CN205036768U - 空气弹簧及使用该空气弹簧的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空气弹簧及使用该空气弹簧的车辆，空气弹簧包括气囊、辅助气室和承受冲击力的承力座，辅助气室与气囊之间设有用于气流流动的连通通道，连通通道上设有启闭装置，启闭装置包括所述辅助气室顶部设置的朝向承力座的与连通通道相通的通气孔、与所述承力座弹性支撑连接的用于启闭通气孔的阀板。本实用新型中的空气弹簧解决了现有技术中空气弹簧刚度提高速度较慢且容易发生卡滞的技术问题。

Description

空气弹簧及使用该空气弹簧的车辆

技术领域

本实用新型涉及一种空气弹簧，此外，本实用新型还涉及一种使用该空气弹簧的车辆。

背景技术

车辆在行驶过程中，由于路况复杂以及车流量较大，紧急制动和紧急加速是常见的工况之一，这两种较为极限的工况给乘客带来了极大的乘客困扰，由于紧急制动会带来较大的车身俯冲量，紧急加速会带来较大的车身仰头量，使客车上的乘客受到较大的冲击，这对于乘客的乘坐感受是非常不利的，让乘客感觉极其不舒服，而车辆上的空气弹簧则可以对车辆因加速或紧急制动给人们所带来的不适起到缓冲的作用。

中国专利CN102401074A公开了一种空气弹簧，包括气囊、副气室、可移动罩、弹簧、推杆、承力座，可移动罩套设于副气室外部并与副气室形成移动配合关系，副气室上设置有节流口，当车辆在紧急制动时，会推动空气弹簧中的推杆，推杆进而推动可移动罩下移，依次关闭副气室上的各个节流口，从而提高空气弹簧的刚度。但是，由于车辆在运行的过程中，可移动罩相对于副气室发生相对移动的过程中会产生相应的摩擦，在长时间的摩擦过程中，就会导致可移动罩或者副气室发生磨损，由于磨损就会出现可移动罩和副气室之间的轴线不能重合的问题，从而导致两者在运动过程中发生卡滞。另外，该空气弹簧的可移动罩在气囊受到外力压缩之后才能将节流口进行堵塞，当节流口堵塞之后才保证了空气弹簧的刚度，并不能在受到猛然冲击力时迅速的作用反应以对节流口进行堵塞，以至于不能快速的提高空气弹簧的刚度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种空气弹簧，解决了现有技术中空气弹簧提高刚度的速度较慢且容易发生卡滞的技术问题。同时，本实用新型还提供一种使用该空气弹簧的车辆。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种空气弹簧的技术方案：空气弹簧包括气囊、辅助气室和承受冲击力的承力座，辅助气室与气囊之间设有用于气流流动的连通通道，连通通道上设有启闭装置，启闭装置包括所述辅助气室顶部设置的朝向承力座的与连通通道相通的通气孔、与所述承力座弹性支撑连接的用于启闭通气孔的阀板。由于通气孔和阀板是相对设置的，在承力座受到较大冲击力时，阀板会在承力座的带动下朝向通气孔移动以将通气孔封闭，当承力座正常工作的时候，通气孔和阀板是相互分离的，两者间不会产生摩擦，从而不存在磨损的问题，因此，当承力座受到较大冲击力时能够快速的提高空气弹簧的刚度，该空气弹簧可以适用于对振动幅度有较高要求的场合，比如车辆的悬架系统。

进一步的，上述空气弹簧的技术方案中的具体的启闭装置有三种：

上述空气弹簧的技术方案中的第一种启闭装置的通气孔的孔口设置于所述辅助气室的顶部，所述阀板包括两个分别设置于所述通气孔孔口上下两侧的盖板。

进一步的，上述空气弹簧的技术方案中的第一种启闭装置的辅助气室顶部设有朝向通气孔的中心延伸的内翻沿，所述内翻沿的内周面围成所述通气孔的孔口，所述内翻沿上下端面上设置有用于对所述盖板进行限位的缓冲结构。缓冲结构能够为盖板提供弹性限位，避免了因内翻沿受力过大而受损的情况发生。

进一步的，上述空气弹簧的技术方案中的缓冲结构具体为缓冲垫、密封圈、碟簧或橡胶垫。

进一步的，上述空气弹簧的技术方案中的第一种启闭装置的两个盖板通过弹性连接件与承力座连接，所述弹性连接件包括与承力座连接的吊杆和套设于所述吊杆外周的与所述两个盖板弹性连接的弹簧。弹性连接件能够为盖板提供弹性力，提高了盖板对通气孔孔口的密封效果。

上述空气弹簧的技术方案中的第二种启闭装置的通气孔的孔口开设于所述辅助气室的顶部，所述阀板是设置于通气孔的孔口的上侧或下侧的单个盖板。

上述空气弹簧的技术方案中的第三种启闭装置的通气孔具有上下两个孔口，所述阀板为设于两个孔口之间的盖板。

进一步的，上述空气弹簧的技术方案中的第三种启闭装置的辅助气室的顶部设置有环槽，所述通气孔为环槽的中心孔，通气孔的上下两个孔口设于环槽上下两端，所述阀板设在环槽中，环槽包括上槽壁和下槽壁，上、下槽壁构成与阀板挡止配合的上下挡止面，阀板在关闭状态时均能与所述的环槽的上、下槽壁进行挡止配合而被限位。

进一步的，上述空气弹簧的技术方案中的盖板通过弹性连接件与承力座连接，弹性连接件为弹簧或者橡胶柱或者包括上端与承力座连接的直杆及直杆下端连接的弹簧。

本实用新型还提供一种车辆的技术方案：一种车辆包括车体、空气弹簧，空气弹簧包括气囊、辅助气室和承受冲击力的承力座，辅助气室与气囊之间设有用于气流流动的连通通道，连通通道上设有启闭装置，启闭装置包括所述辅助气室顶部设置的朝向承力座的与连通通道相通的通气孔、与所述承力座上弹性支撑连接的将通气孔封闭的阀板。由于通气孔和阀板是相对设置的，在承力座受到较大冲击力时，阀板会在承力座的带动下朝向通气孔移动以将通气孔封闭，当承力座正常工作的时候，通气孔和阀板是相互分离的，两者是不会产生摩擦，从而不存在磨损的问题，因此，当承力座受到较大冲击力时能够快速的提高空气弹簧的刚度，从而最大限度的降低了车辆的俯冲量或仰头量，提高了车辆的平顺性能，给乘客带来了较好的乘坐感受。

进一步的，上述车辆的技术方案中的空气弹簧的具体的启闭装置有三种：

上述车辆的技术方案中的空气弹簧的第一种启闭装置的通气孔的孔口设置于所述辅助气室的顶部，所述阀板包括两个分别设置于所述通气孔孔口上下两侧的盖板。

进一步的，上述车辆的技术方案中的空气弹簧的第一种启闭装置的辅助气室顶部设有朝向通气孔的中心延伸的内翻沿，所述内翻沿的内周面围成所述通气孔的孔口，所述内翻沿上下端面上设置有用于对所述盖板进行限位的缓冲结构。缓冲结构能够为盖板提供弹性限位，避免了因内翻沿受力过大而受损的情况发生。

进一步的，上述车辆的技术方案中的空气弹簧的第一种启闭装置的缓冲结构具体为缓冲垫、密封圈、碟簧或橡胶垫。

进一步的，上述车辆的技术方案中的空气弹簧的第一种启闭装置的两个盖板通过弹性连接件与承力座连接，所述弹性连接件包括与承力座连接的吊杆和套设于所述吊杆外周的与所述两个盖板弹性连接的弹簧。弹性连接件能够为盖板提供弹性力，提高了盖板对通气孔孔口的密封效果。

上述车辆的技术方案中的空气弹簧的第二种启闭装置的通气孔的孔口开设于所述辅助气室的顶部，所述阀板是设置于通气孔的孔口的上侧或下侧的单个盖板。

上述车辆的技术方案中的空气弹簧的第三种启闭装置的通气孔具有上下两个孔口，所述阀板为设于两个孔口之间的盖板。

进一步的，上述车辆的技术方案中的空气弹簧的第三种启闭装置的辅助气室的顶部设置有环槽，所述通气孔为环槽的中心孔，通气孔的上下两个孔口设于环槽上下两端，所述阀板设在环槽中，环槽包括上槽壁和下槽壁，上、下槽壁构成与阀板挡止配合的上下挡止面，阀板在关闭状态时均能与所述的环槽的上、下槽壁进行挡止配合而被限位。

进一步的，上述车辆的技术方案中的空气弹簧的盖板通过弹性连接件与承力座连接，弹性连接件为弹簧或者橡胶柱或者包括上端与承力座连接的直杆及直杆下端连接的弹簧。

附图说明

图1是本实用新型安装空气弹簧的车辆实施例的悬架安装布置图；

图2是图1中空气弹簧在车辆平稳行驶时的结构示意图；

图3是图1中空气弹簧在车辆紧急制动时的结构示意图；

图4是图1中空气弹簧在车辆紧急加速时的结构示意图；

图5是本实用新型的空气弹簧的实施例2的结构示意图；

图6是本实用新型的空气弹簧的实施例3的结构示意图。

附图标记说明：气囊1、辅助气室2、弹性连接件3、内翻沿4、上盖板5、下盖板6、承力座7、支撑座8、阀板9、通气孔10、启闭装置11、缓冲垫12、连通通道13、环槽14、上槽壁141、下槽壁142、阀板21、弹簧吊杆23、下缓冲垫24、上缓冲垫26。

具体实施方式

本实用新型实施例中的车辆如图1-图4所示：车辆包括车体、空气弹簧和车桥总成，其中空气弹簧的一端与车体连接，另一端与车桥总成连接，在本实施例中，空气弹簧包括气囊1和辅助气室2，其中气囊的上端设有承力座7，承力座7与车架相连，辅助气室2的下端通设有支撑座8，支撑座8与车桥总成相连。在本实施例中，辅助气室2与气囊1之间设有用于气流流动的连通通道13，连通通道13上设有启闭装置11，启闭装置11包括辅助气室顶部设置的朝向承力座7的且与连通通道13相通的通气孔10和与承力座7上弹性支撑连接的将通气孔10封闭的阀板，在本实施例中，阀板包括两个分别设置于通气孔10的孔口上下两侧的上盖板5和下盖板6，通气孔10的孔口设置于辅助气室2的顶部的中央，辅助气室2的上端面的中央设置有朝向通气孔的中心延伸的内翻沿4，内翻沿4的内周面围成通气孔10的孔口，其中上盖板5的下端面与内翻沿4的上端面挡止配合，下盖板6的上端面与内翻沿4的下端面挡止配合，而且在内翻沿4的上下端面上均设置有缓冲垫12，可以避免因冲击力过大导致上下盖板对内翻沿4的破坏。缓冲垫12也可以是其他的现有技术中能够起到缓冲作用的弹性缓冲结构，例如密封圈、碟簧、橡胶垫等。

在本实施例中，上下两个盖板通过弹性连接件3与承力座7弹性连接，弹性连接件3包括与承力座连接的吊杆和套设于所述吊杆外周的弹簧，其中，吊杆为轴向沿上下方向延伸的圆柱形直杆，在本实施例中，吊杆的上下两端分别与承力座7和上盖板5连接，弹簧套设在吊杆的外周，弹簧的一端与承力座7连接，另外一端穿过上盖板5的上下端面并且与下盖板6的上端面进行连接。在使用的过程中，吊杆可以对弹簧起到导向的作用。

当车辆在平稳状态下行驶时，空气弹簧处于图2状态所示，此时气囊1和辅助气室2之间相互连通，空气弹簧所受到的冲击载荷比较小，阀板的上盖板5和下盖板6是不会将连通通道13进行关闭的，而且此时空气弹簧的刚度较小，车辆具有较好的平顺性能以及良好的乘坐舒适性能。

当车辆在紧急制动时，空气弹簧处于图3状态所示，空气弹簧受到很大的冲击力，承力座7在受到动载的作用下向下移动，并通过弹性连接件3带动上盖板5向下移动以快速的将连通通道的通气孔10关闭，而这个过程中气囊也是在压缩变化的，上盖板5将通气孔关闭后，增大了空气弹簧的刚度，从而最大限度的降低了车辆的俯冲量，提高整车的平顺性能和乘坐舒适性，降低了整车在紧急制动时带来的俯冲量，从而给乘客带来更好的乘坐感受。

当车辆在紧急加速时，空气弹簧处于图4状态所示，空气弹簧也受到很大的冲击力，承力座7在受到动载的作用下向上快速移动，从而带动下盖板6向上移动以快速的将连通通道的通气孔10关闭，使气囊1和辅助气室2断开连通，从而使气囊的压强增大，同样增大了空气弹簧悬架刚度，而此时弹性连接件中的弹簧为下盖板6提供拉伸力而带动下盖板6向上移动，使得空气弹簧的刚度急剧增大，从而最大限度的降低了车辆的仰头量，提高整车的平顺性能和乘坐舒适性，降低了整车在紧急加速时带来的仰头量，从而给乘客带来更好的乘坐感受。

在本实施例中，承力座7在受到冲击力时带动上盖板5、下盖板6将通气孔进行封闭的时候，阀板具有将通气孔封闭的上、下两个封闭位置，该封闭位置应当根据车辆实际行驶的路面情况、车辆底盘的高度或者根据车辆的长度来进行设计，当行驶路面平坦车辆能够平稳行驶时，承力座7所受到的冲击力是车辆在正常行驶过程中所给予的力，此时的承力座7具有正常的运动状态，其在上、下两个封闭位置所对应的上限位和下限位之间运动，承力座7带动阀板运动时就不会使阀板处于封闭位置，此时空气弹簧的气囊1和辅助气室之间是相互连通的，从而为乘客带来舒适的乘坐感受。

本实用新型空气弹簧的实施例1：该空气弹簧的结构与图1-图4中所示的车辆的实施例中的空气弹簧的结构完全相同，而在上述实施例中，已经就车辆中的空气弹簧的结构做出了具体说明，在本实施例中不再详述。

在本实用新型的空气弹簧的实施例2：该空气弹簧与实施例1的不同之处在于，启闭装置的结构如图5所示，启闭装置11包括辅助气室顶部设置的朝向承力座7的且与连通通道13相通的通气孔10，还包括承力座7上弹性支撑连接的将通气孔10封闭的阀板9，在本实施例中，阀板9是一个盖板，辅助气室2的顶部设置有环槽14，通气孔10为环槽14的中心孔，环槽14上下两端的开口构成通气孔10的上下两个孔口，阀板9设置于环槽14中，环槽14包括上槽壁141和下槽壁142，上、下槽壁构成与阀板挡止配合的上下挡止面，阀板9在关闭状态时均能与所述环槽14的上、下槽壁进行挡止配合以对应封闭通气孔10的上下两个孔口，阀板9通过弹性连接件与承力座7连接，本实施例中，弹性连接件为橡胶柱。实施例2的其他结构与实施例1相同而不再赘述。

本实用新型的空气弹簧的实施例3如图6所示，实施例3与实施例2近似，其与实施例2的不同之处在于，辅助气室2的顶部具有上下两层顶板，通气孔的上下两个孔口分别开设在上下两层顶板的中部，下层顶板的上端面处和上层顶板的下端面处分别固定有处于相应通气孔的上下孔口的外围的下缓冲垫24和上缓冲垫26，阀板21处于上下两层顶板之间，阀板21通过弹簧吊杆23（即弹性连接件）随承力座上下移动（此连接结构与空气弹簧实施例1中的相应结构近似），阀板21向上压紧缓冲垫26时封闭上层顶板上的通气孔的上孔口，阀板21向下压紧缓冲垫24时封闭下层顶板上的通气孔的上孔口。

在本实用新型的空气弹簧或车辆的其他实施例中，启闭装置还可以是单个阀板与通气孔配合的结构，通气孔是设置于辅助气室顶部，阀板的数量为一个且设置于通气孔的孔口上侧，通气孔的孔口设置于辅助气室的顶部，辅助气室的顶部设置有朝向通气孔的中心延伸的内翻沿，内翻沿的内周面围成通气孔的孔口，其中阀板的下端面与内翻沿的上端面挡止配合；在其他实施例中，阀板是数量为一个且设置于通气孔的孔口下侧，此实施例中的启闭装置的结构仅适用于空气弹簧单向振动幅度受限的场合。

在本实用新型的空气弹簧或车辆的其他实施例中，弹性连接件也可以为上端与承力座连接的支杆，支杆的下端连接有弹簧，弹簧穿过上盖板的上下端面与下盖板连接。在其他实施例中，弹性连接件还可以是上端与承力座连接的弹簧，弹簧下端与上盖板连接，在上盖板的下端面与下盖板的上端面之间另外再另设弹簧以实现上下盖板之间的连接。

Claims (11)

1.一种空气弹簧，包括气囊、辅助气室和承受冲击力的承力座，辅助气室与气囊之间设有用于气流流动的连通通道，连通通道上设有启闭装置，其特征在于：启闭装置包括所述辅助气室顶部设置的朝向承力座的与连通通道相通的通气孔、与所述承力座弹性支撑连接的用于启闭通气孔的阀板。

2.根据权利要求1所述的空气弹簧，其特征在于：所述通气孔的孔口设置于所述辅助气室的顶部，所述阀板包括两个分别设置于所述通气孔孔口上下两侧的盖板。

3.根据权利要求2所述的空气弹簧，其特征在于：所述辅助气室顶部设有朝向通气孔的中心延伸的内翻沿，所述内翻沿的内周面围成所述通气孔的孔口，所述内翻沿的上下端面上设置有用于对所述盖板进行弹性限位的限位缓冲结构。

4.根据权利要求3所述的空气弹簧，其特征在于：所述限位缓冲结构为缓冲垫、密封圈、碟簧或橡胶垫。

5.根据权利要求2或3或4所述的空气弹簧，其特征在于：所述两个盖板通过弹性连接件与承力座连接，所述弹性连接件包括与承力座连接的吊杆和套设于所述吊杆外周的与所述两个盖板弹性连接的弹簧。

6.根据权利要求1所述的空气弹簧，其特征在于：所述通气孔的孔口开设于所述辅助气室的顶部，所述阀板是设置于通气孔的孔口的上侧或下侧的单个盖板。

7.根据权利要求1所述的空气弹簧，其特征在于：所述通气孔具有上下两个孔口，所述阀板为设于两个孔口之间的盖板。

8.根据权利要求7所述的空气弹簧，其特征在于：所述辅助气室顶部设置有环槽，所述通气孔为环槽的中心孔，通气孔的上下两个孔口设于环槽的上下两端，所述阀板设在环槽中，环槽包括上槽壁和下槽壁，上、下槽壁构成与阀板挡止配合的上下挡止面，阀板在关闭状态时均能与所述环槽的上、下槽壁进行挡止配合而被限位。

9.根据权利要求7所述的空气弹簧，其特征在于：阀座设于辅助气室的顶部，辅助气室的顶部具有上下两层顶板，所述通气孔的上下两个孔口分别开设于上下两层顶板上，所述阀板设于上下两层顶板之间，上、下层顶板上分别设有用于与阀板限位配合的限位缓冲结构。

10.根据权利要求2、3、4、6、7、8、9中任意一项所述的空气弹簧，其特征在于：所述盖板通过弹性连接件与承力座连接，所述弹性连接件为弹簧或者橡胶柱或者包括上端与承力座连接的直杆及直杆下端连接的弹簧。

11.一种车辆，包括车体、空气弹簧，其特征在于：所述空气弹簧为权利要求1-9中任意一项所述的空气弹簧。