CN115076277B - 一种低扭转刚度的弹减一体式空气弹簧总成 - Google Patents
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Abstract
本发明属于空气弹簧技术领域，具体涉及一种低扭转刚度的弹减一体式空气弹簧总成；其中减震器端盖外壁设有凸点，空簧活塞内侧设有环形凸台，减振器本体由下至上深入空簧内，使得减振器活塞杆紧固在空簧顶部，同时使凸点与环形凸台接触；减振器本体下方外圈套置并固定有减震器托盘，且减震器托盘外圈套置有尼龙环，且空簧活塞底部内侧壁与尼龙环接触；平面滑转轴承套置在尼龙环外，且平面滑转轴承顶部与空簧活塞底部接触，平面滑转轴承3底部与减震器托盘接触；本发明结构精巧，体积空间占用小，承载能力高，极有针对性的解决了双叉臂悬架运动中滑柱***产生的小转动角度(±10°)的使用需求。
Description
技术领域
本发明属于空气弹簧技术领域，具体涉及一种低扭转刚度的弹减一体式空气弹簧总成。
背景技术
在双叉臂悬架方案中，虽然弹减一体式滑柱***不再像麦弗逊悬架中分担转向的工作，但在悬架运动过程中如车轮摆转、反向轮跳、车轮受侧向力时都会因为悬架杆系的作用使滑柱***产生扭转力矩。对于空气弹簧来说如果弹簧本身扭转刚度过大，空簧在受到扭转力矩作用时不发生扭转，就会导致作用力直接传递至弹簧囊皮及悬架橡胶衬套上，使得其在上述工况中受载变大，严重影响空气弹簧及悬架橡胶衬套的耐久性。
对于没有特殊扭转结构的空簧，其扭转刚度主要是由囊皮决定的，无论是单层帘线囊皮还是多层帘线囊皮，都不可避免的会产生较大的扭转刚度，如果要解决空簧本身扭转刚度过大带来的负面影响，或者是对悬架***布置提出特殊要求，如稳定杆连接杆要布置在控制臂上，或者要求其硬点在滑柱轴线上，以避免产生扭转力矩；再者就是从空簧本身结构上找解决方案，即需要有特殊结构来降低其扭转刚度。我们常见的麦弗逊式空簧的解决方案为在上罐处增加滚珠轴承方案，这样的方案有诸多弊端包括结构复杂，占用体积大，同时承载有限。
例如现有技术中通过对在减振器上下布置的两个平面轴承及多处密封结构解决了减振器相对于其外部支架相对转动的问题，保证减振器本体与空簧为一体，滑柱***可以绕固定之间转动，应用于麦弗逊式悬架***中，一方面其使用的是双轴承加密封结构解决的是减振器相对于其连接支架自身滑转的问题，另一方面对于轴承的细节方案并未描述和保护，而只是描述为轴承可以是平面轴承，滚珠轴承或调心滚子轴承。
还有现有技术中通过使用轴承将外部组件和内部组件连接到一起，此解决方式结构复杂，空间占用大，同时承载有限(无论是受到拉伸载荷还是压缩载荷，力都需要通过轴承沿轴向传递，对于深沟球轴承轴向传力能力有限)，适用于对扭转角度要求较大、承载较轻的使用工况中。
发明内容
为了克服上述为问题，本发明提供一种低扭转刚度的弹减一体式空气弹簧总成，结构精巧，体积空间占用小，承载能力高，极有针对性的解决了双叉臂悬架运动中滑柱***产生的小转动角度(±10°)的使用需求。
一种低扭转刚度的弹减一体式空气弹簧总成，包括空簧1、尼龙环2、平面滑转轴承3、减振器本体4、减震器托盘5和密封圈6，其中减振器本体4的减震器端盖41外壁设有多个凸点42，空簧1的空簧活塞11顶部内侧设有沿空簧活塞11周向设置的环形凸台12，减振器本体4由下至上深入空簧1内，使得减振器本体4的减振器活塞杆穿出空簧1顶部的上悬置内孔，并紧固在空簧1顶部，同时使凸点42与环形凸台12接触；
减振器本体4下方外圈套置并固定有减震器托盘5，且减震器托盘5的外圈套置有尼龙环2，且空簧1的空簧活塞11底部内侧壁与尼龙环2接触；平面滑转轴承3套置在尼龙环2外，并位于空簧活塞11底部与减震器托盘5之间，且平面滑转轴承3顶部与空簧活塞11底部接触，平面滑转轴承3底部与减震器托盘5接触。
所述平面滑转轴承3包括金属垫片31和防磨垫片32，其中金属垫片31外圈底部设有翻边311，且翻边311的截面为梯形，防磨垫片32外圈上方设有梯形凹槽321，金属垫片31通过其上的翻边311配合连接在防磨垫片32的梯形凹槽321内，且金属垫片31顶部与空簧活塞11底部接触，防磨垫片32底部与减震器托盘5接触。
所述金属垫片31上表面设有滚纹或尖齿。
所述梯形凹槽321侧壁上设有密封齿322和油脂槽一323，且金属垫片31的翻边311与梯形凹槽321内的密封齿322接触形成密封，同时油脂槽一323内储存油脂。
所述防磨垫片32与金属垫片31接触的一侧开有用于储存油脂的油脂槽二324。
所述油脂槽二324为沿着防磨垫片32周向设置的环形槽。
所述油脂槽二324为在防磨垫片32顶部沿着防磨垫片32周向设置的多个孔型槽。
所述防磨垫片32底部设有防滑筋324和密封筋325。
所述减震器托盘5包括托盘环51和托盘翻边52，其中托盘环51的底部向外侧延伸形成托盘翻边52，托盘环51套置在减振器本体4外，且托盘环51外圈套置有尼龙环2，同时尼龙环2的底部与托盘翻边52接触。
还包括密封圈6，其中密封圈6套置在托盘环51和空簧活塞11之间的托盘环51外，并位于尼龙环2上方。
本发明的有益效果：
本发明针对双叉臂悬架方案中由于杆系运动带来的弹减一体空簧的小角度(±10°以内)的转动问题，在保证结构简单，体积占用小，高承载的前提下提升空簧本身及悬架***橡胶衬套的耐久性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的部分结构示意图。
图3为本发明的平面滑转轴承结构示意图。
图4为本发明的防磨垫片剖面结构示意图。
图5为本发明的防磨垫片底面结构示意图。
图6为本发明实施例1的防磨垫片结构示意图。
图7为本发明实施例2的防磨垫片结构示意图。
图8为本发明空簧活塞与减震器端盖连接示意图。
其中：空簧1、空簧活塞11、环形凸台12、尼龙环2、平面滑转轴承3、金属垫片31、翻边311、防磨垫片32、梯形凹槽321、密封齿322、油脂槽一323、油脂槽二324、防滑筋324、密封筋325、减振器本体4、减震器端盖41、凸点42、减震器托盘5、托盘环51、托盘翻边52、密封圈6。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
实施例1
如图1、图2和图8所示，一种低扭转刚度的弹减一体式空气弹簧总成，包括空簧1、尼龙环2、平面滑转轴承3、减振器本体4、减震器托盘5和密封圈6，其中减振器本体4的减震器端盖41外壁设有多个凸点42，空簧1的空簧活塞11顶部内侧设有沿空簧活塞11周向设置的环形凸台12，减振器本体4由下至上深入空簧1内，使得减振器本体4的减振器活塞杆穿出空簧1顶部的上悬置内孔，并紧固在空簧1顶部，同时使凸点42与环形凸台12接触；
(减振器活塞杆端部穿过空簧1顶部的上悬置内孔，再通过螺母与减振器活塞杆端部的螺纹连接将空本体1与减振器本体4的顶部连接在一起)；
减振器本体4下方外圈套置并固定有减震器托盘5，且减震器托盘5的外圈套置有尼龙环2，且空簧1的空簧活塞11底部内侧壁与尼龙环2接触；平面滑转轴承3套置在尼龙环2外，并位于空簧活塞11底部与减震器托盘5之间，且平面滑转轴承3顶部与空簧活塞11底部接触，平面滑转轴承3底部与减震器托盘5接触。
如图3-图6所示，所述平面滑转轴承3包括金属垫片31和防磨垫片32，其中金属垫片31外圈底部设有翻边311，且翻边311的截面为梯形，防磨垫片32外圈上方设有梯形凹槽321，金属垫片31通过其上的翻边311配合连接在防磨垫片32的梯形凹槽321内，且金属垫片31顶部与空簧活塞11底部接触，防磨垫片32底部与减震器托盘5接触。
所述金属垫片31上表面设有滚纹或尖齿。
所述梯形凹槽321侧壁上设有密封齿322和油脂槽一323，且金属垫片31的翻边311与梯形凹槽321内的密封齿322接触形成密封，同时油脂槽一323内储存油脂。
所述密封齿322的数量为两个，油脂槽一323的数量为三个。
所述防磨垫片32与金属垫片31接触的一侧即顶部开有用于储存油脂的油脂槽二324。
所述油脂槽二324为沿着防磨垫片32周向设置的环形槽。
所述油脂槽二324为盲槽。
所述防磨垫片32底部设有防滑筋324和密封筋325。
所述减震器托盘5包括托盘环51和托盘翻边52，其中托盘环51的底部向外侧延伸形成托盘翻边52，托盘环51套置在减振器本体4外，且托盘环51外圈套置有尼龙环2，同时尼龙环2的底部与托盘翻边52接触。
还包括密封圈6，其中密封圈6套置在托盘环51和空簧活塞11之间的托盘环51外，并位于尼龙环2上方。实现减震器托盘5、空簧活塞11和尼龙环2之间的密封。
实施例2
如图7所示，与实施例1相同，区别在于所述油脂槽二324为在防磨垫片32顶部沿着防磨垫片32周向设置的多个孔型槽。
实施例3
该结构包括空簧1，减振器本体4和平面滑转轴承3个部分。
平面滑转轴承3由金属垫片31和防磨垫片32组成。金属垫片31的目的在于分散空簧1的空簧活塞11端面的作用力，将作用力均匀分散到防磨垫片32上。
金属垫片31外侧带有翻边311，翻边311截面为梯形结构，翻边311的作用一方面在于提高其结构强度，避免受到空簧活塞11压力时产生翘曲；一方面，翻边311设计与防磨垫片32配合在一起能够起到密封效果，防止水渍灰尘进入金属垫片31与防磨垫片32之间的摩擦面上；再者翻边311结构的设计，通过与防磨垫片32上梯形凹槽321的配合能够限制金属垫片31与防磨垫片32沿径向的搓动，对于抵抗侧向力有较大帮助。
金属垫片31上表面有滚纹或尖齿结构，以增大金属垫片31与空簧活塞11底端的摩擦力，防止空簧活塞11与金属垫片31因摩擦力过小引发相对滑动。
防磨垫片32为塑料材质，可采用聚四氟乙烯，尼龙66或其他防磨配方材料。
防磨垫片32外边缘开设梯形凹槽321，用于与金属垫片31配合。梯形凹槽321侧壁上设计有密封齿322和油脂槽一323结构，防磨垫片32与金属垫片31装配后在梯形凹槽321的两个侧面通过密封齿322接触形成密封，梯形凹槽321上的其余部分保持间隙。油脂槽一323内填充油脂一方面能够增加润滑效果，减少金属垫片31与防磨垫片32相对转动时的阻力，另一方面能够起到辅助密封的作用。
防磨垫片32的梯形凹槽321侧壁上的密封齿322有两个，但不限于两个。油脂槽一323有3个但不限于3个。
防磨垫片32与金属垫片31接触顶面侧开有油脂槽二324，用于储存油脂。油脂槽二324可以为槽型或孔型，不同的形状和数量都会对平面滑转轴承3的启动力矩和转动力矩产生影响，油脂槽二324也可以为环形槽。
油脂槽二324为盲槽而非通槽，保证油脂只存在在金属垫片31与防磨垫片32的接触面上。
防磨垫片32底部设计有防滑筋和密封筋，通过防滑筋结构增加防磨垫片32与减振器托盘5之间的滑转阻力，通过密封筋结构保证防磨垫片32与减振器托盘5接触面的密封关系。防滑筋数量与密封筋数量不限，以达到实际防滑效果和密封效果为准。当滑转阻力不足时可增加防滑筋数量，当密封效果不良时可增加密封筋数量。
空簧活塞11底端侧壁与减振器托盘5上方尼龙环2接触，同时空簧活塞11上端设计内侧凸台结构与减振器端盖上的凸点接触，这种两端限位的固定方式限制了空簧活塞11相对于减振器本体4的翘曲，保证平面滑转轴承3的良好受力。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明的保护范围并不局限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (4)
1.一种低扭转刚度的弹减一体式空气弹簧总成，包括空簧（1）、减振器本体（4）、减震器托盘（5），其特征在于还包括尼龙环（2）、平面滑转轴承（3）、和密封圈（6），其中减振器本体（4）的减震器端盖（41）外壁设有多个凸点（42），空簧（1）的空簧活塞（11）顶部内侧设有沿空簧活塞（11）周向设置的环形凸台（12），减振器本体（4）由下至上深入空簧（1）内，使得减振器本体（4）的减振器活塞杆穿出空簧（1）顶部的上悬置内孔，并紧固在空簧（1）顶部，同时使凸点（42）与环形凸台（12）接触；
减振器本体（4）下方外圈套置并固定有减震器托盘（5），且减震器托盘（5）的外圈套置有尼龙环（2），且空簧（1）的空簧活塞（11）底部内侧壁与尼龙环（2）接触；平面滑转轴承（3）套置在尼龙环（2）外，并位于空簧活塞（11）底部与减震器托盘（5）之间，且平面滑转轴承（3）顶部与空簧活塞（11）底部接触，平面滑转轴承（3）底部与减震器托盘（5）接触；
所述平面滑转轴承（3）包括金属垫片（31）和防磨垫片（32），其中金属垫片（31）外圈底部设有翻边（311），且翻边（311）的截面为梯形，防磨垫片（32）外圈上方设有梯形凹槽（321），金属垫片（31）通过其上的翻边（311）配合连接在防磨垫片（32）的梯形凹槽（321）内，且金属垫片（31）顶部与空簧活塞（11）底部接触，防磨垫片（32）底部与减震器托盘（5）接触；
所述梯形凹槽（321）侧壁上设有密封齿（322）和油脂槽一（323），且金属垫片（31）的翻边（311）与梯形凹槽（321）内的密封齿（322）接触形成密封，同时油脂槽一（323）内储存油脂；
所述防磨垫片（32）与金属垫片（31）接触的一侧开有用于储存油脂的油脂槽二（324）；
所述油脂槽二（324）为沿着防磨垫片（32）周向设置的环形槽；
所述油脂槽二（324）为在防磨垫片（32）顶部沿着防磨垫片（32）周向设置的多个孔型槽；
所述减震器托盘（5）包括托盘环（51）和托盘翻边（52），其中托盘环（51）的底部向外侧延伸形成托盘翻边（52），托盘环（51）套置在减振器本体（4）外，且托盘环（51）外圈套置有尼龙环（2），同时尼龙环（2）的底部与托盘翻边（52）接触。
2.根据权利要求1所述的一种低扭转刚度的弹减一体式空气弹簧总成，其特征在于所述金属垫片（31）上表面设有滚纹或尖齿。
3.根据权利要求1所述的一种低扭转刚度的弹减一体式空气弹簧总成，其特征在于所述防磨垫片（32）底部设有防滑筋（324）和密封筋（325）。
4.根据权利要求1所述的一种低扭转刚度的弹减一体式空气弹簧总成，其特征在于还包括密封圈（6），其中密封圈（6）套置在托盘环（51）和空簧活塞（11）之间的托盘环（51）外，并位于尼龙环（2）上方。
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