CN219467490U - 一种载货汽车导向臂式空气悬架系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及载货汽车悬架系统技术领域，具体涉及一种载货汽车导向臂式空气悬架系统，包括车架以及车桥，车架包括两条相对设置的纵梁，两条纵梁之间通过横梁固定连接，车桥设置于车架的下方，还包括横向导向机构，横向导向机构包括上导向杆、下导向杆、摆臂总成以及斜支撑，斜支撑固定于车桥，摆臂总成的中部铰接于斜支撑，上导向杆的一端铰接于一个纵梁，另一端铰接于摆臂总成的上端，下导向杆的一端铰接于另一个纵梁，另一端铰接于摆臂总成的下端；上导向杆与下导向杆的长度相同。使用上述悬架系统的整车，车桥相对于车架上下跳动过程中不产生横向位移，避免了导向臂前端橡胶衬套偏转变形、轮胎横向滑移及异常磨损的问题。

Description

一种载货汽车导向臂式空气悬架系统

技术领域

本实用新型涉及载货汽车悬架系统技术领域，具体涉及一种载货汽车导向臂式空气悬架系统。

背景技术

载货汽车悬架的一项重要功能就是传递车架和车架之间的力和力矩。

对于一般的导向臂式空气悬架，车架和车桥之间的纵向力由导向臂传递，垂向力由空气弹簧传递，横向力由横向导向杆传递。横向导向杆一般是一端铰接在车架上，另一端铰接在车桥上，当车桥相对于车架上下跳动时，车桥上的铰接点运动轨迹是一个圆弧，圆心是横向导向杆与车架的铰接点，半径是横向导向杆的长度。因此，车桥在上下运动时会产生横向位移，这种运动干涉会引起导向臂前端的橡胶衬套发生偏转变形、轮胎异常磨损等问题。

申请号CN201410666885.9的专利公开了一种重型汽车空气悬架，在车架两侧纵梁的下方分别设有通过U型螺栓与车桥连接的导向臂，两侧的导向臂的一端通过一根横向的托梁搭接，在托梁上分别设有与车架两侧的纵梁连接的空气弹簧，一根横向导向杆连接着车桥和车架，起到限制车桥和车架之间横向相对位移的作用；申请号CN201820445148.X的专利公开了一种空气悬架，包括车架、车桥、导向臂、横向导向杆和减振器，导向臂为Z字型结构，导向臂位于车桥的上方，导向臂的中部通过U型螺栓与车桥相连接，导向臂的一端的中部套设有销轴，销轴与导向臂支架相连接，导向臂的另一端朝车架方向弯折，且该端与空气弹簧的下端相连接，横向导向杆的一端与车架相连接，横向导向杆的另一端与车桥相连接。

上述两个专利的空气悬架都带有横向导向杆，起到横向导向作用，因此在车桥相对于车架上下跳动时，都会存在横向位移，也都存在车桥在上下运动时产生的横向位移会引起导向臂前端的橡胶衬套发生偏转变形、轮胎异常磨损的问题。

实用新型内容

本实用新型针对目前车桥在上下运动时产生的横向位移会引起导向臂前端的橡胶衬套发生偏转变形、轮胎异常磨损的问题，提出了一种载货汽车导向臂式空气悬架系统。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为，一种载货汽车导向臂式空气悬架系统，包括车架以及车桥，所述车架包括两条相对设置的纵梁，两条所述纵梁之间通过横梁固定连接，所述车桥设置于所述车架的下方，还包括横向导向机构，所述横向导向机构包括上导向杆、下导向杆、摆臂总成以及斜支撑，所述斜支撑固定于所述车桥，所述摆臂总成的中部铰接于所述斜支撑，所述上导向杆的一端铰接于一个所述纵梁，另一端铰接于所述摆臂总成的上端，所述下导向杆的一端铰接于另一个所述纵梁，另一端铰接于所述摆臂总成的下端；所述上导向杆与所述下导向杆的长度相同。本申请通过采用横向导向机构代替常用的横向导向杆，车桥相对于车架上下跳动过程中不产生横向位移，具有更优的操纵稳定性，同时避免了导向臂前端橡胶衬套偏转变形、轮胎横向滑移和轮胎异常磨损的问题。

优选的，还包括上支座和下支座，所述上支座固定于一个所述纵梁的侧面，所述上导向杆铰接于所述上支座，所述下支座固定于另一个所述纵梁的侧面，所述下导向杆铰接于所述下支座，所述上支座高于所述下支座。

优选的，所述摆臂总成包括X形壳体以及第一球销，所述X形壳体的上端与下端均开设有相对的两个通孔，所述上导向杆与所述下导向杆均通过所述通孔与所述摆臂总成铰接；所述X形壳体的中部设置有铰接头，所述第一球销的中部转动设置于所述铰接头内，所述第一球销的两端与所述斜支撑连接。X形壳体方便与上导向杆和下导向杆的连接。

优选的，所述上导向杆与所述下导向杆均包括杆体以及球铰总成，所述球铰总成设置于所述杆体的两端。

优选的，所述球铰总成包括球销结构、球销座、卡簧以及密封圈，所述球销座与所述杆体的端部固定，所述球销结构通过所述卡簧轴向固定于所述球销座内，所述密封圈设置于所述球销座与球销结构之间并位于所述球销座的两端。密封圈可以防止灰尘砂砾等进入球销座和球销结构之间，避免早期磨损。

优选的，所述球销结构由内到外依次包括第二球销、球碗、橡胶体以及两个端盖，所述第二球销能够在所述球碗内转动。橡胶体可以缓和上导向杆和下导向杆的冲击，并衰减振动。

优选的，所述第二球销的两端开设有固定孔，螺栓穿过所述通孔与所述固定孔以将所述第二球销与所述摆臂总成固定连接。

优选的，所述斜支撑相对设置有两个；所述斜支撑的下端固定于所述车桥的上端面，所述第一球销的两端位于两个所述斜支撑的上端之间并固定。采用两个斜支撑可以更好的对摆臂总成进行固定。

优选的，还包括导向臂、空气弹簧以及导向臂支架，所述导向臂固定于所述车桥的下端面，且两条所述纵梁的下方均相对设置有与所述纵梁平行的所述导向臂；所述导向臂支架的上端固定于所述纵梁，所述导向臂支架的下端铰接于所述导向臂的后端，两个所述导向臂的前端通过横向连接板连接，所述空气弹簧的上端固定于所述纵梁，所述空气弹簧的下端固定于所述横向连接板。在该空气悬架系统中，侧向力主要由横向导向机构传递，车架和车桥之间的纵向力由导向臂传递，垂向力由空气弹簧和导向臂共同传递。

优选的，还包括减振器，所述减振器的上端与所述纵梁连接，所述减振器的下端与所述导向臂连接。减振器可用于快速衰减车辆振动。

本实用新型的有益效果是：

使用上述悬架系统的整车，车桥相对于车架上下跳动过程中不产生横向位移，具有更优的操纵稳定性，同时避免了导向臂前端橡胶衬套偏转变形、轮胎横向滑移的问题，因而导向臂橡胶衬套的使用寿命更长，并且解决了导向臂式空气悬架常见的轮胎异常磨损的问题，提高了空气悬架性能和产品竞争力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所述的载货汽车导向臂式空气悬架系统的立体结构示意图。

图2为本实用新型所述的载货汽车导向臂式空气悬架系统中横向导向机构的立体结构示意图。

图3为本实用新型所述的载货汽车导向臂式空气悬架系统中球铰总成的剖面图。

图4为本实用新型所述的载货汽车导向臂式空气悬架系统中摆臂总成的主视图。

图5为本实用新型所述的载货汽车导向臂式空气悬架系统中摆臂总成的侧视图。

图6为本实用新型所述的载货汽车导向臂式空气悬架系统中斜支撑的立体结构示意图。

图7为本实用新型所述的载货汽车导向臂式空气悬架系统中车架处于满载正常状态下的结构示意图。

图8为本实用新型所述的载货汽车导向臂式空气悬架系统中车架处于向上跳动状态下的结构示意图。

图9为本实用新型所述的载货汽车导向臂式空气悬架系统中车架处于向下跳动状态下的结构示意图。

图中：1、纵梁，2、横梁，3、导向臂支架，4、导向臂，5、减振器，6、车桥，7、U形螺栓，8、空气弹簧，9、横向连接板，10、上导向杆，11、摆臂总成，12、下支座，13、下导向杆，14、斜支撑，15、上支座，16、第二球销，17、第一密封圈，18、卡簧，19、端盖，20、橡胶体，21、球碗，22、球销座，23、第二密封圈，24、固定孔，26、X形壳体，27、第一球销，28、铰接头，29、通孔。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

如图1至图9所示，在本实施例中，本实用新型提出的载货汽车导向臂式空气悬架系统包括车架、车桥6、导向臂4、空气弹簧8、导向臂支架3以及减振器5，车架包括两条相对设置的纵梁1，两条纵梁1之间通过横梁2固定连接，车桥6设置于车架的下方，导向臂4固定于车桥6的下端面，且两条纵梁1的下方均相对设置有与纵梁1平行的导向臂4，导向臂4与车桥6之间主要通过U形螺栓7和配套的螺母进行固定；导向臂支架3的上端固定于纵梁1，导向臂支架3的下端铰接于导向臂4的后端，在该实施例中，导向臂支架3可以采用铸造或钢板焊接工艺，导向臂4则由弹簧扁钢制造，前端设置卷耳，内有橡胶衬套，铰接处使用销轴与导向臂支架3连接，导向臂4可绕销轴转动；两个导向臂4的前端通过横向连接板9连接，横向连接板9上布置两个空气弹簧8，空气弹簧8的上端固定于纵梁1，空气弹簧8的下端固定于横向连接板9。减振器5的上端与纵梁1连接，减振器5的下端与导向臂4连接。减振器5可用于快速衰减车辆振动。悬架系统的一项重要功能就是传递车架和车桥之间的力和力矩，在该空气悬架系统中，车架和车桥6之间的纵向力由导向臂4传递，垂向力由空气弹簧8和导向臂4共同传递，侧向力主要由横向导向机构传递，具体的，横向导向机构包括上导向杆10、下导向杆13、摆臂总成11以及斜支撑14，斜支撑14固定于车桥6，摆臂总成11的中部铰接于斜支撑14，上导向杆10的一端铰接于一个纵梁1，另一端铰接于摆臂总成11的上端，下导向杆13的一端铰接于另一个纵梁1，另一端铰接于摆臂总成11的下端；上导向杆10与下导向杆13的长度以及结构相同。本申请通过采用横向导向机构代替常用的横向导向杆，车桥6相对于车架上下跳动过程中不产生横向位移，具有更优的操纵稳定性，同时避免了导向臂4前端橡胶衬套偏转变形、轮胎横向滑移和轮胎异常磨损的问题。

具体的，如图2所示，纵梁1与上导向杆10和下导向杆13之间主要通过上支座15和下支座12来连接。上支座15固定于一个纵梁1的侧面，上导向杆10铰接于上支座15，下支座12固定于另一个纵梁1的侧面，下导向杆13铰接于下支座12，上支座15高于下支座12。上支座15与下支座12均可通过螺栓安装在车架的纵梁1的侧面。

如图4至图5所示，摆臂总成11包括X形壳体26以及第一球销27，X形壳体26的上端与下端均开设有相对的两个通孔29，上导向杆10与下导向杆13均通过通孔29与摆臂总成11铰接；X形壳体26的中部设置有铰接头28，第一球销27的中部转动设置于铰接头28内，第一球销27的两端与斜支撑14连接。其中，X形壳体26方便与上导向杆10和下导向杆13的连接。

如图2至图3所示，上导向杆10与下导向杆13均包括杆体以及球铰总成，球铰总成设置于杆体的两端，杆体为圆管式结构。球铰总成包括球销结构、球销座22、卡簧18以及密封圈，球销座22与杆体的端部固定，球销结构通过卡簧18轴向固定于球销座22内，密封圈包括第一密封圈17以及第二密封圈23，第一密封圈17和第二密封圈23分别设置于球销座22与球销结构之间并位于球销座22的两端，防止灰尘砂砾等进入球销座22和球销结构之间，避免早期磨损。具体的，球销结构由内到外依次包括第二球销16、球碗21、橡胶体20以及两个端盖19，第二球销16能够在球碗21内转动。橡胶体20可以缓和上导向杆10和下导向杆13的冲击，并衰减振动。第二球销16的两端开设有固定孔24，螺栓穿过通孔29与固定孔24以将第二球销16与摆臂总成11固定连接。

如图2、图6所示，斜支撑14相对设置有两个；斜支撑14的下端开设有多个安装孔并通过螺栓等固定结构固定于车桥6的上端面，第一球销27的两端位于两个斜支撑14的上端之间并固定。采用两个斜支撑14可以更好的对摆臂总成11进行固定。

如图1至图9所示，该载货汽车导向臂式空气悬架系统的工作原理是：

本申请的横向导向机构可保证在车桥6相对于车架上下跳动过程中不产生横向位移。具体实现方式为：

如图7所示，在满载正常状态下，纵梁1底面与车桥6顶面之间的垂直距离为H，上导向杆10和下导向杆13都平行于车桥6(即水平)，摆臂总成11的第一球销27的中心、两个导向杆内侧的第二球销16的中心均在车架纵向中心面上。

车桥6相对于车架上下跳动时，上导向杆10和下导向杆13内侧的第二球销16中心的运动轨迹为圆弧，圆弧中心分别为上导向杆10和下导向杆13外侧的第二球销16中心，半径为上导向杆10或下导向杆13的长度。因此，如图8所示，在车桥6上跳时，纵梁1底面与车桥6顶面之间的垂直距离为H-A，左侧上导向杆10的第二球销16中心向左上方偏移，而下导向杆13的第二球销16中心向右上方偏移，且二者的偏移量相等，因此摆臂总成11的X形壳体26会绕其第一球销27中心逆时针旋转，而第一球销27的中心始终在车架纵向中心面内移动，带动车桥6始终沿竖直方向移动而不会产生横向滑移。

如图9所示，在车桥6下跳状态与上述情形相似，纵梁1底面与车桥6顶面之间的垂直距离为H+B，左侧上导向杆10的第二球销16中心向左下方偏移，而下导向杆13的第二球销16中心向右下方偏移，且二者的偏移量相等，因此摆臂总成11的X形壳体26会绕其第一球销27中心顺时针旋转，而第一球销27的中心始终在车架纵向中心面内移动，带动车桥6始终沿竖直方向移动，车桥6也不会产生横向滑移。

本实用新型的有益效果是：

使用上述悬架系统的整车，车桥6相对于车架上下跳动过程中不产生横向位移，具有更优的操纵稳定性，同时避免了导向臂4前端橡胶衬套偏转变形、轮胎横向滑移的问题，因而导向臂4橡胶衬套的使用寿命更长，并且解决了导向臂式空气悬架常见的轮胎异常磨损的问题，提高了空气悬架性能和产品竞争力。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种载货汽车导向臂式空气悬架系统，包括车架以及车桥，所述车架包括两条相对设置的纵梁，两条所述纵梁之间通过横梁固定连接，所述车桥设置于所述车架的下方，其特征在于，还包括横向导向机构，所述横向导向机构包括上导向杆、下导向杆、摆臂总成以及斜支撑，所述斜支撑固定于所述车桥，所述摆臂总成的中部铰接于所述斜支撑，所述上导向杆的一端铰接于一个所述纵梁，另一端铰接于所述摆臂总成的上端，所述下导向杆的一端铰接于另一个所述纵梁，另一端铰接于所述摆臂总成的下端；所述上导向杆与所述下导向杆的长度相同。

2.根据权利要求1所述的载货汽车导向臂式空气悬架系统，其特征在于，还包括上支座和下支座，所述上支座固定于一个所述纵梁的侧面，所述上导向杆铰接于所述上支座，所述下支座固定于另一个所述纵梁的侧面，所述下导向杆铰接于所述下支座，所述上支座高于所述下支座。

3.根据权利要求1所述的载货汽车导向臂式空气悬架系统，其特征在于，所述摆臂总成包括X形壳体以及第一球销，所述X形壳体的上端与下端均开设有相对的两个通孔，所述上导向杆与所述下导向杆均通过所述通孔与所述摆臂总成铰接；所述X形壳体的中部设置有铰接头，所述第一球销的中部转动设置于所述铰接头内，所述第一球销的两端与所述斜支撑连接。

4.根据权利要求3所述的载货汽车导向臂式空气悬架系统，其特征在于，所述上导向杆与所述下导向杆均包括杆体以及球铰总成，所述球铰总成设置于所述杆体的两端。

5.根据权利要求4所述的载货汽车导向臂式空气悬架系统，其特征在于，所述球铰总成包括球销结构、球销座、卡簧以及密封圈，所述球销座与所述杆体的端部固定，所述球销结构通过所述卡簧轴向固定于所述球销座内，所述密封圈设置于所述球销座与球销结构之间并位于所述球销座的两端。

6.根据权利要求5所述的载货汽车导向臂式空气悬架系统，其特征在于，所述球销结构由内到外依次包括第二球销、球碗、橡胶体以及两个端盖，所述第二球销能够在所述球碗内转动。

7.根据权利要求6所述的载货汽车导向臂式空气悬架系统，其特征在于，所述第二球销的两端开设有固定孔，螺栓穿过所述通孔与所述固定孔以将所述第二球销与所述摆臂总成固定连接。

8.根据权利要求3所述的载货汽车导向臂式空气悬架系统，其特征在于，所述斜支撑相对设置有两个；所述斜支撑的下端固定于所述车桥的上端面，所述第一球销的两端位于两个所述斜支撑的上端之间并固定。

9.根据权利要求1所述的载货汽车导向臂式空气悬架系统，其特征在于，还包括导向臂、空气弹簧以及导向臂支架，所述导向臂固定于所述车桥的下端面，且两条所述纵梁的下方均相对设置有与所述纵梁平行的所述导向臂；所述导向臂支架的上端固定于所述纵梁，所述导向臂支架的下端铰接于所述导向臂的后端，两个所述导向臂的前端通过横向连接板连接，所述空气弹簧的上端固定于所述纵梁，所述空气弹簧的下端固定于所述横向连接板。

10.根据权利要求9所述的载货汽车导向臂式空气悬架系统，其特征在于，还包括减振器，所述减振器的上端与所述纵梁连接，所述减振器的下端与所述导向臂连接。