CN216033583U - 扭力摇臂高度限位器、空气悬架结构及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于汽车悬架技术领域，尤其涉及一种扭力摇臂高度限位器、空气悬架结构及汽车，包括限位器壳体、限位部件及限位器电机，限位器壳体的上端固定在车架上，限位部件设置在所述限位器壳体上；限位部件可在限位器电机的驱动下压紧扭力摇臂。本实用新型的扭力摇臂高度限位器及空气悬架结构，在悬架的弹性元件失效的情况下，限位部件可在限位器电机的驱动下驱动从而实现自行调整高度，限位部件在限位器电机的驱动下压紧在扭力摇臂上，且限位部件设置在限位器壳体上，限位器壳体固定在车架上，以使得车架由高度可自行调整的限位部件及扭力摇臂支撑，从而使车架在悬架的弹性元件失效后仍能保持在正常工作高度。

Description

扭力摇臂高度限位器、空气悬架结构及汽车

技术领域

本实用新型属于汽车悬架技术领域，尤其涉及一种扭力摇臂高度限位器、空气悬架结构及汽车。

背景技术

现有的汽车悬架，都是利用空气弹簧或钢板弹簧等作为弹性元件以实现弹性缓冲功能，满足汽车的乘坐舒适性。在汽车整车停车并关闭高低压电源后，由于提供空气弹簧气源的储气筒气压依旧存在或钢板弹簧本身弹性力并不消失的原因，车架仍然可以保持正常的工作高度。因此，现有的汽车悬架的限位装置，一般只是用于在悬架的极限跳动位置提供缓冲限位作用，限位装置中的限位块高度不可自行调整。当汽车悬架的弹性元件失效后，现有的汽车悬架的限位装置不能限位车架保持在正常的工作高度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有的汽车悬架的限位装置，不可自行调整高度以使车架在悬架的弹性元件失效后仍能保持在正常工作高度的问题，提供一种扭力摇臂高度限位器、空气悬架结构及汽车。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种扭力摇臂高度限位器，包括限位器壳体、限位部件及限位器电机，所述限位器壳体的上端固定在车架上，所述限位部件设置在所述限位器壳体上；

所述限位部件可在所述限位器电机的驱动下压紧扭力摇臂。

可选地，所述限位部件包括凸轮、限位器安装底板及限位缓冲块，所述限位器壳体内部设置有下端开口的限位腔，所述限位器安装底板滑动设置在所述限位腔内，所述限位缓冲块固定在所述限位器安装底板的下表面，所述凸轮容纳于所述限位腔内并位于所述限位器安装底板的上方，且所述凸轮的轮廓面与所述限位器安装底板的上表面接触；

所述限位器电机的输出轴连接所述凸轮，所述限位器电机用于驱动所述凸轮旋转，以使得所述凸轮能够下压所述限位器安装底板，所述限位器安装底板带动所述限位缓冲块下移以压紧在扭力摇臂上。

可选地，所述限位腔内设置有第一凸轮死点限位块，所述凸轮的轮廓面上设置有第二凸轮死点限位块；

所述凸轮的尖端与所述限位器安装底板的上表面的抵接点越过死点预定角度时，所述第一凸轮死点限位块与第二凸轮死点限位块抵靠，所述凸轮不能继续旋转，以将所述限位器安装底板及限位缓冲块保持在固定高度；其中，所述死点为所述凸轮的中心在所述限位器安装底板的上表面的投影点。

可选地，所述第一凸轮死点限位块设置在所述限位腔的内壁上侧，所述第二凸轮死点限位块设置在所述凸轮的轮廓面上与所述凸轮的尖端相对的位置。

可选地，所述限位器电机设置在所述限位器壳体外部，所述扭力摇臂高度限位器还包括凸轮连接轴，所述凸轮连接轴的一端与所述限位器电机连接，所述凸轮连接轴的另一端垂直连接在所述凸轮的旋转中心上，所述凸轮的旋转中心保持不动。

可选地，所述限位缓冲块呈半球形，所述限位缓冲块的上端面贴合固定在所述限位器安装底板的下表面上。

另一方面，本实用新型实施例还提供一种空气悬架结构，包括扭力摇臂及上述的扭力摇臂高度限位器，所述扭力摇臂位于所述限位缓冲块的下方。

可选地，所述空气悬架结构还包括驱动电机安装转向座、上推力板、下推力板及空气弹簧，所述上推力板设置在所述下推力板的上方，所述空气弹簧位于所述上推力板与下推力板之间，所述空气弹簧的上端固定在所述车架上，所述空气弹簧的下端固定在所述下推力板上；

所述扭力摇臂包括前竖直部、后竖直部、上连接部及下连接部，所述上连接部及下连接部沿汽车前后方向延伸，所述上连接部连接在所述前竖直部的上端与所述后竖直部的上端之间，所述下连接部连接在所述前竖直部的下端与所述后竖直部的下端之间，所述上推力板的前端及下推力板的前端铰接在车架上，所述上推力板的后端及下推力板的后端铰接在所述扭力摇臂的后竖直部上；

所述驱动电机安装转向座的上端绕一竖直轴线可转动地连接在所述扭力摇臂的前竖直部上。

可选地，所述空气悬架结构还包括驱动电机安装转向座、上推力板、下推力板及空气弹簧，所述上推力板设置在所述下推力板的上方，所述空气弹簧位于所述上推力板与下推力板之间，所述空气弹簧的上端固定在所述车架上，所述空气弹簧的下端固定在所述下推力板上；

所述扭力摇臂包括竖直部及弯折部，所述弯折部沿汽车前后方向延伸，所述弯折部的后端连接在所述竖直部的下端，所述上推力板的前端及下推力板的前端铰接在车架上，所述上推力板的后端及下推力板的后端铰接在所述扭力摇臂的竖直部上；

所述驱动电机安装转向座的上端绕一竖直轴线可转动地连接在所述扭力摇臂的弯折部上。

根据本实用新型实施例的扭力摇臂高度限位器及空气悬架结构，在悬架的弹性元件失效的情况下，限位部件可在限位器电机的驱动下驱动从而实现自行调整高度，限位部件在限位器电机的驱动下压紧在扭力摇臂上，且限位部件设置在限位器壳体上，限位器壳体固定在车架上，以使得车架由高度可自行调整的限位部件及扭力摇臂支撑，从而使车架在悬架的弹性元件失效后仍能保持在正常工作高度。

在空气悬架结构上的空气弹簧失效后，汽车内设置的与限位器电机信号连接的控制器将限位器电机的低压电源自动导通。限位器电机驱动凸轮旋转使得凸轮的尖端转动到达限位器安装底板上的死点位置，此时控制器关闭限位器电机的低压电源，凸轮会由于惯性越过死点再继续旋转一个极小的预定角度，以使得设置在凸轮的轮廓面上与凸轮的尖端相对的第一凸轮死点限位块与设置在限位腔的内壁上侧的第二凸轮死点限位块抵靠，从而使得凸轮的椭圆线型轮廓既不能继续旋转，并且因为越过死点也不能反向旋转，以使凸轮维持在一个锁死的状态。在凸轮旋转过程中，凸轮的轮廓面挤压限位器安装底板带动限位器安装底板在限位腔内向下滑动，限位器安装底板带动限位缓冲块向下移动并压紧在扭力摇臂的上表面，以此实现扭力摇臂随凸轮旋转而自动调节高度。此时，限位缓冲块向下移动的距离刚好补偿因空气弹簧失效而使车架下降的高度，扭力摇臂高度限位器与扭力摇臂支撑车架，从而使车架维持在正常的工作高度。

在空气悬架结构上的空气弹簧恢复弹性力从而支撑车架在正常工作高度的过程中，控制器自动控制限位器电机反向旋转，凸轮受到限位器电机输出的扭矩的作用使凸轮的尖端挤压限位器安装底板从而反向转动越过死点，回到初始位置。在凸轮反向旋转过程中，限位缓冲块随限位器安装底板向上滑动，限位缓冲块与扭力摇臂之间的挤压接触逐渐脱离，直至限位缓冲块回到初始位置后限位缓冲块与扭力摇臂完全脱离接触，以此实现扭力摇臂随凸轮反向旋转而自动调节高度。此时，空气弹簧恢复支撑车架，且扭力摇臂高度不变，从而使车架维持在正常的工作高度。

另外，在汽车行驶过程中，当空气悬架结构偶然受到较大的地面凸块或凹坑的瞬间冲击时，扭力摇臂与限位缓冲块瞬间接触，限位缓冲块对扭力摇臂起到限位缓冲作用，以此控制空气悬架结构的最大行程。

再一方面，本实用新型实施例提供一种汽车，其包括上述的扭力摇臂高度限位器。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例提供的扭力摇臂高度限位器在空气弹簧失效时的结构示意图；

图2是本实用新型第一实施例提供的扭力摇臂高度限位器在空气弹簧工作时的结构示意图；

图3是本实用新型第一实施例提供的扭力摇臂高度限位器与限位器电机在水平面的连接示意图；

图4是本实用新型第一实施例提供的空气悬架结构的示意图；

图5是本实用新型第一实施例提供的空气悬架结构的空气弹簧的剖面示意图；

图6是本实用新型第二实施例提供的空气悬架结构的示意图。

说明书中的附图标记如下：

1、限位器壳体；11、第一凸轮死点限位块；12、限位腔；

2、凸轮；21、第二凸轮死点限位块；22、凸轮连接轴；

3、限位器安装底板；

4、限位缓冲块；

5、限位器电机；

6、扭力摇臂；61、前竖直部；62、后竖直部；63、上连接部；64、下连接部；65、竖直部；66、弯折部；

7、驱动电机安装转向座；

8、上推力板；

9、下推力板；

10、空气弹簧；101、上盖板；102、防尘罩；103、下盖板；104、电磁铁；105、上磁极；106、下磁极。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，下文中的上、下、内、外等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

如图1-3所示，本实用新型第一实施例提供的扭力摇臂高度限位器，包括限位器壳体1、限位部件及限位器电机5，所述限位器壳体1的上端固定在车架上，所述限位部件设置在所述限位器壳体1上，所述限位部件可在所述限位器电机5的驱动下压紧扭力摇臂。

第一实施例中，所述限位部件包括凸轮2、限位器安装底板3及限位缓冲块4，所述限位器壳体1内部设置有下端开口的限位腔12，所述限位器安装底板3滑动设置在所述限位腔12内，所述限位缓冲块4固定在所述限位器安装底板3的下表面，所述凸轮2容纳于所述限位腔12内并位于所述限位器安装底板3的上方，且所述凸轮2的轮廓面与所述限位器安装底板3的上表面接触；

所述限位器电机5的输出轴连接所述凸轮2，所述限位器电机5用于驱动所述凸轮2旋转，以使得所述凸轮2能够下压所述限位器安装底板3，所述限位器安装底板3带动所述限位缓冲块4下移以压紧在扭力摇臂上。

第一实施例中，所述限位腔12内设置有第一凸轮死点限位块11，所述凸轮2的轮廓面上设置有第二凸轮死点限位块21。

所述凸轮2的尖端与所述限位器安装底板3的上表面的抵接点越过死点预定角度时，所述第一凸轮死点限位块11与第二凸轮死点限位块21抵靠，所述凸轮2不能继续旋转，以将所述限位器安装底板3及限位缓冲块4保持在固定高度；其中，所述死点为所述凸轮2的中心在所述限位器安装底板3的上表面的投影点。

第一实施例中，所述第一凸轮死点限位块11设置在所述限位腔12的内壁上侧，所述第二凸轮死点限位块21设置在所述凸轮2的轮廓面上与所述凸轮2的尖端相对的位置。

第一实施例中，所述限位器电机5设置在所述限位器壳体1外部，所述扭力摇臂高度限位器还包括凸轮连接轴22，所述凸轮连接轴22的一端与所述限位器电机5连接，所述凸轮连接轴22的另一端垂直连接在所述凸轮2的旋转中心上，所述凸轮的旋转中心保持不动。

第一实施例中，所述限位缓冲块4为橡胶块，所述限位缓冲块4呈半球形，所述限位缓冲块4的上端面贴合固定在所述限位器安装底板3的下表面上。

如图4-5所示，本实用新型第一实施例还提供一种空气悬架结构，包括扭力摇臂6及上述的扭力摇臂高度限位器，所述扭力摇臂6位于所述限位缓冲块4的下方。

第一实施例中，所述空气悬架结构还包括驱动电机安装转向座7、上推力板8、下推力板9及空气弹簧10，所述上推力板8设置在所述下推力板9的上方，所述空气弹簧10位于所述上推力板8与下推力板9之间，所述空气弹簧10的上端固定在所述车架上，所述空气弹簧10的下端固定在所述下推力板9上。

所述扭力摇臂6包括前竖直部61、后竖直部62、上连接部63及下连接部64，所述上连接部63及下连接部64沿汽车前后方向延伸，所述上连接部63连接在所述前竖直部61的上端与所述后竖直部62的上端之间，所述下连接部64连接在所述前竖直部61的下端与所述后竖直部62的下端之间，所述上推力板8的前端及下推力板9的前端铰接在车架上，所述上推力板8的后端及下推力板9的后端铰接在所述扭力摇臂6的后竖直部62上。

所述驱动电机安装转向座7的上端绕一竖直轴线可转动地连接在所述扭力摇臂6的前竖直部61上。

优选地，如图5所示，所述空气弹簧10为电磁空气弹簧，包括上盖板101、防尘罩102、下盖板103、电磁铁104、上磁极105及下磁极106，所述防尘罩102的上端与所述上盖板101固定连接，所述防尘罩102的下端与所述下盖板103固定连接，所述上盖板101安装在车架上，所述下盖板103安装在所述空气悬架结构的扭力摇臂6上。

所述上磁极105设置在所述上盖板101上，所述下磁极106设置在所述下盖板103上，所述电磁铁104安装在所述上盖板101、所述防尘罩102及所述下盖板103围成的腔体内，所述电磁铁104的上端朝向所述上磁极105，所述电磁铁104的下端朝向所述下磁极106，所述电磁铁104与外部电源连接。

当所述电磁铁104导通电流并产生磁场后，所述电磁铁104的上端形成与所述上磁极105的极性相同的上端磁极，所述电磁铁104的下端形成与所述下磁极106的极性相同的下端磁极。所述电磁铁104的上端磁极与所述上磁极105的极性相同以产生第一排斥力，所述第一排斥力通过所述上盖板101作用在车架上；所述电磁铁104的下端磁极与所述下磁极106的极性相同以产生第二排斥力，所述第二排斥力通过所述下盖板103作用在所述空气悬架结构的扭力摇臂6上，以使得所述空气弹簧10会自动到达适中的磁力平衡位置。

根据本实用新型第一实施例提供的扭力摇臂高度限位器及空气悬架结构，在悬架的弹性元件失效的情况下，限位部件可在限位器电机的驱动下驱动从而实现自行调整高度，限位部件在限位器电机的驱动下压紧在扭力摇臂上，且限位部件设置在限位器壳体上，限位器壳体固定在车架上，以使得车架由高度可自行调整的限位部件及扭力摇臂支撑，从而使车架在悬架的弹性元件失效后仍能保持在正常工作高度。

在汽车整车停车断开高压电源总开关后，空气悬架结构上的电磁空气弹簧会因为断电使电磁力消失而失效，并且因为空气悬架结构采用的是电磁空气弹簧，车内并未设置单独的气源供应系统以在汽车停车后继续支撑车架在正常的工作高度。汽车内设置的与限位器电机信号连接的控制器将限位器电机的低压电源自动导通。限位器电机驱动凸轮旋转使得凸轮的尖端转动到达限位器安装底板上的死点位置，此时控制器关闭限位器电机的低压电源，凸轮会由于惯性越过死点再继续旋转一个极小的预定角度，以使得设置在凸轮的轮廓面上与凸轮的尖端相对的第一凸轮死点限位块与设置在限位腔的内壁上侧的第二凸轮死点限位块抵靠，从而使得凸轮的椭圆线型轮廓既不能继续旋转，并且因为越过死点也不能反向旋转，以使凸轮维持在一个锁死的状态。在凸轮旋转过程中，凸轮的轮廓面挤压限位器安装底板带动限位器安装底板在限位腔内向下滑动，限位器安装底板带动限位缓冲块向下移动并压紧在扭力摇臂的上表面，以此实现扭力摇臂随凸轮旋转而自动调节高度。此时，限位缓冲块向下移动的距离刚好补偿因电磁空气弹簧失效而使车架下降的高度，扭力摇臂高度限位器与扭力摇臂支撑车架，从而使车架维持在正常的工作高度。

当汽车启动整车连通高压电源总开关后，电磁空气弹簧的电磁力恢复，重新支撑车架。控制器自动控制限位器电机反向旋转，凸轮受到限位器电机输出的扭矩的作用使凸轮的尖端挤压限位器安装底板从而反向转动越过死点，回到初始位置。在凸轮反向旋转过程中，限位缓冲块随限位器安装底板向上滑动，限位缓冲块与扭力摇臂之间的挤压接触逐渐脱离，直至限位缓冲块回到初始位置后限位缓冲块与扭力摇臂完全脱离接触，以此实现扭力摇臂随凸轮反向旋转而自动调节高度。此时，电磁空气弹簧支撑车架，且扭力摇臂高度不变，从而使车架维持在正常的工作高度。

根据本实用新型第一实施例提供的扭力摇臂高度限位器及空气悬架结构，采用电磁空气弹簧作为空气悬架结构的弹性元件，可大大简化空气弹簧的供气源系统的大量零部件，节能降耗效果显著。

根据本实用新型第一实施例提供的扭力摇臂高度限位器及空气悬架结构，在汽车行驶过程中，当空气悬架结构偶然受到较大的地面凸块或凹坑的瞬间冲击时，扭力摇臂与限位缓冲块瞬间接触，限位缓冲块对扭力摇臂起到限位缓冲作用，以此控制空气悬架结构的最大行程。

第二实施例

参见图6，本实用新型第二实施例提供的扭力摇臂高度限位器及空气悬架结构，其与第一实施例的区别在于，

所述扭力摇臂6包括竖直部65及弯折部66，所述弯折部66沿汽车前后方向延伸，所述弯折部66的后端连接在所述竖直部65的下端，所述上推力板8的前端及下推力板9的前端铰接在车架上，所述上推力板8的后端及下推力板9的后端铰接在所述扭力摇臂6的竖直部65上。

所述驱动电机安装转向座7的上端绕一竖直轴线可转动地连接在所述扭力摇臂6的弯折部66上。

第三实施例

本实用新型第三实施例提供一种汽车，其包括上述实施例的扭力摇臂高度限位器。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种扭力摇臂高度限位器，其特征在于，包括限位器壳体、限位部件及限位器电机，所述限位器壳体的上端固定在车架上，所述限位部件设置在所述限位器壳体上；

所述限位部件可在所述限位器电机的驱动下压紧扭力摇臂。

2.根据权利要求1所述的扭力摇臂高度限位器，其特征在于，所述限位部件包括凸轮、限位器安装底板及限位缓冲块，所述限位器壳体内部设置有下端开口的限位腔，所述限位器安装底板滑动设置在所述限位腔内，所述限位缓冲块固定在所述限位器安装底板的下表面，所述凸轮容纳于所述限位腔内并位于所述限位器安装底板的上方，且所述凸轮的轮廓面与所述限位器安装底板的上表面接触；

所述限位器电机的输出轴连接所述凸轮，所述限位器电机用于驱动所述凸轮旋转，以使得所述凸轮能够下压所述限位器安装底板，所述限位器安装底板带动所述限位缓冲块下移以压紧在扭力摇臂上。

3.根据权利要求2所述的扭力摇臂高度限位器，其特征在于，所述限位腔内设置有第一凸轮死点限位块，所述凸轮的轮廓面上设置有第二凸轮死点限位块；

所述凸轮的尖端与所述限位器安装底板的上表面的抵接点越过死点预定角度时，所述第一凸轮死点限位块与第二凸轮死点限位块抵靠，所述凸轮不能继续旋转，以将所述限位器安装底板及限位缓冲块保持在固定高度；其中，所述死点为所述凸轮的中心在所述限位器安装底板的上表面的投影点。

4.根据权利要求3所述的扭力摇臂高度限位器，其特征在于，所述第一凸轮死点限位块设置在所述限位腔的内壁上侧，所述第二凸轮死点限位块设置在所述凸轮的轮廓面上与所述凸轮的尖端相对的位置。

5.根据权利要求2所述的扭力摇臂高度限位器，其特征在于，所述限位器电机设置在所述限位器壳体外部，所述扭力摇臂高度限位器还包括凸轮连接轴，所述凸轮连接轴的一端与所述限位器电机连接，所述凸轮连接轴的另一端垂直连接在所述凸轮的旋转中心上，所述凸轮的旋转中心保持不动。

6.根据权利要求2所述的扭力摇臂高度限位器，其特征在于，所述限位缓冲块呈半球形，所述限位缓冲块的上端面贴合固定在所述限位器安装底板的下表面上。

7.一种空气悬架结构，其特征在于，包括扭力摇臂及权利要求1-6所述的扭力摇臂高度限位器，所述扭力摇臂位于所述限位缓冲块的下方。

8.根据权利要求7所述的空气悬架结构，其特征在于，所述空气悬架结构还包括驱动电机安装转向座、上推力板、下推力板及空气弹簧，所述上推力板设置在所述下推力板的上方，所述空气弹簧位于所述上推力板与下推力板之间，所述空气弹簧的上端固定在所述车架上，所述空气弹簧的下端固定在所述下推力板上；

所述扭力摇臂包括前竖直部、后竖直部、上连接部及下连接部，所述上连接部及下连接部沿汽车前后方向延伸，所述上连接部连接在所述前竖直部的上端与所述后竖直部的上端之间，所述下连接部连接在所述前竖直部的下端与所述后竖直部的下端之间，所述上推力板的前端及下推力板的前端铰接在车架上，所述上推力板的后端及下推力板的后端铰接在所述扭力摇臂的后竖直部上；

所述驱动电机安装转向座的上端绕一竖直轴线可转动地连接在所述扭力摇臂的前竖直部上。

9.根据权利要求7所述的空气悬架结构，其特征在于，所述空气悬架结构还包括驱动电机安装转向座、上推力板、下推力板及空气弹簧，所述上推力板设置在所述下推力板的上方，所述空气弹簧位于所述上推力板与下推力板之间，所述空气弹簧的上端固定在所述车架上，所述空气弹簧的下端固定在所述下推力板上；

所述扭力摇臂包括竖直部及弯折部，所述弯折部沿汽车前后方向延伸，所述弯折部的后端连接在所述竖直部的下端，所述上推力板的前端及下推力板的前端铰接在车架上，所述上推力板的后端及下推力板的后端铰接在所述扭力摇臂的竖直部上；

所述驱动电机安装转向座的上端绕一竖直轴线可转动地连接在所述扭力摇臂的弯折部上。

10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1-6任意一项所述的扭力摇臂高度限位器或权利要求7-9任意一项所述的空气悬架结构。

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