出了本申请一实施例中的带有X形推力杆的空气悬架系统的第二连接螺栓53的结构图。

具体地，如图7所示，X形推力杆5与车辆横梁3通过第二连接螺栓53连接，且第二连接螺栓53顶部具有啮合齿。

优选地，该啮合齿分布于第二连接螺栓53靠近车辆横梁3的面，以防止安装后的第二连接螺栓53相较于车辆横梁3接触面松动，其中，第二连接螺栓53为12.9级螺栓，啮合齿的齿数为60-80。此外，在第二连接螺栓53的安装过程中，第二连接螺栓53上需要预涂胶水再进行安装，以起到防松的作用。

进一步地，X推力杆与车辆横梁3的接触面与车辆横梁3呈一定角度，以方便第二连接螺栓53的装配以及车辆空气悬架的后续维修过程中可能会涉及到的拆卸工作。

在本申请一实施例中，第一悬架系统还包括托臂7，其中，托臂7的纵长方向于I形推力杆4的纵长方向平行。且托臂7连接于车辆中后桥2，托臂7包括位于其与车辆中后桥2连接处两侧的第一臂71和第二臂72。其中，第一臂71相较于第二臂72更靠近固定支架1，且第一臂71的长度与第二臂72的长度不相等。

优选地，第一臂71的长度小于第二臂72的长度。

也就是说，托臂7与车辆中后桥2的连接处将托臂7划分成两个相接的第一臂71和第二臂72。且托臂7与车辆中后桥2的连接处位于托臂7偏离托臂7中心的位置，且靠近固定支架1的一端的长度小于远离固定支架1的一端的长度。

在本申请的一个实施例中，第一悬架系统包括多个空气弹簧73，且多个空气弹簧73安装于托臂7的两端以连接车身与托臂7，进而减缓车辆行进过程中产生的震动从车架到车身之间的传递，以提升驾驶体验。

更进一步地，多个空气弹簧73包括第一空气弹簧73和第二空气弹簧73。其中，第一空气弹簧73相较于第二空气弹簧73更接近于固定支架1。

也就是说，第一空气弹簧73至托臂7与车辆中后桥2连接处的距离小于第二空气弹簧73至托臂7与车辆中后桥2连接处的距离。以保证车辆中后桥2设计轴距的同时保证第二空气弹簧73与车辆中后桥2及致动器的安装布置空间。

在本申请的一个实施例中，第一悬架系统还包括多个适配座74，且托臂7与空气弹簧73通过适配座74连接。将适配座74安装于空气弹簧73与托臂7之间可以有效的防止空气弹簧73的囊皮接触托臂7，以保护空气弹簧73进而提升空气弹簧73的使用寿命。

此外，在另一实施例中，本申请还提供一种车辆，包括以上任一实施例中的空气悬架系统。该空气悬架系统安装与车辆上。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种带有X形推力杆的空气悬架系统，通过固定支架安装于车辆中后桥和车辆横梁及车辆纵梁，其特征在于，所述固定支架具有彼此相对的第一端和第二端，所述固定支架的所述第一端连接于车辆横梁及车辆纵梁；

所述带有X形推力杆的空气悬架系统包括关于所述固定支架对称排布的第一悬架系统和第二悬架系统；

所述第一悬架系统包括：

I形推力杆，一端连接于所述车辆中后桥，所述I形推力杆的另一端连接于所述固定支架的所述第二端；以及

X形推力杆和两个桥上支架，所述X形推力杆的一端通过两个所述桥上支架连接于所述车辆中后桥，所述X形推力杆的另一端连接于所述车辆横梁；

其中，所述I形推力杆的纵长延伸方向和所述X形推力杆的所在平面彼此平行；所述I形推力杆、所述X形推力杆及所述车辆中后桥构成一个平行四边形；

所述桥上支架包括彼此相对的两个推力杆配合面和桥壳配合面，两个所述推力杆配合面上均开设有安装孔，两个所述桥上支架通过所述安装孔与所述两个所述推力杆配合面连接；所述桥上支架通过所述桥壳配合面与所述车辆中后桥焊接连接；所述推力杆配合面所在的平面与所述桥壳配合面所在的平面呈夹角设置，以保证所述X形推力杆在车辆空气悬架中满足平行四边形法则以及所述X形推力杆的受力情况；所述桥上支架为偏心结构，每个所述推力杆配合面上均开设有安装孔，安装孔上设有内螺纹，每个所述推力杆配合面均通过所述安装孔与所述X形推力杆的一端连接；

所述桥壳配合面在预设位置设有豁口；在所述X形推力杆和车辆中后桥之间产生挤压时，所述豁口用于提供挤压空间并满足轻量化需求；

所述X形推力杆与所述桥上支架的连接处设有球头，且连接所述X形推力杆与所述桥上支架的球头的球心的中轴线与所述车辆横梁的纵长方向平行，以使得所述X形推力杆与所述车辆横梁的连接处受力单一。

2.根据权利要求1所述的带有X形推力杆的空气悬架系统，其特征在于，所述X形推力杆具有一中轴线，所述X形推力杆靠近所述车辆横梁的一端关于所述中轴线不对称，所述X形推力杆靠近所述车辆中后桥的一端关于所述中轴线对称，且所述X形推力杆的中间局部挖空。

3.根据权利要求2所述的带有X形推力杆的空气悬架系统，其特征在于，所述X形推力杆与所述车辆横梁的连接处设有球头，且连接所述X形推力杆与所述车辆横梁的球头的球心的中轴线与所述车辆横梁的纵长方向夹角为15°-30°。

4.根据权利要求1所述的带有X形推力杆的空气悬架系统，其特征在于，所述X形推力杆与所述桥上支架通过带胶双头螺栓连接；

且所述带胶双头螺栓的顶部设有六角结构。

5.根据权利要求4所述的带有X形推力杆的空气悬架系统，其特征在于，所述X形推力杆与所述车辆横梁通过第二连接螺栓连接，且所述第二连接螺栓顶部具有啮合齿。

6.根据权利要求5所述的带有X形推力杆的空气悬架系统，其特征在于，所述第一悬架系统还包括与所述I形推力杆的纵长方向平行的托臂；

所述托臂连接于所述车辆中后桥，所述托臂包括位于其与所述车辆中后桥的连接处两侧的第一臂和第二臂；

其中，所述第一臂相较于所述第二臂更靠近所述固定支架；且

所述第一臂的长度小于所述第二臂的长度。

7.根据权利要求6所述的带有X形推力杆的空气悬架系统，其特征在于，所述第一悬架系统包括多个空气弹簧；

所述空气弹簧安装于所述托臂的两端，以连接车辆车身与所述托臂。

8.根据权利要求7所述的带有X形推力杆的空气悬架系统，其特征在于，所述第一悬架系统还包括多个适配座，所述托臂与所述空气弹簧通过所述适配座连接。

9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求1-8任一所述的带有X形推力杆的空气悬架系统。