CN219013249U - 一种空气弹簧 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布一种空气弹簧，包括上端与摆动固定座（2）密封连接、下端与升降活塞（3）密封连接的气囊（1），所述摆动固定座（2）与升降活塞（3）内共同密封连接减震器（4），使气囊（1）内形成密闭腔体，在升降活塞（3）上设有与腔体内部连通的进气孔（32），所述气囊（1）外壁上套设螺旋弹簧（5），螺旋弹簧（5）与气囊（1）形成挤压配合，用于气囊（1）周侧限位和轴向辅助支撑。本实用新型可以实现制作装配便捷、降低生产成本、提高生产效率的目的。

Description

一种空气弹簧

技术领域

本实用新型涉及空气弹簧技术领域，具体涉及一种用于轿车的空气弹簧。

背景技术

空气弹簧是在一个密封的容器中充入压缩空气，利用气体可压缩性实现其弹性作用。轿车后空气弹簧有时需要采用图1所示的结构，这种结构的空气弹簧，在满足设计刚度的前提下，为了限制高压工作状态下（0.3bar~0.8bar）气囊1胀大的外径，需要在气囊1外面固定一个气囊限位套12（一般采用铝材质）、内侧固定支撑定位环11。

此种结构在气囊1两端扣压密封工艺之前装配完成。如图2（a）所示，不工作（即不充气）状态下，气囊1最大外径要比支撑定位环11外径小20~28mm，单侧间隙为10~14mm。如图2（b）、图2（c），将支撑定位环11装入到气囊1内部，气囊限位套12装到气囊1对应的外部，此时气囊1最大外径要比气囊限位套内径小28~32mm，单侧间隙为14~16mm。然后通过八瓣圆周同步扣压的工艺将支撑定位环11和气囊限位套12相互锁扣，使气囊限位套12固定在气囊1上。

因气囊1是尼龙增强复合橡胶材料（内外橡胶片夹尼龙帘线胶布复合硫化而成），在自由状态下，要把支撑定位环11准确地放入气囊1内设定的位置，并确保支撑定位环11端面垂直于气囊轴线，采用常规手段实现精准定位在工艺上存在很大的困难，需要制作相关夹具、工装等专用或辅助工具实现精准定位，这样装配工序多、时间长，造成生产成本高；在装入气囊限位套12的过程中，其端面与气囊1挤压接触容易造成气囊1内壁的划伤、疲劳破损，造成生产成品合格率低，易返工，总体生产成本增加、工作效率低。

如何能够在满足产品性能的前提下实现空气弹簧制作装配便捷、降低生产成本、提高生产效率成为了摆在眼前急需解决的问题。

实用新型内容

针对现有的问题，本实用新型提供了一种空气弹簧。

本实用新型采用了如下技术方案：

一种空气弹簧，包括上端与摆动固定座密封连接、下端与升降活塞密封连接的气囊，所述摆动固定座与升降活塞内共同密封连接减震器，使气囊内形成密闭腔体，在升降活塞上设有与腔体内部连通的进气孔，其特征在于：所述气囊外壁上套设螺旋弹簧，螺旋弹簧与气囊形成挤压配合，用于气囊周侧限位和轴向辅助支撑。

进一步地，所述螺旋弹簧的两端头分别向外侧翘头或弯曲。

进一步地，所述螺旋弹簧的端头上套有防护套。

进一步地，所述防护套为尼龙套，套长至少套入弹簧一圈。

进一步地，所述螺旋弹簧为圆柱螺旋弹簧或变径螺旋弹簧。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果：

1、采用螺旋弹簧限制气囊向外膨胀的工作轮廓和竖向的辅助支撑导向，代替了现有技术中的支撑定位环和气囊限位套，从根本上避免了装配困难以及可能出现的划伤、损坏气囊的现象；

2、空气弹簧的零件数量相对减少，对于生产成本降低以及安装工序的减少都起到了积极作用；

3、螺旋弹簧上连接防护套起到防止刮破、损伤气囊的作用；

4、螺旋弹簧的端头为翘头或弯曲状可防止螺旋弹簧本体在极限压缩情况下与气囊发生碰撞、干涉等现象；

总体来说，本方案装配方便、降低生产成本、提高工作效率。

附图说明

图1是现有技术空气弹簧的结构示意图；

图2（a）是现有技术空气弹簧支撑环和气囊限位套的配合示图一、

图2（b）是现有技术空气弹簧支撑环和气囊限位套的配合示图二、

图2（c）是现有技术空气弹簧支撑环和气囊限位套的配合示图三；

图3是本实用新型实施例的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中气囊及螺旋弹簧的结构示意图；

图5是本实用新型实施例气囊装配整定示意图。

附图标记说明：1、气囊；2、摆动固定座；21、上压环；3、升降活塞；31、下压环；32、进气孔；4、减震器；41、凸缘；5、螺旋弹簧；6、防护套；7、平面轴承；8、定位盖； 11、支撑定位环；12、气囊限位套； 91、上端密封座；92、充气嘴；93、上工作台；94、下端密封座；95、下工作台。

具体实施方式

为使本实用新型更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型的一种空气弹簧进一步说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图3所示，一种用于轿车的空气弹簧，它包括：两端开口的气囊1，气囊1上开口端通过上压环21与摆动固定座2箍紧密封连接、下开口端通过下压环31与升降活塞3箍紧密封连接。其中，摆动固定座2和升降活塞3中心均设有同轴的通孔，两通孔处密封配合一个减震器4，使气囊1内形成密闭腔体。所述减震器4上端伸出摆动固定座2、下端伸出升降活塞3外，且下端外伸的杆体上设有凸缘41，凸缘41与升降活塞3之间由上到下套设有平面轴承7、定位盖8，通过升降活塞3对气囊1轴向进行支撑限位。

所述升降活塞3上设有与腔体内部连通的进气孔32，进气孔32与外部的气压系统（图中未示）连接，根据空气弹簧的工作状态，通过气压系统对应调整气囊1内部气压大小，改变气囊1的使用状态。

所述气囊1外壁上套设螺旋弹簧5，螺旋弹簧5与气囊1形成挤压配合，用于气囊1周侧限位和轴向辅助支撑。螺旋弹簧5两端分别套上防护套6。

其中，所述气囊1采用尼龙增强复合橡胶材料（内外橡胶片夹尼龙帘线胶布复合硫化而成）；所述螺旋弹簧5为材质为65Mn的圆柱螺旋弹簧，弹簧两端头像外侧翘头或弯曲，防止极限压缩状态下发生干涉现象；所述防护套6为尼龙材质，套长至少套入弹簧一圈，防止刮破、损伤气囊，减少气囊局部疲劳破损。

本装置的螺旋弹簧与气囊的装配方法：

如图4所示，螺旋弹簧5内径φd小于气囊1外径φD,一般取φD-φd≈7±3，这种配合关系的目的是为了保证在不工作（即不充气）状态下螺旋弹簧5与气囊1的相对位置不发生变化。

图5所示，气囊1的下端密封座94固定在压机的下工作台95上，气囊1的上端密封座91固定在压机的上工作台93上，并保持下端密封座94和上端密封座91具备一定的同轴度要求。将各个零件放置示图位置，即气囊1下端密封连接下端密封座94、上端密封连接上端密封座91中，螺旋弹簧5套在气囊1外壁的上，其两端套有防护套6，防止、在套入气囊1过程中损坏囊壁。再通过充气嘴92对气囊1充气，使气囊1带动螺旋弹簧5胀到一定状态，让气囊1与螺旋弹簧5充分接触，随后充气嘴92向外排气，弹簧跟着气囊均匀收缩，重复气囊1充排气动作，从而消除因φD＞φd而导致的气囊褶皱现象。

气囊1整定后，再完成后序摆动固定座2、升降活塞3以及减震器4等相关部件的装配工序。

工作状态分析：

在工作中充气状态下，气囊1各处都向外等压膨胀，在螺旋弹簧5作用力下，外径的胀大将被限制在一定的允许范围内，这可以通过设计螺旋弹簧5的簧丝线径、节距和总长甚至材料等参数来加以控制；并且螺旋弹簧5的直径在一定范围内也将有所胀大。气囊1在相邻簧丝之间会略向外隆起，这就保证了工作过程中螺旋弹簧5不至于脱离气囊1或者产生非设计滑移。

另外，上述螺旋弹簧5除了采用圆柱螺旋弹簧外，还可以变径螺旋弹簧，例如两端大中间小的变径螺旋弹簧。螺旋弹簧5不限与金属材质。

本实施例的有益效果：

1. 取消了支撑环和气囊限位套，用螺旋弹簧套装在气囊外面，从结构上避免了现有的传统结构中支撑环定位在气囊内的工艺难点和气囊限位套两端面割损气囊的风险；螺旋弹簧5两端头安装防护套6起到保护气囊1防止出现局部疲劳破损，增加其使用寿命。

2．降低了制造生产成本。下表为现有结构和本实用新型结构的零件制造生产成本对比表。

3.降低了装配成本。较现有结构无需开发安装支撑环的非标专用设备，装配辅助成本减少，同时装配零件减少相应时间也会减少，提高了生产效率。

另外，本实用新型不局限于轿车等车辆领域，可适用于其他减震支撑的环境中。

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；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (5)

1.一种空气弹簧，包括上端与摆动固定座（2）密封连接、下端与升降活塞（3）密封连接的气囊（1），所述摆动固定座（2）与升降活塞（3）内共同密封连接减震器（4），使气囊（1）内形成密闭腔体，在升降活塞（3）上设有与腔体内部连通的进气孔（32），其特征在于：所述气囊（1）外壁上套设螺旋弹簧（5），螺旋弹簧（5）与气囊（1）形成挤压配合，用于气囊（1）周侧限位和轴向辅助支撑。

2.根据权利要求1所述的一种空气弹簧，其特征在于：所述螺旋弹簧（5）的两端头分别向外侧翘头或弯曲。

3.根据权利要求1所述的一种空气弹簧，其特征在于：所述螺旋弹簧（5）的端头上套有防护套（6）。

4.根据权利要求3所述的一种空气弹簧，其特征在于：所述防护套（6）为尼龙套，套长至少套入螺旋弹簧一圈。

5.根据权利要求1所述的一种空气弹簧，其特征在于：所述螺旋弹簧（5）为圆柱螺旋弹簧或变径螺旋弹簧。

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