CN105059074B - 具有过载保护功能的悬架限位器、悬架系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有过载保护功能的悬架限位器、悬架系统和车辆。所述的具有过载保护功能的悬架限位器，包括一端敞口的盒形的限位器座(11)和橡胶块(12)，所述橡胶块(12)的一端设置在所述限位器座(11)内，所述橡胶块(12)的另一端位于所述限位器座(11)外，当所述悬架限位器承受过载时，所述橡胶块(12)能够被压入所述限位器座(11)内。本发明的悬架限位器能够承受过载并有效限位，保证限位器自身不被损坏。并且该限位器结构简单，制造加工成本低，在保证悬架系统平顺性要求的同时，可有效提高限位器的使用寿命，改善悬架系统的可靠性、安全性。

Description

具有过载保护功能的悬架限位器、悬架系统和车辆

技术领域

本发明涉及车辆悬架领域，具体地，涉及一种具有过载保护功能的悬架限位器、以及具有该限位器的悬架系统和车辆。

背景技术

新一代超重型越野底盘多采用双横臂独立悬架系统，因使用超重型越野底盘的车速更高、越野性能更强，导致在使用过程中，底盘的悬架限位器工作次数显著增加，因此对限位器寿命要求提高。

超重型底盘的满载轴荷大、空满载转换时载荷变化大，由空载转换至满载时，需要依靠限位器承受较大的冲击载荷并对悬架导向机构进行限位。

并且该超重型底盘还要求使用铁路运输时，为保证运输安全及整车高度不超限，需通过调高系统降低整车高度，导致限位器需长时间受挤压。

特别地，超重型底盘要求悬架系统具有更高的可靠性、安全性，当弹性元件失效的情况下，限位器需能承受过载并有效限位，保证限位器自身不被损坏，而现有的限位器均不具备过载保护功能，例如专利CN203793060U公开的重型汽车的后悬架限位装置中的橡胶限位块。因此，需要设计一种适应上述要求的限位器。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单的具有过载保护功能的悬架限位器，该装置能够承受过载并有效限位，保证限位器自身不被损坏。

为了实现上述目的，本发明提供了一种具有过载保护功能的悬架限位器，包括一端敞口的盒形的限位器座和橡胶块，所述橡胶块的一端设置在所述限位器座内，所述橡胶块的另一端位于所述限位器座外，当所述悬架限位器承受过载时，所述橡胶块能够被压入所述限位器座内。

优选地，所述橡胶块与所述限位器座硫化连接。

优选地，所述限位器座的内腔底面上设置有安装凸台，所述安装凸台凸出于所述限位器座的内腔底面，所述橡胶块上设置有与所述安装凸台配合的凹槽。

进一步优选地，所述限位器座的底面上开设有螺纹孔，所述螺纹孔贯穿所述限位器座的底面和所述安装凸台。

优选地，所述限位器座的内腔侧面与限位器座敞口端的端面之间设置有倒角，以形成压缩后的所述橡胶块的容纳空间。

优选地，所述限位器座的形状为长方形的盒体，所述橡胶块包括与所述限位器座连接的四棱台结构和与所述四棱台结构连接的四棱锥台结构，所述四棱锥台部分位于所述限位器座外侧，且所述四棱锥台沿从所述限位器座内到限位器座外的方向横截面积逐渐减小。

优选地，所述四棱锥台位于所述限位器座外端的端面为沿从所述限位器座内到限位器座外的方向凸出的曲面。

优选地，所述四棱锥台的棱边均设置为圆角。

与现有技术相比，本发明提供的具有过载保护功能的悬架限位器通过设置限位器座和一端设置在限位器座内、另一端凸出于限位器座的橡胶块，当车轮上跳时，下横臂逐渐接触并压缩橡胶块，橡胶块逐渐压缩至极限，实现悬架限位。当与悬架上横梁连接的弹簧(油气弹簧)失效时，车桥载荷全部传递至限位器，限位器承受过载，橡胶块被压缩至限位器内，限位器边缘与下横臂刚性接触，实现可靠限位，因此本装置能够承受过载并有效限位，并保证限位器自身不被损坏。

本发明的另一个目的是提供一种悬架系统，能够使悬架系统具备过载保护功能。

为了达到上述目的，本发明提供的悬架系统包括轮组总成、车架、两端分别与所述轮组总成和所述车架铰接的下横臂、两端分别与所述轮组总成和所述车架铰接的上横臂、以及下端铰接在所述上横臂上的弹簧，所述上横臂位于所述下横臂的上方，所述上横臂和下横臂均由两根支臂铰接而成，所述弹簧的下端位于所述轮组总成和所述车架之间的上横臂的两根支臂的铰接点处，所述下横臂的上表面上设置有限位平面，所述车架具有向所述上横臂和下横臂之间的空间凸出的凸出部，所述凸出部的下端面上设置有上述的具有过载保护功能的悬架限位器，所述悬架限位器的橡胶块能够与所述限位平面接触，所述凸出部的上端面上设置有能够与所述上横臂的下侧面接触的限位螺钉。

本发明的再一个目的是提供一种具备过载保护功能的车辆。

为了达到上述目的，本发明提供的一种车辆，包括上述的悬架系统。

所述的悬架系统和车辆与上述的具有过载保护功能的悬架限位器相对于现有技术具备相同的优势，在此不再赘述。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作出详细说明。

附图说明

图1本发明具有过载保护功能的悬架限位器的结构示意图(剖视)；

图2是本发明具有过载保护功能的悬架限位器的限位器座的立体图；

图3是本发明具有过载保护功能的悬架限位器的橡胶块的立体图；

图4是本发明悬架系统的结构示意图；

图5是本发明具有过载保护功能的悬架限位器安装结构示意图，其中图1为图5中沿A-A方向的剖视图；

附图标记：

1-弹簧；2-上横臂；3-限位螺钉；4-悬架限位器；5-车架；6-下横臂；7-轮组总成；8-车轮；9-螺栓；10-弹簧垫圈；11-限位器座；12-橡胶块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明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发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指悬架限位器正常使用时的方位，与图4中表示的方位一致，“内、外”是针对限位器座而言，是指限位器座的内腔和外部。上述的方位词是为了便于理解本发明而定义的，并不对本发明的保护范围具有限定作用。

参照图1-图3，作为本发明一种基础的实施方式，本发明具有过载保护功能的悬架限位器包括一端敞口的盒形的限位器座11和橡胶块12，所述橡胶块12的一端设置在所述限位器座11内，所述橡胶块12的另一端位于所述限位器座11外，当所述悬架限位器承受过载时，所述橡胶块12能够被压入所述限位器座11内。

本发明中的限位器座11采用合金钢等刚性材料制作，以提高其抗变形能力。

本发明的悬架限位器通过螺栓安装在车架提供的支架上，安装位置与悬架下横臂的限位平面位置对应，车轮上跳时，下横臂逐渐接触并压缩限位器的橡胶块12，压缩至极限，以实现悬架限位。

本发明中限位器座11的盒型结构可保证橡胶块12脱落后，盒型结构对悬架导向机构进行限位，确保整车侧倾安全，保护弹性元件。

本发明中，所述橡胶块12与限位器座11的连接方式可以采用多种，如粘接或螺栓连接等，在本发明中，优选所述橡胶块12与所述限位器座11硫化连接。

为了提高橡胶块12与限位器座11之间的连接强度，所述限位器座11的内腔底面上设置有安装凸台，安装凸台与限位器座11为一体结构，所述安装凸台凸出于所述限位器座11的内腔底面，所述橡胶块12上设置有与所述安装凸台配合的凹槽。通过设置安装凸台，能够进一步增加橡胶块12与所述限位器座11(包括安装凸台)的接触面积，从而增加硫化强度，避免橡胶块12从限位器座11内脱落。

在本发明的一种实施方式中，所述限位器座11的底面上开设有螺纹孔，所述螺纹孔贯穿所述限位器座11的底面和所述安装凸台，从而提供悬架限位器的安装接口。本领域技术人员应当理解，本发明的限位器还可采用现有的常用连接方法连接，如焊接、铆接等。

在本发明的一种实施方式中，为了避免橡胶块持续被剪切、挤压时损坏，并确保限位器承受过载时橡胶块不被压裂，所述限位器座11的内腔侧面与限位器座11敞口端的端面之间设置有倒角，以形成压缩后的所述橡胶块12的容纳空间。其中所述倒角根据橡胶块的形状不同可以设置为直倒角或内凹的圆倒角。其中所述限位器座11的内腔侧面是指限位器座11内环形的侧面。限位器座内圈处的所述倒角为大尺寸倒角，其尺寸通过与橡胶块压缩量匹配计算。所述倒角形成的空间作为橡胶块12压缩后的容纳空间，避免限位器工作过程中，橡胶块12被挤压在限位器座端面与下横臂平面之间，持续受剪切、挤压造成橡胶块12早期开裂。当底盘由空载转换至满载时，限位器承受较大冲击载荷，底盘铁路运输过程中，整车高度降低，限位器长时间处于压缩状态，由于上述限位器结构能保护橡胶块，因此橡胶块不会出现开裂现象。

进一步优选地，所述限位器座11为长方形的盒体，所述橡胶块12包括与所述限位器座11连接的四棱台结构和与所述四棱台结构连接的四棱锥台结构，所述四棱锥台部分位于所述限位器座11外侧，且所述四棱锥台沿从所述限位器座11内到限位器座11外的方向横截面积逐渐减小。

本实施方式中橡胶块12外形与限位器座11相适应，上端为长方体，下端为设计为四棱锥台结构。上端长方体结构保证与限位器座11的接触面积，确保硫化强度；下端为四棱锥台结构，减少橡胶体积，使橡胶块12压缩后变形量与限位器座11空间适应。其中橡胶块的刚度通过与轴荷及弹性元件刚度进行匹配确定。

优选地，所述四棱锥台位于所述限位器座11外端的端面为沿从所述限位器座11内到限位器座11外的方向凸出的曲面(外凸的曲面)，以实现在橡胶块12与下横臂上的限位平面接触时接触面积由小逐渐增大，从而达到减小噪声的目的。

进一步的，所述四棱锥台的棱边均设置为圆角(即棱边倒圆角)，进一步避免橡胶块12被压裂。

本发明中的限位器座11能有效保护橡胶块12，在大载荷冲击、长时间反复压缩等工况下，确保橡胶块12不损坏；橡胶块12与限位器座11的硫化强度高，避免长时间使用后橡胶块12脱落。并且该限位器结构简单，制造加工成本低，在保证悬架系统平顺性要求的同时，可有效提高限位器的使用寿命，改善悬架系统的可靠性、安全性。

在本发明的另一个实施方式中，还提供了一种悬架系统，如图4、图5所示，该悬架系统包括轮组总成7、车架5、两端分别与所述轮组总成7和所述车架5铰接的下横臂6、两端分别与所述轮组总成7和所述车架5铰接的上横臂2、以及下端铰接在所述上横臂2上的弹簧1。弹簧1为油气弹簧。所述上横臂2位于所述下横臂6的上方，所述上横臂2和下横臂6均由两根支臂铰接而成，所述弹簧1的下端位于上横臂2的两根支臂的铰接点处，所述下横臂6的上表面上设置有限位平面，所述车架5具有向所述上横臂2和下横臂6之间的空间凸出的凸出部，所述凸出部的下端面上设置有上具有过载保护功能的悬架限位器4，所述悬架限位器4的橡胶块12能够与所述限位平面接触，所述凸出部的上端面上设置有能够与所述上横臂2的下侧面接触的限位螺钉3。

其中油气弹簧为悬架的弹性元件兼做阻尼元件，具体的，油气弹簧与上横臂2通过销轴铰接连接，上横臂2与车架5通过销轴铰接连接，下横臂6与车架5通过销轴铰接连接，上横臂2、下横臂6与轮组总成7连接，车轮8与轮组总成连接，限位螺钉3与车架连接作为悬架下限位装置实现下限位功能，限位器4通过螺栓9、弹簧垫圈10与车架的凸出部连接(如图5所示)。

本发明还提供了一种车辆，具有上述的悬架系统。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不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，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，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 (8)

1.一种具有过载保护功能的悬架限位器，其特征在于，包括一端敞口的盒形的限位器座(11)和橡胶块(12)，所述橡胶块(12)的一端设置在所述限位器座(11)内，所述橡胶块(12)的另一端位于所述限位器座(11)外，当所述悬架限位器承受过载时，所述橡胶块(12)能够被压入所述限位器座(11)内；所述限位器座(11)的内腔侧面与限位器座(11)敞口端的端面之间设置有倒角，以形成压缩后的所述橡胶块(12)的容纳空间；所述限位器座(11)为长方形的盒体，所述橡胶块(12)包括与所述限位器座(11)连接的四棱台结构和与所述四棱台结构连接的四棱锥台结构，所述四棱锥台部分位于所述限位器座(11)外侧，且所述四棱锥台沿从所述限位器座(11)内到限位器座(11)外的方向横截面积逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的具有过载保护功能的悬架限位器，其特征在于，所述橡胶块(12)与所述限位器座(11)硫化连接。

3.根据权利要求2所述的具有过载保护功能的悬架限位器，其特征在于，所述限位器座(11)的内腔底面上设置有安装凸台，所述安装凸台凸出于所述限位器座(11)的内腔底面，所述橡胶块(12)上设置有与所述安装凸台配合的凹槽。

4.根据权利要求3所述的具有过载保护功能的悬架限位器，其特征在于，所述限位器座(11)的底面上开设有螺纹孔，所述螺纹孔贯穿所述限位器座(11)的底面和所述安装凸台。

5.根据权利要求1所述的具有过载保护功能的悬架限位器，其特征在于，所述四棱锥台位于所述限位器座(11)外端的端面为沿从所述限位器座(11)内到限位器座(11)外的方向凸出的曲面。

6.根据权利要求1所述的具有过载保护功能的悬架限位器，其特征在于，所述四棱锥台的棱边均设置为圆角。

7.一种悬架系统，其特征在于，包括轮组总成(7)、车架(5)、两端分别与所述轮组总成(7)和所述车架(5)铰接的下横臂(6)、两端分别与所述轮组总成(7)和所述车架(5)铰接的上横臂(2)、以及下端铰接在所述上横臂(2)上的弹簧(1)，所述上横臂(2)位于所述下横臂(6)的上方，所述上横臂(2)和下横臂(6)均由两根支臂铰接而成，所述弹簧(1)的下端位于所述轮组总成(7)和所述车架(5)之间的上横臂(2)的两根支臂的铰接点处，所述下横臂(6)的上表面上设置有限位平面，所述车架(5)具有向所述上横臂(2)和下横臂(6)之间的空间凸出的凸出部，所述凸出部的下端面上设置有如权利要求1-6中任意一项所述的具有过载保护功能的悬架限位器(4)，所述悬架限位器(4)的橡胶块(12)能够与所述限位平面接触，所述凸出部的上端面上设置有能够与所述上横臂(2)的下侧面接触的限位螺钉(3)。

8.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求7所述的悬架系统。