空气弹簧减震器总成以及车辆的制作方法

1.本公开涉及车辆技术领域，具体地，涉及一种空气弹簧减震器总成以及车辆。


背景技术：

2.空气弹簧减震器总成包括空气弹簧组件和减震器，其中，空气弹簧组件是在一个密封的容器中充入压缩空气，利用气体可压缩性实现其弹性作用，工作原理是在密闭的气囊内充入惰性气体或者油气混合物，使腔体内的压力高于大气压的几倍或者几十倍，在车辆发生颠簸时，固定于减震器筒上的活塞压缩或拉伸气囊，使得气囊内腔的容积发生变化，从而实现对空气弹簧刚度的调节，空气弹簧广泛应用于商业汽车、巴士、轨道车辆、机器设备及建筑物基座的自调节式空气悬挂。
3.现有技术中，空气弹簧的刚度变化范围较小，无法满足车辆的减震缓冲需求。


技术实现要素：

4.本公开的目的是提供一种空气弹簧减震器总成以及车辆，以解决相关技术存在的技术问题。
5.为了实现上述目的，根据本公开的第一个方面，提供一种空气弹簧减震器总成，包括空气弹簧组件，所述空气弹簧组件包括上支撑结构、活塞、外护筒以及气囊，所述气囊的上端与所述上支撑结构连接，所述气囊的下端与所述活塞连接，所述上支撑结构内形成有与所述气囊内部连通的气室，所述外护筒罩设在至少部分所述气囊的外侧，所述气囊的外表面能够在所述气囊内部的气压作用与所述活塞的外表面和所述外护筒的内表面贴合，所述外护筒具有至少一个护筒渐缩段和至少一个护筒渐扩段，所述护筒渐缩段的内径沿由上至下的方向逐渐减小，所述护筒渐扩段的内径沿由上至下的方向逐渐增大。
6.可选地，所述护筒渐缩段包括第一护筒渐缩段和第二护筒渐缩段，所述护筒渐扩段形成在所述第一护筒渐缩段和第二护筒渐缩段之间。
7.可选地，所述第一护筒渐缩段、所述护筒渐扩段以及所述第二护筒渐缩段共同构成折线形结构。
8.可选地，所述活塞具有活塞渐扩段和形成在所述活塞渐扩段下方的活塞渐缩段，所述活塞渐扩段的外径沿由上至下的方向逐渐增大，所述活塞渐缩段的外径沿由上至下的方向逐渐减小。
9.可选地，所述活塞渐扩段的外表面和所述活塞渐缩段的外表面共同构成朝向所述外护筒凸出的外凸弧面。
10.可选地，所述空气弹簧组件还包括抵压环，所述抵压环位于所述气囊的内部，并用于将所述气囊抵顶在所述外护筒的内表面上。
11.可选地，所述空气弹簧组件还包括内腰环和外腰环，所述内腰环设置在所述气囊的内部，所述气囊具有朝向靠近所述上支撑结构的方向露出于所述外护筒的外露部，所述外腰环设置在所述外露部的外部，所述内腰环位于所述外露部的内部，所述内腰环和所述
外腰环用于共同夹持所述外露部。
12.可选地，所述空气弹簧组件还包括第一压紧环，所述上支撑结构的下端形成有环形翻边，所述第一压紧环用于将所述气囊的上端压紧在所述环形翻边的外周面上；
13.所述空气弹簧组件还包括第二压紧环，所述第二压紧环用于将所述气囊的下端压紧在所述活塞的外周面上。
14.可选地，所述空气弹簧减震器总成还包括减震器，所述减震器包括减震器杆和减震器筒，所述减震器杆的上部与所述上支撑结构固定，所述减震器筒的上端插入所述活塞并可移动地套设在所述减震器杆的下部，所述活塞固定于所述减震器筒。
15.根据本公开的第二个方面，提供一种车辆，包括如上所述的空气弹簧减震器总成。
16.通过上述技术方案，在车辆行进过程中，当车辆发生颠簸时，活塞会朝向靠近上支撑结构或远离上支撑结构的方向移动，在活塞移动过程中，由于气囊的下端是与活塞连接的，这样，活塞会带动具有一定柔度的气囊发生卷曲，使气囊内部气体体积发生变化，从而产生弹性作用，并且，由于在气囊的外部罩设有外护筒，且外护筒具有内径沿由上至下的方向逐渐减小的护筒渐缩段和内径沿由上至下的方向逐渐增大的护筒渐扩段，在活塞带动气囊发生卷曲的过程中，气囊与外护筒接触的区域的轮廓的直径会一直发生变化，也就是说，气囊的与外护筒接触的区域的轮廓的直径的变化率也是一个变化值，从而使得空气弹簧组件的刚度可变，可以使得空气弹簧的性能更好满足减振的需求，提升了悬架在不平路面行驶时的减振能力。
17.本公开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。
附图说明
18.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
19.图1是本公开一种示例性实施方式提供的空气弹簧减震器总成的剖面图；其中，空气弹簧减震器总成处于大拉伸状态；
20.图2是图1的a部分的放大图；
21.图3是图1的b部分的放大图；
22.图4是本公开一种示例性实施方式提供的空气弹簧减震器总成的剖面图；其中，空气弹簧减震器总成处于大压缩状态；
23.图5是本公开一种示例性实施方式提供的空气弹簧减震器总成的剖面图；其中，空气弹簧减震器总成处于半载状态。
24.附图标记说明
25.1-空气弹簧减震器总成；10-空气弹簧组件；11-上支撑结构；110-气室；111-环形翻边；12-活塞；121-活塞渐扩段；122-活塞渐缩段；13-外护筒；131-护筒渐缩段；1310-第一护筒渐缩段；1320-第二护筒渐缩段；132-护筒渐扩段；14-气囊；140-外露部；15-抵压环；16-内腰环；17-外腰环；100-环形凹槽；18-第一压紧环；19-第二压紧环；20-减震器；21-减震器杆；22-减震器筒。
具体实施方式
26.以下结合附图对本公开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公开，并不用于限制本公开。
27.在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指车辆的正常行驶过程中的上、下，具体的，指向车辆顶棚的方向为上，指向车辆底盘的方向为下，可以参考图1的图面方向所示，“内、外”是指相应结构的内外“远、近”是指距离相应结构的远近。
28.参考图1-图5所示，根据本公开的第一个方面，提供一种空气弹簧减震器总成1，包括空气弹簧组件10，空气弹簧组件10包括上支撑结构11、活塞12、外护筒13以及气囊14，气囊14的上端与上支撑结构11连接，气囊14的下端与活塞12连接，上支撑结构11内形成有与气囊14内部连通的气室110，外护筒13罩设在至少部分气囊14的外侧，气囊14的外表面能够在气囊14内部的气压作用与活塞12的外表面和外护筒13的内表面贴合，外护筒13具有至少一个护筒渐缩段131和至少一个护筒渐扩段132，护筒渐缩段131的内径沿由上至下的方向逐渐减小，护筒渐扩段132的内径沿由上至下的方向逐渐增大。
29.通过上述技术方案，在车辆行进过程中，当车辆发生颠簸时，活塞12会朝向靠近上支撑结构11或远离上支撑结构11的方向移动，在活塞12移动过程中，由于气囊14的下端是与活塞12连接的，这样，活塞12会带动具有一定柔度的气囊14发生卷曲，使气囊14内部气体体积发生变化，从而产生弹性作用，并且，由于在气囊14的外部罩设有外护筒13，且外护筒13具有内径沿由上至下的方向逐渐减小的护筒渐缩段131和内径沿由上至下的方向逐渐增大的护筒渐扩段132，在活塞12带动气囊14发生卷曲的过程中，气囊14与外护筒13接触的区域的轮廓的直径a会一直发生变化，也就是说，气囊14的与外护筒13接触的区域的轮廓的直径a的变化率也是一个变化值，从而使得空气弹簧组件10的刚度可变，可以使得空气弹簧的性能更好满足减振的需求，提升了悬架在不平路面行驶时的减振能力。
30.为了进一步增大空气弹簧组件10的刚度变化，如图2、图4以及图5所示，可选地，护筒渐缩段131可以包括第一护筒渐缩段1310和第二护筒渐缩段1320，护筒渐扩段132形成在第一护筒渐缩段1310和第二护筒渐缩段1320之间。也就是说，外护筒13可以包括第一护筒渐缩段1310、护筒渐扩段132以及第二护筒渐缩段1320。
31.以空气弹簧减震器总成的设计高度，即，车辆处于半载状态(1-2人)为例，如图5所示，当车辆行驶在相对平缓的路面时，气囊14的下端是贴合在部分护筒渐扩段132上的，当空气弹簧组件10发生拉伸(即活塞12向下移动)并带动气囊14的下端向下移动，气囊14的下端与外护筒13的护筒渐扩段132之间的接触面积会增大，而护筒渐扩段132的内径沿由上至下的方向是逐渐增大的，因此，外护筒13与气囊14接触的区域的轮廓的直径a在拉伸时会增大；当空气弹簧组件10受到压缩(即活塞12向上移动)并带动气囊14的下端向上移动，气囊14的下端与护筒渐扩段132之间的接触面积会减小，而护筒渐扩段132的内径沿由下至上的方向是逐渐减小的，因此，护筒渐扩段132与气囊14接触的区域的轮廓的直径a在拉伸时会减小；由于空气弹簧组件10在发生拉伸、压缩的过程中外护筒13与气囊14接触的区域的轮廓的直径a的变换均是一个变化值，且车辆行驶在平缓路面上时的空气弹簧组件10的压缩量及拉伸量变化很小，能够使得空气弹簧组件10具有一个较为适中的刚度值，车辆能实现更好的平顺性要求。
32.如图4所示，以空气弹簧减震器总成向上远离其设计高度，即，以车辆处于大压缩状态为例时，气囊14的下端是贴合在部分第一护筒渐缩段1310上的，当空气弹簧组件10受到压缩时，(即活塞12向上移动)并带动气囊14的下端向上移动，气囊14的下端与第一护筒渐缩段1310之间的接触面积会减小，而第一护筒渐缩段1310的内径沿由下至上的方向是逐渐增大的，因此，第一护筒渐缩段1310与气囊14接触的区域的轮廓的直径a在压缩时会增大，当空气弹簧组件10受到拉伸(即活塞12向下移动)并带动气囊14的下端向下移动，气囊14的下端与第一护筒渐缩段1310之间的接触面积会增大，而第一护筒渐缩段1310的内径沿由上至下的方向是逐渐减小的，因此，第一护筒渐缩段1310与气囊14接触的区域的轮廓的直径a在压缩时会减小，也就是说，无论空气弹簧组件10处于拉伸还是压缩，第一护筒渐缩段1310与气囊14接触的区域的轮廓的直径a均是一个变化值，从而使得空气弹簧组件10在大压缩行程下的刚度变化更大，提升了悬架在急加速等工况下的汽车操控稳定性。
33.如图1-图2所示，以空气弹簧减震器总成向下远离其设计高度，即，以车辆处于大拉伸状态为例时，气囊14的下端是贴合在部分第二护筒渐缩段1320上的，当空气弹簧组件10受到压缩时，(即活塞12向上移动)并带动气囊14的下端向上移动，气囊14的下端与第二护筒渐缩段1320之间的接触面积会减小，而第二护筒渐缩段1320的内径沿由下至上的方向是逐渐增大的，因此，第二护筒渐缩段1320与气囊14接触的区域的轮廓的直径a在压缩时会增大，当空气弹簧组件10受到拉伸(即活塞12向下移动)并带动气囊14的下端向下移动，气囊14的下端与第二护筒渐缩段1320之间的接触面积会增大，而第二护筒渐缩段1320的内径沿由上至下的方向是逐渐减小的，因此，第二护筒渐缩段1320与气囊14接触的区域的轮廓的直径a在压缩时会减小，也就是说，无论空气弹簧组件10处于拉伸还是压缩，第一护筒渐缩段1310与气囊14接触的区域的轮廓的直径a均是一个变化值，从而使得空气弹簧组件10在大拉伸行程下的变化刚度更大，提升了悬架在转弯等工况下的汽车操控稳定性。
34.在本公开提供的一种实施方式中，可选地，如图1、图2、图4以及图5所示，第一护筒渐缩段1310、护筒渐扩段132以及第二护筒渐缩段1320共同构成折线形结构。第一护筒渐缩段1310、护筒渐扩段132以及第二护筒渐缩段1320共同构成的折线形结构，能够降低对外护筒13的加工难度，便于对外护筒13的加工制作。
35.在本公开提供的其他实施方式中，第一护筒渐缩段1310、护筒渐扩段132以及第二护筒渐缩段1320也可以共同构成波浪形结构，以便于气囊14在受压后与第一护筒渐缩段1310、护筒渐扩段132以及第二护筒渐缩段1320之间的贴合。总之，本公开对第一护筒渐缩段1310、护筒渐扩段132以及第二护筒渐缩段1320所构成的结构形状不作限制，只要能实现在气囊14受到拉伸或压缩的过程中，气囊14的与外护筒13接触的区域的轮廓的直径a会一直处于变化状态即可。
36.为了进一步增大空气弹簧组件10的刚度的可调整范围，在本公开中，如图1、图2、图4以及图5所示，可选地，活塞12可以具有活塞渐扩段121和形成在活塞渐扩段121下方的活塞渐缩段122，活塞渐扩段121的外径沿由上至下的方向逐渐增大，活塞渐缩段122的外径沿由上至下的方向逐渐减小。这样在活塞12压缩或拉伸气囊14的过程中，气囊14与活塞12的外表面(即活塞渐扩段121或活塞渐缩段122)接触的区域的轮廓的直径也是始终处于一个变化的状态的，与外护筒13一同对气囊14的体积进行调节，提升车辆在平缓路面行进过程中的平稳性。
37.可选地，如图1和图2所示，活塞渐扩段121的外表面和活塞渐缩段122的外表面共同构成朝向外护筒13凸出的外凸弧面。将活塞12设置为朝向外护筒13凸出的外凸弧面，既不会使得活塞12的厚度过薄，保证活塞12的结构强度，又能在活塞12与气囊14接触时对气囊14与活塞12接触的区域的轮廓的直径进行调整，以实现对空气弹簧组件10刚度的调整。
38.可选地，如图1、图2、图4以及图5所示，空气弹簧组件10还可以包括抵压环15，抵压环15位于气囊14的内部，并用于将气囊14抵顶在外护筒13的内表面上。抵压环15从气囊14的内部抵顶在气囊14的内表面上，外护筒13的内表面抵顶在气囊14的外表面上，也就是说，抵压环15和外护筒13分别从气囊14的内外对气囊14进行支撑固定，以提升气囊14在受到拉伸、压缩过程中的稳定性。
39.为了进一步提升气囊14在受到拉伸、压缩过程中的稳定性，可选地，如图1、图3-图5所示，空气弹簧组件10还可以包括内腰环16和外腰环17，内腰环16设置在气囊14的内部，气囊14具有朝向靠近上支撑结构11的方向露出于外护筒13的外露部140，外腰环17设置在外露部140的外部，内腰环16位于外露部140的内部，内腰环16和外腰环17用于共同夹持外露部140。也就是说，内腰环16和外腰环17分别从气囊14的内部和外部固定设置在气囊14上，在内腰环16和外腰环17的共同作用下，可以避免气囊14在受到拉伸、压缩时，露出于外护筒13的外露部140在压力作用下沿腔的径向方向发生变形，影响空气弹簧减震器总成1的减震、缓冲效果。
40.在本公开提供的一种实施方式中，如图3所示，为了提升内腰环16和外腰环17之间配合的稳固性，在内腰环16和外腰环17中的一者可以形成有向内凹陷的环形凹槽，在内腰环16和外腰环17中的另一者可以与该环形凹槽配合，以使内腰环16和外腰环17能够更好地共同夹持外露部140，从而提升内腰环16和外腰环17之间紧固的稳定性，避免在气囊14承压过程中，内腰环16和外腰环17之间发生相对滑动。
41.当然，在本公开提供的其他实施方式中，内腰环16和外腰环17也可以通过粘合剂分别与气囊14的内表面和外表面粘结，总之，本公开对内腰环16和外腰环17的固定方式不作限制。
42.可选地，如图1、图3-图5所示，空气弹簧组件10还可以包括第一压紧环18，上支撑结构11的下端形成有环形翻边111，第一压紧环18用于将气囊14的上端压紧在环形翻边111的外周面上；如图2所示，空气弹簧组件10还可以包括第二压紧环19，第二压紧环19用于将气囊14的下端压紧在活塞12的外周面上。通过设置第一压紧环18，可以实现对气囊14的上端与上支撑结构11之间的固定，通过设置第二压紧环19，可以实现气囊14的下端与活塞12之间的固定，从而保证气囊14在承压过程中的密封性能。
43.可选地，如图1、图2、图4以及图5所示，空气弹簧减震器总成1还可以包括减震器20，减震器20包括减震器杆21和减震器筒22，减震器杆21的上部与上支撑结构11固定，减震器筒22的上端插入活塞12并可移动地套设在减震器杆21的下部，活塞12固定于减震器筒22。当车辆发生颠簸时，减震器筒22带动固定在减震器筒22上的活塞12上下移动，活塞12在上下移动的过程中，压缩或拉伸气囊14，气囊14在受到拉伸和压缩的过程中与外护筒13接触的区域的轮廓的直径a一直在发生变化，从而使得该空气弹簧减震器总成1的刚度变化范围更大，减震缓冲下过更佳，以适应不同驾驶场景，实现更好的操纵稳定性。
44.根据本公开的第二个方面，提供一种车辆，包括如上的空气弹簧减震器总成1。
45.可选地，该空气弹簧减震器总成1的上支撑结构11用于与车架连接，空气弹簧减震器总成1的减震器筒22远离活塞12的一端用于与车辆的悬架连接，该车辆具有上述空气弹簧减震器总成1所具有的全部有益效果，本公开在此不做赘述。
46.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
47.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，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
48.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。