一种油气弹簧及车辆悬架装置的制作方法

1.本实用新型涉及车辆悬架技术领域，尤其涉及一种油气弹簧及车辆悬架装置。


背景技术：

2.油气弹簧在车辆悬架装置中起缓冲减震的作用。因整机布置空间限制，油气弹簧行程不能设计很长，但对于使用工况极其恶劣(大坡度、大起伏路面)的车辆(如矿卡、越野车等)，常规的油气弹簧会经常出现撞缸问题，进而影响使用寿命及车辆的舒适性。
3.目前油气弹簧多采用油气混合结构(高压氮气与油液混合)，因油气弹簧内部预充一定压力的氮气，车辆路过坑洼地面时，非簧载质量与预充氮气会加剧油气弹簧拉伸撞击问题。油气弹簧内部常采用橡胶、尼龙环避免油气弹簧拉伸撞击，但此结构使用寿命较短。现有技术中的油气弹簧的阻尼孔与单向阀均布置在活塞杆上部(活塞远离无杆腔一端的端面附近)，且阻尼孔和单向阀位于同一高度，油气弹簧在整个压缩、复原行程中，阻尼孔的有效面积不变，因油气弹簧内预充氮气压力和非簧载质量，导致油气弹簧在拉伸至最长时活塞与导向套剧烈碰撞，严重影响车辆舒适性和使用寿命。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提出一种油气弹簧及车辆悬架装置，该油气弹簧能够避免在拉伸至最长时活塞与导向套剧烈碰撞影响车辆舒适性和使用寿命。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种油气弹簧，包括缸体、活塞和活塞杆，所述缸体的一端封闭，另一端通过导向套与所述活塞杆滑动连接，所述活塞杆通过所述活塞滑设于所述缸体内，所述活塞将所述缸体内分隔成有杆腔和无杆腔，所述活塞杆设置为中空结构，所述活塞杆的中空腔与所述无杆腔连通，所述无杆腔的上部填充气体，所述无杆腔的下部、所述活塞杆的中空腔和所述有杆腔均填充油液，所述活塞杆的周壁上沿其长度方向间隔设置有多个阻尼孔，在拉伸所述活塞杆时，多个所述阻尼孔依次被所述导向套遮挡。
7.作为所述油气弹簧的一个可选方案，所述活塞杆上靠近所述活塞的所述阻尼孔与所述活塞之间留有预设间隙。
8.作为所述油气弹簧的一个可选方案，所述预设间隙为2mm～5mm。
9.作为所述油气弹簧的一个可选方案，所述导向套与所述活塞杆之间设置有第一导向带和油封，在所述活塞杆被拉伸至最长时，多个所述阻尼孔均被所述第一导向带遮挡，所述第一导向带的两端均设置有所述油封。
10.作为所述油气弹簧的一个可选方案，所述导向套与所述活塞杆之间还设置有防尘油封，所述防尘油封位于所述导向套的最外侧。
11.作为所述油气弹簧的一个可选方案，所述导向套与所述缸体之间设置有密封圈。
12.作为所述油气弹簧的一个可选方案，所述活塞杆上还设置有单向阀，所述单向阀用于所述中空腔向所述有杆腔的单向导通。
13.作为所述油气弹簧的一个可选方案，所述单向阀布置于所述预设间隙内。
14.作为所述油气弹簧的一个可选方案，所述缸体与所述活塞之间设置有第二导向带。
15.一种车辆悬架装置，包括如以上任一方案所述的油气弹簧。
16.本实用新型的有益效果：
17.本实用新型提供的油气弹簧，通过在活塞杆的周壁上沿其长度方向间隔设置多个阻尼孔，当油气弹簧被拉伸时，多个阻尼孔逐渐被导向套遮挡，阻尼孔的有效面积逐渐减小，阻尼不断增大，油气弹簧被拉伸的载荷不断被衰减，从而使得油气弹簧的活塞杆被拉伸至最长时，活塞不会与导向套剧烈碰撞，使得油气弹簧的缓冲效果更好，延长了油气弹簧的使用寿命。
18.本实用新型提供的车辆悬架装置，应用上述的油气弹簧，油气弹簧的活塞杆的周壁上设置的多个阻尼孔，使得油气弹簧在被拉伸的过程中，阻尼孔的有效面积会发生变化，油气弹簧复原行程实现变阻尼缓冲。应用上述油气弹簧的车辆悬架装置的缓冲效果更好，使用寿命更长，使得车辆的舒适性更好。
附图说明
19.图1是本实用新型具体实施方式提供的油气弹簧的结构示意图。
20.图中：
21.1、缸体；2、活塞；3、活塞杆；4、导向套；5、单向阀；6、第一导向带；7、油封；8、防尘油封；9、密封圈；10、第二导向带；11、第一连接部；12、第二连接部；13、第一紧固螺栓；14、第二紧固螺栓；
22.101、有杆腔；102、无杆腔；301、中空腔；302、阻尼孔。
具体实施方式
23.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。
24.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。
25.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。
26.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“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。
27.如图1所示，本实施例提供了一种应用于车辆悬架装置的油气弹簧，包括缸体1、活塞2和活塞杆3，缸体1的一端封闭，另一端通过导向套4与活塞杆3滑动连接。活塞杆3通过活塞2滑设于缸体1内，活塞杆3将缸体1内分隔成有杆腔101和无杆腔102，活塞杆3设置为中空结构，活塞杆3的中空腔301与无杆腔102连通，无杆腔102的上部填充气体，无杆腔102的下部、活塞杆3的中空腔301和有杆腔101均填充油液，活塞杆3的周壁上沿其长度方向间隔设置有多个阻尼孔302，在拉伸活塞杆3时，多个阻尼孔302依次被导向套4遮挡。
28.无杆腔102为油气混合腔，上部填充有高压氮气，下部填充油液。活塞2和活塞杆3均为中空结构，活塞2内设阶梯孔，阶梯孔的较小孔靠近无杆腔102设置，阶梯面上设置有贯穿孔，活塞杆3与阶梯孔的较大孔配合，第一紧固螺栓13穿过贯穿孔与活塞杆3固定连接。
29.导向套4的外周设置为阶梯圆柱形，较小直径的圆柱外径与缸体1的内径相适配，伸入缸体1内与活塞杆3配合。较大直径的圆柱设置于缸体1远离无杆腔102的一端的端部，通过第二紧固螺栓14与缸体1固定连接。
30.活塞杆3上还设置有单向阀5，单向阀5用于中空腔301向有杆腔101的单向导通。
31.油气弹簧在静态时，无杆腔102内的气体压力等于油气弹簧内油液的压力，油气弹簧外部载荷等于气体的压力与活塞2的截面积的乘积。当油气弹簧受到冲击时，活塞杆3带动活塞2压缩无杆腔102，油气弹簧内部总体积减小，但有杆腔101的体积增大，无杆腔102内部油液流至中空腔301，中空腔301内的油液再通过单向阀5和阻尼孔302流至有杆腔101。无杆腔102内气体的体积减小，气体压力增高，达到新的平衡。在油气弹簧的活塞杆3压缩的过程中，阻尼孔302和单向阀5均起作用。在活塞杆3复原的过程中，仅阻尼孔302起作用。
32.将多个阻尼孔302沿活塞杆3的周壁的长度方向间隔设置，多个阻尼孔302设置于活塞杆3靠近活塞2的位置。油气弹簧在车辆空载状态和满载状态(活塞杆3压缩量较大)时，多个阻尼孔302均不会被遮挡，阻尼孔302的有效面积不变。当油气弹簧的活塞杆3被拉伸至接近最长时，活塞杆3的周壁上的多个阻尼孔302依次被遮盖，阻尼孔302的有效面积减小，阻尼不断变大，活塞杆3被拉伸的载荷不断被衰减，从而使得油气弹簧的活塞杆3被拉伸至最长时，活塞2不会与导向套4剧烈碰撞，影响油气弹簧的使用寿命，使得车辆的舒适性更好。
33.可选地，活塞杆3上靠近活塞2的阻尼孔302与活塞2之间留有预设间隙。具体地，预设间隙为2mm～5mm。活塞杆3的周壁上与活塞2距离最近的阻尼孔302与活塞2之间留有预设间隙，使得活塞杆3上的多个阻尼孔302均被遮挡后，活塞2与导向套4之间还留有间隙，此时有杆腔101内形成一个封闭空间，使得活塞2与导向套4不会出现碰撞。
34.可选地，单向阀5布置于预设间隙内，活塞杆3在压缩的任意行程中，即使多个阻尼孔302都被遮挡，中空腔301内的油液都可以流至有杆腔101，保证了油气弹簧在活塞杆3的压缩行程中的快速响应。
35.优选地，将单向阀5布置于单向阀5的轴线与活塞2靠近有杆腔101的一端的端面齐平的位置。
36.作为油气弹簧的一个可选方案，导向套4与活塞杆3之间设置有第一导向带6和油封7，在活塞杆3被拉伸至最长时，多个阻尼孔302均被第一导向带6遮挡，第一导向带6的两
端均设置有油封7。这样的设置，既能够避免阻尼孔302内的油压过大损坏油封7，又能防止有杆腔101内的油液进入活塞杆3与导向套4之间，同时防止被第一导向带6遮挡的阻尼孔302内的油液从导向套4内泄漏，密封性更好。
37.在本实施例中，第一导向带6靠近活塞2的一端设置有一个油封7，远离活塞2的一端设置有两个油封7，两个油封7的设置能够更好地防止油液泄漏。
38.可选地，导向套4与活塞杆3之间还设置有防尘油封8，防尘油封8位于导向套4的最外侧。防尘油封8的设置，不仅能够防止油液泄漏，而且具有防尘作用，避免尘土进入油气弹簧内污染油液。
39.可选地，导向套4与缸体1之间设置有密封圈9。该密封圈9的设置能够保证有杆腔101的密封性能。
40.可选地，缸体1与活塞2之间设置有第二导向带10。仅在缸体1与活塞2之间设置第二导向带10，使得有杆腔101的压力在未达到油封7和密封圈9的耐压极限前，有杆腔101的油液能从第二导向带10的小间隙处流至无杆腔102，以保护油封7和密封圈9。
41.油气弹簧还包括第一连接部11和第二连接部12，第一连接部11与缸体1远离导向套4的一端通过焊接等方式固定连接，第二连接部12固定连接于活塞杆3远离活塞2的一端。油气弹簧的缸体1上设置有进油口，通过进油口为缸体1内填充油液。第一连接部11设置有充气阀，通过充气阀为无杆腔102填充气体。
42.车辆悬架装置设置于车辆的底盘上，底盘上方设置有车架和车桥，第一连接部11与车架固定连接，第二连接部12与车桥固定连接。
43.本实施例提供的油气弹簧，通过在活塞杆3的周壁上沿其长度方向间隔设置多个阻尼孔302，当油气弹簧被拉伸时，多个阻尼孔302逐渐被导向套4遮挡，阻尼孔302的有效面积逐渐减小，阻尼不断增大，油气弹簧被拉伸的载荷不断被衰减，从而使得油气弹簧的活塞杆3被拉伸至最长时，活塞2不会与导向套4剧烈碰撞，使得油气弹簧的缓冲效果更好，延长了油气弹簧的使用寿命。
44.本实施例提供的车辆悬架装置，应用上述的油气弹簧，油气弹簧的活塞杆3的周壁上设置的多个阻尼孔302，使得油气弹簧在被拉伸的过程中，阻尼孔302的有效面积会发生变化，油气弹簧复原行程实现变阻尼缓冲。应用上述油气弹簧的车辆悬架装置的缓冲效果更好，使用寿命更长，使得车辆的舒适性更好。
45.以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。