專利名稱：一種填充物調(diào)靜剛度和壓差調(diào)動剛度的空氣彈簧的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種車輛空氣懸架用的填充物調(diào)節(jié)靜剛度和自適應(yīng)壓差調(diào)節(jié)動剛度的空氣彈簧。這種空氣彈簧尤其適應(yīng)于載客大巴、城市公交大巴、貨運(yùn)車輛，也適應(yīng)于軌道交通車輛、特種車輛和高級轎車。
二、背景技術(shù)為了改善汽車的行駛平順性，提高乘坐的舒適性和操縱穩(wěn)定性，減輕車輛對道路和貨物的損壞，發(fā)達(dá)國家在其運(yùn)載車輛的懸架系統(tǒng)中廣泛地采用了空氣彈簧。我國近年來也在大力推廣和強(qiáng)制性采用空氣彈簧。在不斷發(fā)展的空氣彈簧技術(shù)中，為了進(jìn)一步改善空氣彈簧的剛度調(diào)節(jié)特性，人們開發(fā)出了半主動和主動式空氣懸架系統(tǒng)。在主動式空氣懸架系統(tǒng)中，目前比較成熟的技術(shù)是將空氣彈簧的氣室分為主、副氣室，通過控制主、副氣室間 連接通道上的節(jié)流閥的開度來實(shí)現(xiàn)主副氣室間氣體流動時的壓差改變，達(dá)到改變空氣彈簧的動剛度。這種動剛度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制信號由多路傳感器采集，送交微處理機(jī)處理后發(fā)出控制指令，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開度，來調(diào)節(jié)空氣彈簧的動剛度。它的主要不足首先在于系統(tǒng)的信號從采集處理到執(zhí)行較為繁雜，其成本太高，只能應(yīng)用在極少數(shù)豪華車輛上。其次，響應(yīng)時滯大，易導(dǎo)致系統(tǒng)控制失效并出現(xiàn)相反的效果。在半主動懸架的空氣懸架系統(tǒng)中空氣彈簧的剛度的控制一般采用剛度分段式控制，將空氣彈簧的剛度分為軟、硬兩擋或軟、中、硬三擋。這種剛度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的空氣彈簧剛度控制是通過駕駛員操作電磁閥進(jìn)行選擇控制，分別對應(yīng)連通主副氣室間節(jié)流口開度的大、中、小。這種剛度的調(diào)節(jié)不是連續(xù)的?？諝鈴椈傻膭偠仁侨藶楦鶕?jù)路況選擇的。在工程實(shí)際中，人們并不是根據(jù)空氣彈簧的設(shè)計(jì)值來制作氣囊，而是在現(xiàn)有的氣囊的系列產(chǎn)品中依據(jù)設(shè)計(jì)值選取參數(shù)接近的氣囊。這里就有兩個不足會導(dǎo)致空氣彈簧的靜剛度值不能滿足人們的預(yù)期，一是設(shè)計(jì)誤差；二是所選用產(chǎn)品的性能參數(shù)與設(shè)計(jì)值之間的誤差。它需要一種有效的調(diào)節(jié)手段和方法在實(shí)際應(yīng)用中對空氣彈簧的靜剛度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使之達(dá)到較為合理的使用范疇。
三、發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是要研發(fā)出一種低成本，簡單可靠、響應(yīng)快捷、方便實(shí)用的靜剛度調(diào)節(jié)和動剛度自適應(yīng)壓差調(diào)節(jié)的空氣彈簧。本實(shí)用新型的解決方法是本填充物調(diào)靜剛度和壓差調(diào)節(jié)動剛度的空氣彈簧，由氣囊I、上安裝板2、上限位膠塊3、螺栓4、節(jié)流調(diào)節(jié)板5、下安裝座6、下限位支座7和填充物8組合而成；下限位支座7安裝固定在下安裝座6的中心位置，下限位支座7與下安裝座6具有相同高度；節(jié)流調(diào)節(jié)板5由橡膠材料制成，或由塑膠材料或金屬材料制成；通過螺栓4安裝在下限位支座7的中心位置；節(jié)流調(diào)節(jié)板5端面上，在與下安裝座6上部內(nèi)孔和下限位支座7外圓之間的環(huán)形流通槽中心線相等的圓周上均布了數(shù)個直通小孔；由節(jié)流調(diào)節(jié)板5將空氣彈簧分隔成了以氣囊I為主氣室，下安裝座6為副氣室的復(fù)合空氣彈簧；并由節(jié)流調(diào)節(jié)板5上的小孔組成了不變節(jié)流口的節(jié)流閥；節(jié)流調(diào)節(jié)板5可由多塊組成；填充物8是散裝顆粒物或環(huán)形片狀物；它的靜剛度調(diào)節(jié)方法是在空氣彈簧的組裝過程中，先往下安裝座6里填裝進(jìn)經(jīng)過計(jì)算或試驗(yàn)確定體積的填充物8，由于填裝進(jìn)下安裝座6里的填充物8占有了空氣彈簧內(nèi)相同體積的壓縮空氣的容積，減少了壓縮空氣的容積，提高了空氣彈簧的靜剛度；反之，從下安裝座6里取出部分已填入的填充物8，就增加了相同體積的的壓縮空氣的容積，相對就降低了空氣彈簧的靜剛度。它的動剛度的調(diào)節(jié)過程是當(dāng)車輛靜止和在較平穩(wěn)的運(yùn)行狀態(tài)時，氣囊I與下安裝座6間氣流流動較少，節(jié)流調(diào)節(jié)板5上下表面無壓差或壓差不大，空氣彈簧的動剛度由氣囊I內(nèi)容積加下安裝座6的內(nèi)部容積和氣體壓力決定；當(dāng)由車輛車體和運(yùn)載質(zhì)量引起的動載增加，就會在氣囊I和下安裝座6的容積內(nèi)自上而下的產(chǎn)生一個壓力遞降的壓力場，壓縮氣體在氣囊I與下安裝座6間加速流動，設(shè)置在節(jié)流調(diào)節(jié)板5上的小孔會自動根據(jù)增大的動載和上安裝板2向下運(yùn)動的速度調(diào)節(jié)氣囊I與下安裝座6間的氣體流動壓差，自動調(diào)高空氣彈簧的動剛度，平衡由車輛車體和運(yùn)載質(zhì)量引起的動載，減少車身的側(cè)傾，提高車輛的平順性和操縱穩(wěn)定性；當(dāng)車輛在運(yùn)行中碰到路面凸塊時，此時會在下安裝座6與氣囊I內(nèi)產(chǎn)生一個由下至上的遞減的階躍壓力沖擊波，該階躍壓力波的沖擊使得節(jié)流調(diào)節(jié)板5從外圓底平面向上翻翹，迅速添加了節(jié)流調(diào)節(jié)板5外圓底平面與下安裝座6上部的側(cè)面環(huán)形通道，消除了節(jié)流調(diào)節(jié)板5上下的壓差，使空氣彈簧的動剛度為最低，以利于空氣彈簧的迅速被壓縮，減少路面凸塊對車身的沖擊，提高車輛的·平順性。本實(shí)用新型是針對現(xiàn)有的空氣彈簧的典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的，它無需對現(xiàn)有的空氣彈簧的結(jié)構(gòu)作任何改動，只需根據(jù)原空氣彈簧的性能參數(shù)設(shè)計(jì)制作出一個節(jié)流調(diào)節(jié)板5，若下限位支座7稍高于下安裝座6，可以在節(jié)流調(diào)節(jié)板5的外圓底平面上安裝一塊高度稍大于下限位支座7和下安裝座6的高度差的輕質(zhì)環(huán)形密封墊，即可將原來的被動式空氣彈簧升級成為動剛度自適應(yīng)調(diào)節(jié)的變剛度空氣彈簧，有利于減少車身的側(cè)傾，提高車輛的平順性和操縱穩(wěn)定性；有利于降低成本和空氣懸架的推廣使用。本實(shí)用新型的控制信號直接取自空氣彈簧內(nèi)的壓力，將控制信號和調(diào)節(jié)指令合為一體，作用迅速、可靠，無響應(yīng)時滯，空氣彈簧的動剛度調(diào)節(jié)能力大為提高；在保證了空氣彈簧的低振動頻率特性后，通過設(shè)置不同的主副氣室的容積和節(jié)流調(diào)節(jié)板5上數(shù)目不等的節(jié)流孔、以及增設(shè)不同的直徑和片數(shù)的輔助墊片可以有效地改善空氣彈簧的剛度特性曲線。由于將控制信號和調(diào)節(jié)指令合為一體，無需再有信號的采集處理系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，無需ECU和控制軟件，成本大為下降；由于本發(fā)明的控制指令為主副氣室的壓差，空氣彈簧的剛度隨主副氣室的壓力變化而自動調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)順暢連續(xù)?？諝鈴椈傻恼{(diào)節(jié)剛度特性曲線更為合理和可控。

附圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
五具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
是靜剛度調(diào)節(jié)在空氣彈簧的組裝過程中，先往下安裝座6內(nèi)部填裝進(jìn)經(jīng)過計(jì)算或試驗(yàn)確定體積的填充物8，由于填裝進(jìn)下安裝座6里的填充物8占有了空氣彈簧內(nèi)相同體積的壓縮空氣的容積，減少了壓縮空氣的容積，提高了空氣彈簧的靜剛度；反之，從下安裝座6里取出部分已填入的填充物8，就增加了相同體積的的壓縮空氣的容積，相對就降低了空氣彈簧的靜剛度。動剛度調(diào)節(jié)當(dāng)車輛靜止和在較平穩(wěn)的運(yùn)行狀態(tài)時，氣囊I與下安裝座6間氣體流動較少，節(jié)流調(diào)節(jié)板5上下表面無壓差或壓差不大，空氣彈簧的動剛度由氣囊I內(nèi)容積加下安裝座6的內(nèi)部容積和充氣壓力決定；當(dāng)由車輛車體和運(yùn)載質(zhì)量引起的動載增加，就會在氣囊I和下安裝座6的容積內(nèi)自上而下的產(chǎn)生一個壓力遞降的壓力場，壓縮氣體在氣囊I與下安裝座6間加速流動，設(shè)置在節(jié)流調(diào)節(jié)板5上的小孔會自動根據(jù)增大的動載和上安裝板2向下運(yùn)動的速度調(diào)節(jié)氣囊I與下安裝座6間的氣體流動壓差，自動調(diào)高空氣彈簧的動剛度，平衡由車輛車體和運(yùn)載質(zhì)量引起的動載，減少車身的側(cè)傾，提高車輛的平順性和操縱穩(wěn)定性；當(dāng)車輛在運(yùn)行中碰到路面凸塊時，此時會在下安裝座6與氣囊I內(nèi)產(chǎn)生一個由下至上的遞減的階躍壓力沖擊波，該階躍壓力波的 沖擊使得節(jié)流調(diào)節(jié)板5從外圓底平面向上翻翹，迅速添加了節(jié)流調(diào)節(jié)板5外圓底平面與下安裝座6上部的側(cè)面環(huán)形通道，消除了節(jié)流調(diào)節(jié)板5上下的壓差，使空氣彈簧的動剛度為最低，以利于空氣彈簧的迅速被壓縮，減少路面凸塊對車身的沖擊，提高車輛的平順性和操縱穩(wěn)定性。
權(quán)利要求1.一種填充物調(diào)靜剛度和壓差調(diào)動剛度的空氣彈簧，由氣囊(I)、上安裝板(2)、上限位膠塊(3)、螺栓(4)、節(jié)流調(diào)節(jié)板(5)、下安裝座(6)、下限位支座(7)和填充物(8)組合而成；其特征在于下限位支座(7)安裝固定在下安裝座(6)的中心位置，下限位支座(7)與下安裝座(6)高度一致；節(jié)流調(diào)節(jié)板(5)由橡膠材料或塑膠材料或金屬材料制成；通過螺栓(4 )安裝在下限位支座(7 )的中心位置；節(jié)流調(diào)節(jié)板(5 )的端面上，在與下安裝座(6 )上部內(nèi)孔和下限位支座(7)外圓之間的環(huán)形流通槽中心線相等的圓周上均布了數(shù)個直通小孔；由節(jié)流調(diào)節(jié)板(5)將空氣彈簧分隔成了以氣囊(I)為主氣室，下安裝座(6)為副氣室的復(fù)合空氣彈簧；并由節(jié)流調(diào)節(jié)板(5)上的數(shù)個小孔組成了不變節(jié)流口的節(jié)流閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種填充物調(diào)靜剛度和壓差調(diào)動剛度的空氣彈簧，其特征在于填充物(8)是散裝顆粒物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種填充物調(diào)靜剛度和壓差調(diào)動剛度的空氣彈簧，其特征在于填充物(8)是環(huán)形片狀物。
專利摘要一種填充物調(diào)靜剛度和壓差調(diào)動剛度的空氣彈簧，由氣囊1、上安裝板2、上限位膠塊3、螺栓4、節(jié)流調(diào)節(jié)板5、下安裝座6、下限位支座7和填充物8組合而成；其特征在于下限位支座7安裝固定在下安裝座6的中心位置，下限位支座7與下安裝座6高度一致；節(jié)流調(diào)節(jié)板5由彈性較好的橡膠材料制成，通過螺栓4安裝在下限位支座7的中心位置；節(jié)流調(diào)節(jié)板5的端面上，在與下安裝座6上部內(nèi)孔和下限位支座7外圓之間的環(huán)形流通槽中心線相等的圓周上均布了數(shù)個直通小孔；由節(jié)流調(diào)節(jié)板5將空氣彈簧分隔成了以氣囊1為主氣室，下安裝座6為副氣室的復(fù)合空氣彈簧；并由節(jié)流調(diào)節(jié)板5上的數(shù)個小孔組成了不變節(jié)流口的節(jié)流閥。
文檔編號B60G17/052GK202641300SQ20112039732
公開日2013年1月2日 申請日期2011年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月18日
發(fā)明者楊潔 申請人:楊潔