CN117681608A - 空气悬架总成及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种空气悬架总成及车辆，空气悬架总成包括车架和悬架组件，悬架组件包括连接单元和悬架单元，悬架单元包括托臂、支撑件和空气弹性件，每个托臂均包括互相连接的第一梁段和第二梁段，两个第二梁段之间形成有安装空间，安装空间用于安装驱动机构，两个第二梁段之间的距离大于两个第一梁段之间的距离。通过两个所述第二梁段之间的距离大于两个所述第一梁段之间的距离的设置，可以增加空气悬架总成中部两个第二梁段之间形成的安装空间的容量，由此可便于将驱动机构布置到空气悬架总成中，可有效地解决需要为驱动机构单独设置独立悬架而导致对车辆满足法定宽度带来负担的问题。

Description

空气悬架总成及车辆

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，特别是涉及空气悬架总成及车辆。

背景技术

汽车悬架系统是汽车的重要总成之一，它把车架与车轴很好的连接起来。随着汽车产业发展，汽车的运行平稳性和舒适性逐渐成为大众重视的关键因素，传统的汽车悬架大多采用机械悬架，但由于机械悬架刚性大，导致整车的舒适程度和运行平稳性较差。相对于机械悬架，由于空气悬架能有效的改善车辆的行驶平顺性，使得乘坐更安全、舒适；负载变化时能自动调整维持车身高度不变；装用空气悬架的车辆振动小可减少对电气、仪表及车身和底盘其它附件的损坏，降低车辆的维修成本；减少对道路的冲击，保护路面，降低高速公路的维修费用，因而在汽车上应用越来越普遍。

相关技术中，空气悬架需要与车辆其他部件、总成一起布设到车架上，然而，现有的空气悬架没有可用于匹配其他部件的连接接口或安装空间，导致其他部件需要额外设置独立的悬架才能够进行安装，设置独立悬架会对车辆满足法定宽度带来负担，且极大地增加了制造成本，不利于车辆的设计开发。因此，如何提高空气悬架的空间利用率是本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

基于此，有必要针对现有的空气悬架没有可用于匹配其他部件的连接接口或安装空间，导致其他部件需要额外设置独立的悬架才能够进行安装，设置独立悬架会对车辆满足法定宽度带来负担，且极大地增加了制造成本，不利于车辆设计开发的问题，提供一种空气悬架总成和车辆。

本申请第一方面提供一种空气悬架总成，其包括车架和悬架组件，悬架组件包括连接单元和两个相对设置的悬架单元，连接单元连接于两个悬架单元之间，每个悬架单元均包括托臂、支撑件和空气弹性件，托臂的一端通过支撑件连接车架的一端，托臂的另一端通过空气弹性件连接车架的另一端，每个托臂均包括互相连接的第一梁段和第二梁段，两个第二梁段之间形成有安装空间，安装空间用于安装驱动机构；

其中，两个第二梁段之间的距离大于两个第一梁段之间的距离。

在其中一个实施例中，每个悬架单元还包括第一适配件和第二适配件，第一梁段远离第二梁段的一端通过第一适配件与支撑件活动连接，第二梁段远离第一梁段的一端通过第二适配件与空气弹性件连接。

在其中一个实施例中，连接单元连接于两个第二梁段之间，第一适配件与连接单元之间的距离大于空气弹性件与连接单元之间的距离。

在其中一个实施例中，每个托臂还包括延伸段，延伸段连接于第一梁段和第二梁段之间。

在其中一个实施例中，第一梁段和延伸段的高度从第一梁段靠近支撑件的一端到延伸段靠近第二梁段的一端逐渐增大。

在其中一个实施例中，连接单元包括连接件和紧固件，连接件设置于两个托臂之间，连接件的端部和对应的托臂之间均设置有紧固件，紧固件用于将连接件安装至两个托臂之间。

在其中一个实施例中，连接件包括第一杆部、第二杆部和第三杆部，第二杆部连接于第一杆部和第三杆部之间，第一杆部和第三杆部相对于第二杆部倾斜设置，第一杆部、第二杆部和第三杆部之间形成有朝向支架的避让空间，驱动机构至少部分容纳于避让空间内。

在其中一个实施例中，第一杆部设置有第一容纳腔和第一开口，第三杆部设置有第二容纳腔和第二开口，第一容纳腔和第二容纳腔均用于容纳传动轴，第一开口用于连通第一容纳腔和外部空间，第二开口用于连通第二容纳腔和外部空间。

在其中一个实施例中，空气悬架总成还包括端管件，端管件设置于托臂远离连接单元的一侧，端管件用于与轮毂连接。

本申请第二方面提供一种车辆，其包括传动轴、驱动机构和以上任一实施例中的空气悬架总成，驱动机构与传动轴传动连接，驱动机构用于驱动传动轴转动，传动轴和驱动机构均设置于两个第二梁段之间。

上述空气悬架总成中，将两个第二梁段之间围成的区域作为驱动组件的安装空间，同时通过两个所述第二梁段之间的距离大于两个所述第一梁段之间的距离的设置，可以增加空气悬架总成中部两个第二梁段之间形成的安装空间的容量，由此可便于将驱动机构布置到空气悬架总成中，可有效地解决需要为驱动机构单独设置独立悬架而导致对车辆满足法定宽度带来负担的问题，将驱动机构布置到空气悬架总成中，极大地降低了制造成本，有利于车辆的设计开发。

附图说明

图1为本申请一实施例中空气悬架总成前侧的示意图。

图2为本申请一实施例中托臂的俯视图。

图3为本申请一实施例中托臂的侧视图。

图4为本申请一实施例中空气悬架总成后侧的示意图。

图5为本申请一实施例中连接件的示意图。

图6为本申请一实施例中第一传动轴和第二传动轴的示意图。

图7为本申请一实施例中第二传动轴、第四传动轴和轮毂传动的示意图。

其中，附图标号为：空气悬架总成1、横梁11、纵梁12、托臂21、第一梁段211、延伸段212、第二梁段213、支撑件22、第一支撑部221、第二支撑部222、第三支撑部223、空气弹性件23、第一适配件24、第二适配件25、连接件26、第一杆部261、第二杆部262、第三杆部263、第一开口a、第二开口b、减震器27、后支架31、横向推力杆32、法兰盘33、端管件34、轮边电机41、变速器42、第一传动轴51、第二传动轴52、第四传动轴53、轮毂6。

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，若有出现这些术语“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，这些术语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，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，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，若有出现术语“多个”，“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。

本申请一实施例提供了一种车辆，该车辆可以为新能源商用车。车辆包括空气悬架总成1、驱动机构、传动轴和轮毂6；驱动组件、传动轴和轮毂6布设到空气悬架总成1上，空气悬架总成1用于为驱动组件、传动轴和轮毂6提供连接接口和安装位置；驱动组件与传动轴传动连接，传动轴与轮毂6传动连接，传动轴用于将驱动组件的驱动力传递至轮毂6，在驱动组件的作用下，轮毂6能够相对于空气悬架总成1转动，进而实现车辆的运行。

参考图1所示，空气悬架总成1包括车架和悬架组件，车架连接于悬架组件的上方，悬架组件能够传递车架与车桥(传动轴和驱动机构)之间的力和力矩。

车架包括横梁11和纵梁12，纵梁12设置有两个，横梁11连接于两个纵梁12之间。

悬架组件包括连接单元和悬架单元，悬架单元设置有两个，两个悬架单元相对设置，连接单元设置于两个悬架单元之间，用于将两个悬架单元连接到一起；两个悬架单元分别位于两个纵梁12的下方。

本申请揭示的实施例中，两个悬架单元的部件、结构、连接等关系大致相同，因此下文将对其中一个悬架单元进行描述，另一个悬架单元不做赘述。悬架单元包括托臂21、支撑件22和空气弹性件23。托臂21位于纵梁12的下方且与纵梁12相平行，支撑件22和空气弹性件23分别设置于托臂21的两端，托臂21的一端通过支撑件22连接纵梁12的一端，托臂21的另一端通过空气弹性件23连接纵梁12的另一端，本申请揭示的实施例中，空气弹性件23可以为气囊。

参考图2所示，托臂21包括第一梁段211、延伸段212和第二梁段213，第一梁段211、延伸段212和第二梁段213依次连接。两个悬架单元各包括一个托臂21，两个托臂21各包括一个第二梁段213，两个第二梁段213之间形成有安装空间，安装空间用于安装驱动机构。两个第二梁段213之间的距离L2大于两个第一梁段211之间的距离L1，本申请揭示的实施例中，第一梁段211位于纵梁12的正下方，第二纵梁12位于纵梁12外侧的斜下方。将两个第二梁段213之间围成的区域作为驱动组件的安装空间，同时通过两个所述第二梁段213之间的距离大于两个所述第一梁段211之间的距离的设置，再由延伸段212过渡第一梁段211和第二梁段213之间的尺寸变化，由此通过第二梁段213和延伸段212可以增加空气悬架总成1中部两个第二梁段213之间形成的安装空间的容量，进而可便于将驱动机构布置到空气悬架总成1中，有效地解决了需要为驱动机构单独设置独立悬架而导致对车辆满足法定宽度带来负担的问题，将驱动机构布置到空气悬架总成1中，极大地降低了制造成本，有利于车辆的设计开发。

本申请揭示的实施例中，如图1所示，驱动机构包括两个轮边电机41和变速器42，变速器42设置于两个轮边电机41之间。传统技术中有两种常见的轮边电机41的布置方式，其一是电机、减速器等部件与空气悬架总成1集成到一起，这种情况下轮边电机41会占据现有空气悬架总成1中托臂21的位置，但是轮边电机41无法与现有空气悬架总成1通过U形螺栓连接；其二是为电机、减速器等部件匹配独立的悬架，这种情况下要求整车的宽度空间大，基本超过了法规要求的最大外宽，同时，这种方式布置的独立悬架成本高。而本申请将轮边电机41布置到两个第二梁段213之间，可有效地避免上述问题。

本申请的托臂21整体不是直板状，而是将两个第一梁段211之间的距离设置为小于两个第二两段之间的距离，一方面能够满足驱动组件需要较大布置空间的要求，另一方面还能够扩大第一梁段211外围的空间，以避免对其他部件的安装带来干涉，例如，在车辆设计开发中，车架端部外侧布置有电池包，将两个第一梁段211之间的距离减小能够便于电池包安装。

参考图3所示，第一梁段211和延伸段212呈片状，第一梁段211和延伸段212的高度从第一梁段211靠近支撑件22的一端到延伸段212靠近第二梁段213的一端逐渐增大(h1增长到h2)，即托臂21前端的第一梁段211和延伸段212采用片状变截面的结构，这样设置可以减少辆上下颠簸过程中两个托臂21前端的形变量，提升了车的抗扭刚度和抗扭能力。

参考图4所示，支撑件22包括第一支撑部221、第二支撑部222和第三支撑部223。第二支撑部222连接于第一支撑部221和第三支撑部223之间，第一支撑部221相对于第二支撑部222倾斜设置，第一支撑部221沿靠近第一适配件24的方向延伸并与第一适配件24连接；第三支撑部223相对于第二支撑部222倾斜设置，第三支撑部223沿靠近连接单元的方向延伸并与驱动机构连接。进一步地，第三支撑部223远离第二支撑部222的一端设置有安装口，安装口与驱动机构的轮边电机41的外缘相匹配，由此轮边电机41能够通过第三支撑部223的安装口与支架连接，实现了轮边电机41的固定和安装。

再次参考图2，悬架单元还包括第一适配件24和第二适配件25。第一适配件24设置于第一梁段211远离第二梁段213的一端，第一适配件24通过销轴与第一梁段211活动连接，第一适配件24远离托臂21的一侧与支撑件22连接。第二适配件25设置于第二梁段213远离第一梁段211的一端，第二适配件25用于与空气弹性件23连接，第二适配件25能够适配不同高度、不同承载能力和不同型号的空气弹性件23。

连接单元连接于两个第二梁段213之间，连接单元包括连接件26和紧固件。连接件26设置于两个第二梁段213之间，紧固件设置于连接件26的端部与对应的托臂21之间，紧固件设置有两个，具体地，连接件26的第一端通过一个紧固件与一个托臂21连接，连接件26的第二端通过另一个紧固件与另一个托臂21连接，紧固件用于将连接件26安装至两个托臂21之间。进一步地，以其中一个紧固件为例进行描述，紧固件包括设置于连接件26端部的花键轴和设置于托臂21靠近连接件26一侧的花键套，连接件26通过花键轴和花键套与托臂21连接，连接可靠，并且在车辆侧倾时，通过花键结构传递两侧托臂21的扭矩，能够提升空气悬架总成1的侧倾刚度。

再次参考图3，第一适配件24中心与连接件26中心之间的水平距离La大于空气弹性件23中心与连接件26中心之间的水平距离Lb，这样设置能够减少两个托臂21前端的受力。

参考图5所示，连接件26包括第一杆部261、第二杆部262和第三杆部263。第二杆部262连接于第一杆部261和第三杆部263之间，第一杆部261和第三杆部263相对于第二杆部262倾斜向上设置，第一杆部261、第二杆部262和第三杆部263之间形成有朝向支架的避让空间，驱动机构至少部分容纳于避让空间内。具体地，驱动机构的变速器42位于两个轮边电机41之间，两个轮边电机41通过第三支撑部223连接，而中间的变速器42则是容纳于第一杆部261、第二杆部262和第三杆部263之间形成的避让空间内，即变速器42设置于第二杆部262上方，由此实现了整个驱动机构于空气悬架总成1的布置。

第一杆部261设置有第一容纳腔和第一开口a，第三杆部263设置有第二容纳腔和第二开口b，第一容纳腔和第二容纳腔均用于容纳传动轴，第一开口a用于连通第一容纳腔和外部空间，第二开口b用于连通第二容纳腔和外部空间，使得传动轴可以从第一容纳腔、第二容纳腔内通过第一开口a、第二开口b伸出至第一杆部261、第二杆部262的外部，进而使得传动轴能够与变速器42连接实现动力的传递。

再次参考图4，悬架单元还包括减震器27，减震器27一端与纵梁12连接，减震器27另一端与第二梁段213连接，减震器27能够有效减少来自路面的振动，保证车辆行驶的平顺性和舒适性。

空气悬架总成1还包括后支架31和横向推力杆32。后支架31的一端与横梁11连接，后支架31的另一端设置有安装口，安装口与变速器42的外缘相匹配，由此变速器42能够通过后支架31的安装口与车架的横梁11连接，实现了变速器42的固定和安装。横向推力杆32的一端与后支架31连接，横向推力杆32的另一端与连接件26连接，在满载状态水平布置，使横向推力杆32满载状态仅受水平力，同时横向推力杆32能够减小车轮上下跳过程中的别劲力。本申请的变速器42和横向推力杆32通过后支架31与车架的横梁11连接，由此力矩能够通过后支架31传递给横梁11，进而实现车架和车桥之间力的传递。

本申请揭示的实施例中，空气悬架总成1为驱动机构提供了连接接口和安装空间，即驱动机构能够布置到两个第二梁段213之间，并通过支撑件22和后支架31安装到支架上实现力的传递，有效地优化了空气悬架总成1的空间布置。

空气悬架总成1还包括端管件34，端管件34设置于托臂21远离连接单元的一侧，端管件34与连接件26连接，端管件34用于与轮毂6连接。

在一些实施例中，空气悬架总成1还包括法兰盘33，法兰盘33设置于托臂21远离连接单元的一侧，法兰盘33位于连接件26和端管件34之间，法兰盘33和端管件34可以通过铸造或者焊接的方式集成到托臂21上，法兰盘33用于与制动器连接。进一步地，法兰盘33和端管件34为中空结构，法兰盘33和端管件34内部用于容纳传动轴。

结合图6、图7所示，本申请揭示的实施例中，传动轴包括第一传动轴51、第二传动轴52、第三传动轴和第四传动轴53，第一传动轴51容纳于第一容纳腔内，并从第一开口a处伸出，第二传动轴52容纳于第二容纳腔内，并从第二开口b伸出，变速器42连接于第一传动轴51和第二传动轴52之间。第一传动轴51远离变速器42的一端通过万向节与第三传动轴传动连接，第三传动轴容纳于端管件34内部，第三传动件远离第一传动件的一端凸伸出端管件34后通过螺栓与轮毂6连接；第二传动轴52远离变速器42的一端通过万向节与第四传动轴53传动连接，第四传动轴53容纳于另一个端管件34的内部，第四传动轴53远离第二传动轴52的一端凸伸出端管件34后通过螺栓与另一边的轮毂6连接，两边的轮毂6均通过轴承实现绕端管件34的旋转。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。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，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义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，若元件被称为“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。若一个元件被认为是“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。如若存在，本申请所使用的术语“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。

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 (10)

1.一种空气悬架总成，其特征在于，包括：

车架；及

悬架组件，包括连接单元和两个相对设置的悬架单元，所述连接单元连接于两个所述悬架单元之间，每个悬架单元均包括托臂、支撑件和空气弹性件，所述托臂的一端通过所述支撑件连接所述车架的一端，所述托臂的另一端通过所述空气弹性件连接所述车架的另一端，每个所述托臂均包括互相连接的第一梁段和第二梁段，两个所述第二梁段之间形成有安装空间，所述安装空间用于安装驱动机构；

其中，两个所述第二梁段之间的距离大于两个所述第一梁段之间的距离。

2.根据权利要求1所述的空气悬架总成，其特征在于，每个所述悬架单元还包括第一适配件和第二适配件，所述第一梁段远离所述第二梁段的一端通过所述第一适配件与所述支撑件活动连接，所述第二梁段远离所述第一梁段的一端通过所述第二适配件与空气弹性件连接。

3.根据权利要求2所述的空气悬架总成，其特征在于，所述连接单元连接于两个所述第二梁段之间，所述第一适配件与连接单元之间的距离大于所述空气弹性件与所述连接单元之间的距离。

4.根据权利要求1所述的空气悬架总成，其特征在于，每个所述托臂还包括延伸段，所述延伸段连接于所述第一梁段和所述第二梁段之间。

5.根据权利要求4所述的空气悬架总成，其特征在于，所述第一梁段和所述延伸段的高度从所述第一梁段靠近所述支撑件的一端到所述延伸段靠近所述第二梁段的一端逐渐增大。

6.根据权利要求1所述的空气悬架总成，其特征在于，所述连接单元包括连接件和紧固件，所述连接件设置于两个所述托臂之间，所述连接件的端部和对应的所述托臂之间均设置有所述紧固件，所述紧固件用于将所述连接件安装至两个所述托臂之间。

7.根据权利要求6所述的空气悬架总成，其特征在于，所述连接件包括第一杆部、第二杆部和第三杆部，所述第二杆部连接于所述第一杆部和所述第三杆部之间，所述第一杆部和所述第三杆部相对于所述第二杆部倾斜设置，所述第一杆部、第二杆部和第三杆部之间形成有朝向所述支架的避让空间，所述驱动机构至少部分容纳于所述避让空间内。

8.根据权利要求7所述的空气悬架总成，其特征在于，所述第一杆部设置有第一容纳腔和第一开口，所述第三杆部设置有第二容纳腔和第二开口，所述第一容纳腔和所述第二容纳腔均用于容纳传动轴，所述第一开口用于连通所述第一容纳腔和外部空间，所述第二开口用于连通所述第二容纳腔和外部空间。

9.根据权利要求1-8任一所述的空气悬架总成，其特征在于，所述空气悬架总成还包括端管件，所述端管件设置于所述托臂远离所述连接单元的一侧，所述端管件用于与轮毂连接。

10.一种车辆，其特征在于，包括：

传动轴；

驱动机构，与所述传动轴传动连接，所述驱动机构用于驱动所述传动轴转动；及

如权利要求1-9任一所述空气悬架总成，所述传动轴和所述驱动机构均设置于两个所述第二梁段之间。