一种匹配直推力杆的前桥复合空气悬挂系统

文档序号:429599 发布日期:2021-12-24 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 一种匹配直推力杆的前桥复合空气悬挂系统 (Front axle composite air suspension system matched with straight thrust rod ) 是由 金鑫 范培斌 洪波 韩艳辉 刘建伟 王海洋 辛梓田 于 2021-10-29 设计创作,主要内容包括:本申请涉及一种匹配直推力杆的前桥复合空气悬挂系统,属于商用车前桥悬架技术领域,包括车架总成,该车架总成包括相互平行且间隔设置的车架纵梁;前桥总成;钢板弹簧,该钢板弹簧呈纵向固定在前桥总成上以弹性支撑车架纵梁;减振气囊,该减振气囊固定位于前桥总成和车架纵梁之间以弹性支撑车架纵梁;防纵倾总成,该防纵倾总成包括固定在前桥总成上的气囊安装支架,以及位于前桥总成的前侧与车架纵梁的底部垂直连接的固定支架,气囊安装支架与固定支架之间连接有呈纵向设置的直推力杆。本申请的前桥总成绕直推力杆与钢板弹簧前端的连接点运动,前桥总成的运动轨迹得到适当的控制,提升车辆行驶时的操控稳定性。(The application relates to a front axle composite air suspension system matched with a straight thrust rod, which belongs to the technical field of front axle suspensions of commercial vehicles and comprises a frame assembly, wherein the frame assembly comprises frame longitudinal beams which are parallel to each other and are arranged at intervals; a front axle assembly; the steel plate spring is longitudinally fixed on the front axle assembly to elastically support the frame longitudinal beam; the damping air bag is fixedly arranged between the front axle assembly and the frame longitudinal beam to elastically support the frame longitudinal beam; the anti-trim assembly comprises an air bag mounting bracket fixed on the front axle assembly and a fixed bracket which is positioned at the front side of the front axle assembly and is vertically connected with the bottom of the frame longitudinal beam, and a straight thrust rod which is longitudinally arranged is connected between the air bag mounting bracket and the fixed bracket. The front axle assembly moves around the connecting point of the straight thrust rod and the front end of the steel plate spring, the motion track of the front axle assembly is properly controlled, and the control stability of the vehicle during running is improved.)

一种匹配直推力杆的前桥复合空气悬挂系统

技术领域

本申请涉及商用车前桥悬架技术领域,特别涉及一种匹配直推力杆的前桥复合空气悬挂系统。

背景技术

随着汽车工业的发展和道路交通的不断完善,高等级的商用车需求愈来愈大,成为商用车的发展方向。高等级商用车的重要标准之一是采用全空气悬架,目前国内生产的悬架部件分为板簧式悬架和空气悬架二大类,其中空气悬架又可分为全空气悬架和复合式悬架,即由板簧和气囊共同组成的悬架系统。

板簧式悬架前悬架结构由车架纵梁、横梁、钢板弹簧及其支架、减震器及其上下支架组成,垂直载荷全部由板簧承受,所以系统的隔振性差、平顺性不好,且空、满载时车高变化大,即乘降性差,但抗侧倾能力强于复合式空气悬挂。

复合式空气悬架前悬架结构,参见图1所述,其由车架纵梁9、钢板弹簧2,前桥4、前板簧支架6、后板簧支架8、吊耳7、减振气囊1及其下支座3组成,汽车的垂直载荷由钢板弹簧2和减振气囊1共同承载,其较板簧悬架在隔振性、平顺性上有所提高。。

但是,复合式空气悬架前悬架结构较高一级商用车标准还存在差距,且相对板簧式悬架其抗纵倾能力有所下降。钢板弹簧2刚度较小,钢板弹簧2抗纵扭强度不足,纵扭变形大,前桥后倾角变化大;钢板弹簧2导向刚度弱,导向能力不足,这会影响车辆行驶时的操控稳定性。

发明内容

本申请实施例提供一种匹配直推力杆的前桥复合空气悬挂系统,以解决相关技术中复合式空气悬架前悬架结构抗纵倾能力弱,影响车辆行驶时的操控稳定性的问题。

本申请实施例提供了一种匹配直推力杆的前桥复合空气悬挂系统,包括:

车架总成,所述车架总成包括相互平行且间隔设置的车架纵梁;

前桥总成,所述前桥总成呈横向位于车架总成的底部且与车架总成间隔设置;

钢板弹簧,所述钢板弹簧呈纵向固定在前桥总成上以弹性支撑车架纵梁;

减振气囊,所述减振气囊固定位于前桥总成和车架纵梁之间以弹性支撑车架纵梁;

防纵倾总成,所述防纵倾总成包括固定在前桥总成上的气囊安装支架,以及位于前桥总成的前侧与车架纵梁的底部垂直连接的固定支架,所述气囊安装支架与固定支架之间连接有呈纵向设置的直推力杆。

本申请的前桥复合空气悬挂系统在现有的复合式空气悬架前悬架结构的基础上增设了防纵倾总成,该防纵倾总成包括在前桥总成上设置了气囊安装支架,以及位于前桥总成的前侧与车架纵梁的底部垂直连接的固定支架,气囊安装支架与固定支架之间连接有呈纵向设置的直推力杆。

该直推力杆的一端与气囊安装支架连接,另一端与固定支架连接。直推力杆、钢板弹簧前半部、固定支架、气囊安装座共同组成一个类似平行四边形的机构。前桥总成绕直推力杆与钢板弹簧前端的连接点运动,前桥总成的运动轨迹得到适当的控制,提升车辆行驶时的操控稳定性。

在一些实施例中:为了提高气囊安装支架的防纵扭能力,本申请实施例的气囊安装支架包括气囊安装板和防倾推力板,所述气囊安装板和防倾推力板组成“L”形结构;

所述气囊安装板上开设有与减振气囊和前桥总成固定连接的螺栓孔,所述防倾推力板上设有与直推力杆的后端转动连接的安装孔。

在一些实施例中:为了便于简化本申请防纵倾总成的结构和装配便利性,本申请实施例的气囊安装板和防倾推力板为一体铸造成型结构,所述前桥总成上开设有与气囊安装板连接的安装孔,所述减振气囊的底部设有依次向下穿过气囊安装板、钢板弹簧和前桥总成的螺栓。

在一些实施例中:为了便于简化本申请防纵倾总成的结构和提高防纵扭能力,本申请实施例的直推力杆位于车架纵梁和钢板弹簧之间,且所述直推力杆的轴线与车架纵梁的轴线平行;

所述钢板弹簧的前端通过前卷耳与固定支架的底部转动连接,所述直推力杆的前端与固定支架的顶部转动连接,所述直推力杆的后端与气囊安装支架转动连接。

在一些实施例中:为了便于简化本申请防纵倾总成的结构和提高防纵扭能力,本申请实施例的固定支架、钢板弹簧的前半部、气囊安装支架和直推力杆共同组成了平行四边形或矩形结构。

在一些实施例中:为了便于简化本申请防纵倾总成的结构和提高防纵扭能力,本申请实施例的直推力杆的长度可调,所述直推力杆包括轴杆,所述轴杆的两端均螺纹连接有杆端关节轴承,所述轴杆上螺纹连接有将杆端关节轴承紧固在轴杆上的锁紧螺母。

在一些实施例中:为了便于简化本申请防纵倾总成的结构和提高防纵扭能力,本申请实施例的钢板弹簧的中部与前桥总成的端部固定连接,所述钢板弹簧的前端通过固定支架与车架纵梁连接,所述钢板弹簧的后端通过吊耳支架与车架纵梁连接。

在一些实施例中:为了便于调整车辆的后倾角,本申请实施例的钢板弹簧的后端设有后卷耳,所述后卷耳与吊耳支架通过吊耳转动连接。

在一些实施例中:为了便于钢板弹簧的安装和固定,本申请实施例的钢板弹簧的中部夹持固定在所述气囊安装支架和前桥总成之间。

在一些实施例中:为了直推力杆只承受轴向力,本申请实施例的直推力杆的前端通过销轴与固定支架铰接,所述直推力杆的后端通过销轴与气囊安装支架铰接。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括:

本申请实施例提供了一种匹配直推力杆的前桥复合空气悬挂系统,由于本申请的前桥复合空气悬挂系统设置了车架总成,该车架总成包括相互平行且间隔设置的车架纵梁;前桥总成,该前桥总成呈横向位于车架总成的底部且与车架总成间隔设置;钢板弹簧,该钢板弹簧呈纵向固定在前桥总成上以弹性支撑车架纵梁;减振气囊,该减振气囊固定位于前桥总成和车架纵梁之间以弹性支撑车架纵梁;防纵倾总成,该防纵倾总成包括固定在前桥总成上的气囊安装支架,以及位于前桥总成的前侧与车架纵梁的底部垂直连接的固定支架,气囊安装支架与固定支架之间连接有呈纵向设置的直推力杆。

因此,本申请的前桥复合空气悬挂系统在现有的复合式空气悬架前悬架结构的基础上增设了防纵倾总成,该防纵倾总成包括在前桥总成上设置了气囊安装支架,以及位于前桥总成的前侧与车架纵梁的底部垂直连接的固定支架,气囊安装支架与固定支架之间连接有呈纵向设置的直推力杆。该直推力杆的一端与气囊安装支架连接,另一端与固定支架连接。直推力杆、钢板弹簧前半部、固定支架、气囊安装座共同组成一个类似平行四边形的机构。前桥总成绕直推力杆与钢板弹簧前端的连接点运动,前桥总成的运动轨迹得到适当的控制,提升车辆行驶时的操控稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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申请的一些实施例,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为背景技术中的复合式空气悬架前悬架结构的结构示意图;

图2为本申请实施例的结构示意图;

图3为本申请实施例不含车架总成的结构示意图。

附图标记:

101、减振气囊;102、钢板弹簧;103、气囊安装支架;104、前桥总成;105、螺栓;106、螺母;107、固定支架;108、直推力杆;109、吊耳;110、吊耳支架;111、车架纵梁。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种匹配直推力杆的前桥复合空气悬挂系统,其能解决相关技术中复合式空气悬架前悬架结构抗纵倾能力弱,影响车辆行驶时的操控稳定性的问题。

参见图2和图3所示,本申请实施例提供了一种匹配直推力杆的前桥复合空气悬挂系统,包括:

车架总成,该车架总成包括两根相互平行且间隔设置的车架纵梁111,车架总成是跨接在汽车前后车桥上的框架式结构,俗称大梁,是汽车的基体。由两根车架纵梁111和几根横梁组成,经由悬挂装置﹑前桥﹑后桥支承在车轮上。车架总成具有足够的强度和刚度以承受汽车的载荷和从车轮传来的冲击。车架总成的功用是支撑、连接汽车的各总成,使各总成保持相对正确的位置,并承受汽车内外的各种载荷。

前桥总成104,该前桥总成104呈横向位于车架总成的底部且与车架总成间隔设置,本申请实施例的前桥总成104为从动桥,又称为转向桥,布置在车辆的前端,故称为前桥。前桥总成104利用转向节与转向系相连。能够使转向器输出的转向力传递到车轮以实现车辆的转向。前桥总成104不但支持车辆前部的簧载质量,承受垂直载荷,还承受各种纵向力、侧向力以及相关力矩。

钢板弹簧102,该钢板弹簧102呈纵向固定在前桥总成104上以弹性支撑车架纵梁111。该钢板弹簧102由若干片等宽但不等长(厚度可以相等,也可以不相等)的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁。本实施例的钢板弹簧102为少片簧,少片簧由两端薄中间厚、等宽等长的钢片所迭加起来。少片簧的钢板截面变化大,从中间到两端的截面是逐渐不同。少片簧相比多片簧在相同刚度(即相同承载能力)的情况下,少片簧比多片簧轻约50%左右,降低了油耗,增加了行驶平顺性。而且少片簧单片之间为点接触,减少了相对摩擦及振动,增加了乘坐舒适性。钢板弹簧102优选为两片钢板弹簧迭加的少片钢板弹簧。

减振气囊101,该减振气囊101固定位于前桥总成104和车架纵梁111之间以弹性支撑车架纵梁111。减振气囊101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。减振气囊101具有较理想的非线性弹性特性,加装高度调节装置后,车身高度不随载荷增减而变化,弹簧刚度可设计得较低,乘坐舒适性好。减振气囊101不仅可以抑制从轮端传递至车身的振动,而且减振气囊101还可以通过充气和放气来调节悬挂系统的高度,以调整车辆高度至请求高度。

防纵倾总成,该防纵倾总成包括固定在前桥总成104上的气囊安装支架103,以及位于前桥总成104的前侧与车架纵梁111的底部垂直连接的固定支架107,该气囊安装支架103与固定支架107之间连接有呈纵向设置的直推力杆108。该直推力杆108的两端分别与车架纵梁111固定连接的固定支架107连接和与前桥总成104固定连接的气囊安装支架103连接,以增强复合空气悬挂的导向刚度,提升强复合空气悬挂的导向能力,并限制前桥总成104和钢板弹簧102纵扭,减小钢板弹簧102应力。此外,防纵倾总成与钢板弹簧102共同作用,更好地限制前桥总成104的位移,减小车辆行驶时前桥后倾角的变化。

本申请实施例的前桥复合空气悬挂系统在现有的复合式空气悬架前悬架结构的基础上增设了防纵倾总成,该防纵倾总成包括在前桥总成104上设置了气囊安装支架103,以及位于前桥总成104的前侧与车架纵梁111的底部垂直连接的固定支架107,气囊安装支架103与固定支架107之间连接有呈纵向设置的直推力杆108。该直推力杆108的一端与气囊安装支架103连接,另一端与固定支架107连接。直推力杆108、钢板弹簧102前半部、固定支架107、气囊安装支架103共同组成一个类似平行四边形的机构。前桥总成104绕直推力杆108与钢板弹簧102前端的连接点运动,前桥总成104的运动轨迹得到适当的控制,提升车辆行驶时的操控稳定性。

在一些可选实施例中:参见图2和图3所示,本申请实施例提供了一种匹配直推力杆的前桥复合空气悬挂系统,该匹配直推力杆的前桥复合空气悬挂系统的气囊安装支架103包括气囊安装板和防倾推力板,气囊安装板呈水平方向位于减振气囊101和钢板弹簧102之间为减振气囊101提供安装定位。防倾推力板呈竖直方向与气囊安装板的一端垂直连接,防倾推力板竖直向上延伸并与直推力杆108的后端连接。

气囊安装板和防倾推力板组成“L”形结构。本申请实施例的气囊安装支架103由气囊安装板和防倾推力板组成,气囊安装支架103的气囊安装板不仅能够将减振气囊101通过气囊安装支架103安装固定在前桥总成104上,同时气囊安装支架103上的防倾推力板将前桥总成104和钢板弹簧102的纵向扭矩传递至直推力杆108上,由于直推力杆108的前端与固定在车架纵梁111上的固定支架107连接,进而直推力杆108和固定支架107抑制了前桥总成104和钢板弹簧102的纵向扭矩。

在一些可选实施例中:参见图2和图3所示,本申请实施例提供了一种匹配直推力杆的前桥复合空气悬挂系统,该匹配直推力杆的前桥复合空气悬挂系统的气囊安装板上开设有与减振气囊101和前桥总成104固定连接的螺栓孔,防倾推力板上设有与直推力杆108的后端转动连接的安装孔。

防倾推力板包括两个相互平行且间隔设置的“L”形弯板,两个“L”形弯板的一端与气囊安装板连接,两个“L”形弯板的另一端均开设有用于连接直推力杆108后端的圆孔,直推力杆108后端位于两个“L”形弯板的另一端之间。直推力杆108的前端通过销轴与固定支架107铰接,直推力杆108的后端通过销轴与两个“L”形弯板的另一端铰接。

气囊安装板和防倾推力板为一体铸造成型结构,前桥总成104上开设有与气囊安装板连接的安装孔。减振气囊101的底部设有依次向下穿过气囊安装板、钢板弹簧102和前桥总成104的螺栓105。钢板弹簧102的中部夹持固定在气囊安装支架103和前桥总成104之间,螺栓105依次从上至下穿过气囊安装板、钢板弹簧102和前桥总成104后在螺栓105上紧固螺母106,螺栓105和螺母106将气囊安装板、钢板弹簧102和前桥总成104紧固在一起。

螺栓105依次从上至下穿过气囊安装板、钢板弹簧102和前桥总成104后并与螺母106连接,提升气囊安装板、钢板弹簧102和前桥总成104的装配和紧固的便利性,便于装配和维修。

在一些可选实施例中:参见图2和图3所示,本申请实施例提供了一种匹配直推力杆的前桥复合空气悬挂系统,该匹配直推力杆的前桥复合空气悬挂系统的直推力杆108位于车架纵梁111和钢板弹簧102之间,且直推力杆108的轴线大致与车架纵梁111的轴线平行。固定支架107、钢板弹簧102的前半部、气囊安装支架和直推力杆共同组成了平行四边形或矩形结构。

钢板弹簧102的中部与前桥总成104的端部固定连接,钢板弹簧102的前端通过固定支架107与车架纵梁111连接,钢板弹簧102的后端通过吊耳支架110与车架纵梁111连接。钢板弹簧102的前端通过前卷耳与固定支架107的底部转动连接,直推力杆108的前端与固定支架107的顶部转动连接,直推力杆108的后端与气囊安装支架103的防倾推力板转动连接。钢板弹簧102的后端设有后卷耳,后卷耳与吊耳支架110通过吊耳109转动连接。

固定支架107的顶部设有与车架纵梁111的下翼缘板抵接的顶板和通过螺栓或铆钉与车架纵梁111的腹板固定连接的搭接板。固定支架107的底部设有与直推力杆108的前端和钢板弹簧102的前卷耳连接的竖板,竖板设有两个,两个竖板相互平行且间隔设置。直推力杆108的前端和钢板弹簧102的前卷耳均位于两个竖板之间,直推力杆108的前端位于钢板弹簧102的前卷耳的上方。

在一些可选实施例中:参见图2和图3所示,本申请实施例提供了一种匹配直推力杆的前桥复合空气悬挂系统,该匹配直推力杆的前桥复合空气悬挂系统的直推力杆108的长度可调,该直推力杆108包括轴杆,在轴杆的两端均螺纹连接有杆端关节轴承,在轴杆上螺纹连接有将杆端关节轴承紧固在轴杆上的锁紧螺母。

轴杆、杆端关节轴承和锁紧螺母共同组成了直推力杆108,通过在轴杆的两端分别螺纹连接杆端关节轴承来调整直推力杆108的整体长度。通过在轴杆上正反向旋转端关节轴承,将端关节轴承的旋转运动转化为端关节轴承的直线运动,以此来调节端关节轴承与轴杆之间的距离,达到伸长或缩短直推力杆108的长度。

本申请实施例将直推力杆108设置成长度可调结构,通过微动调节直推力杆108的长度来适配防纵倾总成的装配误差,确保防纵倾总成的装配精度。同时将直推力杆108设置成长度可调结构可以调节防纵倾总成的防纵倾能力,直推力杆108的长度伸长可以增加防纵倾总成的防纵倾能力,直推力杆108的长度缩短可以减小防纵倾总成的防纵倾能力。

工作原理

本申请实施例提供了一种匹配直推力杆的前桥复合空气悬挂系统,由于本申请的前桥复合空气悬挂系统设置了车架总成,该车架总成包括相互平行且间隔设置的车架纵梁111;前桥总成104,该前桥总成104呈横向位于车架总成的底部且与车架总成间隔设置;钢板弹簧102,该钢板弹簧102呈纵向固定在前桥总成104上以弹性支撑车架纵梁111;减振气囊101,该减振气囊101固定位于前桥总成104和车架纵梁111之间以弹性支撑车架纵梁111;防纵倾总成,该防纵倾总成包括固定在前桥总成104上的气囊安装支架103,以及位于前桥总成104的前侧与车架纵梁111的底部垂直连接的固定支架107,气囊安装支架103与固定支架107之间连接有呈纵向设置的直推力杆108。

因此,本申请的前桥复合空气悬挂系统在现有的复合式空气悬架前悬架结构的基础上增设了防纵倾总成,该防纵倾总成包括在前桥总成104上设置了气囊安装支架103,以及位于前桥总成104的前侧与车架纵梁111的底部垂直连接的固定支架107,气囊安装支架103与固定支架107之间连接有呈纵向设置的直推力杆108。该直推力杆108的一端与气囊安装支架103连接,另一端与固定支架107连接。直推力杆108、钢板弹簧102前半部、固定支架107、气囊安装支架103共同组成一个类似平行四边形的机构。前桥总成104绕直推力杆108与钢板弹簧102前端的连接点运动,前桥总成104的运动轨迹得到适当的控制,提升车辆行驶时的操控稳定性。

在本申请的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”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申请和简化描述,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申请的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;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。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申请中的具体含义。

需要说明的是,在本申请中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的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申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请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申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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