一种商用车用的带保压功能的空气弹簧的制作方法

1.本发明属于商用车底盘悬架用空气弹簧设计技术领域，具体是一种商用车用的带保压功能的空气弹簧。


背景技术：

2.以橡胶空气弹簧为弹性元件的悬架方式叫做空气悬架系统。目前国外高级大客车以及商用车几乎全部配有空气悬架系统，而国内商用车正在从钢板弹簧悬架向空气悬架系统慢慢过渡中。作为空气悬架系统中非常重要的一部分，橡胶空气弹簧的自然频率低，减振和隔音效果好，可以大大提高车辆行驶的平顺性、操纵性、乘座的柔软性和舒适性，同时可有效保护车上自身的和运输的精密仪器和电器设备以及货物等，减少维修次数和降低维修费用，延长车辆使用寿命，并大大降低车辆对路面的冲击，延长路面的使用寿命。
3.针对目前国内公路的高速发展、网上购物的热潮，致使运输行业的需求越来越大，所以挂车、半挂车等商用车的需求也在日益增长；同时国内的商用车都是超载使用，往往容易导致安全隐患的产生，另外配备有空气弹簧悬架的商用车还会存在因空气管路漏气导致空气弹簧提前失效的风险，所以设计研发一种带保压功能的空气弹簧尤为迫切。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种商用车用的带保压功能的空气弹簧。
5.为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种商用车用的带保压功能的空气弹簧，包括皮囊组件，所述皮囊组件上端口设有上盖组件，所述上盖组件底部设有橡胶缓冲块，所述皮囊组件下端口设有底座组件，所述底座组件顶部中心处卡设有塑料支架，所述底座组件底部中心处设有一体式保压气嘴，所述底座组件内设有螺旋弹簧。
7.优选的，所述塑料支架与底座组件之间通过o型圈密封连接，所述塑料支架顶部中心处插设有橡胶密封垫，所述螺旋弹簧上端套设于橡胶密封垫中间圆柱外侧，所述螺旋弹簧下端套设于底座组件内部的弹簧固定柱上，并通过插销固定。
8.优选的，所述铁上盖组件采用圆形结构，包括金属板，表面设置有连接螺杆，用于与车桥装配连接；铁上盖组件采用凹字形结构，通其外侧通过模具压装卷压，与皮囊组件的钢圈形成过盈配合，所述橡胶缓冲块与铁上盖组件中的金属倒扣采用过盈配合。
9.优选的，所述皮囊组件采用橡胶材质，包括内外层橡胶及帘子线、钢圈以及钢丝圈，通过卷筒成型以及硫化成型使之融合在一起。
10.优选的，所述底座组件采用圆形结构，其上端倒扣位与皮囊趾口的钢丝圈配合，利用高压使皮囊组件膨胀进行密封；
11.所述底座组件包括外壳、底板、弹簧固定柱以及连接螺孔，螺旋弹簧固定柱以及连接螺孔焊接在底板上，分别用于螺旋弹簧的固定以及底座组件与车桥导向臂的连接固定。
12.优选的，所述一体式保压气嘴包括主体，其设于内凹槽内，并通过密封圈密封，所述主体底部中心处由上及下依次设密封垫、弹簧、卡扣，所述密封垫卡设于主体底部中心处，弹簧以及两个固定架依次设于密封垫底部，并通过卡扣固定，所述主体底部还开设有进气口。
13.优选的，所述一体式保压气嘴，其主体材质为铝材，通过压铸成型，所述进气口内开设有螺纹，用于快插式气嘴的安装，方便气管的插拔。
14.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
15.本发明中，提供了一种带保压功能的空气弹簧，在车辆正常工作下，会不断变化工作高度，靠近底座组件端的皮囊会顺着底座组件的轨迹进行压缩及拉伸运动，底座组件的外部轮廓可根据实际需要进行修改，用于空气弹簧在变化工作高度时，适时地调整空气弹簧的刚度，确保在车辆无论在何种状态下，都能舒适地进行驾驶。
附图说明
16.图1为本发明整体结构示意图；
17.图2为本发明上盖组件结构示意图；
18.图3为本发明皮囊组件结构示意图；
19.图4为本发明塑料支架结构示意图；
20.图5为本发明底座组件结构示意图；
21.图6为本发明一体式保压气嘴结构示意图。
22.附图标记：101、上盖组件；102、橡胶缓冲块；103、皮囊组件；104、塑料支架；105、橡胶密封垫；106、o型圈；107、螺旋弹簧；108、一体式保压气嘴；109、底座组件；
23.201、连接螺杆； 202、金属板； 203、金属倒扣；
24.301、钢圈； 302、橡胶及帘子线； 303、钢丝圈；
25.401、卡扣； 402、o型圈槽；
26.501、倒扣位；502、外壳；503、弹簧固定柱；504、连接螺孔；505、底板；506、内凹槽；
27.601、卡扣；602、弹簧；603、密封垫；604、密封圈；605、进气口；606、主体。
具体实施方式
28.以下结合附图1-6，进一步说明本发明一种商用车用的带保压功能的空气弹簧的具体实施方式。本发明一种商用车用的带保压功能的空气弹簧不限于以下实施例的描述。
29.实施例1：
30.本实施例给出一种商用车用的带保压功能的空气弹簧的具体实施方式，如图1-6所示，包括皮囊组件103，皮囊组件103上端口设有上盖组件101，上盖组件101底部设有橡胶缓冲块102，皮囊组件103下端口设有底座组件109，底座组件109顶部中心处卡设有塑料支架104，底座组件109底部中心处设有一体式保压气嘴108，底座组件109内设有螺旋弹簧107。
31.在一种可能的实施方式中，塑料支架104与底座组件109之间通过o型圈106密封连接，塑料支架104顶部中心处插设有橡胶密封垫105，螺旋弹簧107上端套设于橡胶密封垫105中间圆柱外侧，螺旋弹簧107下端套设于底座组件109109内部的弹簧固定柱上，并通过
插销固定。
32.进一步的，插销为铝合金制品，主要用于与塑料活塞装配固定螺旋弹簧107，放止螺旋弹簧107向上运动脱出而失效。
33.进一步的，螺旋弹簧107为金属制品，主要与底座组件109的固定柱以及橡胶密封垫配合，主要作用是起到活塞内部气室与空气弹簧内部气室的连通。
34.进一步的，塑料支架104为塑料制品，塑料支架设置有3条o型圈槽,用于放置o型圈进行密封。
35.进一步的，o型圈为橡胶制品，所述的o型圈设置有3条，2条用于轴向密封，1条用于端面密封，更能起到密封作用；同时，侧面的o型圈也能起到装配效果。
36.进一步的，橡胶密封垫105为橡胶制品，通过塑料支架104上端处的倒扣，使橡胶密封垫105上端与塑料支架104装配在一起，下端连接螺旋弹簧107。
37.在一种可能的实施方式中，上盖组件101采用圆形结构，包括金属板202，表面设置有连接螺杆201，用于与车桥装配连接；上盖组件101采用凹字形结构，通其外侧通过模具压装卷压，与皮囊组件103的钢圈301形成过盈配合，橡胶缓冲块102与铁上盖组件101中的金属倒扣203采用过盈配合。
38.在一种可能的实施方式中，皮囊组件103采用橡胶材质，包括内外层橡胶及帘子线302(帘子线和橡胶通过压延形成)、钢圈301以及钢丝圈303，通过卷筒成型以及硫化成型使之融合在一起。
39.在一种可能的实施方式中，底座组件109采用圆形结构，其上端倒扣位501与皮囊趾口的钢丝圈303配合，利用高压使皮囊组件103膨胀进行密封；
40.底座组件109包括外壳502、底板505、弹簧固定柱503以及连接螺孔504，螺旋弹簧固定柱503以及连接螺孔504焊接在底板505上，分别用于螺旋弹簧107的固定以及底座组件109与车桥导向臂的连接固定。
41.在一种可能的实施方式中，一体式保压气嘴108包括主体606，其设于内凹槽506内，并通过密封圈604密封，既能起到装配也能起到密封作用，主体606底部中心处由上及下依次设密封垫603、弹簧602、卡扣601，密封垫603卡设于主体606底部中心处，弹簧602以及两个固定架依次设于密封垫603底部，并通过卡扣601固定，防止螺旋弹簧的脱出而失效，主体606底部还开设有进气口605。
42.在一种可能的实施方式中，一体式保压气嘴108，其主体材质为铝材，通过压铸成型，进气口605内开设有螺纹，用于快插式气嘴的安装，方便气管的插拔。
43.工作原理：如图1所示，气泵工作进行打气，此时气体通过一体式保压气嘴108的进气口605进入底座组件109内部，此时空气弹簧内部为无气压状态，螺旋弹簧也在自然状态，此时空气会顺着间隙进入到空气弹簧内部，同时内部压力会增加，承载力也会随之增加，当气体达到所需的气压时，气阀会关闭，空气弹簧以及铁底座内部会形成一个密闭的容积，此时车辆会被顶起来，实现传统螺旋弹簧的作用。该空气弹簧在车辆正常工作下，会不断变化工作高度，此时，靠近底座组件109端的皮囊103会顺着底座组件109的轨迹进行压缩及拉伸运动。
44.在一种可能的实施方式中，底座组件109的外部轮廓可根据实际需要进行修改，用于空气弹簧在变化工作高度时，适时地调整空气弹簧的刚度，确保在车辆无论在何种状态
下，都能舒适地进行驾驶。
45.进一步的，车辆在行驶的过程中，由于道路的崎岖不平，空气弹簧会随着车辆悬架上导向臂的上下运动，不断调整工作高度来适应各种路况下的承载要求，这就要求气囊需要有良好的耐久性，所以该底座组件109在外部轮廓的设计上，采用的是顺滑的直线，使皮囊103在底座组件109上能顺滑的上下运动，保证该气囊的耐久性。
46.在一种可能的实施方式中，对于商用车来说，时间就是金钱，长时间在路上是常态，所以就要求空气弹簧要有良好的密封性，才能保证车辆的正常使用。当空气管路出现漏气的情况，空气弹簧会出现低气压或者无气压运动，这对于空气弹簧来说，会导致提前失效。在本实施案例中，进气方式改为使用带保压功能的气嘴。正常情况下，空气管路的气压和空气弹簧内部的气压是相通的，此时保压气嘴是连通的状态，当空气管路漏气时，使空气弹簧气压降低，此时保压气嘴由于内部结构，会暂时性的变成单向阀，空气只能进不能排出，保证空气弹簧内部有足够的气压，不会使空气弹簧出现无气压或者低气压下运动，从而实现保压功能。
47.在一种可能的实施方式中，还有另一种刚度调节的方式，其工作原理如下：在平顺的路况下，需要的刚度低，舒适性才好，此时由于空气弹簧内部的压力比较平稳，橡胶密封垫105受到的压力不足以抵消螺旋弹簧的力，橡胶密封垫1075没有往下走，此时底座组件109和空气弹簧内部的气压是连通的，空气弹簧的容积加大，空气弹簧的刚度降低，舒适性好；在遇到极端路况时，如坑坑洼洼，此时空气弹簧需要较大的承载及刚度才能支撑起汽车，同时感受到舒适性，否则会让人感受到较差的舒适性体验。在本实施例中，当汽车遇到较差路况时，空气弹簧的高度会压缩到一定程度，空气弹簧内部的气压受到压缩变大，使压力变大，此时橡胶密封垫105受到的压力变大，当所受压力大于螺旋弹簧107的力值，螺旋弹簧会被压缩，同步的橡胶密封垫105受压往下移动，紧贴塑料支架104，o型圈106受压变形，此时空气弹簧内部和底座组件109内部的气压是不连通的。在这种情况下，空气弹簧内部的容积被分离了一部分，当空气弹簧继续被压缩时，相对内部联通时的刚度会有比较明显增加的趋势，此时会让人感受到良好的舒适性体验。当回归平顺路况时，气压降低，橡胶密封垫105受到的压力减少，直到低于螺旋弹簧107的力值，螺旋弹簧回复自然状态，同时橡胶密封垫105也回归原位，此时内部气压重新连通，回归平顺路况下的低刚度，舒适性高的状态。
48.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种商用车用的带保压功能的空气弹簧，其特征在于：包括皮囊组件(103)，所述皮囊组件(103)上端口设有上盖组件(101)，所述上盖组件(101)底部设有橡胶缓冲块(102)，所述皮囊组件(103)下端口设有底座组件(109)，所述底座组件(109)顶部中心处卡设有塑料支架(104)，所述底座组件(109)底部中心处设有一体式保压气嘴(108)，所述底座组件(109)内设有螺旋弹簧(107)。2.如权利要求1所述的一种商用车用的带保压功能的空气弹簧，其特征在于：所述塑料支架(104)与底座组件(109)之间通过o型圈(106)密封连接，所述塑料支架(104)顶部中心处插设有橡胶密封垫(105)，所述螺旋弹簧(107)上端套设于橡胶密封垫(105)中间圆柱外侧，所述螺旋弹簧(107)下端套设于底座组件(109)内部的弹簧固定柱上，并通过插销固定。3.如权利要求1所述的一种商用车用的带保压功能的空气弹簧，其特征在于：所述铁上盖组件(101)采用圆形结构，包括金属板(202)，表面设置有连接螺杆(201)，用于与车桥装配连接；铁上盖组件(101)采用凹字形结构，通其外侧通过模具压装卷压，与皮囊组件(103)的钢圈(301)形成过盈配合，所述橡胶缓冲块(102)与铁上盖组件(101)中的金属倒扣(203)采用过盈配合。4.如权利要求1所述的一种商用车用的带保压功能的空气弹簧，其特征在于：所述皮囊组件(103)采用橡胶材质，包括内外层橡胶及帘子线(302)、钢圈(301)以及钢丝圈(303)，通过卷筒成型以及硫化成型使之融合在一起。5.如权利要求1所述的一种商用车用的带保压功能的空气弹簧，其特征在于：所述底座组件(109)采用圆形结构，其上端倒扣位(501)与皮囊趾口的钢丝圈(303)配合，利用高压使皮囊组件(103)膨胀进行密封；所述底座组件(109)包括外壳(502)、底板(505)、弹簧固定柱(503)以及连接螺孔(504)，螺旋弹簧固定柱(503)以及连接螺孔(504)焊接在底板(505)上，分别用于螺旋弹簧(107)的固定以及底座组件(109)与车桥导向臂的连接固定。6.如权利要求1所述的一种商用车用的带保压功能的空气弹簧，其特征在于：所述一体式保压气嘴(108)包括主体(606)，其设于内凹槽(506)内，并通过密封圈(604)密封，所述主体(606)底部中心处由上及下依次设密封垫(603)、弹簧(602)、卡扣(601)，所述密封垫(603)卡设于主体(606)底部中心处，弹簧(602)以及两个固定架依次设于密封垫(603)底部，并通过卡扣(601)固定，所述主体(606)底部还开设有进气口(605)。7.如权利要求1所述的一种商用车用的带保压功能的空气弹簧，其特征在于：所述一体式保压气嘴(108)，其主体材质为铝材，通过压铸成型，所述进气口(605)内开设有螺纹，用于快插式气嘴的安装，方便气管的插拔。

技术总结
本发明公开了一种商用车用的带保压功能的空气弹簧，包括皮囊组件，皮囊组件上端口设有上盖组件，上盖组件底部设有橡胶缓冲块，皮囊组件下端口设有底座组件，底座组件顶部中心处卡设有塑料支架，底座组件底部中心处设有一体式保压气嘴，底座组件内设有螺旋弹簧，本发明适用于商用车底盘悬架用空气弹簧设计技术领域，提供了一种带保压功能的空气弹簧，在车辆正常工作下，会不断变化工作高度，靠近底座组件端的皮囊会顺着底座组件的轨迹进行压缩及拉伸运动，底座组件的外部轮廓可根据实际需要进行修改，用于空气弹簧在变化工作高度时，适时地调整空气弹簧的刚度，确保在车辆无论在何种状态下，都能舒适地进行驾驶。都能舒适地进行驾驶。都能舒适地进行驾驶。


技术研发人员：李锦豪 李国全 庞滔
受保护的技术使用者：广东溢康通空气弹簧有限公司
技术研发日：2023.08.08
技术公布日：2023/10/20