CN206012256U - 空气弹簧悬架系统及具有该悬架系统的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种空气弹簧悬架系统，包括纵梁、后桥、板簧导向臂及空气弹簧，所述板簧导向臂的一端通过导向臂固定架固定于纵梁上，所述板簧导向臂的另一端与所述空气弹簧相连，所述板簧导向臂的中部与所述后桥相连，所述空气弹簧设置于所述纵梁与所述板簧导向臂之间，所述板簧导向臂由玻璃纤维增强环氧树脂材料制成。

Description

空气弹簧悬架系统及具有该悬架系统的车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车结构领域，特别是涉及一种空气弹簧悬架系统及具有该空气弹簧悬架系统的车辆。

背景技术

随着技术的发展，人们一直致力于减轻车辆重量，以达到提高燃油经济性，提高有效载荷能力，提高车辆驾驶及操作的舒适性。以悬架系统为例，轻量化的悬架系统能够提高车辆的操作稳定性及驾驶的舒适性，能够降低悬架系统对车身的动载冲击，提升NVH性能，以及提升悬架系统的各类响应。

在现有技术中，传统轻卡的悬架系统采用钢板弹簧，其重量较重，油耗高，刚度大，舒适性差，对整车的冲击载荷较高，同时容易锈蚀，耐腐蚀能力差。现有的钢板弹簧的主板簧及副板簧均由多个钢板组成，因此其各板簧片件存在不确定的库伦阻力，摩擦力较大，调教难度大调教难度大，寿命较短，后期使用维护成本高。

为了实现底盘重量的轻量化，空气弹簧越来越多的应用于车辆上，相比于钢板弹簧，空气弹簧能够有效地降低底盘的重量，同时可以保持整车在不同负荷下工作高度不变以及不同负荷下整车的固有频率不变，可以吸收路面传来的高频振动。在现有技术中将空气弹簧设置于板簧导向臂的一端上，同时使板簧导向臂的另一端与车架相连，可以形成具有各类悬架优点的空气弹簧悬架。

然而，在现有技术中为了满足板簧导向臂的刚度与强度，导向臂的材质主要是钢材，其仍然具有重量重，油耗高，刚度大，舒适性差，对整车的冲击载荷较高，同时容易锈蚀，耐腐蚀能力差的缺点，限制了空气弹簧悬架系统的进一步发展。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种空气弹簧悬架系统及具有该悬架系统的车辆，该空气弹簧悬架系统能够在保持整车高度与频率不变的同时，减轻底盘重量、提升车辆操控性能，消除因传统板簧片间冲击产生的各类NVH问题，杜绝板簧片间的库伦阻尼，提升悬架的设计精度、增加悬架系统的耐腐蚀能力及悬架的寿命，提高驾驶的平顺性及舒适性能。

本实用新型提供了一种空气弹簧悬架系统，包括纵梁、后桥、板簧导向臂及空气弹簧，所述板簧导向臂的一端通过导向臂固定架固定于纵梁上，所述板簧导向臂的另一端与所述空气弹簧相连，所述板簧导向臂的中部与所述后桥相连，所述空气弹簧设置于所述纵梁与所述板簧导向臂之间，所述板簧导向臂为玻璃纤维增强环氧树脂板簧导向臂。

进一步地，在车架的同一侧，所述板簧导向臂为单根板簧，所述板簧导向臂的中部通过骑马螺栓固定于所述后桥上。

进一步地，所述导向臂包括第一连接段、第二连接段及第三连接段，所述第一连接段、第二连接段及所述第三连接段从车架前部方向至车架后部方向依次相连，所述第一连接段远离所述第二连接段的一端与所述纵梁相连，所述第三连接段远离所述第二连接段的一端与所述空气弹簧相连，所述第一连接段的高度高于所述第三连接段的高度，所述第二连接段连接于所述第一连接段与所述第三连接段之间。

进一步地，沿车架的高度方向从上往下看，所述第一连接段与所述第二连接段长度方向的轴线位于同一直线上，所述第三连接段长度方向的轴线与所述第一连接段及所述第二连接段长度方向的轴线之间存在夹角，所述第三连接段向所述车架内侧偏移。

进一步地，所述板簧导向臂上还设置有上垫片及下垫片，所述上垫片及所述下垫片通过粘结剂固定于所述板簧导向臂的上下两侧，所述上垫片的位置与所述下垫片的位置相对应，两个骑马螺栓分别跨过所述上垫片及所述下垫片与所述后桥相连，将所述板簧导向臂压设于所述后桥上。

进一步地，所述上垫片、所述下垫片及所述板簧导向臂相对应的位置设置有第一定位孔，定位螺栓穿过所述第一定位孔，使所述上垫片、所述下垫片及所述板簧导向臂之间不能相对滑动。

进一步地，所述导向臂固定架包括支架及吊耳，所述吊耳通过固定螺栓固定于所述固定架上，所述支架固定于所述纵梁上，所述吊耳包括连接筒及设置于所述连接筒上的两个固定臂，所述两个固定臂之间形成有收容空间，所述板簧导向臂的端部及所述固定臂相对应的地方还设有第二定位孔，定位螺栓穿设于所述第二定位孔中，所述板簧导向臂的两端伸入所述收容空间内并通过粘结剂固定于所述固定臂上。

进一步地，所述连接筒内还设置有衬套，所述衬套通过过盈配合设置于所述连接筒内，所述衬套包括衬套外管、衬套内管及设置于衬套外管及衬套内管之间的橡胶层，所述固定螺栓穿过所述衬套内管上的孔洞并与所述支架相连。

进一步地，所述空气弹簧悬架系统还包括稳定杆总成及横向推力杆，所述稳定杆总成设置于所述车架的下部，其前部与所述车架的横梁相连，后端固定于所述后桥上，所述横向推力杆的一端设置于所述后桥上，另一端与所述纵梁相连。

本实用新型还提供一种车辆，包括本实用新型提供的空气弹簧悬架系统。

综上所述，由于板簧导向板由玻璃纤维增强环氧树脂材料制成，因此可以根据整车刚度以及形状的需要，制成各种变截面的板簧导向板。相比传统板簧，其设计的自动度更大，设计精度更高；由于玻璃纤维增强环氧树脂材料不到钢材的一半，因此相比于同等体积的钢板材料能够减重65％以上，悬架的质量较轻，在相同的情况下，相比于钢板弹簧对整车的冲击载荷较小，可以提升驾驶的稳定性及舒适性，提升车辆NVH性能。进一步地，玻璃纤维增强环氧树脂具有较好的耐腐蚀性能以及较长的使用寿命，因此可以提升悬架系统的寿命。进一步地，通过将板簧导向板与空气弹簧连接的一端向车身内侧倾斜，可以减少空气弹簧与车桥的距离，增加空气弹簧的受力及刚度的比重，增加整车的舒适性及可调性。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的空气弹簧悬架系统的结构示意图。

图2为图1中板簧导向臂与空气弹簧的结构示意图。

图3为图1中板簧导向臂的正视图。

图4为图1中板簧导向臂的俯视图。

图5为图1中板簧导向臂与车架的连接关系示意图。

图6为图5中VI-VI方向的截面示意图。

图7为稳定杆总成与车架的连接关系示意图。

图8为稳定杆总成的结构示意图。

图9为稳定杆总成的正视图。

图10为稳定杆拉杆的截面结构示意图。

图11为横向推力杆与车架的连接关系示意图。

图12为横向推力杆的结构示意图。

图13为横向推力杆连接部的截面结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，详细说明如下。

本实用新型提供了一种空气弹簧悬架系统及具有该悬架系统的车辆，该空气弹簧悬架系统能够在保持整车高度与频率不变的同时，减轻底盘重量、提升车辆操控性能，消除因传统板簧片间冲击产生的各类NVH问题，杜绝板簧片间的库伦阻尼，提升悬架的设计精度、增加悬架系统的耐腐蚀能力及悬架的寿命，提高驾驶的平顺性及舒适性能。图1为本实用新型实施例提供的空气弹簧悬架系统的结构示意图，如图1所示，本实用新型实施例提供的空气弹簧悬架系统包括车架10、后桥20、板簧导向臂30及空气弹簧40，车架10包括纵梁11及横梁12，横梁12可以通过铆接固定于车架10两侧的纵梁11之间，车辆的传动轴通过万向节与后桥20相连，在车架10的每一侧均设有一板簧导向臂30及一空气弹簧40，板簧导向臂30的一端通过导向臂固定架50固定于纵梁11，优选为纵梁11的外侧面上，另一端与空气弹簧40相连，板簧导向臂30的中部可以通过骑马螺栓91固定于后桥20上，空气弹簧40设置于纵梁11与板簧导向臂30远离导向臂固定架50的一端之间，在本实用新型中，板簧导向臂30为玻璃纤维增强环氧树脂板簧导向臂，即该板簧导向臂30由玻璃纤维增强环氧树脂材料制成。

在本实用新型中，由于板簧导向臂30由玻璃纤维增强环氧树脂材料制成，因此可以根据整车刚度以及形状的需要，制成各种变截面的板簧。相比传统板簧导向臂30，其设计的自由度更大，设计精度更高；由于玻璃纤维增强环氧树脂材料的密度不到钢材的一半，因此相比于同等体积的钢板材料能够减重65％以上，悬架的质量较轻，在相同的情况下，相比于钢板弹簧对整车的冲击载荷较小，可以提升驾驶的稳定性及舒适性，提升车辆NVH性能。进一步地，玻璃纤维增强环氧树脂具有较好的耐腐蚀性能以及较长的使用寿命，因此可以提升悬架系统的寿命。

图2为图1中板簧导向臂与空气弹簧的结构示意图，图3为图1中板簧导向臂的正视图，图4为图1中板簧导向臂的俯视图。图5为图1中板簧导向臂与车架的连接关系示意图，图6为图5中VI-VI方向的截面示意图，如图2至图6所示，在本实施例中，在车架10的同一侧，板簧导向臂30为单根板簧导向臂30，因此各零部件之间摩擦力较小，能够提高悬架的寿命，能够进一步提升车辆的NVH性能。

板簧导向臂30包括第一连接段31、第二连接段32及第三连接段33，第一连接段31、第二连接段32及第三连接段33从车架10前部方向(即图2中的左侧)至车架10后部方向(即图2中的右侧)依次相连，第一连接段31远离第二连接段32的一端通过导向臂固定架50与车架10纵梁11相连，第三连接段33远离第二连接段32的一端与空气弹簧40相连。板簧导向臂30的整体呈Z字型，即在空气弹簧悬架系统中，第三连接段33的高度低于第一连接段31的高度，第二连接段32连接于第一连接段31与第三连接段33之间。第一连接段31靠近第二连接段32的一端通过骑马螺栓91压设于后桥20上。

沿车车架10的高度方向从上往下看，第一连接段31与第二连接段32长度方向的轴线位于同一方向上，第三连接段33长度方向的轴线相比于第一连接段31与第二连接段32向车架10内侧偏移，即第三连接段33长度方向的轴线与第一连接段31及第二连接段32长度方向的轴线之间存在一个夹角(如图4中θ)。此时空气弹簧40的位置可以前移，增加空气弹簧40的刚度比重，避免空气弹簧40与轮胎发生干涉。

进一步地，在板簧导向臂30上还设置有上垫片34及下垫片35，上垫片34及下垫片35通过粘结剂固定于板簧导向臂30的上下两侧，具体位置为第一连接段31靠近第二连接段32一端的上下两侧，且上垫片34的位置与下垫片35的位置相对应，两个骑马螺栓91分别跨过上垫片34及下垫片35的两端与后桥20相连，将板簧导向臂30压设于后桥20上。垫片34，35的设置可以防止板簧导向臂30受到骑马螺栓91及后桥20的磨损，优选地，上垫片34及下垫片35均可以由玻璃纤维增强环氧树脂材料制成，进一步降低各部件之间的摩擦力。

为了定位及防止板簧导向臂30相对于上垫片34或下垫片35发生滑动，在板簧导向臂30、上垫片34及下垫片35相对应的位置设有第一定位孔36，定位螺栓穿过第一定位孔36，继而使上垫片34、下垫片35及板簧导向臂30之间不能相对滑动。

如图4至图6所示，导向臂固定架50包括支架51及吊耳52，支架51固定于纵梁11上，吊耳52包括连接筒521及设置于连接筒521上的两个固定臂522，两个固定臂522之间形成有收容空间(图未标出)，在板簧导向臂30的端部及固定臂522相对应的地方还设有第二定位孔37，定位螺栓穿设于第二定位孔37中，当板簧导向臂30的端部伸入收容空间内时，通过第二定位孔37进行定位，板簧导向臂30端部的上下两侧通过粘结剂固定于固定臂522上，然后通过固定螺栓穿过连接筒521并与支架51相连，即可完成板簧导向臂30与纵梁11的连接。

更为具体地，在连接筒521内还设有衬套523，衬套523通过过盈配合设置于连接筒521内。衬套523包括衬套外管5231、衬套内管5232及位于衬套外管5231及衬套内管5232之间的橡胶层5233，衬套外管5231、衬套内管5232及橡胶层5233可以通过硫化工艺固定于一体，上述的固定螺栓穿过衬套内管5232内的孔洞并与支架51相连，将板簧导向臂30固定于纵梁11上。衬套523的设置能够吸收地面传来的高频低幅振动，同时具备一定的径向、轴线的扭转刚度，满足悬架系统的支撑与运动的需要。

图7为稳定杆总成与车架的连接关系示意图，图8为稳定杆总成的结构示意图，图9为稳定杆总成的正视图，图10为稳定杆拉杆的截面结构示意图，如图7至图10所示，为了补偿悬架系统的侧倾刚度，增加转弯时的侧向稳定性，在本实施例中，空气弹簧悬架系统还包括稳定杆总成60，稳定杆总成60设置于车架10的下部(为了能够清楚地显示稳定杆总成60与车架10的连接关系，图7中的上下方向与实际车辆上的上下方向相反，即从下往上的等轴视图)，稳定杆总成60包括稳定杆本体61及稳定杆拉杆62，稳定杆本体61跨设与车架10的两侧，稳定杆本体61的前端通过稳定杆拉杆62与车架10的横梁12相连，稳定杆本体61的后端通过第一连接衬套63与后桥20相连。稳定杆拉杆62的两端通过第一连接衬套63分别与稳定杆本体61及横梁12相连。具体地，在稳定杆拉杆62靠近横梁12的一端设置有第一套管64，第一连接衬套63通过过盈配合设置于第一套管64内，然后再与横梁12相连。稳定杆拉杆62靠近稳定杆总成60的一端设置有衬套支架65，第一连接衬套63套设于稳定杆本体61上后通过衬套支架65将稳定杆拉杆62与稳定杆本体61相连。

图11为横向推力杆与车架的连接关系示意图，图12为横向推力杆的结构示意图，图13为横向推力杆连接部的截面结构示意图，如图11至图13所示，为了能够更好地承受整车横向的作用力，增加整车的稳定性，在本实施例中，空气弹簧悬架系统还包括横向推力杆70，横向推力杆70的一端与后桥20相连，另一端与纵梁11的内侧相连，横向推力杆70的两个端部均设有第二套管71，第二套管71内部通过过盈配合设有第二连接衬套72，在后桥20及纵梁11内侧设置有推力杆固定架73，螺栓穿过第二套管71与推力杆固定架73相连，继而将推力杆与后桥20及纵梁11相连。

进一步地，本实施例提供的空气弹簧簧悬架系统还包括减振器81，例如双向筒式减振器，减振器81位于纵梁11的内侧，减振器81的一端与车架10相连，另一端与后桥20相连，为提升悬架系统的阻尼效果，减振器81与车架10的连接点要比减振器81与后桥20的连接点更靠近车身的前部，即减振器81向前倾斜。

进一步地，本实施例提供的空气弹簧悬架系统还包括还包括悬架缓冲块82，悬架缓冲块82通过硫化工艺与悬架缓冲支架相连，并通过悬架缓冲支架铆接于车架10的下方，悬架缓冲块82远离车架10的一端与后桥20的桥壳的上方相对应。

需要说明的是，为了悬架系统各部件能够更好地连接，在本实施例中固定及定位用的螺栓及螺母均优选为具有六角法兰面的螺栓与螺母。

综上所述，由于板簧导向板由玻璃纤维增强环氧树脂材料制成，因此可以根据整车刚度以及形状的需要，制成各种变截面的板簧导向板。相比传统板簧，其设计的自动度更大，设计精度更高；由于玻璃纤维增强环氧树脂材料不到钢材的一半，因此相比于同等体积的钢板材料能够减重65％以上，悬架的质量较轻，在相同的情况下，相比于钢板弹簧对整车的冲击载荷较小，可以提升驾驶的稳定性及舒适性，提升车辆NVH性能。进一步地，玻璃纤维增强环氧树脂具有较好的耐腐蚀性能以及较长的使用寿命，因此可以提升悬架系统的寿命。进一步地，通过将板簧导向板与空气弹簧40连接的一端向车身内侧偏移，可以减少空气弹簧40与车桥的距离，增加空气弹簧40的受力及刚度的比重，增加整车的舒适性及可调性。

本实用新型还提供了一种车辆，包括上述的空气弹簧悬架系统，关于该车辆的其他技术特征，请参见现有技术，在此不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种空气弹簧悬架系统，其特征在于：包括车架(10)、后桥(20)、板簧导向臂(30)及空气弹簧(40)，所述车架(10)包括纵梁(11)及横梁(12)，所述板簧导向臂(30)的一端通过导向臂固定架(50)固定于纵梁(11)上，所述板簧导向臂(30)的另一端与所述空气弹簧(40)相连，所述板簧导向臂(30)的中部与所述后桥(20)相连，所述空气弹簧(40)设置于所述纵梁(11)与所述板簧导向臂(30)之间，所述板簧导向臂(30)为玻璃纤维增强环氧树脂板簧导向臂(30)。

2.如权利要求1所述的空气弹簧悬架系统，其特征在于：在车架(10)的同一侧，所述板簧导向臂(30)为单根板簧，所述板簧导向臂(30)的中部通过骑马螺栓(91)固定于所述后桥(20)上。

3.如权利要求1所述的空气弹簧悬架系统，其特征在于：所述板簧导向臂(30)包括第一连接段(31)、第二连接段(32)及第三连接段(33)，所述第一连接段(31)、第二连接段(32)及所述第三连接段(33)从车架(10)前部方向至车架(10)后部方向依次相连，所述第一连接段(31)远离所述第二连接段(32)的一端与横梁(12)相连，所述第三连接段(33)远离所述第二连接段(32)的一端与所述空气弹簧(40)相连，所述第一连接段(31)的高度高于所述第三连接段(33)的高度，所述第二连接段(32)连接于所述第一连接段(31)与所述第三连接段(33)之间。

4.如权利要求3所述的空气弹簧悬架系统，其特征在于：沿车架(10)的高度方向从上往下看，所述第一连接段(31)与所述第二连接段(32)长度方向的轴线位于同一直线上，所述第三连接段(33)长度方向的轴线与所述第一连接段(31)及所述第二连接段(32)长度方向的轴线之间存在夹角，所述第三连接段(33)向所述车架(10)内侧偏移。

5.如权利要求1所述的空气弹簧悬架系统，其特征在于：所述板簧导向臂(30)上还设置有上垫片(34)及下垫片(35)，所述上垫片(34)及所述下垫片(35)通过粘结剂固定于所述板簧导向臂(30)的上下两侧，所述上垫片(34)的位置与所述下垫片(35)的位置相对应，两个骑马螺栓(91)分别跨过所述上垫片(34)及所述下垫片(35)与所述后桥(20)相连，将所述板簧导向臂(30)压设于所述后桥(20)上。

6.如权利要求5所述的空气弹簧悬架系统，其特征在于：所述上垫片(34)、所述下垫片(35)及所述板簧导向臂(30)相对应的位置设置有第一定位孔(36)，定位螺栓穿过所述第一定位孔(36)，使所述上垫片(34)、所述下垫片(35)及所述板簧导向臂(30)之间不能相对滑动。

7.如权利要求1所述的空气弹簧悬架系统，其特征在于：所述导向臂固定架(50)包括支架(51)及吊耳(52)，所述吊耳(52)通过固定螺栓固定于所述导向臂固定架(50)上，所述支架(51)固定于所述纵梁(11)上，所述吊耳(52)包括连接筒(521)及设置于所述连接筒(521)上的两个固定臂(522)，所述两个固定臂(522)之间形成有收容空间，所述板簧导向臂(30)的端部及所述固定臂(522)相对应的地方还设有第二定位孔(37)，定位螺栓穿设于所述第二定位孔(37)中，所述板簧导向臂(30)的两端伸入所述收容空间内并通过粘结剂固定于所述固定臂(522)上。

8.如权利要求7所述的空气弹簧悬架系统，其特征在于：所述连接筒(521)内还设置有衬套(523)，所述衬套(523)通过过盈配合设置于所述连接筒(521)内，所述衬套(523)包括衬套外管(5231)、衬套内管(5232)及设置于衬套外管(5231)及衬套内管(5232)之间的橡胶层(5233)，所述固定螺栓穿过所述衬套内管(5232)上的孔洞并与所述支架(51)相连。

9.如权利要求1所述的空气弹簧悬架系统，其特征在于：所述空气弹簧悬架系统还包括稳定杆总成(60)及横向推力杆(70)，所述稳定杆总成(60)设置于所述车架(10)的下部，其前部与所述车架(10)的横梁(12)相连，后端固定于所述后桥(20)上，所述横向推力杆(70)的一端设置于所述后桥(20)上，另一端与所述纵梁(11)相连。

10.一种车辆，其特征在于：所述车辆包括权利要求1至9中任意一项所述的空气弹簧悬架系统。