一种前空气悬架及汽车的制作方法

1.本实用新型涉及汽车悬架技术领域，尤其涉及一种前空气悬架及汽车。


背景技术：

2.复合前空气悬架由钢板弹簧和空气弹簧组成，钢板弹簧作为导向部件，在制动时要承受制动力和力矩。现有技术中，一般将钢板弹簧的前半段设置为两片，后半段设置为一片的非对称钢板弹簧，再将空气弹簧安装于前桥后侧。但是由于钢板弹簧前半段和后半段的刚度不同，在转向桥上下跳动过程中，主销后倾角变化范围较大，不利于保持行驶稳定性。
3.基于上述现状，亟待我们设计一种前空气悬架及汽车来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的一个目的在于：提供一种前空气悬架，纵向反作用杆能够抵抗制动时钢板弹簧的“s”变形，并且钢板弹簧整体刚度一致，有利于保持行驶稳定性。
5.本实用新型的另一个目的在于：提供一种汽车，包括上述的前空气悬架。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种前空气悬架，对称设置于前桥的两端，包括：
8.吊环，所述吊环铰接于车架；
9.钢板弹簧，所述钢板弹簧一体设置，所述钢板弹簧的前端铰接于所述车架，后端铰接于所述吊环；
10.空气弹簧总成，包括底座和空气弹簧，所述底座连接于所述前桥并在所述钢板弹簧的中部将所述钢板弹簧压紧于所述前桥上，所述空气弹簧的一端连接于所述车架，另一端连接于所述底座；
11.纵向反作用杆，与所述前桥垂直设置，所述纵向反作用杆的一端连接于所述车架，另一端连接于所述底座。
12.作为一种优选方案，所述车架上安装有前支架，所述钢板弹簧铰接于所述前支架；
13.所述纵向反作用杆的一端铰接于所述前支架，另一端铰接于所述底座。
14.作为一种优选方案，所述纵向反作用杆与所述前支架的铰接处设置为第一点，所述纵向反作用杆与所述底座的铰接处设置为第二点，所述钢板弹簧的摆动中心设置为第三点，所述钢板弹簧的对称中心设置为第四点；
15.所述第一点与所述第二点的连线和所述第三点与所述第四点的连线平行设置且距离相等。
16.作为一种优选方案，前空气悬架还包括减震器，所述减震器安装于所述车架与所述前桥之间。
17.作为一种优选方案，所述减震器的上端铰接于所述车架，下端铰接于所述底座。
18.作为一种优选方案，所述底座上开设有螺纹孔，连接件贯穿所述减震器的下端并
通过所述螺纹孔与所述底座连接。
19.作为一种优选方案，前空气悬架还包括横向稳定总成，所述横向稳定总成的两端分别连接于两侧的所述车架，所述横向稳定总成的中部连接于所述前桥，所述横向稳定总成能够减小所述车架的侧倾角度。
20.作为一种优选方案，所述横向稳定总成包括吊臂和横向稳定杆，两个所述吊臂分别连接于两侧的所述车架，所述横向稳定杆与所述前桥平行设置并转动连接于所述前桥，所述横向稳定杆的两端分别铰接于两个所述吊臂。
21.作为一种优选方案，所述底座的下表面与所述钢板弹簧接触，所述下表面的两端设置为圆弧面。
22.另一方面，还公开一种汽车，包括上述的前空气悬架。
23.本实用新型的有益效果为：提供一种前空气悬架及汽车，前空气悬架包括钢板弹簧、吊环、空气弹簧总成和纵向反作用杆，一体设置的钢板弹簧安装于车架，空气弹簧的上端连接于车架，下端连接于底座，底座连接于前桥并将钢板弹簧压紧于前桥，与前桥垂直设置的纵向反作用杆的两端分别连接于车架和底座，在制动时，纵向反作用杆能够抵抗纵向冲击力以限制钢板弹簧的“s”型变形，并且钢板弹簧一体设置，无需增加多片钢板弹簧加强，进而有利于保持汽车行驶的稳定性。
附图说明
24.下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
25.图1为前空气悬架的结构示意图；
26.图2为前空气悬架的剖视图；
27.图3为纵向反作用杆的安装位置示意图；
28.图4为底座的结构示意图；
29.图5为底座的剖视图。
30.图1至图5中：
31.11、吊环；12、钢板弹簧；
32.2、空气弹簧总成；21、底座；211、第一连接孔；212、第二连接孔；213、第三连接孔；214、圆弧面；215、螺纹孔；22、空气弹簧；23、上支架；
33.3、纵向反作用杆；
34.4、减震器；
35.5、横向稳定总成；51、吊臂；52、横向稳定杆；53、下支架；
36.61、车架；62、前支架；63、后支架；
37.7、前桥。
具体实施方式
38.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新
型保护的范围。
39.在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。
40.在本实用新型中，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。
41.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
42.为了兼顾全钢板弹簧悬架和全空气弹簧悬架的优点及缺点，各主机厂研发出兼顾钢板弹簧悬架系统和空气悬架系统优点的复合式前空气悬架系统，但空气弹簧都是布置在前轴上方，这种结构由于钢板弹簧盖板与空气弹簧的底座集成，悬架高度较高，并且无法抵抗制动时钢板弹簧的“s”型变形。为了抵抗制动时钢板弹簧的“s”型变形，一般将钢板弹簧的前半段设置为两片，后半段设置为一片的非对称钢板弹簧，再将空气弹簧安装于前桥后侧，由于这种结构钢板弹簧前半段和后半段的刚度不同，在转向桥上下跳动过程中，主销后倾角变化范围较大，不利于保持行驶稳定性。而本实施例提供了一种空气悬架，钢板弹簧12一体设置，利用纵向反作用杆3抵抗制动时钢板弹簧12的“s”型变形，并且减小了主销后倾角的变化范围，有利于保持汽车行驶的稳定性。
43.具体地，如图1所示，前空气悬架设置为两个，两个前空气悬架对称设置于前桥7的两端，包括钢板弹簧12、吊环11、空气弹簧总成2和纵向反作用杆3，吊环11铰接于车架61，钢板弹簧12一体设置，无需增加多片钢板弹簧12加强，钢板弹簧12的前端铰接于车架61，后端铰接于吊环11；空气弹簧总成2包括底座21和空气弹簧22，钢板弹簧12的中部位于底座21与前桥7之间，底座21连接于前桥7并将钢板弹簧12压紧于前桥7上，空气弹簧22安装于车架61与前桥7之间，上支架23通过螺栓固定于车架61，空气弹簧22的上端通过螺钉连接于上支架23，下端通过螺钉连接于底座21；纵向反作用杆3沿纵向延伸，这里所说的纵向为前桥7延伸方向的垂直方向，纵向反作用杆3的一端连接在车架61，另一端连接在底座21上。可以理解的是，一体设置的钢板弹簧12前、后半段刚度相同，在转向桥上下跳动过程中，主销后倾角变化范围较小，有利于保持行驶稳定性；当前桥7上的车轮制动时，纵向反作用杆3能够抵抗纵向冲击力以限制钢板弹簧12的“s”型变形。
44.如图2所示，于本实施例中，车架61通过螺栓安装有前后设置的前支架62和后支架63，钢板弹簧12的前端铰接于前支架62，后端铰接于吊环11，吊环11铰接于后支架63。前支架62上连接有销轴，销轴贯穿纵向反作用杆3的一端，底座21靠近前支架62的一端开设有第三连接孔213，另一销轴贯穿第三连接孔213和纵向反作用杆3的另一端，以将纵向反作用杆3的两端分别铰接，安装结构简单，避免发生干涉。
45.如图3所示，作为一种优选的实施方式，纵向反作用杆3与前支架62的铰接点设置
为第一点a,纵向反作用杆3与底座21的铰接处设置为第二点b,钢板弹簧12的摆动中心设置为第三点c，钢板弹簧12的对称中心设置为第四点d,第一点a至第二点b的连线与第三点c至第四点d的连线平行设置且距离相等，也就是第一点a、第二点b、第三点c和第四点d构成平行四边形。可以理解的是，纵向反作用杆3对底座21有导向作用，钢板弹簧12对底座21同样有导向作用，此种结构设置下的纵向反作用杆3和钢板弹簧12动作一致性更好，减少了干涉。本实施例还提供了一种确定第一点a的方法：首先根据钢板弹簧12导向“sae三连杆”理论确定钢板弹簧12的摆动中心第三点c,然后将钢板弹簧12的对称中心第四点d与第三点c连线，再将第四点d与纵向反作用杆3与底座21的铰接处第二点b连线，最后将第二点b、第三点c和第四点d连线在一个平行四边形abcd，即可得到纵向反作用杆3与前支架62的铰接点第一点a。
46.如图1和图2所示，前空气悬架还包括减震器4，减震器4安装于车架61与前桥7之间，减震器4能够缓冲前桥7上下跳动时对车架61的冲击。具体地，减震器4的上端通过铰接板铰接于车架61，下端通过底座21铰接于前桥7，安装结构简单，并且铰接设置的减震器4能够避免与车架61和前桥7的运动发生干涉，提高了可靠性。
47.如图4所示，底座21靠近后支架63的一端开设有螺纹孔215，连接件可以设置为螺钉或者螺杆，本实施例的连接件设置为螺钉，螺钉螺纹连接在螺纹孔215的侧壁，减震器4的下端穿设在螺钉的杆部并位于底座21与螺钉的头部之间，结构简单。
48.如图1所示，前空气悬架还包括横向稳定总成5，横向稳定总成5的两端分别连接于前桥7两端的车架61，并且沿前桥7延伸方向延伸的横向稳定总成5的中部连接于前桥7。横向稳定总成5能够抵抗车架61的侧倾冲击力，也就是沿前桥7延伸方向的垂直方向冲击力，从而减小车架的侧倾角度，提高了稳定性。
49.具体地，横向稳定总成5包括吊臂51和横向稳定杆52，两个吊臂51的上端通过销轴分别铰接于车架61，与前桥7平行设置的横向稳定杆52的两端沿靠近吊臂51的方向弯曲，并且分别通过销轴铰接于两个吊臂51的下端，前桥7上固定设置有下支架53，横向稳定杆52转动穿设于下支架53来与前桥7转动连接，安装结构简单，减少了干涉。
50.如图4和图5所示，底座21的上表面开设有第一连接孔211和第二连接孔212，第一连接孔211用于连接空气弹簧22与底座21，具体数量可以根据实际需要设置，本实施例设置有两个第一连接孔211，螺钉贯穿第一连接孔211并连接至空气弹簧22的底部；第二连接孔212用于连接底座21与前桥7，具体数量可以根据实际需要设置，本实施例设置有四个第二连接孔212，螺栓贯穿前桥7和第二连接孔212来将底座21固定于前桥7上，结构紧凑。优选的，底座21的下表面与钢板弹簧12接触并将钢板弹簧12压紧于前桥7上，本实施例底座21下表面的两端设置为圆弧面214，此圆弧面214为下表面与侧面的交接面，并且圆弧面214与下表面相切设置，能够减少底座21与钢板弹簧12之间的接触应力。
51.本实施例还提供了一种汽车，包括上述的前空气悬架，前空气悬架安装在车架61与前桥7之间，由于前空气悬架上设置有用于抵抗纵向冲击力的纵向反作用杆3，一方面，纵向反作用杆3能够抵抗制动时钢板弹簧12的“s”型变形；另一方面，无需增加多片钢板弹簧12加强，使钢板弹簧12整体刚度相同，在转向桥上下跳动过程中，主销后倾角变化范围较小，有利于保持汽车行驶的稳定性。
52.于本文的描述中，需要理解的是，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实用新型的限制。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。
53.在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
54.此外，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。