CN218598713U - 空气弹簧、空气悬架总成和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空气弹簧、空气悬架总成和车辆。该空气弹簧包括：活塞组件、底座和连接于活塞组件和底座之间的气囊，活塞组件、底座和气囊之间限定出主腔室，活塞组件内限定出至少一个副腔室，且副腔室与主腔室可选择地连通。根据本实用新型实施例的空气弹簧，活塞组件内的副腔室与主腔室可选择地连通，以实现空气弹簧刚度可调节，使空气弹簧可兼顾车辆的操控性与舒适性，提升用户体验和产品竞争力。

Description

空气弹簧、空气悬架总成和车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种空气弹簧、空气悬架总成和车辆。

背景技术

在相关技术中，空气弹簧为单腔结构，即空气弹簧内部的空间形成一个腔室，这种单腔空气弹簧只能实现一种刚度曲线，在空气弹簧用于车辆时，不能很好地兼顾车辆的操控性与舒适性，难以满足主机厂及用户的需求。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本实用新型提出一种空气弹簧，空气弹簧的刚度可调节。

本实用新型还提出了一种具有上述空气弹簧的空气悬架总成。

本实用新型还提出了一种具有上述空气悬架总成的车辆。

根据本实用新型实施例的空气弹簧，包括：活塞组件、底座和连接于所述活塞组件和所述底座之间的气囊，所述活塞组件、所述底座和所述气囊之间限定出主腔室，所述活塞组件内限定出至少一个副腔室，且所述副腔室与所述主腔室可选择地连通。

根据本实用新型实施例的空气弹簧，活塞组件内的副腔室与主腔室可选择地连通，以实现空气弹簧刚度可调节，使空气弹簧可兼顾车辆的操控性与舒适性，提升用户体验和产品竞争力。

根据本实用新型的一些实施例，所述活塞组件包括：活塞本体，所述活塞本体与所述气囊连接，所述活塞本体内限定出至少一个所述副腔室；电磁阀，所述电磁阀设于所述活塞本体，所述电磁阀的数量与所述副腔室数量对应，所述电磁阀用于控制与其对应的所述副腔室是否与所述主腔室连通。

进一步地，所述活塞本体内限定出多个所述副腔室，且每个所述副腔室的体积不同。

进一步地，所述电磁阀沿所述空气弹簧的径向方向布置。

根据本实用新型的一些实施例，所述活塞本体包括活塞盖和活塞壁，所述活塞壁从所述活塞盖的一端向所述底座延伸，所述活塞壁包括相连的内壁和外壁，所述外壁设于所述内壁的径向外侧，且所述外壁与所述内壁之间限定出至少一个所述副腔室。

进一步地，所述气囊与所述外壁连接，所述空气弹簧还包括活塞截形套，所述活塞截形套套设于所述外壁的径向外侧，且所述活塞截形套的至少部分位于所述气囊和所述外壁之间。

根据本实用新型的一些实施例，所述的空气弹簧还包括上盖，所述上盖设于所述活塞组件背离所述底座的一侧，且上盖与所述活塞组件可转动地连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述活塞组件还设有进气接头，所述进气接头与所述主腔室连通。

根据本实用新型另一方面实施例的空气悬架总成，包括上述的空气弹簧。

根据本实用新型实施例的空气悬架总成，其空气弹簧的活塞组件内限定出至少一个副腔室，且副腔室与主腔室可选择地连通，以实现空气弹簧刚度可调节，使空气弹簧可兼顾车辆的操控性与舒适性，提升用户体验和产品竞争力。

根据本实用新型另一方面实施例的车辆，包括上述的空气悬架总成。

根据本实用新型实施例的车辆，其空气弹簧的活塞组件内限定出至少一个副腔室，且副腔室与主腔室可选择地连通，以实现空气弹簧刚度可调节，使空气弹簧可兼顾车辆的操控性与舒适性，提升用户体验和产品竞争力。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的空气弹簧的立体图；

图2是根据本实用新型实施例的空气弹簧的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的空气弹簧的一个剖面图；

图4是根据本实用新型实施例的空气弹簧处于第一工作状态下的示意图；

图5是根据本实用新型实施例的空气弹簧处于第二工作状态下的示意图；

图6是根据本实用新型实施例的空气弹簧处于第三工作状态下的示意图；

图7是根据本实用新型实施例的空气弹簧处于第四工作状态下的示意图。

附图标记：

活塞组件1、活塞本体11、活塞盖111、进气接头1111、活塞壁112、内壁1121、外壁1122、电磁阀12、第一电磁阀12a、第二电磁阀12b、活塞截形套13、底座2、气囊3、主腔室4、副腔室5、第一副腔室5a、第二副腔室5b、上盖6、护筒71、防尘罩72、扣压环8、推环9、空气弹簧10。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，也可以是电连接或可以互相通讯；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。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实用新型中的具体含义。

下面结合图1-图7详细描述根据本实用新型实施例的空气弹簧10、空气悬架总成和车辆。

参照图1-图3所示，空气弹簧10包括：活塞组件1、底座2和连接于活塞组件1和底座2之间的气囊3，活塞组件1、底座2和气囊3之间限定出主腔室4，空气弹簧10可用于车辆，空气弹簧10适于连接车辆的摆臂和车架，主腔室4内可充入压缩空气，以利用空气的可压缩性，实现摆臂和副车架通过空气弹簧10弹性连接，空气弹簧10可承受和传递垂直载荷，缓和及抑制不平路面所引起的冲击。

活塞组件1内限定出至少一个副腔室5，且副腔室5与主腔室4可选择地连通，可以理解的是，活塞组件1内可限定出一个或多个副腔室5，空气弹簧10的有效工作体积为主腔室4的体积和与主腔室4连通的副腔室5的体积之和，空气弹簧10的有效工作体积与空气弹簧10的刚度呈负相关，由此，通过控制副腔室5与主腔室4是否连通，即可调整空气弹簧10的刚度。

当所有副腔室5与主腔室4均不连通时，主腔室4的体积为空气弹簧10的有效工作体积，此时空气弹簧10的有效工作体积最小，刚度最大。当所有副腔室5与主腔室4均连通时，主腔室4的体积和与其连通的所有副腔室5的体积之和为空气弹簧10的有效工作体积，此时空气弹簧10的有效工作体积最大，刚度最小。当副腔室5的数量为多个时，通过控制副腔室5与主腔室4连通的个数，可以使空气弹簧10在最大刚度和最小刚度之间调整其刚度的大小，以满足不同工况下的对空气弹簧10刚度的要求，使空气弹簧10具有多种刚度曲线以兼顾车辆的操控性与舒适性，在整车性能调校方面还可以让同一台车具有多种风格，增加产品竞争力。

根据本实用新型实施例的空气弹簧10，活塞组件1内限定出至少一个副腔室5，且副腔室5与主腔室4可选择地连通，以实现空气弹簧10刚度可调节，使空气弹簧10可兼顾车辆的操控性与舒适性，提升用户体验和产品竞争力。

在本实用新型的一些实施例中，参照图1-图3所示，活塞组件1包括：活塞本体11和电磁阀12，活塞本体11与气囊3连接，活塞本体11、底座2和气囊3之间限定出主腔室4，活塞本体11内限定出至少一个副腔室5，电磁阀12设于活塞本体11，电磁阀12的数量与副腔室5数量对应，电磁阀12用于控制与其对应的副腔室5是否与主腔室4连通。活塞本体11内限定出副腔室5的数量可以是一个、两个或两个以上，多个副腔室5的设置，可实现对空气弹簧10更为精确及丰富的刚度控制。

举例而言，参照图1-图7所示，活塞本体11内限定出两个副腔室5，两个副腔室5分别为第一副腔室5a和第二副腔室5b，活塞组件1还分别设有与第一副腔室5a对应的第一电磁阀12a、与第二副腔室5b对应的第二电磁阀12b，第一电磁阀12a处于打开状态时，第一副腔室5a与主腔室4连通，第一电磁阀12a处于关闭状态时，第一副腔室5a与主腔室4断开，第二电磁阀12b处于打开状态时，第二副腔室5b与主腔室4连通，第二电磁阀12b处于关闭状态时，第二副腔室5b与主腔室4断开。

在车辆通过崎岖路面时，轮跳行程大，振动频率低，需要大刚度来抑制侧倾，提升车辆稳定性，此时关闭第一电磁阀12a和/或第二电磁阀12b，以使空气弹簧10获得较高的弹簧刚度。

在车辆通过碎石路或非铺装路面时，轮跳行程小，振动频率高，需要小刚度来提升舒适性，此时打开第一电磁阀12a和第二电磁阀12b，使空气弹簧10刚度达到最小。

在车辆处于高速路行驶的工况、快速变道和紧急避让等工况下，车身需要足够的支撑刚度来保证安全性，此时关闭第一电磁阀12a和第二电磁阀12b，使空气弹簧10的刚度达到最大。

在车辆处于急加速、急刹车、急转弯等工况时时，关闭第一电磁阀12a和第二电磁阀12b，以瞬间提升空气弹簧10的刚度，抑制俯仰与侧倾，提升车辆的操纵稳性和舒适性。

在本实用新型的一些实施例中，活塞本体11限定出多个副腔室5，且每个副腔室5的体积不同，以使每个副腔室5与主腔室4连通时，空气弹簧10具有不同的刚度，从而有利于提升对空气弹簧10刚度调节的梯度数量，以满足不同路况和车辆工况下对空气弹簧10刚度的要求。需要说明的是，每个副腔室5的体积可以按调校需求来调整，活塞本体11限定出多个副腔室5的体积也可以设置为相同，以满足不同车型的设计需求。

举例而言，参照图1-图7所示，多个副腔室5包括第一副腔室5a和第二副腔室5b，且第二副腔室5b的体积大于第一副腔室5a的体积，主腔室4的体积为V0,第一副腔室5a的体积为V1，第二副腔室5b的体积为V2，通过控制第一副腔室5a、第二副腔室5b是否与主腔室4连通，可使空气弹簧10具有四种不同的有效工作体积，四种不同的有效工作体积分别为：V0、V0+V1、V0+V2、V0+V1+V2，四种不同的有效工作体积分别对应空气弹簧10的四种工作状态，每种工作状态下空气弹簧10具有不同的刚度。

参照图4所示，当空气弹簧处于第一工作状态时，第一电磁阀12a关闭，第二电磁阀12b关闭，第一副腔室5a、第二副腔室5b与主腔室4均不连通，空气弹簧10的有效工作体积为V0，空气弹簧10处于最高刚度状态，此时车辆处于极致运动模式，车辆的操控性极佳。

参照图5所示，当空气弹簧处于第二工作状态时，第一电磁阀12a打开，第二电磁阀12b关闭，第一副腔室5a与主腔室4连通，第二副腔室5b与主腔室4不连通，空气弹簧10的有效工作体积为V0+V1，空气弹簧10处于中等偏高的刚度状态，可用于车辆的运动兼顾舒适模式，车辆的操控性较佳。

参照图6所示，当空气弹簧处于第三工作状态时，第一电磁阀12a关闭，第二电磁阀12b打开，第一副腔室5a与主腔室4不连通，第二副腔室5b与主腔室4连通，空气弹簧10的有效工作体积为V0+V2，空气弹簧10处于中等偏低的刚度状态，可用于车辆的舒适兼顾运动模式，车辆的舒适性较佳。

参照图7所示，当空气弹簧处于第四工作状态时，第一电磁阀12a打开，第二电磁阀12b打开，第一副腔室5a、第二副腔室5b均与主腔室4连通，空气弹簧10的有效工作体积为V0+V1+V2，空气弹簧10处于最低刚度状态，此时车辆处于最佳舒适模式，车辆的舒适性极佳。

由此，通过较少地设置副腔室5的数量，实现空气弹簧10具有更多刚度等级的调节，以降低空气弹簧10结构的复杂程度，满足用户在多种使用场景下的需求。

在本实用新型的一些实施例中，参照图1-图3所示，电磁阀12沿空气弹簧10的径向方向布置，也就是说，电磁阀12的轴线位于空气弹簧10径向平面内且穿过空气弹簧10轴线，以充分利用空气弹簧10的径向空间，减少电磁阀12在空气弹簧10轴向上的占用空间，降低电磁阀12对空气弹簧10外部轮廓尺寸的影响，避免了电磁阀12在空气弹簧10的轴向布置空间不足的问题。

在本实用新型的一些实施例中，参照图1-图3所示，活塞本体11包括活塞盖111和活塞壁112，活塞壁112从活塞盖111的一端向底座2延伸，活塞壁112包括相连的内壁1121和外壁1122，外壁1122设于内壁1121的径向外侧，且外壁1122与内壁1121之间限定出至少一个副腔室5，副腔室5位于内壁1121的径向外侧，从而有利于减少副腔室5在空气弹簧10轴向方向上的占用空间，提升空气弹簧10的空间利用率。

需要说明的是，外壁1122可在活塞本体11的底部与内壁1121连接以限定出一个副腔室5，另外，内壁1121和外壁1122之间还可通过至少一个分隔板连接，以将内壁1121和外壁1122之间的空间分隔为多个副腔室5，活塞盖111设有与主腔室4连通的电磁阀容纳腔，电磁阀12固定于电磁阀容纳腔内，内壁1121和外壁1122朝向底座2的一端密封连接，内壁1121和外壁1122朝向活塞盖111的一端可被活塞盖111封盖，活塞盖111设有连通副腔室5和电磁阀容纳腔的气体连通孔，电磁阀12的阀口用于控制气体连通孔的开闭，从而实现控制副腔室5是否与主腔室4连通。

在本实用新型的一些实施例中，参照图2和图3所示，气囊3与外壁1122连接，空气弹簧10还包括活塞截形套13，活塞截形套13套设于外壁1122的径向外侧，且活塞截形套13的至少部分位于气囊3和外壁1122之间，通过设置活塞截形套13外周面的形状和厚度等参数，可调整气囊3与活塞截形套13接触的面的形状和角度，在活塞截形套13跟随活塞组件1相对于气囊3上下运动时，可控制空气弹簧10的动态参数，活塞截形套13与外壁1122可以是可拆卸地连接，可通过更换活塞截形套13的方式来调校空气弹簧10，以降低空气弹簧10在用于不同车型时的设计变更成本。

在本实用新型的一些实施例中，参照图1-图3所示，空气弹簧10还包括上盖6，上盖6设于活塞组件1背离底座2的一侧，且上盖6与活塞组件1可转动地连接，以在空气弹簧10受到扭转力矩时，防止气囊3发生扭曲，避免空气弹簧10因悬架跳动扭转角度过大的问题。

在本实用新型的一些实施例中，空气弹簧10可用于带有后轮转向功能的车辆，上盖6适于与车架连接，底座2适于与车辆的后摆臂连接，当后轮转向时，上盖6可相对于活塞组件1转动，以避免气囊3发生扭曲。

在本实用新型的一些实施例中，参照图1和图2所示，活塞组件1还设有进气接头1111，进气接头1111可设于活塞盖111，进气接头1111与主腔室4连通，可通过进气接头1111向主腔室4内充气，以使空气弹簧10伸长，从而增加车辆的离地间隙，提高车辆的通过性，另外，还可以通过进气接头1111放出主腔室4内的气体，以使空气弹簧10缩短，从而降低车辆的离地间隙，提高车辆的稳定性。

在本实用新型的一些实施例中，参照图1-图3所示，空气弹簧10还包括护筒71和防尘罩72，护筒71套设于气囊3的外侧，以限制气囊3的膨胀外径，气囊3内可设有扣压环8，扣压环8和护筒71可夹设于气囊3的内外两侧，防尘罩72可罩设护筒71、活塞组件1、气囊3和底座2的至少部分结构，防尘罩72可通过卡箍与护筒71进行固定，防尘罩72可以为多段式结构，以充分保护气囊3，以提升空气弹簧10的使用寿命。

在本实用新型的一些实施例中，参照图2和图3所示，空气弹簧10还包括推环9，推环9设于底座2且用于支撑气囊3的底部，以使气囊3底部与底座2的边缘分离，避免气囊3发生磨损，提升气囊3的使用寿命。

根据本实用新型另一方面实施例的空气悬架总成，包括上述实施例的空气弹簧10。

根据本实用新型实施例的空气悬架总成，其空气弹簧10的活塞组件1内限定出至少一个副腔室5，且副腔室5与主腔室4可选择地连通，以实现空气弹簧10刚度可调节，使空气弹簧10可兼顾车辆的操控性与舒适性，提升用户体验和产品竞争力。

在本实用新型的一些实施例中，空气悬架总成还包括控制器和多个整车传感器，控制器分别与电磁阀12和每个整车传感器通讯连接，多个整车传感器可分别用于检测车身高度、车辆的行驶速度、车辆的加速度等数据，控制器根据每个整车传感器信号输入进行毫秒级的运算，快速判断当前的路况或使用工况，从而对空气弹簧10的电磁阀12的开闭进行主动、智能地控制，以通过开闭电磁阀12改变空气弹簧10的刚度，使空气弹簧10的刚度快速适应前的路况或使用工况，提升车辆的驾驶体验。

根据本实用新型再一方面实施例的车辆，包括上述实施例的空气悬架总成。

根据本实用新型实施例的车辆，其空气弹簧10的活塞组件1内限定出至少一个副腔室5，且副腔室5与主腔室4可选择地连通，以实现空气弹簧10刚度可调节，使空气弹簧10可兼顾车辆的操控性与舒适性，提升用户体验和产品竞争力。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种空气弹簧，其特征在于,包括：活塞组件、底座和连接于所述活塞组件和所述底座之间的气囊，所述活塞组件、所述底座和所述气囊之间限定出主腔室，所述活塞组件内限定出至少一个副腔室，且所述副腔室与所述主腔室可选择地连通。

2.根据权利要求1所述的空气弹簧，其特征在于，所述活塞组件包括：

活塞本体，所述活塞本体与所述气囊连接，所述活塞本体内限定出至少一个所述副腔室；

电磁阀，所述电磁阀设于所述活塞本体，所述电磁阀的数量与所述副腔室数量对应，所述电磁阀用于控制与其对应的所述副腔室是否与所述主腔室连通。

3.根据权利要求2所述的空气弹簧，其特征在于，所述活塞本体内限定出多个所述副腔室，且每个所述副腔室的体积不同。

4.根据权利要求2所述的空气弹簧，其特征在于，所述电磁阀沿所述空气弹簧的径向方向布置。

5.根据权利要求2所述的空气弹簧，其特征在于，所述活塞本体包括活塞盖和活塞壁，所述活塞壁从所述活塞盖的一端向所述底座延伸，所述活塞壁包括相连的内壁和外壁，所述外壁设于所述内壁的径向外侧，且所述外壁与所述内壁之间限定出至少一个所述副腔室。

6.根据权利要求5所述的空气弹簧，其特征在于，所述气囊与所述外壁连接，所述空气弹簧还包括活塞截形套，所述活塞截形套套设于所述外壁的径向外侧，且所述活塞截形套的至少部分位于所述气囊和所述外壁之间。

7.根据权利要求1所述的空气弹簧，其特征在于，还包括上盖，所述上盖设于所述活塞组件背离所述底座的一侧，且所述上盖与所述活塞组件可转动地连接。

8.根据权利要求1所述的空气弹簧，其特征在于，所述活塞组件还设有进气接头，所述进气接头与所述主腔室连通。

9.一种空气悬架总成，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的空气弹簧。

10.一种车辆，其特征在于,包括根据权利要求9所述的空气悬架总成。

Images