CN115503414A - 一种重卡用前空气悬架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气悬架技术领域，具体为一种重卡用前空气悬架，包括：悬架主体、空气弹簧以及位于空气弹簧内部的机械换能组件和支撑受力组件，悬架主体的表面活动安装有板簧架，空气弹簧固定安装于板簧架的一端，空气弹簧包括固定座橡胶气囊、固定座橡胶气囊和支承座，支承座固定安装于固定座橡胶气囊的表面且活动套接于固定座橡胶气囊的底面，机械换能组件包括换能齿杆和若干偏转导杆。本发明中，通过在固定座橡胶气囊的内部奖状机械换能组件和支撑受力组件结构，利用机械换能组件和支撑受力组件的配合联动支承柱对固定座橡胶气囊顶面承载部进行竖向支撑，有效减缓顶面承载部的倾斜运动，提高该空气悬架的连接效果以提高车辆行驶安全性。

Description

一种重卡用前空气悬架

技术领域

本发明涉及空气悬架技术领域，具体为一种重卡用前空气悬架。

背景技术

随着我国汽车工业的不断发展和道路交通方面的不断完善，高档商用车的需求量越来越大，成为商用车发展的主要方向，高档商用车的一个重要标准就是采用空气悬架系统。而空气悬架又可分为全空气悬架系统和复合式空气悬架系统。所谓复合式空气悬架系统就是指由钢板弹簧和空气气囊共同组成的悬架系统，汽车的垂直载荷由板簧和气囊共同承担，该结构较普通板簧结构的悬架系统在隔振性和平顺性上均有较大提高，但距高档商用车标准还有一定的距离，并且相对普通钢板弹簧式悬架，其侧倾角刚度有所下降。因此要完全达到高档商用车的标准，悬架系统必须采用全空气悬架。

现有的空气悬架在搭载人或负荷时被压缩，通过筒状橡胶膜内部注入高压气流反作用力上升，如果卸下上述人或负荷则恢复为初始反作用力，因而，在正常时可设定相当柔和的弹簧系数，同时在车辆静止装载时，不论被压缩多少，气体也不会丢失反而获得更强的反作用力，该股作用力持续作用于筒状橡胶膜，使其保持膨胀状态，负载越大则膨胀力度越大，长期静态的高负载使用中易导致筒状橡胶膜的快速老化，使用寿命降低，且在车辆运动状态中由于车辆于悬架表面通过空气悬架柔性连接易发成侧向运动，而空气弹簧难以阻止侧向运动的发生，给驾乘舒适性带来影响，且严重时易导致承载结构与悬架结构的断裂分离，发生危险事故。

有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种重卡用前空气悬架，来解决目前存在的问题，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种重卡用前空气悬架，包括：悬架主体、空气弹簧以及位于空气弹簧内部的机械换能组件和支撑受力组件，所述悬架主体的表面活动安装有板簧架，所述空气弹簧固定安装于板簧架的一端，所述空气弹簧包括固定座、固定座橡胶气囊和支承座，所述支承座固定安装于固定座的表面且活动套接于固定座橡胶气囊的底面，所述机械换能组件包括换能齿杆和若干偏转导杆，若干所述偏转导杆呈圆周方向均匀分布于支承座的内侧，所述偏转导杆的顶端固定安装有偏转联杆，所述偏转导杆的表面活动安装有另一端与支承座内侧转动连接的运动联杆；所述支撑受力组件包括主液缸、活塞导杆和磁控部，所述活塞导杆呈圆周方向均匀分布于主液缸的外侧，所述活塞导杆固定安装于主液缸的表面，且活塞导杆的端部与偏转导杆的表面活动连接，所述主液缸的内部填充有磁变流体。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述支承座的内侧设有若干骨架隔板，若干所述骨架隔板呈圆周方向均匀分布，且骨架隔板的数量与偏转导杆的数量相同且一一对应，所述偏转导杆与骨架隔板位于同一水平面，所述偏转联杆和运动联杆转动安装于骨架隔板的表面。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述支承座的表面滑动套接有与换能齿杆顶端固定连接的支承柱，所述支承柱的顶端设有与固定座橡胶气囊内腔顶面相连接的球头连接杆。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述换能齿杆表面设有若干环形齿棱，所述偏转联杆的一端设有与换能齿杆表面相啮合的偏转齿，且所述偏转齿转动安装于支承座的内侧。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述固定座橡胶气囊底端设有与支承座相适配的球形腔，所述支承座的顶面呈球形状，所述支承柱和换能齿杆位于支承座的竖直轴线上。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述活塞导杆包括活塞导管和活塞撑杆，所述活塞撑杆的一端滑动套接活塞导管的内侧，所述活塞撑杆的端部与偏转导杆的表面活动连接。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述活塞导管的两端贯穿主液缸的表面，所述活塞导管的表面开设有位于主液缸内侧的泄流孔，所述活塞撑杆的端部设有与活塞导管内侧滑动抵接的活塞。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述活塞导杆的数量为若干并呈圆周方向均匀分布，且每个活塞导杆位于主液缸的不同水平面上，所述磁控部为电磁铁结构且环绕主液缸的外侧布置。

本发明所取得的有益效果为：

1.本发明中，通过在固定座橡胶气囊的内部奖状机械换能组件和支撑受力组件结构，利用机械换能组件和支撑受力组件的配合联动支承柱对固定座橡胶气囊顶面承载部进行竖向支撑，有效减缓顶面承载部的倾斜运动，提高该空气悬架的连接效果以提高车辆行驶安全性。

2.本发明中，通过机械换能组件和支撑受力组件支顶支承柱从而对固定座橡胶气囊顶面承重进行竖直向的支顶，配合固定座橡胶气囊进行共同负载，以降低固定座橡胶气囊的受压强度，在车辆静态高负载中通过支承柱、换能齿杆和支撑受力组件依次抵接进行承重部的硬性支撑避免固定座橡胶气囊受压强度过大导致的爆裂，并在静态支撑中使固定座橡胶气囊处于低受力或非受力状态，以降低固定座橡胶气囊的老化和损坏速率，提高其使用寿命。

3.本发明中，通过在主液缸内部填充可变粘稠度的磁变流体液，在行车电脑的控制下根据不同行驶状态调控磁控部工作功率，以改变磁变流体液的黏稠性，从而改变机械换能组件和支承柱的运动阻力，配合固定座橡胶气囊进行同步的弹性强度调节，以获得更加舒适的驾乘体验。

附图说明

图1为本发明一个实施例的整体结构示意图；

图2为本发明一个实施例的空气弹簧内部结构示意图；

图3为本发明一个实施例的机械换能组件结构示意图；

图4为本发明一个实施例的机械换能组件平面结构示意图；

图5为本发明一个实施例的支撑受力组件结构示意图；

图6为本发明一个实施例的偏转导杆和换能齿杆结构示意图；

图7为本发明一个实施例的主液缸内部结构示意图。

附图标记：

100、悬架主体；110、板簧架；

200、空气弹簧；210、固定座；220、固定座橡胶气囊；230、支承座；231、骨架隔板；232、支承柱；

300、机械换能组件；310、偏转导杆；320、换能齿杆；321、偏转联杆；322、运动联杆；

400、支撑受力组件；410、主液缸；420、活塞导杆；430、磁控部；421、活塞导管；422、活塞撑杆；423、泄流孔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种重卡用前空气悬架。

结合图1-图7所示，本发明提供的一种重卡用前空气悬架，包括：悬架主体100、空气弹簧200以及位于空气弹簧200内部的机械换能组件300和支撑受力组件400，悬架主体100的表面活动安装有板簧架110，空气弹簧200固定安装于板簧架110的一端，空气弹簧200包括固定座210、固定座橡胶气囊220和支承座230，支承座230固定安装于固定座210的表面且活动套接于固定座橡胶气囊220的底面，机械换能组件300包括换能齿杆320和若干偏转导杆310，若干偏转导杆310呈圆周方向均匀分布于支承座230的内侧，偏转导杆310的顶端固定安装有偏转联杆321，偏转导杆310的表面活动安装有另一端与支承座230内侧转动连接的运动联杆322；支撑受力组件400包括主液缸410、活塞导杆420和磁控部430，活塞导杆420呈圆周方向均匀分布于主液缸410的外侧，活塞导杆420固定安装于主液缸410的表面，且活塞导杆420的端部与偏转导杆310的表面活动连接，主液缸410的内部填充有磁变流体。

在该实施例中，支承座230的内侧设有若干骨架隔板231，若干骨架隔板231呈圆周方向均匀分布，且骨架隔板231的数量与偏转导杆310的数量相同且一一对应，偏转导杆310与骨架隔板231位于同一水平面，偏转联杆321和运动联杆322转动安装于骨架隔板231的表面。

进一步的，支承座230的表面滑动套接有与换能齿杆320顶端固定连接的支承柱232，支承柱232的顶端设有与固定座橡胶气囊220内腔顶面相连接的球头连接杆。

具体的，利用若干骨架隔板231组合形成支承座230内部支撑骨架并通过骨架隔板231进行机械换能组件300的布置，进行支承柱232的支撑，保证支承柱232支顶的稳定性。

在该实施例中，换能齿杆320表面设有若干环形齿棱，偏转联杆321的一端设有与换能齿杆320表面相啮合的偏转齿，且偏转齿转动安装于支承座230的内侧。

进一步的，固定座橡胶气囊220底端设有与支承座230相适配的球形腔，支承座230的顶面呈球形状，支承柱232和换能齿杆320位于支承座230的竖直轴线上。

具体的，在支承柱232支撑固定座橡胶气囊220顶面时，大部分承重通过支承柱232引导传递至换能齿杆320表面并经由偏转联杆321与换能齿杆320的表面啮合将承载力传导至偏转导杆310的偏转方向上，配合固定座橡胶气囊220进行静止状态下的垂直受力。

在该实施例中，活塞导杆420包括活塞导管421和活塞撑杆422，活塞撑杆422的一端滑动套接活塞导管421的内侧，活塞撑杆422的端部与偏转导杆310的表面活动连接。

具体的，在偏转导杆310受换能齿杆320传动进行偏转运动时，其受力偏转使活塞撑杆422在活塞导管421内部滑动运动推动活塞导管421内部磁变流体运动，通过磁变流体的液压进行活塞撑杆422的支撑。

在该实施例中，活塞导管421的两端贯穿主液缸410的表面，活塞导管421的表面开设有位于主液缸410内侧的泄流孔423，活塞撑杆422的端部设有与活塞导管421内侧滑动抵接的活塞。

具体的，通过活塞撑杆422推动或抽吸活塞导管421与主液缸410内部的磁变流体进行交换运动，在磁变流体反复通过泄流孔423时受到阻力，该阻力反应为偏转导杆310、换能齿杆320的运动阻力，从而实现对固定座橡胶气囊220顶面支撑的重卡车头进行减震。

在该实施例中，活塞导杆420的数量为若干并呈圆周方向均匀分布，且每个活塞导杆420位于主液缸410的不同水平面上，磁控部430为电磁铁结构且环绕主液缸410的外侧布置。

具体的，利用磁控部430的功率调节改变磁场强度，主液缸410内部磁变流体的粘稠度随磁场强度变化而变化，进而使支撑受力组件400和机械换能组件300在不同工作状态中执行不同程度的支撑效果以降低固定座橡胶气囊220的压力，避免固定座橡胶气囊220泄爆。

本发明的工作原理及使用流程：

在使用该重卡用前空气悬架车辆保持静止时，通过固定座橡胶气囊220顶面与车辆承重部连接，车声重量受固定座橡胶气囊220、支承柱232的支撑传导至板簧架110、悬架主体100并引导至地面进行车辆的静态支撑，此时固定座橡胶气囊220内部冲入气流保持固定座橡胶气囊220饱满形态，通过固定座橡胶气囊220静止状态下的饱满形态避免固定座橡胶气囊220表面折痕等不良影响的出现，固定座橡胶气囊220顶面重量主要通过支承柱232、换能齿杆320、主液缸410和橡胶气囊220之间的刚性抵接进行硬性支撑连接，降低橡胶气囊220的负载强度，且可进行大重量的高负载，避免橡胶气囊220在高负载状态下爆裂；

在车辆运动行驶状态后，由车辆悬挂系统对固定座橡胶气囊220内部进行充气并抬升表面承重部，通过磁控部430的功率增大提升主液缸410内部磁变流体的黏稠度，利用橡胶气囊220对表面承重部提供主要负载，在车辆受颠簸过程中固定座橡胶气囊220进行弹性减震，且部分运动传导至支承柱232、换能齿杆320，通过换能齿杆320的升降运动与偏转联杆321啮合传动，使偏转导杆310发生偏转运动从而联动偏转导杆310底端的活塞撑杆422运动，由活塞撑杆422运动中受活塞导管421和主液缸410内部磁变流体的阻力运动减缓偏转导杆310和换能齿杆320的运动，从而通过支承柱232的支撑辅助固定座橡胶气囊220进行减震支撑，在行车电脑的控制下根据不同行驶状态调控磁控部430工作功率，以改变磁变流体液的黏稠性，从而改变机械换能组件300和支承柱232的运动阻力，配合固定座橡胶气囊220进行同步的弹性强度调节，以获得更加舒适的驾乘体验。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种重卡用前空气悬架，其特征在于，包括：悬架主体（100）、空气弹簧（200）以及位于空气弹簧（200）内部的机械换能组件（300）和支撑受力组件（400），所述悬架主体（100）的表面活动安装有板簧架（110），所述空气弹簧（200）固定安装于板簧架（110）的一端，所述空气弹簧（200）包括固定座（210）、固定座橡胶气囊（220）和支承座（230），所述支承座（230）固定安装于固定座（210）的表面且活动套接于固定座橡胶气囊（220）的底面，所述机械换能组件（300）包括换能齿杆（320）和若干偏转导杆（310），若干所述偏转导杆（310）呈圆周方向均匀分布于支承座（230）的内侧，所述偏转导杆（310）的顶端固定安装有偏转联杆（321），所述偏转导杆（310）的表面活动安装有另一端与支承座（230）内侧转动连接的运动联杆（322）；

所述支撑受力组件（400）包括主液缸（410）、活塞导杆（420）和磁控部（430），所述活塞导杆（420）呈圆周方向均匀分布于主液缸（410）的外侧，所述活塞导杆（420）固定安装于主液缸（410）的表面，且活塞导杆（420）的端部与偏转导杆（310）的表面活动连接，所述主液缸（410）的内部填充有磁变流体。

2.根据权利要求1所述的一种重卡用前空气悬架，其特征在于，所述支承座（230）的内侧设有若干骨架隔板（231），若干所述骨架隔板（231）呈圆周方向均匀分布，且骨架隔板（231）的数量与偏转导杆（310）的数量相同且一一对应，所述偏转导杆（310）与骨架隔板（231）位于同一水平面，所述偏转联杆（321）和运动联杆（322）转动安装于骨架隔板（231）的表面。

3.根据权利要求1所述的一种重卡用前空气悬架，其特征在于，所述支承座（230）的表面滑动套接有与换能齿杆（320）顶端固定连接的支承柱（232），所述支承柱（232）的顶端设有与固定座橡胶气囊（220）内腔顶面相连接的球头连接杆。

4.根据权利要求1所述的一种重卡用前空气悬架，其特征在于，所述换能齿杆（320）表面设有若干环形齿棱，所述偏转联杆（321）的一端设有与换能齿杆（320）表面相啮合的偏转齿，且所述偏转齿转动安装于支承座（230）的内侧。

5.根据权利要求3所述的一种重卡用前空气悬架，其特征在于，所述固定座橡胶气囊（220）底端设有与支承座（230）相适配的球形腔，所述支承座（230）的顶面呈球形状，所述支承柱（232）和换能齿杆（320）位于支承座（230）的竖直轴线上。

6.根据权利要求1所述的一种重卡用前空气悬架，其特征在于，所述活塞导杆（420）包括活塞导管（421）和活塞撑杆（422），所述活塞撑杆（422）的一端滑动套接活塞导管（421）的内侧，所述活塞撑杆（422）的端部与偏转导杆（310）的表面活动连接。

7.根据权利要求6所述的一种重卡用前空气悬架，其特征在于，所述活塞导管（421）的两端贯穿主液缸（410）的表面，所述活塞导管（421）的表面开设有位于主液缸（410）内侧的泄流孔（423），所述活塞撑杆（422）的端部设有与活塞导管（421）内侧滑动抵接的活塞。

8.根据权利要求1所述的一种重卡用前空气悬架，其特征在于，所述活塞导杆（420）的数量为若干并呈圆周方向均匀分布，且每个活塞导杆（420）位于主液缸（410）的不同水平面上，所述磁控部（430）为电磁铁结构且环绕主液缸（410）的外侧布置。

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