CN114857203B - 空气弹簧 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种空气弹簧，包括：上盖组件；气囊，其一端连接于所述上盖组件；外部橡胶堆组件，连接于所述气囊的另一端，所述外部橡胶堆组件包括止挡销；内部橡胶堆组件，设置于所述外部橡胶堆组件中且与止挡销有一定的间隙，当所述上盖组件相对所述外部橡胶堆组件的横向位移大于等于一阈值时，所述内部橡胶堆组件与所述止挡销接触。本发明空气弹簧结构具有横向双级刚度的特性，上盖组件相对外部橡胶堆底板横向位移较小时横向刚度小，上盖组件相对外部橡胶堆底板横向位移较大时横向刚度大，且内部橡胶堆组件可有效的缓冲接触冲击力，即可保证车辆运行的舒适性，也可保证车辆运行的安全性。

Description

空气弹簧
技术领域
本发明属于空气弹簧领域，具体涉及一种空气弹簧。
背景技术
空气弹簧安装在车体和转向架之间，作用为传递垂向载荷、水平载荷以及扭矩等，吸收垂向和水平振动，提供水平复原力，对车辆的平稳性和舒适度具有较大的影响。空气弹簧包括上盖组件、气囊及橡胶堆等部件，其中上盖组件位于车体或摇枕的下方，起密封及传递载荷的功能，气囊位于上盖组件的下方，橡胶堆位于气囊的下方，在空气弹簧正常充气的状态下，气囊起主要的减振作用，同时橡胶堆起辅助的减振作用，在空气弹簧因气囊失效等原因无气时，橡胶堆起主要的减振作用，以保证车辆在限速状态下行驶，同时气囊不再起作用。
一般规定，车辆的行进方向(水平)为纵向，与行进方向垂直的水平方向为横向。车辆运行时，一般希望纵向方向的刚度较小，车辆具有良好的舒适性。车辆过曲线时，转向架与车体有一定的横向位移，空气弹簧上盖组件与橡胶堆底板之间有横向相对位移，设计时一般分为两种情况：曲线半径较大时，空气弹簧上盖组件与橡胶堆底板之间的横向位移较小，希望空气弹簧的横向刚度较小，车辆具有良好的舒适性；曲线半径较小时，空气弹簧上盖组件与橡胶堆底板之间的横向位移较大，希望空气弹簧的横向刚度变大，以避免车体与转向架之间过大的横向位移影响运行安全性。
目前的空气弹簧结构一般如图1所示，主要由上盖组件(1)、气囊(2)、、摩擦块(3)、安装板(4)、橡胶堆(5)等部件组成，上盖组件(1)上部安装于车体上，橡胶堆底板(6-1)作为橡胶堆的一部分，安装于转向架上；当气囊无气时，上盖组件直接与摩擦块接触，车辆运行过程中上盖组件与摩擦块之间出现相对滑动，保证车顺利通过曲线。该结构的空气弹簧为圆周对称结构，在水平方向(包含横向和纵向)具有相同的刚度特性。其可以保证纵向具有较小的刚度，但横向刚度也较小，曲线半径较小时，其因无法提供较大的横向力而影响车辆的运行安全性。
发明内容
本申请实施例提供了一种空气弹簧，以至少解决现有的空气弹簧无法提供较大的横向力而影响车辆的运行安全性的问题。
本发明提供了一种空气弹簧，其中，包括：
上盖组件；
气囊，其一端连接于所述上盖组件；
外部橡胶堆组件，连接于所述气囊的另一端，所述外部橡胶堆组件包括止挡销；
内部橡胶堆组件，设置于所述外部橡胶堆组件中，当所述上盖组件相对所述外部橡胶堆底板的横向位移大于等于一阈值时，所述内部橡胶堆组件与所述止挡销接触。
上述空气弹簧，其中，所述外部橡胶堆组件还包括：
外部橡胶堆支承座，所述气囊的另一端连接于所述外部橡胶堆支承座，所述外部橡胶堆支承座的底部朝向所述空气弹簧底部的方向延伸设置所述止挡销，所述内部橡胶堆组件环绕所述止挡销且具有一间隙；
第一橡胶簧，其一端装设于所述外部橡胶堆支承座的底部；
外部橡胶堆底板，连接于所述第一橡胶簧的另一端；
其中，所述上盖组件相对所述外部橡胶堆底板的横向位移小于所述阈值时，此时所述内部橡胶堆组件与所述止挡销间无接触。
上述空气弹簧，其中，所述外部橡胶堆组件还包括：
外部橡胶堆支承座，所述气囊的另一端连接于所述外部橡胶堆支承座；
吊装板，装设于所述外部橡胶堆支承座上，所述吊装板的底部朝向所述空气弹簧底部的方向延伸设置所述止挡销，所述内部橡胶堆组件环绕所述止挡销且具有一间隙；
第一橡胶簧，其一端装设于所述外部橡胶堆支承座的底部；
外部橡胶堆底板，连接于所述第一橡胶簧的另一端；
其中，所述上盖组件相对所述外部橡胶堆底板的横向位移小于所述阈值时，此时所述内部橡胶堆组件与所述止挡销间无接触。
上述空气弹簧，其中，所述内部橡胶堆组件包括：
相对于所述止挡销对称设置的二个第二橡胶簧，二个所述第二橡胶簧的一端装设于所述外部橡胶堆底板上；
二个顶板，分别装设于二个所述第二橡胶簧上；
二个止挡板，分别装设于二个所述顶板上；
其中，所述止挡板通过螺钉连接于所述顶板。
上述空气弹簧，其中，还包括：
安装板，装设于所述外部橡胶堆支承座上；
摩擦块，装设与所述安装板上；
其中，所述安装板及所述摩擦块通过螺钉连接于所述外部橡胶堆支承座。
上述空气弹簧，其中，还包括：摩擦块，安装于所述吊装板上，所述摩擦块及所述吊装板通过螺钉连接于所述外部橡胶堆支承座。
上述空气弹簧，其中，所述止挡销与所述内部橡胶堆组件在垂直方向上有尺寸重合。
上述空气弹簧，其中，所述上盖组件包括：
上盖；
扣环，安装于所述上盖上，所述上盖通过所述扣环与所述气囊连接，当所述气囊内未充入气体时，所述上盖直接与所述摩擦块接触。
上述空气弹簧，其中，所述内部橡胶堆组件的内侧面可以为弧面。
上述空气弹簧，其中，所述止挡板呈L型。
本发明的有益效果在于：
本发明的空气弹簧结构具有横向双级刚度的特性，即上盖组件相对橡胶堆底板横向位移小于阈值时横向刚度小，上盖组件相对橡胶堆底板横向位移大于阈值时横向刚度大，且内部橡胶堆组件可有效的缓冲接触冲击力，即可保证车辆运行的舒适性，也可保证车辆运行的安全性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
在附图中：
图1既有空气弹簧结构示意图；
图2本发明的空气弹簧结构示意图；
图3空气弹簧上盖与外部橡胶堆底板水平位移较大时的变形示意图；
图4本发明的空气弹簧另一种结构示意图；
图5内部橡胶堆的内侧为弧面的结构示意图；
其中：
1上盖组件、1-1上盖、1-2扣环、2气囊、3摩擦块、4安装板、5外部橡胶堆组件、5-1外部橡胶堆底板、5-2第一橡胶簧、5-3外部橡胶堆支承座、5-4止挡销、5-5吊装板、6内部橡胶堆组件、6-1第二橡胶簧、6-2顶板、6-3止挡板。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。
在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。
除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
在详细阐述本发明各个实施例之前，对本发明的核心发明思想予以概述，并通过下述若干实施例予以详细阐述。
具体实施例：
本发明提供了一种空气弹簧，其中，包括：
上盖组件1；
气囊2，其一端连接于所述上盖组件1；
外部橡胶堆组件5，连接于所述气囊2的另一端，所述外部橡胶堆组件5包括止挡销5-4；
内部橡胶堆组件6，设置于所述外部橡胶堆组件5中，当所述上盖组件1相对所述外部橡胶堆底板5-1的横向位移大于等于一阈值时，所述内部橡胶堆组件6与所述止挡销5-4接触。
上述空气弹簧，其中，所述外部橡胶堆组件3还包括：
外部橡胶堆支承座5-3，所述气囊2的另一端连接于所述外部橡胶堆支承座5-3，所述外部橡胶堆支承座5-3的底部朝向所述空气弹簧底部的方向延伸设置所述止挡销5-4，所述内部橡胶堆组件6环绕所述止挡销5-4且具有一间隙D，D＞0；
第一橡胶簧5-2，其一端装设于所述外部橡胶堆支承座5-3的底部；
外部橡胶堆底板5-1，连接于所述第一橡胶簧5-2的另一端；
其中，所述上盖组件1相对所述外部橡胶堆底板5-1的横向位移小于所述阈值时，此时所述内部橡胶堆组件6与所述止挡销5-4间无接触。
上述空气弹簧，其中，所述橡胶堆组件还包括：
外部橡胶堆支承座5-3，所述气囊2的另一端连接于所述外部橡胶堆支承座5-3；
吊装板5-5，装设于所述外部橡胶堆支承座5-3上，所述吊装板5-5的底部朝向所述空气弹簧底部的方向延伸设置所述止挡销5-4，所述内部橡胶堆组件6环绕所述止挡销5-4且具有一间隙D，D＞0；
第一橡胶簧5-2，其一端装设于所述外部橡胶堆支承座5-3的底部；
外部橡胶堆底板5-1，连接于所述第一橡胶簧5-2的另一端；
其中，所述上盖组件1相对所述外部橡胶堆组件5的横向位移小于所述阈值时，此时所述内部橡胶堆组件6与所述止挡销5-4间无接触。
上述空气弹簧，其中，所述内部橡胶堆组件6包括：
相对于所述止挡销5-4对称设置的二个第二橡胶簧6-1，二个所述第二橡胶簧6-1的一端装设于所述外部橡胶堆底板5-1上；
二个顶板6-2，分别装设于二个所述第二橡胶簧6-1上；
二个止挡板6-3，分别装设于二个所述顶板6-2上；
其中，所述顶板6-2和所述止挡板6-3通过螺钉连接。
上述空气弹簧，其中，还包括：
安装板4，装设于所述外部橡胶堆支承座5-3上；
摩擦块3，装设与所述安装板4上；
其中，所述安装板4及所述摩擦块3通过螺钉连接于所述外部橡胶堆支承座5-3。
上述空气弹簧，其中，还包括：摩擦块3，安装于所述吊装板5-5上，所述摩擦块3及所述吊装板5-5通过螺钉连接于所述外部橡胶堆支承座5-3。
上述空气弹簧，其中，所述止挡销5-4与所述内部橡胶堆组件6在垂直方向上有尺寸重合。
上述空气弹簧，其中，所述上盖组件1包括：
上盖1-1；
扣环1-2，安装于所述上盖1-1上，所述上盖1-1通过所述扣环1-2与所述气囊2连接，当所述气囊2内未充入气体时，所述上盖1-1直接与所述摩擦块3接触。
上述空气弹簧，其中，所述内部橡胶堆组件6的内侧面可以为弧面。
上述空气弹簧，其中，所述止挡板呈L型。
本发明的空气弹簧结构如图2所示，外部橡胶堆支承座5-3向空气弹簧底部方向伸出止挡销5-4，止挡销5-4与内部橡胶堆6在垂向方向上有尺寸的重合，内部橡胶堆6位于空气弹簧内部，在车辆横向方向两个对称设置。
该结构即可保证纵向方向具有较低的刚度也可以保证横向方向具有双级刚度：当车辆进行纵向振动时，空气弹簧上盖组件1相对外部橡胶堆底板5-1产生纵向位移，由于内部橡胶堆组件6设置于止挡销5-4的横向方向，两者不会发生接触，车辆的纵向刚度小，舒适性良好；当车辆通过的曲线半径较大时，空气弹簧上盖组件1相对外部橡胶堆底板5-1产生的横向位移小，外部橡胶堆组件5的止挡销5-4横向位移＜D，其不会与内部橡胶堆组件6的止挡板6-3接触，此时仅外部橡胶堆5承受横向载荷，空气弹簧具有较小的横向刚度，车辆的舒适性好；如图3所示，当车辆通过的曲线半径较小时，空气弹簧上盖组件1相对外部橡胶堆底板5-1产生的横向位移大，外部橡胶堆组件5的止挡销5-4横向位移＞D，其会与内部橡胶堆组件6的止挡板6-3接触，此时外部橡胶堆组件5的第一橡胶簧5-2与内部橡胶堆组件6的第二橡胶簧6-1同时承受该水平位移的水平力，水平刚度突变增大。因此随着横向位移的增大，空气弹簧的水平刚度呈现双级刚度的特性。同时，内部橡胶堆组件6的第二橡胶簧6-1可有效的缓冲因接触而产生的冲击力，可有效的提高车辆的运行平稳性和运行安全性。如图5所示，依据不同车辆运行条件的要求，内部橡胶堆的内侧面可以设置为弧面。
此外，本发明的结构对空气弹簧的垂向刚度和纵向刚度无影响，较好的继承了既有结构的优良特性。
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发明保护范围的限制。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，本发明的保护范围应以所附权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种空气弹簧，其特征在于，包括：上盖组件；气囊，其一端连接于所述上盖组件；外部橡胶堆组件，所述外部橡胶堆组件包括止挡销、第一橡胶簧、外部橡胶堆支承座以及外部橡胶堆底板，其中，所述外部橡胶堆支承座连接于所述气囊的另一端，所述外部橡胶堆支承座的底部朝向所述空气弹簧底部的方向延伸设置所述止挡销，所述第一橡胶簧一端装设于所述外部橡胶堆支承座的底部，所述外部橡胶堆底板连接于所述第一橡胶簧的另一端；内部橡胶堆组件，设置于所述外部橡胶堆组件中，所述内部橡胶堆组件包括相对于所述止挡销对称设置的二个第二橡胶簧，二个所述第二橡胶簧的一端装设于所述外部橡胶堆底板上，所述内部橡胶堆组件环绕所述止挡销且具有一间隙；当所述上盖组件相对所述外部橡胶堆组件的横向位移大于等于一阈值时，所述内部橡胶堆组件与所述止挡销接触；所述上盖组件相对所述外部橡胶堆底板的横向位移小于所述阈值时，此时所述内部橡胶堆组件与所述止挡销间无接触。
2.如权利要求1所述的空气弹簧，其特征在于，所述外部橡胶堆组件还包括：外部橡胶堆支承座，所述气囊的另一端连接于所述外部橡胶堆支承座；吊装板，装设于所述外部橡胶堆支承座上，所述吊装板的底部朝向所述空气弹簧底部的方向延伸设置所述止挡销，所述内部橡胶堆组件环绕所述止挡销且具有一间隙；第一橡胶簧，其一端装设于所述外部橡胶堆支承座的底部；外部橡胶堆底板，连接于所述第一橡胶簧的另一端；其中，所述上盖组件相对所述外部橡胶堆底板的横向位移小于所述阈值时，此时所述内部橡胶堆组件与所述止挡销间无接触。
3.如权利要求1或2所述的空气弹簧，其特征在于，所述内部橡胶堆组件包括：二个顶板，分别装设于二个所述第二橡胶簧上；二个止挡板，分别装设于二个所述顶板上；其中，所述止挡板通过螺钉连接于所述顶板。
4.如权利要求1所述的空气弹簧，其特征在于，还包括：安装板，装设于所述外部橡胶堆支承座上；摩擦块，装设于所述安装板上；其中，所述安装板及所述摩擦块通过螺钉连接于所述外部橡胶堆支承座。
5.如权利要求2所述的空气弹簧，其特征在于，还包括：摩擦块，安装于所述吊装板上，所述摩擦块及所述吊装板通过螺钉连接于所述外部橡胶堆支承座。
6.如权利要求1或2所述的空气弹簧，其特征在于，所述止挡销与所述内部橡胶堆组件在垂直方向上有尺寸重合。
7.如权利要求4或5所述的空气弹簧，其特征在于，所述上盖组件包括：上盖；扣环，安装于所述上盖上，所述上盖通过所述扣环与所述气囊连接，当所述气囊内未充入气体时，所述上盖直接与所述摩擦块接触。
8.如权利要求1所述的空气弹簧，其特征在于，所述内部橡胶堆组件的内侧面为弧面。
9.如权利要求3所述的空气弹簧，其特征在于，所述止挡板呈L型。
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