专利名称：导向臂式复合空气弹簧悬架以及车辆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及复合空气弹簧悬架系统，具体地，涉及一种导向臂式复合空气弹簧悬架。此外，本实用新型还涉及一种安装有所述导向臂式复合空气弹簧悬架的车辆。
背景技术：
空气弹簧悬架系统作为汽车产业的一种发展趋势，由于其能够显著改善车辆的行驶平顺性，使得乘坐更舒适安全，因而在车辆(尤其是大中型客车和载货汽车等)上日益广泛米用。但是，全空气弹簧悬架(即空气弹簧完全代替传统的钢板弹簧作为主要缓冲承载件)具有成本高、结构复杂、显著增加整车重量等缺点，与全空气弹簧悬架相比，复合式空气弹簧悬架具有结构相对简单、重量轻、成本低的优点，因而复合式空气弹簧悬架是应用相对较多的一种空气弹簧悬架系统。所谓“复合式空气弹簧悬架”即综合采用钢板弹簧和空气弹簧作为缓冲承载件的汽车悬架系统。例如，参见图I所示，该导向臂式复合空气弹簧悬架为现有技术常用的一种导向臂式复合式空气弹簧悬架，其包括空气弹簧4、导向臂2和减振器5，其中导向臂2采用的上下两层形式的变截面钢板弹簧，该钢板弹簧、空气弹簧4和减振器5分别支撑在该车桥3与车架6之间。具体地，如图I所示，作为导向臂2的钢板弹簧的的一端形成有吊耳，以通过销轴铰接到固定在车架6的导向臂支架I上，另一端为由所述钢板弹簧的下层簧片延伸形成的支撑尾部8，并且该钢板弹簧在吊耳与支撑尾部8之间的位置上固定于车桥，在图I中该钢板弹簧通过减振器下支座10和螺栓固定于车桥3 ;减振器5的上下端分别铰接于减振器上支架7和减振器下支座10，减振器上支架7固定于车架6，减振器下支座10固定于车桥3 ;空气弹簧4的上端安装于固定到车架6上的空气弹簧下支架9，下端安装并支撑到钢板弹簧(即导向臂2)的支撑尾部8上，由于钢板弹簧固定到车桥3上，相应地空气弹簧4也就通过该支撑尾部8间接支撑在车桥3上。此外，该复合空气弹簧悬架一般还设有一端固定于车架纵梁内侧、另一端固定于车桥3上的横向推力杆。此外，现有技术的导向臂式复合空气弹簧悬架还存在一些其它的结构形式，例如采用两端均具有吊耳的钢板弹簧作为导向臂，而空气弹簧则通过专门的空气弹簧上、下支架支撑在车架与车桥之间。但是，总体而言，这些结构形式的复合空气弹簧悬架在受力形式上与图I所示的复合空气弹簧悬架基本类似，因此其存在的缺点也基本相同。具体地，参见图I所示，在该现有技术的复合式空气弹簧悬架中，空气弹簧4由于自身的结构特性只能承受垂直载荷，但是车辆在行驶过程中受力是复杂的，为此采用导向臂2以防止空气弹簧4受到其它方向的载荷而发生不允许的过度变形遭受损坏。具体地，该导向臂2不仅承受垂直承载，还要传递沿车辆前后方向的力(例如驱动力)和部分侧向载荷，受力复杂容易失效，一旦导向臂2失效，各个方向的载荷必然无约束地施加到空气弹簧4上，从而造成空气弹簧4损坏。另外，导向臂2的端部通过吊耳和销轴铰接到到固定于车架6的导向臂支架I上，尤其是如图I所示的导向臂2仅通过一端吊耳铰接的情形，其铰接点在车辆运动过程中成为车桥3的转动中心，在车辆运动过程中车桥角度变化过大，行驶平顺性有所欠缺。有鉴于现有技术的上述缺点，需要设计一种新型的复合空气弹簧悬架。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种导向臂式复合空气弹簧悬架，该导向臂式复合空气弹簧悬架能够使得悬架系统的载荷承受结构更合理，从而显著增强导向臂的工作可靠性，改善车辆行驶的平顺性。在此基础上，本实用新型进一步所要解决的技术问题是提供一种车辆，该车辆的复合空气弹簧悬架具有显著改善的载荷承受结构，从而工作更可靠，行驶平顺性更优良。为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种导向臂式复合空气弹簧悬架，包括布置在车桥左、右车轮安装侧且支撑在该车桥与车架之间的弹性导向臂和空气弹簧，每侧的所述导向臂的至少一个端部对应安装在固定于所述车架的导向臂支架上，其中，所述至少一个端部在对应的所述导向臂支架上安装为能够相对于该导向臂支架沿所述车架的纵向来回滑动，并且所述车桥与车架之间直接或通过中间连接件连接有用于传递车辆纵向载荷的推拉杆。优选地，所述中间连接件至少包括作为第一中间连接件的所述导向臂支架，所述推拉杆的一端铰接于相应的所述导向臂支架，另一端铰接于所述车桥或铰接于固定于所述车桥的第二中间连接件。具体地，所述车桥的左、右车轮安装侧还分别布置有减振器，该减振器通过固定于所述车架的减振器上支架和固定于所述车桥的减振器下支座支撑在所述车架与车桥之间。优选地，所述减振器下支座兼作所述第二中间连接件，所述推拉杆的另一端铰接到该减振器下支座上。具体地，所述导向臂和空气弹簧对称布置所述车桥的左、右车轮安装侧。典型地，所述导向臂为钢板弹簧，该钢板弹簧在两端之间的位置上固定到所述车桥上。优选地，所述钢板弹簧为上下两层形式的变截面钢板弹簧。为了更加简化复合空气悬架弹簧的结构，更优选地，所述钢板弹簧仅一个端部安装到对应的所述导向臂支架上，另一端部为由所述钢板弹簧的下层簧片延伸形成的支撑尾部，所述空气弹簧通过固定于所述车架的空气弹簧上支架和该支撑尾部支撑在所述车架与车桥之间。优选地，各个所述导向臂支架上设置有用于限制所述导向臂的端部竖直位移的限位圆柱，所述导向臂的端部插入到该限位圆柱的下方并与该限位圆柱滑动接触。此外，在上述导向臂式复合空气弹簧悬架的基础上，本实用新型还提供一种车辆，其中，所述车辆的前悬架系统和/或后悬架系统为上述任一技术方案所述的导向臂式空气弹簧悬架。通过上述技术方案，本实用新型的导向臂式复合空气弹簧悬架由于将导向臂安装为能够相对于导向臂支架前后滑动，并且在车架与车桥之间设置有用于传递前后方向载荷的推拉杆，因此导向臂一旦受到前后方向的载荷便会相对于导向臂支架前后滑动，相应地前后方向的载荷(例如驱动力)基本由推拉杆承受，从而导向臂仅需承受部分垂直载荷以及部分侧向载荷。这使得导向臂的受力状况显著改善，导向臂的工作可靠性大大提高。同时，在这种结构形式下，车桥的跳动受到导向臂的弹性的限制，这使得车桥跳动的角度显著减小，从而大大改善了车辆的行驶平顺性。本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式
部分予以详细说明。
下列附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，其与下述的具体实施方式
一起用于解释本实用新型，但本实用新型的保护范围并不局限于下述附图及具体实施方式
。在附图中图I是现有技术的导向臂式复合空气悬架的结构示意图，其中仅示意性显示了车桥一侧的复合空气悬架的布置结构，为了使得图面清楚车架以双点划线显示。图2是本实用新型具体实施方式
的导向臂式复合空气悬架的结构示意图，其中仅示意性显示了车桥一侧的复合空气悬架的布置结构，并且车架以双点划线显示。附图标记说明I导向臂支架；2导向臂；3车桥；4空气弹簧；5减振器；6车架；7空气弹簧上支架；8支撑尾部；9减振器上支架；10减振器下支座；11推拉杆；12限位圆柱。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式
仅用于说明和解释本实用新型，本实用新型的保护范围并不局限于下述的具体实施方式
。首先需要说明的是，在下文具体实施方式
的描述中，为了清楚说明的目的而使用的一些方位词，例如“前后”、“左右”等均是按照车辆安装状态下通常所指的方位含义，例如相对靠近车头的方位为“前”、相对靠近车辆左侧围的方位为“左”等，依此类推；相应地，所谓的车架的横向方向等就是指车架安装后的左右方向，车架的纵向方向就是指车架安装后的前后方向，其与车辆纵向方向是一致的。另外，需要强调的是，尽管出于帮助本领域技术人员理解的本实用新型的目的，图I在一种具体结构的复合空气弹簧悬架的基础上应用本实用新型的技术构思对其进行改进，但是显然地，由于现有复合空气弹簧悬架的受力承载结构基本类似，因此本实用新型的技术构思同样可以适用于其它结构类型的复合空气弹簧悬架的改进，例如中国实用新型专利CN2855797Y等中公开的复合空气弹簧悬架。以下参见图2首先描述本实用新型技术构思范围内的导向臂式空气弹簧悬架的基本实施方式，在此基础上进一步描述更为具体的优选实施方式以及一些简单变型方式。适当参照图2，本实用新型的导向臂式复合空气弹簧悬架包括布置在车桥3左、右车轮安装侧的弹性导向臂2以及空气弹簧4，每侧的所述导向臂2和空气弹簧4分别支撑在车桥3与车架6之间，所述导向臂2的至少一个端部安装在固定于所述车架6的导向臂支架I上，其中，所述导向臂2的所述至少一个端部在对应的导向臂支架I上安装为能够相对于对应的所述导向臂支架I沿车架6的纵向来回滑动(即基本沿着车架的前后方向滑动)，并且所述车桥3与所述车架6之间直接或通过中间连接件连接有用于传递车辆纵向载荷的推拉杆11。优选地，参见图2所示，所述中间连接件至少包括作为第一中间连接件的所述导向臂支架1，所述推拉杆11的一端铰接于所述导向臂支架1，另一端铰接于所述车桥3或铰接于相对于所述车桥3固定的第二中间连接件。在上述基本实施方式中，显然地，所述导向臂式复合空气弹簧悬架既可以是车辆的前悬架系统，也可以是车辆的后悬架系统。一般而言，为了使得车辆的左右侧载荷平均分布，所述导向臂2以及空气弹簧4对称布置所述车桥3的左、右两侧，但是本实用新型的上述基本实施方式并不排除特殊情形下非左右对称的情形。此外，导向臂式复合空气弹簧悬架中的导向臂2需要具有弹性，以与空气弹簧4共同起到缓冲载荷的作用。典型地，导向臂2可以是钢板弹簧，但并不限于采用钢板弹簧的形式。同时，需要附加说明的是，在本实用新型的上述基本实施方式中，因与本实用新型的技术构思不直接相关而省略的部件，例如减振器并不意味着本实用新型的复合空气弹簧悬架就必然不包括这些部件。在上述基本实施方式中，显然地，由于本实用新型的复合空气弹簧悬架将导向臂2安装为能够相对于导向臂支架I前后滑动，并且在车架6与车桥3之间设置有用于承受前后载荷的推拉杆，在这种结构形式下，由于导向臂2 —旦受到前后方向的载荷便会相对于导向臂支架I前后滑动，因此前后方向的载荷(例如驱动力)基本由推拉杆11承受，因此导向臂2仅需承受部分垂直载荷以及部分侧向载荷(典型的复合空气弹簧悬架中通常设置用于承载大部分侧向载荷的横向推力杆)，这使得导向臂2的受力状况显著改善，导向臂2的工作可靠性大大提高。同时，在这种结构形式下，当车辆行驶时，车桥3的跳动基本呈绕推拉杆11的端部连接点的转动，而导向臂2不再如同现有技术那样安装为相对于导向臂支架I能够转动(钢板弹簧形式的导向臂2通过吊耳连接于导向臂支架I)，因此车桥3的跳动受到导向臂2的弹性的限制，这使得车桥跳动的角度显著减小，从而大大改善了车辆的行驶平顺性。上述导向臂2可以通过多种形式可滑动地安装于导向臂支架1，参见图2所示，优选地，所述导向臂支架I上设置有用于限制所述导向臂I的端部竖直位移的限位圆柱12，所述导向臂I的端部插入到该限位圆柱12的下方并与该限位圆柱12滑动接触，并且能够相对于该限位圆柱12前后滑动。更具体地，如图2所示，所述车桥3的左、右侧还分别布置有减振器5，该减振器5通过减振器上支架7和减振器下支座10支撑在所述车架6与车桥3之间。在图2所示的优选实施方式中，减振器下支座10兼作上述第二中间连接件，所述推拉杆11的另一端铰接到固定于所述车桥3的该减振器下支座10上。此外，在导向臂2采用钢板弹簧的情形下，该钢板弹簧在两端之间的位置上固定到所述车桥3上(图2中通过减振器下支座10和螺栓固定，当然也可以采用常规的U形螺栓)。参见图2所示，优选地，所述钢板弹簧为上下两层形式的变截面钢板弹簧。该钢板弹簧的端部未设置吊耳，以能够插入导向臂支架I的限位圆柱12的下方，以通过该限位圆柱12限制导向臂I端部的竖直位移，并且能够相对于该限位圆柱12来回滑动。除了上述结构之外，图2中还显示了一些与现有技术的复合空气弹簧悬架基本相同的结构，例如所述钢板弹簧包括由上、下层簧片层叠而成的主体部和支撑尾部8，该支撑尾部8由下层簧片形成，具体地，该下层簧片的长度大于上层簧片，从而该下层簧片相对于上层簧片的延伸部分形成为所述支撑尾部8，也就是说，在图2所示的具体结构中，钢板弹簧仅一个端部安装到对应的所述导向臂支架I上，另一端为由所述钢板弹簧的下层簧片延伸形成的支撑尾部8，该钢板弹簧在连接于导向臂之间I的端部与支撑尾部8之间的位置上固定于车桥，在图2中该钢板弹簧通过减振器下支座10和螺栓固定于车桥3，具体地，钢板弹簧的中部区域放置到减振器下支座10上，该减振器下支座10通过螺栓固定到车桥3的下部，从而钢板弹簧的支撑尾部8和另一端部分布在车桥前后两侧；减振器5的上下端分别铰接于减振器上支架7和减振器下支座10，减振器上支架7固定于车架6 ;空气弹簧4的上端安装于固定到车架6上的空气弹簧下支架9，下端安装并支撑到钢板弹簧(即导向臂2)的支撑尾部8上，由于钢板弹簧固定到车桥3上，相应地空气弹簧4也就通过该支撑尾部8间接支撑在车桥3上。这些结构与图I所示的现有的复合空气弹簧悬架类似，本实用新型在此不再赘述，同时需要再次强调的是，图2所示的特定结构的复合空气弹簧悬架仅用于帮助本领域技术人员理解的本实用新型，本实用新型的技术构思同样可以适用于其它结构类型的复合空气弹簧悬架的改进，而不局限于图2所示的特定结构，例如作为导向臂2的钢板弹簧的两端部均可以可滑动地安装到各自的导向臂支架I上，而不局限于图2所示的仅一端可滑动安装到一个导向臂支架I的情形，在此情形下空气弹簧4可以通过其它支架进行支撑，钢板弹簧可以不设置支撑尾部8。无论复合式空气弹簧悬架的结构如何变型，只要采用本实用新型的上述技术构思，其均属于本实用新型的保护范围。在上述导向臂式空气弹簧悬架的基础上，本实用新型还提供一种车辆，该车辆的前悬架系统和/或后悬架系统为上述任一技术方案描述的导向臂式空气弹簧悬架。由上描述可以看出，本实用新型优点在于由于所述复合空气弹簧悬架将导向臂2安装为能够相对于导向臂支架I前后滑动，并且在在车架6与车桥3之间设置有用于承受前后载荷的推拉杆11，因此导向臂2 —旦受到前后方向的载荷便会相对于导向臂支架I前后滑动，相应地前后方向的载荷(例如驱动力)基本由推拉杆11承受，从而导向臂2仅需承受部分垂直载荷以及部分侧向载荷。这使得导向臂2的受力状况显著改善，导向臂2的工作可靠性大大提高。同时，在这种结构形式下，当车辆行驶时，车桥3的跳动基本呈绕推拉杆11的端部连接点的转动，车桥3的跳动受到导向臂2的弹性的限制，这使得车桥跳动的角度显著减小，从而大大改善了车辆的行驶平顺性。简单而言，该复合式空气悬架采用特殊的导向臂结构，该导向臂只承担垂直力及部分侧向力，不承担驱动力的传递，驱动力传递由单独的推拉杆承担，因而导向臂可靠性提高，车桥跳动角度小，传动轴磨损小，显著改善了车辆的行驶平顺性。以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。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，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
权利要求1.导向臂式复合空气弹簧悬架，包括布置在车桥(3)左、右车轮安装侧且支撑在该车桥(3)与车架(6)之间的弹性导向臂(2)和空气弹簧(4)，每侧的所述导向臂(2)的至少一个端部对应安装到固定于所述车架(6)的导向臂支架(I)上，其特征在于，所述至少一个端部在对应的所述导向臂支架(I)上安装为能够相对于该导向臂支架(I)沿所述车架的纵向来回滑动，并且所述车桥(3)与车架(6)之间直接或通过中间连接件连接有用于传递车辆纵向载荷的推拉杆(11)。
2.根据权利要求I所述的复合空气弹簧悬架，其特征在于，所述中间连接件至少包括作为第一中间连接件的所述导向臂支架(I)，所述推拉杆(11)的一端铰接于相应的所述导向臂支架(I)，另一端铰接于所述车桥(3)或铰接于固定于所述车桥(3)的第二中间连接件。
3.根据权利要求2所述的复合空气弹簧悬架，其特征在于，所述车桥(3)的左、右车轮安装侧还分别布置有减振器(5)，该减振器(5)通过固定于所述车架￠)的减振器上支架(7)和固定于所述车桥的减振器下支座(10)支撑在所述车架(6)与车桥(3)之间。
4.根据权利要求3所述的复合空气弹簧悬架，其特征在于，所述减振器下支座(10)兼作所述第二中间连接件，所述推拉杆(11)的另一端铰接到该减振器下支座(10)上。
5.根据权利要求I所述的复合空气弹簧悬架，其特征在于，所述导向臂(2)和空气弹簧(4)对称布置所述车桥(3)的左、右车轮安装侧。
6.根据权利要求I所述的复合空气弹簧悬架，其特征在于，所述导向臂(2)为钢板弹簧，该钢板弹簧在两端之间的位置上固定到所述车桥(3)上。
7.根据权利要求6所述的复合空气弹簧悬架，其特征在于，所述钢板弹簧为上下两层形式的变截面钢板弹簧。
8.根据权利要求7所述的导向臂式复合空气弹簧悬架，其特征在于，所述钢板弹簧仅一个端部安装到对应的所述导向臂支架(I)上，另一端部为由所述钢板弹簧的下层簧片延伸形成的支撑尾部(8)，所述空气弹簧(4)通过固定于所述车架(6)的空气弹簧上支架(7)和该支撑尾部(8)支撑在所述车架(6)与车桥(3)之间。
9.根据权利要求I至8中任一项所述的导向臂式复合空气弹簧悬架，其特征在于，各个所述导向臂支架(I)上设置有用于限制所述导向臂(2)的端部竖直位移的限位圆柱(12)，所述导向臂(2)的端部插入到该限位圆柱(12)的下方并与该限位圆柱(12)滑动接触。
10.车辆，其特征在于，所述车辆的前悬架系统和/或后悬架系统为根据权利要求I至9中任一项所述的导向臂式空气弹簧悬架。
专利摘要导向臂式复合空气弹簧悬架，包括弹性导向臂(2)和空气弹簧(4)，每侧的所述导向臂(2)的至少一个端部对应安装在固定于车架(6)的导向臂支架(1)上，其中，所述导向臂(2)的至少一个端部在对应的所述导向臂支架(1)上安装为能够相对于导向臂支架(1)沿车架的纵向来回滑动，并且所述车桥(3)与车架(6)之间设置有推拉杆(11)。此外，本实用新型还提供一种包括所述复合空气弹簧悬架的车辆。本实用新型采用特殊的导向臂结构，该导向臂只承担垂直载荷及部分侧向载荷，不承担驱动力的传递，驱动力传递由单独的推拉杆承担，因而导向臂可靠性提高，车桥跳动角度小，传动轴磨损小，显著改善了车辆的行驶平顺性。
文档编号B60G7/02GK202806274SQ20122012713
公开日2013年3月20日 申请日期2012年3月29日 优先权日2012年3月29日
发明者李文颖 申请人:北汽福田汽车股份有限公司