CN208812915U - 一种新结构空气悬架 - Google Patents

Abstract

一种新结构空气悬架，属于汽车悬架技术领域。其特征在于：包括车架（11）、由前至后依次设置在车架（11）下侧的中桥（13）和后桥（16）以及U型臂（14），中桥（13）和后桥（16）之间设有支架（15），支架（15）设置在车架（11）下侧并与车架（11）固定连接，U型臂（14）有对称设置在支架（15）前后两侧的两个，U型臂（14）的开口端朝向支架（15）设置并与支架（15）可拆卸的连接，车架（11）和U型臂（14）之间还设置有减震器（17）。本新结构空气悬架具有超强侧倾刚度，提供了极佳的操控特性，适用各种车型，零部件功能集成度高，简化了结构，降低了重量，减少了成本，提高了系统可靠性。

Description

一种新结构空气悬架

技术领域

一种新结构空气悬架，属于汽车悬架技术领域。

背景技术

随着低碳生活的逐步树立和深入人心以及随着国家节能减排、绿色环保政策法规的逐步建立和实施，随着资源节约型、环境友好型社会建设步伐的加快，汽车节能已经成为汽车产业发展中的一项关键性研究课题。研究表明，减轻汽车自身重量，是提高汽车燃油经济性、降低汽车CO₂排放的有效措施之一。尤其是对于重卡行业，因为混合动力、电动和燃料电池等新能源汽车技术的应用困难重重和前景不明，故轻量化成为目前重卡行业节能减排最现实而又最有效的技术措施。

随着人们对于车辆乘坐舒适性和货物运输完好性要求的提高，空气悬架得到越来越广泛的应用。现有的空气悬架主要有两类，一类不设置稳定杆和V型推力杆，由于没有了稳定杆和V型推力杆，结构相对简单，但不能提供足够的侧倾刚度，侧倾刚度低，舒适性稍差、重量大、车桥上下跳动时有吃胎现象，维护成本高，使用寿命取决于板簧的疲劳强度，因此使用寿命低，由于抗侧倾能力低，只适用于路况好的中端牵引车；另一类带有V型推力杆和稳定杆，由于气囊的垂直刚度有限，不能提供足够的侧倾刚度，必须附加横向稳定杆来提供额外的侧倾刚度，保证车辆转弯时的稳定性和抗倾覆性；而且，横向稳定杆还需要设置稳定杆吊杆、吊杆支座等零部件配合稳定杆作用，因此，空气悬架的零部件数量多、结构复杂、成本高、重量大，违背轻量化要求，同时增加了系统布置和装配难度，只适用于路况好的高端牵引车。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种具有超强侧倾刚度，具有超强的侧倾稳定性的新结构空气悬架。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该新结构空气悬架，其特征在于：包括车架、由前至后依次设置在车架下侧的中桥和后桥以及U型臂，中桥和后桥之间设有支架，中桥的前侧和后桥的后侧均设置有气囊，支架有对称设置在车架左右两侧的两个，支架设置在车架下侧并与车架固定连接，U型臂有对称设置在支架前后两侧的两个，U型臂的开口端朝向支架设置并与支架可拆卸的连接，气囊设置在对应侧的U型臂和车架之间，中桥和后桥分别设置在对应侧的U型臂的上侧，车架和U型臂之间还设置有减震器。

优选的，在所述的中桥和支架之间以及后桥和支架之间均设置有V型推力杆，V型推力杆的开口朝向支架设置。

优选的，两个所述的支架之间设置有横梁，横梁的两端分别与对应侧的车架固定连接，V型推力杆靠近支架的一端分别与横梁对应侧的一侧的端部固定连接。

优选的，每个所述的U型臂远离支架的一端两侧均对称设置有一个气囊。

优选的，所述的U型臂包括扭力管以及对称设置在扭力管两端的导向臂，扭力管两端上侧还对称设置有气囊支撑座，每个导向臂的一端与对应侧的扭力管的一端固定连接，另一端安装有臂端球销，气囊安装在对应的气囊支撑座上，臂端球销与对应侧的支架相连。

优选的，所述的臂端球销包括销轴、套管以及橡胶套，套管同轴套设在销轴的中部外侧，橡胶套设置在套管和销轴之间并与销轴同轴设置，销轴的两端均为扁平状，销轴的两端均设置有连接孔。

优选的，所述的臂端球销包括销轴以及与销轴同轴的套管，销轴的中部设有球形的连接部，套管的内腔为与连接部相配合的球形，连接部滑动安装在套管内，销轴的两端均为扁平状，销轴的两端均设置有连接孔。

优选的，所述的气囊支撑座的外侧设置在对应侧的导向臂上侧，并与对应侧的导向臂可拆卸的连接，气囊支撑座的内侧下部通过卡箍与扭力管相连。

优选的，所述的卡箍包括上卡箍以及下卡箍，上卡箍设置在扭力管上侧并与气囊支撑座一体设置，下卡箍设置在扭力管下侧，下卡箍与上卡箍可拆卸的连接。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1、本新结构空气悬架的U型臂代替了导向臂、稳定杆和气囊支架，具有超强侧倾刚度、超强侧倾稳定性、超强耐久性，并大大提高了在复合工况下的可靠性，提供了极佳的操控特性，适用各种车型，该结构适合公路牵引车辆、高重心复合工况车辆，零部件功能集成度高，简化了结构，降低了重量，减少了成本，提高了系统可靠性。

2、V型推力杆和U型臂均提供了四边形结构，保证了传动角始终在合理范围内，摒弃了横向推力杆结构，防止了车辆在复合工况下的运动干涉，同时避免了由于悬架高度变化干涉，带来的推力杆、座及车架的异常受力，提高了整体可靠性。

3、V型推力杆和铸造横梁连接，减少了零部件数量，进一步降低了重量，结构简单易装配，降低了组装和后期维护成本。

4、整个U型臂实现了单件维护，当U型臂出现损坏时，只需要更换损坏的配件即可，不需要更换整个U型臂，间接提高了U型臂的使用寿命，从而降低了空气悬架的维护费用，而且由于通过生产配件组装的方式生产U型臂，降低了U型臂的生产难度，降低了生产成本，进而降低了空气悬架车辆的成本。

5、销轴和套管之间设置有橡胶套，能够允许销轴与套管发生不同轴的运动，还能够避免销轴和套管之间发生摩擦，提高使用寿命。

6、套管和销轴构成关节轴承，能够允许销轴与套管发生不同轴的运动，避免对导向臂和臂端球销造成损坏。

7、卡箍包括可拆卸连接的上卡箍和下卡箍，在气囊支撑座发生损坏时，不需要将导向臂与扭力管分离即可实现气囊支撑座的拆装，维护方便。

附图说明

图1为新结构空气悬架的俯视示意图。

图2为新结构空气悬架的主视示意图。

图3为U型臂的立体示意图。

图4为图3中A处的局部放大图。

图5为图3中B处的局部放大图。

图6为关节轴承的主视结构示意图。

图7为实施例2中关节轴承的主视结构示意图。

图中：1、导向臂 101、球销安装孔 2、扭力管 3、气囊支撑座 4、卡箍 401、上卡箍402、下卡箍 5、臂端球销 6、拉紧法兰 7、销轴 701、连接孔 702、连接部 8、套管 9、橡胶套10、弹性环 11、车架 12、气囊 13、中桥 14、U型臂 15、支架 16、后桥 17、减震器 18、前V型推力杆 19、横梁 20、后V型推力杆。

具体实施方式

图1~6是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~7对本实用新型做进一步说明。

一种新结构空气悬架，包括车架11、由前至后依次设置在车架11下侧的中桥13和后桥16以及U型臂14，中桥13和后桥16之间设有支架15，中桥13的前侧和后桥16的后侧均设置有气囊12，支架15有对称设置在车架11左右两侧的两个，支架15设置在车架11下侧并与车架11固定连接，U型臂14有对称设置在支架15前后两侧的两个，U型臂14的开口端朝向支架15设置并与支架15可拆卸的连接，气囊12设置在对应侧的U型臂14和车架11之间，中桥13和后桥16分别设置在对应侧的U型臂14的上侧，车架11和U型臂14之间还设置有减震器17。本新结构空气悬架的U型臂14代替了导向臂、稳定杆和气囊支架，具有超强侧倾刚度、超强侧倾稳定性、超强耐久性，并大大提高了在复合工况下的可靠性，提供了极佳的操控特性，适用各种车型，该结构适合公路牵引车辆、高重心复合工况车辆，零部件功能集成度高，简化了结构，降低了重量，减少了成本，提高了系统可靠性。

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步说明，然而熟悉本领域的人们应当了解，在这里结合附图给出的详细说明是为了更好的解释，本实用新型的结构必然超出了有限的这些实施例，而对于一些等同替换方案或常见手段，本文不再做详细叙述，但仍属于本申请的保护范围。

实施例1

如图1~2所示：中桥13和后桥16设置在车架11的下侧，且中桥13和后桥16由左至右间隔设置。在本实施例中，车架11的左侧即为车架11的前端，车架11的右侧即为车架11的右端。支架15设置在中桥13和后桥16之间，支架15有对称设置在车架11两侧的两个，支架15的上端与车架11可拆卸的连接。U型臂14有对称设置在支架15前后两侧的两个，U型臂14水平设置，U型臂14的开口朝向支架15设置，U型臂14的开口端与支架15可拆卸的连接。

中桥13和后桥16均设置在对应侧的U型臂14的中部上侧。每个U型臂14远离支架15的一端上侧均设置有气囊12，气囊12的上端与支架11可拆卸的连接，气囊12的下端与对应侧的U型臂14可拆卸的连接。

在每个U型臂14的两侧和车架11之间均设置有减震器17，位于左侧的减震器17设置在左侧的气囊12和中桥13之间，位于右侧的减震器17位于右侧的气囊12和后桥16之间，减震器17竖向设置，减震器17的上端与车架11固定连接，减震器17的下端与对应侧的U型臂14可拆卸的连接。

在两个支架15之间设置有横梁19，横梁19铸造成型，横梁19设置在车架11之间，横梁19的两端分别与车架11对应的一侧可拆卸的连接。横梁19的每一端的两侧均对称设置有用于与V型推力杆相连的V型推力杆安装座。

V型推力杆有两个，V型推力杆包括设置在中桥13与横梁19之间的前V型推力杆18以及设置在后桥16与横梁19之间的后V型推力杆20。前V型推力杆18的开口朝向横梁19设置，前V型推力杆18的一端与中桥13的中部相连，另一端与横梁19的两端可拆卸的连接。后V型推力杆20的一端与后桥16的中部相连，另一端与横梁19的两端可拆卸的连接。

在本实施例中，气囊12设置有四个，每个U型臂14远离支架15的一端的两侧均设置有两个气囊12。

如图3~5所示：U型臂14包括扭力管2以及对称设置在扭力管2两端的导向臂1，导向臂1的两端分别设置有球销安装孔101和扭力管安装孔，扭力管2的两端均焊接有拉块，扭力管2的端部设置在对应侧的扭力管安装孔内，每个导向臂1的外侧均设置有拉紧法兰6，拉紧法兰6的侧部与对应侧的导向臂1可拆卸的连接，拉紧法兰6的中部与对应侧的拉块可拆卸的连接，每个球销安装孔101内均设置有臂端球销5，扭力管2两端上侧还对称设置有气囊支撑座3。本空气悬架U型臂14的扭力管2与导向臂1通过拉紧法兰6可拆卸的连接，使整个U型臂14实现了单件维护，当U型臂14出现损坏时，只需要更换损坏的配件即可，不需要更换整个U型臂14，间接提高了U型臂14的使用寿命，从而降低了空气悬架的维护费用，而且由于通过生产配件组装的方式生产U型臂14，降低了U型臂14的生产难度，降低了生产成本，进而降低了空气悬架车辆的成本，通过拉紧法兰6实现导向臂1和扭力管2的固定，装配简单。

导向臂1的一端为端部上翘的弧形，导向臂1的上翘的一端的端部设置有球销安装孔101，球销安装孔101与扭力管2的轴线平行设置，导向臂1的另一端设置有扭力管安装孔，扭力管安装孔的中心线与扭力管2的轴线共线，扭力管安装孔的截面的形状与扭力管2端部的截面的形状相同，扭力管2的端部伸入对应侧的扭力管安装孔内。在本实施例中，扭力管2为圆管，扭力管安装孔也为圆孔。

扭力管2的端部均设置有拉块，拉块焊接在扭力管2的对应的一端。拉块的中部设置有螺纹孔。拉紧法兰6为正三角形，拉紧法兰6的中部设置有通孔，拉紧法兰6设置在对应侧的导向臂1外侧，拉紧法兰6通过螺栓与对应侧的导向臂1可拆卸的连接，拉紧法兰6的中部通过螺栓与拉块固定连接，从而将导向臂1和扭力管2固定连接。扭力管2和导向臂1通过拉紧法兰6固定连接，拆装方便。

扭力管2的两端上侧对称设置有气囊支撑座3，气囊支撑座3的外侧设置在对应侧的导向臂1上侧，气囊支撑座3的外侧通过螺栓与对应侧的气囊支撑座3可拆卸的连接。每个气囊支撑座3的内侧通过卡箍4与扭力管2相连，卡箍4上设置有与扭力管2相配合的通孔，卡箍4通过套设在扭力管2外并抱紧扭力管2。

卡箍4包括上卡箍401和下卡箍402，上卡箍401设置在对应侧的气囊支撑座3的内侧下部并与气囊支撑座3一体设置，上卡箍401设置在扭力管2的上侧，下卡箍402设置在扭力管2的下侧，上卡箍401和下卡箍402可拆卸的连接，从而使卡箍4抱紧扭力管2，实现了气囊支撑座3安装固定，气囊支撑座3的拆装与扭力管2和导向臂1互补干扰，拆装方便。

如图6所示：每个导向臂1的球销安装孔101内均安装有臂端球销5，在本实施例中，臂端球销5为橡胶球销，包括销轴7、套管8以及橡胶套9，销轴7的中部为圆柱状，销轴7的两端均为扁平状，且销轴7的两端均设置有连接孔701，连接孔701的轴线与销轴7的中心线垂直。套管8为圆筒状，套管8的内径大于销轴7的外径，套管8同轴套设在销轴7的外侧，套管8与销轴7间隔设置。橡胶套9也为圆筒状，橡胶套9设置在套管8和销轴7之间。套管8设置在球销安装孔101内。

环绕销轴7的中部间隔设置有多个中部内凹的半圆弧形的定位槽，环绕橡胶套9的外壁设置有多个中部外凸的弧形的定位台，定位台与定位槽一一对应，定位台设置在对应的定位槽内，从而既方便了橡胶套9的定位安装，又避免了使用过程中橡胶套9与销轴7发生相对移动。橡胶套9的两个端面均设置有中部内凹的弧形凹槽，保证橡胶套9随销轴7和套管8的相对运动易发生形变。

U型臂14通过臂端球销与支架15相连，气囊12安装在气囊支撑座3的上侧，减震器17与导向臂1的中部相连。

实施例2

如图7所示：实施例2与实施例1的区别在于：臂端球销5为橡胶球销为关节轴承，包括销轴7以及套管8。销轴7的中部设置有球形的连接部702，销轴7的两端均为扁平状，且销轴7的两端均设置有连接孔701，连接孔701的轴线与销轴7的中心线垂直。套管8的内腔为与连接部701相配合的球形，连接部701转动设置在套管8内，且销轴7与套管8同轴设置。

环绕套管8的外壁间隔设置有多个截面为方形的安装槽，每个安装槽内均安装有环形的弹性环10，套管8安装在球销安装孔101内，弹性环10能够避免套管8与球销安装孔101内壁由于间隙而发生碰撞。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是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、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种新结构空气悬架，其特征在于：包括车架（11）、由前至后依次设置在车架（11）下侧的中桥（13）和后桥（16）以及U型臂（14），中桥（13）和后桥（16）之间设有支架（15），中桥（13）的前侧和后桥（16）的后侧均设置有气囊（12），支架（15）有对称设置在车架（11）左右两侧的两个，支架（15）设置在车架（11）下侧并与车架（11）固定连接，U型臂（14）有对称设置在支架（15）前后两侧的两个，U型臂（14）的开口端朝向支架（15）设置并与支架（15）可拆卸的连接，气囊（12）设置在对应侧的U型臂（14）和车架（11）之间，中桥（13）和后桥（16）分别设置在对应侧的U型臂（14）的上侧，车架（11）和U型臂（14）之间还设置有减震器（17）。

2.根据权利要求1所述的新结构空气悬架，其特征在于：在所述的中桥（13）和支架（15）之间以及后桥（16）和支架（15）之间均设置有V型推力杆，V型推力杆的开口朝向支架（15）设置。

3.根据权利要求2所述的新结构空气悬架，其特征在于：两个所述的支架（15）之间设置有横梁（19），横梁（19）的两端分别与对应侧的车架（11）固定连接，V型推力杆靠近支架（15）的一端分别与横梁（19）对应侧的一侧的端部固定连接。

4.根据权利要求1所述的新结构空气悬架，其特征在于：每个所述的U型臂（14）远离支架（15）的一端两侧均对称设置有一个气囊（12）。

5.根据权利要求1所述的新结构空气悬架，其特征在于：所述的U型臂（14）包括扭力管（2）以及对称设置在扭力管（2）两端的导向臂（1），扭力管（2）两端上侧还对称设置有气囊支撑座（3），每个导向臂（1）的一端与对应侧的扭力管（2）的一端固定连接，另一端安装有臂端球销（5），气囊（12）安装在对应的气囊支撑座（3）上，臂端球销（5）与对应侧的支架（15）相连。

6.根据权利要求5所述的新结构空气悬架，其特征在于：所述的臂端球销（5）包括销轴（7）、套管（8）以及橡胶套（9），套管（8）同轴套设在销轴（7）的中部外侧，橡胶套（9）设置在套管（8）和销轴（7）之间并与销轴（7）同轴设置，销轴（7）的两端均为扁平状，销轴（7）的两端均设置有连接孔（701）。

7.根据权利要求5所述的新结构空气悬架，其特征在于：所述的臂端球销（5）包括销轴（7）以及与销轴（7）同轴的套管（8），销轴（7）的中部设有球形的连接部（702），套管（8）的内腔为与连接部（702）相配合的球形，连接部（702）滑动安装在套管（8）内，销轴（7）的两端均为扁平状，销轴（7）的两端均设置有连接孔（701）。

8.根据权利要求5所述的新结构空气悬架，其特征在于：所述的气囊支撑座（3）的外侧设置在对应侧的导向臂（1）上侧，并与对应侧的导向臂（1）可拆卸的连接，气囊支撑座（3）的内侧下部通过卡箍（4）与扭力管（2）相连。

9.根据权利要求8所述的新结构空气悬架，其特征在于：所述的卡箍（4）包括上卡箍（401）以及下卡箍（402），上卡箍（401）设置在扭力管（2）上侧并与气囊支撑座（3）一体设置，下卡箍（402）设置在扭力管（2）下侧，下卡箍（402）与上卡箍（401）可拆卸的连接。