CN117212383A - 一种简易结构空气弹簧减振器支柱总成 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种简易结构空气弹簧减振器支柱总成，包括上盖、气筒以及皮囊；上盖的中部连接在减振器支柱总成的活塞杆上；气筒的顶端连接在上盖的边缘，且活塞杆在位于上盖下方的部分容纳于气筒内；皮囊的两端分别连接在气筒和减振器支柱总成的储油筒上；其中，空气弹簧的空气弹簧腔室在上盖、气筒以及活塞杆之间为固定部分，空气弹簧腔室在皮囊以及储油筒之间为变动部分。本发明通过焊接方式连接减振器支柱总成中的各刚性部件，通过锁紧方式抱紧减振器支柱总成中弹性的皮囊，替代O型圈密封的方式，且优化了空气弹簧的结构，以解决空气弹簧中采用O型圈密封装配结构加工精度高，质量控制难度大，成本高的问题。

Description

一种简易结构空气弹簧减振器支柱总成

技术领域

本发明涉及底盘悬架技术领域，尤其涉及一种简易结构空气弹簧减振器支柱总成。

背景技术

在空簧减振支柱总成(附图1-1)结构中，空簧起弹性元件作用，减振器起阻尼元件作用，由此可拆分为两大部件，减振器分总成(附图1-2)和空簧分总成(附图1-3)，二者连接在一起时，密封靠O型密封圈及其相应的结构实现密封。

缺点其一是空簧总成与减振器连接结构复杂，重量大，对有轻量化要求的车型不适合。其二是密封部位较多，都靠O型圈密封，O型圈装配结构加工精度高，质量控制难度大，成本高。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，故本发明提供一种简易结构空气弹簧减振器支柱总成，通过焊接方式连接减振器支柱总成中的各刚性部件，通过锁紧方式抱紧减振器支柱总成中弹性的皮囊，替代O型圈密封的方式，且优化了空气弹簧的结构，以解决空气弹簧中采用O型圈密封装配结构加工精度高，质量控制难度大，成本高的问题。

本发明提供一种简易结构空气弹簧减振器支柱总成，包括减振器、上盖、气筒以及皮囊；减振器具有活塞杆和储油筒；上盖的中间部分与活塞杆连接；气筒的顶部连接上盖的周边部分；皮囊的上端连接在气筒的下端，皮囊的下端连接在储油筒的上端，且上盖、气筒、皮囊以及减振器构成密封的空气弹簧腔室。

于本发明的一实施例中，活塞杆设置为阶梯轴造型，且上盖连接在活塞杆的阶梯轴台阶面上。

于本发明的一实施例中，气筒的侧面上设置有气嘴，空气弹簧腔室通过气嘴与外部气路连通。

于本发明的一实施例中，储油筒的上端位于气筒的内部。

于本发明的一实施例中，气筒和储油筒在与皮囊的连接处设置有防滑线，防滑线设置为凹凸状轮廓，且防滑线位于气筒和储油筒的外表面，皮囊通过压环锁紧在防滑线的凹凸状轮廓中。

于本发明的一实施例中，皮囊的顶部套设连接在气筒的防滑线上，并通过压环扣压在空气弹簧腔室外部。

于本发明的一实施例中，皮囊的底部向内弯折套设连接在储油筒的防滑线上，并通过压环扣压在空气弹簧腔室内。

于本发明的一实施例中，活塞杆连接车身端，储油筒连接车轮端。

于本发明的一实施例中，活塞杆在连接车身端的部位套设有隔振垫，隔振垫通过其上下两侧设置的垫片分别与车身端和上盖抵接。

于本发明的一实施例中，活塞杆上套设有缓冲块，缓冲块位于空气弹簧腔室内，且与上盖的底面连接。

本发明的有益效果：本发明通过焊接方式连接减振器支柱总成中的各刚性部件，通过锁紧方式抱紧减振器支柱总成中弹性的皮囊，替代O型圈密封的方式，且优化了空气弹簧的结构，本方案的空气弹簧结构更加简易，占用空间小，质量小，更适合对有轻量化要求的车型，同时，密封部位较少，可靠性高。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术者来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1中1-1、1-2、1-3分别为现有技术中空簧减振支柱总成、减振器分总成及空簧分总成的结构示意图；

图2为本发明空气弹簧减振器支柱总成的结构示意图；

图3为本发明空气弹簧减振器支柱总成的防滑线结构的示意图。

图中：1、上盖；2、气筒；3、气嘴；4、压环；5、皮囊；51、防滑线；6、储油筒；7、活塞杆；8、车身；9、垫片；10、隔振垫；11、缓冲块；a、焊接部位；b、防滑脱沟槽；c、活塞杆螺纹。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。

请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

请参阅图2，本发明提供一种简易结构空气弹簧减振器支柱总成，包括减振器、上盖1、气筒2以及皮囊5；减振器具有活塞杆7和储油筒6；上盖1的中间部分与活塞杆7连接；气筒2的顶部连接上盖1的周边部分；皮囊5的上端连接在气筒2的下端，皮囊5的下端连接在储油筒6的上端，且上盖1、气筒2、皮囊5以及减振器构成密封的空气弹簧腔室。空气弹簧腔室在上盖1、气筒2以及活塞杆7之间为固定部分，在皮囊5以及储油筒6之间为变动部分。

进一步的，活塞杆7设置为阶梯轴造型，且上盖1连接在活塞杆7的阶梯轴台阶面上。

在本实施例中，空气弹簧减振器支柱总成的上盖1和气筒2共同形成空气弹簧腔室中的固定部分，皮囊5一端连接在气筒2下端，一端连接在储油筒6上，皮囊5卷曲部位可随活塞杆7与储油筒6之间的伸缩而上下移动，形成空气弹簧腔室中的变化体积空间。

上盖1与活塞杆7焊接在一起(参见附图2中a1)，也和气筒2焊接在一起(参见附图2中a2)。焊接方式可以是CO2气体保护焊，电阻焊和激光焊，三者共同形成固定不动的空气弹簧腔室，并且与车身8相连。

上盖1连接在活塞杆7的阶梯轴的台阶面上，便于焊接时直接对上盖1进行定位，且可以提高活塞杆7的台阶面与上盖1之间的连接区域面积，以增强其焊接效果。

请参阅图2，于一实施例中，气筒2的侧面上设置有气嘴3，空气弹簧腔室通过气嘴3与外部气路连通。储油筒6的上端位于气筒2的内部。

气嘴3焊接在气筒2侧面(参见附图2中a3)，气嘴3有螺纹可以和系统气路的管道相连接，例如底盘中的气泵，实现充放气调节空气弹簧。气嘴3是将空气弹簧内部与外部气路连接在一起的接口。通过气嘴3，气体可以进入和离开空气弹簧，实现与外部气路的衔接。气嘴3通常具有开关或调节装置，可以控制气体的进出和流量大小。通过控制气嘴3的开合或旋转，可以调整空气弹簧内气体的压力和容积，从而实现对减振效果的调节。在使用空气弹簧减振器时，通过控制气嘴3来调节气体压力或容积的变化，可以实现对减振器的刚度和阻尼的调节。例如，增大气嘴3开口，可以增加气体流入或流出的通量，使减振器更松软；而关闭气嘴3，则可以减少气体流动，使减振器更硬。此外，气嘴3还可以用于充气或排气操作。在安装和维护过程中，可以通过气嘴3向空气弹簧注入或释放气体，调整减振器的工作状态。

在本发实施例中，空气弹簧减振器支柱总成通过在上盖1、气筒2、气嘴3、活塞杆7之间采用焊接密封方式，使其间牢固地连接在一起，并成为一个整体，从而避免气体泄漏。

气嘴3被设置在对应活塞杆7部位的气筒2上，其位于空气弹簧腔室的固定部分，方便进行充气和排气操作。气嘴3设置在空气弹簧减振器支柱总成上部的气筒2上，其与上盖1等结构共同与车身8固定连接，可以处于车身8底盘上相对安全的位置，有效保护气嘴3免受碰撞、灰尘和其他影响。且气嘴3设置在气筒2的上部，例如在车身8底盘上，气嘴3与外部气源之间的连接路径应该尽可能短，减少气体流动的阻力，确保充放气的快速响应。

请参阅图2和图3，于一实施例中，气筒2和储油筒6在与皮囊5的连接处设置有防滑线51，防滑线51设置为凹凸状轮廓，且防滑线51位于气筒2和储油筒6的外表面，皮囊5通过压环4锁紧在防滑线51的凹凸状轮廓中。

进一步的，皮囊5的顶部套设连接在气筒2的防滑线51上，并通过压环4扣压在空气弹簧腔室外部。皮囊5的底部向内弯折套设连接在储油筒6的防滑线51上，并通过压环4扣压在空气弹簧腔室内。

气筒2和储油筒上都有防滑线51结构(参见附图2中b)，其凹凸轮廓即为防滑脱沟槽b，靠皮囊5外的压环4紧紧的把皮囊5抱紧在防滑线51上，起到防滑脱的作用和密封作用。皮囊5通过压环4的扣压变形，压迫皮囊5橡胶，分别抱紧在气筒2下端和储油筒6上，靠扣压实现密封，并使皮囊5部分的空间形成空气弹簧腔室的变动部分。

皮囊5连接在气筒2和储油筒6两端的压环4，分别位于空气弹簧腔室的内外两侧，位于空气弹簧腔室外侧的压环4设置于气筒2上，其位于车身8底盘的固定位置，便于设置对应的保护措施隔绝外部环境，以保持其结构的密封状态。位于空气弹簧腔室内侧的压环4设置于储油筒6上，其随车轮端的运动与储油筒6一同伸缩移动，且皮囊5的下端随储油筒6直接暴露于车身8底盘的外部环境中，将皮囊5下端向内弯折，一方面便于引导皮囊5随储油筒6上下跳动时的形变趋向，另一方面也避免了连接位置的压环4的暴露，增强了其密封连接的耐久性。

请参阅图2，于一实施例中，活塞杆7连接车身8端，储油筒6连接车轮端。

上盖1、气筒2及气嘴3之间通过焊接固定、并与车身8端的构件相连固定不动，皮囊5下端与储油筒6相连，储油筒6下端与车轮端的构件连接、并随连接的车轮上下跳动，因此带动皮囊5上下滚动，皮囊5围成的空间不断被压缩拉伸，密封空气在腔室里也不断被压缩或膨胀，由于空气服从于气体状态方程，产生压缩反力形成空气弹簧。空气弹性的特性，为变刚度的特点，能较好的适应载荷的变化而保持共振频率基本不变，此特性优于螺旋弹簧，因而被广泛使用。

请参阅图2，于一实施例中，活塞杆7在连接所述车身8端的部位套设有隔振垫10，所述隔振垫10通过其上下两侧设置的垫片9分别与所述车身8端和所述上盖1抵接。

在本实施例中，隔振垫10可以包括两部分并分别布置在车身8结构的上下两侧，其中位于车身8结构下侧的隔振垫10通过垫片9与上盖1抵接，位于车身8结构上侧的隔振垫10通过垫片9与活塞杆7顶部活塞杆螺纹c上连接的构件抵接。在空簧减振器支柱总成与车身8之间，设有隔振垫10和垫片9连接，并使在活塞杆7顶部的活塞杆螺纹c凸出于隔振垫10上端的垫片9与底盘悬架结构连接，可以隔绝车身8振动和噪声，同时可以作为减振器的连接硬点。让减振器上下运动而产生摆动时，活塞杆上可以在硬点处偏转，增强车身8底盘悬架的性能。

隔振垫10可以吸收和减轻来自路面的冲击和震动，提供更平稳的乘坐体验。当车辆行驶在不平坦的路面上时，空气弹簧与隔振垫10共同工作，通过吸收和分散来自路面的震动力量，减少震动传递到车身8的程度。同时，隔振垫10可以有效降低由路面引起的噪音传递到车身8的程度，提供更安静的车内环境。它通过阻尼和吸收作用，减少或消除由悬挂系统产生的噪音，提升驾乘舒适性。隔振垫10还可以起到保护车身8和其他关键零部件的作用。在车辆行驶过程中，路面的不平整会对车身8和悬挂系统造成冲击和振动，而隔振垫10可以缓冲和分散这些力量，减少对车身8和其他零部件的损害，延长其使用寿命。一些空气悬挂系统配备有可调节的空气弹簧和隔振垫10，可以通过调节充气量来实现对悬挂高度的调节，而隔振垫10的设置可以进一步匹配不同车型的底盘悬架高度需求，增强空气弹簧减振器支柱总成的适用性。

请参阅图2，于一实施例中，活塞杆7上套设有缓冲块11，缓冲块11位于空气弹簧腔室内，且与上盖1的底面连接。

缓冲块11设置于空气弹簧腔室的内部，其可以限制储油筒6相对于活塞杆7的上跳行程。当发生较大的冲击或振动时，缓冲块11可以吸收和分散外部冲击力，减轻对空气弹簧和其他相关零部件的冲击程度。这有助于防止过度压力和损伤发生，并保护空气弹簧的性能和寿命。缓冲块11还可以起到稳定空气弹簧内部气体的作用，其结构对应气嘴3处，防止因气嘴3处的气体过快流动引起不稳定现象。并可以调节气体的流速和流量，保持恒定的充气和排气过程，从而提供更稳定的弹簧特性和性能。缓冲块11可以减少空气弹簧在运动过程中产生的噪音和共振现象。它通过调节空气弹簧腔室内气体的流动状态，降低了气体在弹簧内部的震荡和振动，从而减少了噪音的产生。缓冲块11还可以控制弹簧回弹速度：在某些应用中，需要控制空气弹簧的回弹速度，以避免过快的反弹和不稳定的情况发生。缓冲块11可以通过调整气体流动的阻力和阻尼效果，控制回弹速度，使弹簧回到稳定位置的过程更加平稳和可控。

综上，本发明提供的一种简易结构空气弹簧减振器支柱总成，通过焊接方式连接减振器支柱总成中的各刚性部件，通过锁紧方式抱紧减振器支柱总成中弹性的皮囊5，替代O型圈密封的方式，且优化了空气弹簧的结构，本方案的空气弹簧结构更加简易，占用空间小，质量小，更适合对有轻量化要求的车型，同时，密封部位较少，可靠性高。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种简易结构空气弹簧减振器支柱总成，其特征在于，包括：

减振器，具有活塞杆(7)和储油筒(6)；

上盖(1)，所述上盖(1)的中间部分与所述活塞杆(7)连接；

气筒(2)，所述气筒(2)的顶部连接所述上盖(1)的周边部分；

皮囊(5)，所述皮囊(5)的上端连接在所述气筒(2)的下端，所述皮囊(5)的下端连接在所述储油筒(6)的上端，且所述上盖(1)、所述气筒(2)、所述皮囊(5)以及减振器构成密封的空气弹簧腔室。

2.根据权利要求1所述的减振器支柱总成，其特征在于，所述活塞杆(7)设置为阶梯轴造型，且所述上盖(1)连接在所述活塞杆(7)的阶梯轴台阶面上。

3.根据权利要求1所述的减振器支柱总成，其特征在于，所述气筒(2)的侧面上设置有气嘴(3)，所述空气弹簧腔室通过所述气嘴(3)与外部气路连通。

4.根据权利要求3所述的减振器支柱总成，其特征在于，所述储油筒(6)的上端位于所述气筒(2)的内部。

5.根据权利要求1所述的减振器支柱总成，其特征在于，所述气筒(2)和所述储油筒(6)在与所述皮囊(5)的连接处设置有防滑线(51)，所述防滑线(51)设置为凹凸状轮廓，且所述防滑线(51)位于所述气筒(2)和所述储油筒(6)的外表面，所述皮囊(5)通过压环(4)锁紧在所述防滑线(51)的凹凸状轮廓中。

6.根据权利要求5所述的减振器支柱总成，其特征在于，所述皮囊(5)的顶部套设连接在所述气筒(2)的所述防滑线(51)上，并通过所述压环(4)扣压在所述空气弹簧腔室外部。

7.根据权利要求6所述的减振器支柱总成，其特征在于，所述皮囊(5)的底部向内弯折套设连接在所述储油筒(6)的所述防滑线(51)上，并通过所述压环(4)扣压在所述空气弹簧腔室内。

8.根据权利要求2所述的减振器支柱总成，其特征在于，所述活塞杆(7)连接车身端，所述储油筒(6)连接车轮端。

9.根据权利要求8所述的减振器支柱总成，其特征在于，所述活塞杆(7)在连接所述车身端的部位套设有隔振垫(10)，所述隔振垫(10)通过其上下两侧设置的垫片(9)分别与所述车身端和所述上盖(1)抵接。

10.根据权利要求9所述的减振器支柱总成，其特征在于，所述活塞杆(7)上套设有缓冲块(11)，所述缓冲块(11)位于空气弹簧腔室内，且与所述上盖(1)的底面连接。