技术领域

本发明涉及车辆悬挂系统领域， 特别地， 涉及一种油气悬挂机构及具 有该悬挂机构的工程车辆。

背景技术

对于一般的油缸， 为了能让油缸在一定范围内摆动， 在油缸两端采用 球铰或万向节， 球铰或万向节承受径向力作用。 如油气悬挂油缸， 其为连 接车桥与车架的緩沖装置， 作用是减轻汽车行驶时地面对车桥的沖击传递 到车架， 增加整车的舒适性。 同时， 为防止过多的振荡， 在油气悬挂内加 有阻尼孔， 以迅速的衰减振动。

如图 1所示， 常用的油气悬挂油缸的安装方式为销轴安装， 即悬挂油 缸上、 下两端分别设置有上球头 1和下球头 2 , 同时在车架及车桥上留有 一支座， 油气悬挂油缸上、 下两端通过分别通过各自的销轴与车架和车桥 连接。 采用该结构的油气悬挂油缸， 对其连接铰链或万向节而言， 受力为 径向力， 对铰链或万向节的承力要求较高， 而且， 连接关节布置在油缸的 两端， 从一定程度上限制了油缸的布置。 为了降低整车重心， 油缸上安装 点需要尽量布置在车架上端， 增加设计难度。 同时， 油缸要求布置在车架 两边， 当车架宽度大于车桥油缸安装点宽度时， 需要对车架进行较大的改 动才能布置悬架油缸。

因此， 有必要提供一种能有效的降低整车高度， 增加整车稳定性， 并 且安装方式灵活且易于安装油气悬挂油缸机构 。

发明内容

本发明目的在于提供一种油气悬挂机构及具有 该悬挂机构的工程车 辆， 以解决现有工程车辆的油气悬挂系统与双胎车 桥匹配使用时， 由于车 桥轮胎与车架之间间距小， 油气悬挂油缸难以布置的技术问题。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提 供了一种油气悬挂机构， 包括， 球铰座， 具有内球面以及用于与车架相连的连接部； 悬挂油缸， 安 装在球铰座上， 其中： 悬挂油缸的缸体的中部具有呈球形凸出的球铰 部， 球铰部与球铰座的内球面相配合以构成铰接机 构； 悬挂油缸的活塞杆的伸 出端具有与车桥铰接的铰接部。

进一步地， 球铰座包括相互扣合的第一半铰座和第二半铰 座， 连接部 设置于第一半铰座或第二半铰座上。

进一步地， 第一半铰座和第二半铰座上分别设置有第一对 接部和第二 对接部， 第一对接部和第二对接部上设置有相互配合的 连接螺孔。

进一步地， 第一半铰座和第二半铰座的对接面与球铰部的 沿水平方向 的最大截面共面，第一对接部为设置于第一半 铰座外周的第一水平环面板， 第二对接部为设置于第二半铰座外周的第二水 平环面板。

进一步地， 第一水平环面板上包括沿第一圓周等间距地设 置的多个第 一螺孔，第二水平环面板上包括沿第二圓周等 间距地设置的多个第二螺孔， 其中， 第一圓周与第二圓周同轴同半径， 且第一螺孔和第二螺孔的数量和 半径均相同。

进一步地， 第一水平环面板或第二水平环面板的外周设置 沿水平方向 向外延伸的环部， 环部的外径大于与其相对的水平环面板的外径 以形成连 接部， 连接部上设置有沿圓周方向均布的第三螺孔。

进一步地， 球铰座的内侧设置有储油环槽， 球铰座的外侧设置有与储 油环槽连通且指向球铰座的中心的加油孔。所 述加油孔内设置有加油螺塞。 包角弧度。

进一步地，活塞杆的铰接部与缸体的下端之间 设置有可伸缩的防尘套。 根据本发明的另一方面， 还提供了一种工程车辆， 该工程车辆的车架 与车桥之间通过上述油气悬挂机构连接。

本发明具有以下有益效果：

悬挂油缸通过设置在缸体中部的球铰座与车架 相连， 将悬挂油缸的上 连接点降低， 进而能够有效地降低整车高度， 降低重心， 增加整车稳定性； 另外， 由于悬挂油缸安装在车架底部， 而非车架侧面， 因而可以有效的避 免由于车架侧面与轮胎间距不足导致无法安装 悬挂油缸的问题。

除了上面所描述的目的、 特征和优点之外， 本发明还有其它的目的、 特征和优点。 下面将参照图， 对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明 的进一步理解， 本发明 的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并 不构成对本发明的不当限定。 在附图中：

图 1是现有油气悬挂油缸结构示意图；

图 2 是本发明优选实施例的油气悬挂机构在车辆上 的安装结构示意 图；

图 3是本发明优选实施例的缸体剖面结构示意图� �

图 4是本发明优选实施例的悬挂油缸与球铰座的� �合结构示意图； 图 5 是本发明优选实施例的第一半铰座及第一对接 部的俯视结构示 意；

图 6是本发明优选实施例的第二半铰座、 第二对接部和连接部的仰视 结构示意图；

图 Ί是本发明优选实施例的第一半铰座和第二半� ��座的剖面结构示意 图； 以及

图 8是本发明优选实施例的悬挂油缸摆动角度示� �图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明 ， 但是本发明可以由权 利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图 2和图 3所示， 根据本发明的一个方面， 提供了一种油气悬挂机 构，该油气悬挂机构包括悬挂油缸， 悬挂油缸的缸体 11的中部具有呈球形 凸出的球铰部 l la。 相应地， 车架的下底板 20上设置有球铰座 30 , 该球铰 座 30的内表面与球铰部 11a的外周相匹配，这样，球铰部可以安装在与 球 铰部 11 a的形状相适应的球铰座 30中， 以使球铰部 11 a与球铰座 30构成 铰接机构，进而使缸体 11以球铰座 30为支承座可摆动。球铰座 30上设置 有用于与车架的下底板 20相连的连接部； 悬挂油缸的活塞杆 13的伸出端 具有与车桥 40铰接的铰接部 13a。

为了便于球铰座 30的拆装， 球铰座 30可以包括相互扣合的第一半铰 座 31和第二半铰座 32 , 用于与车架的下底板 20相连的连接部可以设置在 第一半铰座 31上， 也可以设置在第二半铰座 32上。

如图 4所示，为了使第一半铰座 31和第二半铰座 32能够扣合在一起， 并能够适应车辆行驶过程中的沖击， 第一半铰座 31和第二半铰座 32上分 别设置有第一对接部 31 1和第二对接部 321 , 第一对接部 311和第二对接 部 321上设置有相互配合的连接螺孔。 安装球铰座 30时， 将第一半铰座 31和第二半铰座 32套设在缸体 11的球铰部 11 a上，然后将第一对接部 311 和第二对接部 321上的相互配合的连接螺孔对齐， 最后利用螺栓将第一半 铰座 31和第二半铰座 32扣合在一起。

第一半铰座 31和第二半铰座 32可以沿水平方向扣合在一起， 也可以 沿竖直方向扣合在一起。 优选地， 第一半铰座 31和第二半铰座 32沿水平 方向扣合在一起， 也就是说， 第一半铰座 31和第二半铰座 32的对接面与 球铰部 11a的沿水平方向的最大截面共面， 第一对接部 311为设置于第一 半铰座 31外周的第一水平环面板， 第二对接部 321 为设置于第二半铰座 32外周的第二水平环面板。 也就是说， 第一半铰座 31从缸体 11的上端向 下穿过， 第二半铰座 32从缸体 11的下端向上穿过与第一半铰座 31扣合。

如图 5和图 6所示， 为了使第一半铰座 31和第二半铰座 32能够紧密 地扣合，并能承受车辆行驶过程中的各种沖击 ，可以在第一水平环面板（第 一对接部 311 )和第二水平环面板（第二对接部 321 )上设置多对相互配合 的螺纹孔， 再用多个螺栓进行紧固。 优选地， 可在第一水平环面板上沿第 一圓周等间距地设置有多个第一螺孔 31 3 , 在第二水平环面板上沿第二圓 周等间距地设置有多个第二螺孔 323 , 其中， 第一圓周与第二圓周的同轴 同半径， 第一螺孔 313和第二螺孔 323的数量和半径均相同。

为了节约安装空间， 筒化油气悬挂机构的结构， 第一水平环面板或第 二水平环面板的外周设置沿水平方向向外延伸 的环部， 环部的外径大于与 其相对的水平环面板的外径以形成所述连接部 。 优选地， 用于与车架的下 底板 20 相连的连接部可以是沿第二水平环面板的径向 向外伸出的第三水 平环面板 324 , 且第三水平环面板 324的外径大于第一水平环面板的外径， 以使第三水平环面板 324能够与车架的下底板 20直接相连，而不会将第一 水平环面板夹在中间。 可以在第三水平环面板 324上设置多个沿圓周方向 等间距布置的第三螺孔 325 , 第三螺孔 325可以用于实现将球铰座 30与车 架的下底板 20相连的目的。

实际上， 第三水平环面板 324与第二水平环面板为一体的面板， 并没 有明显的分界线， 但是为了进行区分， 图 6中采用虚线将第三水平环面板 324与第二水平环面板区分开， 仅为了便于理解。

如图 Ί所示， 由于球铰座 30与缸体 11的球铰部 11a之间能够产生相 对运动， 为了提高球铰座 30与球铰部 11 a之间的润滑性， 球铰座 30的内 侧设置有储油环槽 34 , 球铰座 30的外侧设置有与储油环槽 34连通且指向 球铰座 30的中心的加油孔 35 , 并且加油孔 35内设置有加油螺塞 36。

整车行驶时， 车桥 40与车架之间存在相对运动， 因此， 油缸的设计应 能满足这种相对运动的需要， 也就是说， 缸体 11以球铰座 30为支点摆动 的摆动幅度需要根据整车设计的尺寸及要求的 通过能力来决定， 即要满足 整车要求。

如图 8所示， 为了避免运行中缸体 11与第一半铰座 31和第二半铰座 32之间发生干涉， 球铰部 11a的沿缸体 11轴向的包角弧度大于球铰座 30 沿缸体 11轴向的包角弧度。也可以说，球铰部 11a的两端预留有未被球铰 座 30覆盖的预留弧部， 预留弧部的弧长随缸体 11的最大摆动角度的变大 而变大，也就是说，可以根据悬挂油缸的缸体 11的最大摆动角度的变化而 改变球铰部 11 a的预留弧部的弧长。 换一个角度看， 也可以利用公式 α ηΰη (Φ 1， Φ 2)来表示， 其中， α为悬挂油缸的最大摆角， 角 Φ 1 和角 Φ 2 分别为球铰部 11a的上端和下端的预留弧部所对应的角度， 若 Φ 1、 Φ 2小 于悬挂油缸所需的最大摆角 ,则应该增加球铰座 30的上端和下端的预留 弧部的长度（或者说，应减小第一半铰座 31和第二半铰座 32的包角弧长， 且减小包角弧长的同时还要能够满足球铰座 30的受力要求 )。

为了防止灰尘通过随活塞杆 1 3的伸缩运动而进入缸体 11内， 可以在 活塞杆 1 3的铰接部 1 3a与缸体 1 1的下端之间设置可伸缩的、 具有弹性的 防尘套 50。

根据本发明的另一个方面， 还提供了一种工程车辆， 该工程车辆的车 架和车桥之间可以通过上述的油气悬挂机构连 接。 悬挂油缸的下端与车桥 的连接方式不变， 上端的连接点移动到油缸的中间位置。 油缸与其它部件 的 连接采用螺栓连接， 油缸安装好之后， 上端可隐藏在车架箱体内部， 节 约整车底盘的高度。

悬挂油缸可以布置在车架箱体的内部， 有效利用了整车空间， 利于其 它零部件的布置， 同时由于在箱体内， 可以在一定程度上防止灰尘对油缸 的污染。 油缸管路可以从箱体内部布置， 使整车更加美观。

当总布置时， 车架宽度大于车桥上油缸安装支架的宽度时， 采用本发 明提供的油缸悬挂机构最为适合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发明， 对于 本领域的技术人员来说， 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精 神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明 的保护范围之内。