專利名稱：一種位移調(diào)節(jié)動剛度加限壓單向閥減沖的空氣彈簧的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種車輛空氣懸架用空氣彈簧，這種空氣彈簧的動剛度隨氣囊的位移和路面凸塊的沖擊自動調(diào)節(jié)。它尤其適應于載客大巴，城市公交大巴，也適應于貨運大卡車和軌道交通車輛，及特種車輛和高級轎車。
背景技術：
為了改善汽車的行駛平順性，提高乘坐的舒適性，減輕車輛對道路和貨物的損壞， 發(fā)達國家在其運載車輛的懸架系統(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制性采用空氣彈簧。在不斷發(fā)展的空氣彈簧技術中，為了進一步改善空氣彈簧的剛度調(diào)節(jié)特性，以利其更適用于車輛載荷的變化，人們開展了深入的探索。在主動式空氣懸架系統(tǒng)中，目前比較成熟的技術是將空氣彈簧的氣室分為主、副氣室，通過控制主、副氣室間的連接通道上的節(jié)流閥的開度來實現(xiàn)主副氣室間氣體流動時的壓差改變，達到改變空氣彈簧的剛度。這種剛度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制信號由多路傳感器采集，送交微處理機處理后發(fā)出控制指令，由執(zhí)行機構調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開度，調(diào)節(jié)主副氣室間氣體流動時的壓差來調(diào)節(jié)空氣彈簧的剛度。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，只能應用在極少數(shù)豪華車輛上。其次，響應時滯大。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行選擇控制，分別對應連通主副氣室間節(jié)流口開度的大、中、小。這種剛度的調(diào)節(jié)不是連續(xù)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要研發(fā)出一種低成本，簡單可靠、動剛度調(diào)節(jié)響應快捷及路面凸塊自動減沖的空氣彈簧。本發(fā)明的解決方法是這種位移調(diào)節(jié)動剛度加限壓單向閥減沖的空氣彈簧，由氣囊1、上安裝板2、副氣室3、可移動罩4、彈簧5、推桿6、下安裝板7和單向閥8組合而成。在上安裝板2內(nèi)平面的中心位置上固定推桿6，在下安裝板7內(nèi)平面的中心位置上固定一個分隔成數(shù)個分氣室的副氣室3，副氣室3的外部套裝了一個內(nèi)徑與副氣室3外徑動配合的可移動罩4，副氣室3的頂部與可移動罩4的上蓋內(nèi)腔裝有彈簧5，，在彈簧5的作用下，可移動罩4始終與推桿6接觸并隨其上下移動。單向閥8裝在副氣室3的最下部的獨立分氣室的外側壁上，并由其側壁上的徑向小孔與單向閥8的彈簧腔連通；可使單向閥8可與副氣室 3的分氣室數(shù)目相等，分別設置在副氣室3的各個獨立分氣室的內(nèi)側壁上，并由其側壁上的徑向小孔與氣囊1連通，單向閥8的彈簧腔與副氣室3的各個獨立分氣室連通；還可使單向閥8還可與副氣室3的分氣室數(shù)目相等，將一個單向閥8裝在副氣室3的最下面分氣室的內(nèi)側壁上，其余的裝在副氣室3的各個分氣室的隔板上。在車輛處于設定高度時，可移動罩 4與副氣室3的軸向套裝長度最小，副氣室3的各個分氣室的徑向節(jié)流孔均與氣囊1相通， 空氣彈簧的剛度由氣囊1內(nèi)根據(jù)負載要求的充氣壓力和氣囊1內(nèi)的空氣有效容積決定；當
3車輛在運動中的動載增加，氣囊1的上安裝板2在動載的作用下向下移動，推桿6會隨之向下移動，推動可移動罩4下移，依次關小副氣室3的各個分氣室的節(jié)流口和關閉副氣室3的各個分氣室，通過提高氣囊1與副氣室3間氣體流動時的壓差和減小氣囊1內(nèi)的有效容積， 提高空氣彈簧的動剛度，平衡車身的動載，阻止車身的側傾和前傾及后仰。當車輪碰到路面凸塊，給車輪一個階躍沖擊，必然會引發(fā)氣囊1內(nèi)的氣壓產(chǎn)生階躍。該階躍壓力與副氣室3 最下面的分氣室內(nèi)氣壓形成的壓差會打開單向閥8，迅速連通氣囊1和副氣室3最下面的分氣室，增大了氣囊1內(nèi)的有效氣體容積，降低空氣彈簧的剛度，減少路面凸塊對車身的沖擊，提高乘員的舒適性和車輛的平順性。本發(fā)明的控制信號直接取自氣囊1的位移，將控制信號和調(diào)節(jié)指令合為一體，作用迅速、可靠，無響應時滯，空氣彈簧的剛度調(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，通過設置不同容積的分氣室和數(shù)目不等的分氣室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)行機構，無需ECU和控制軟件，成本大為下降；由于本發(fā)明的控制指令為上安裝板2的位移，空氣彈簧的剛度隨上安裝板2的位移變化而自動調(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。為方便本發(fā)明在使用中的精確調(diào)校，推桿6可設計成能調(diào)節(jié)上下高度的結構形式，以便于調(diào)整副氣室3與可移動罩4的相對軸向位置。還可將彈簧5設計成拉簧，安裝固定在可移動罩4的上蓋平面和上安裝板2的內(nèi)平面上。
四

附圖1是本發(fā)明的結構原理圖。
五具體實施例方式本發(fā)明的具體實施方式
是在車輛處于設定高度時，可移動罩4與副氣室3的軸向套裝長度最小，副氣室3的各個分氣室的徑向節(jié)流孔均與氣囊1相通，空氣彈簧的剛度由氣囊1內(nèi)根據(jù)負載要求的充氣壓力和氣囊1內(nèi)的空氣有效容積決定；當車輛在運動中的動載增加，上安裝板2在動載的作用下，向下移動，推桿6會隨之向下移動，推動可移動罩4下移，依次關小副氣室3的各個分氣室的節(jié)流口和依次關閉副氣室3的各個分氣室，通過提高氣囊1與副氣室3間氣體流動時的壓差和減小氣囊1內(nèi)的有效容積提高空氣彈簧的剛度， 平衡車身的動載，阻止車身的側傾和前傾及后仰。給車輪一個階躍沖擊，必然會引發(fā)氣囊1 內(nèi)的氣壓產(chǎn)生階躍。該階躍壓力與副氣室3最下面的分氣室內(nèi)氣壓形成的壓差會打開單向閥8，迅速連通氣囊1和副氣室3最下面的分氣室，增大了氣囊1內(nèi)的有效氣體容積，降低空氣彈簧的剛度，減少路面凸塊對車身的沖擊，提高乘員的舒適性和車輛的平順性。
權利要求
1.一種位移調(diào)節(jié)動剛度加限壓單向閥減沖的空氣彈簧，由氣囊(1)、上安裝板O)、副氣室(3)、可移動罩、彈簧(5)、推桿(6)、下安裝板(7)和單向閥(8)組合而成；其特征在于在上安裝板O)的內(nèi)平面中心位置固定推桿(6)，在下安裝板(7)的內(nèi)平面中心位置固定副氣室(3)，副氣室(3)的外部套裝了一個內(nèi)徑與副氣室C3)外徑動配合的可移動罩 G)，副氣室⑶的頂部與可移動罩⑷的上蓋內(nèi)腔裝有彈簧(5)，，在彈簧(5)的作用下， 可移動罩(4)始終與推桿(6)接觸并隨其上下移動；單向閥(8)裝在副氣室(3)的最下部的獨立分氣室的外側壁上，并由其側壁上的徑向小孔與單向閥(8)的彈簧腔連通；在車輛處于設定高度時，可移動罩(4)與副氣室(3)的軸向套裝長度最小，副氣室(3)的各個分氣室的徑向節(jié)流孔均與氣囊(1)相通，空氣彈簧的剛度最小，并由氣囊(1)內(nèi)根據(jù)負載要求的氣體壓力和氣囊(1)內(nèi)的空氣有效容積決定；當車輛在運動中的動載增加，上安裝板(2)在動載的作用下，向下移動，推桿(6)隨之向下移動，推動可移動罩(4)下移，依次關小副氣室 (3)的各個分氣室的節(jié)流口和關閉副氣室(3)的各個分氣室，通過提高氣囊(1)與副氣室 (3)間氣體流動時的壓差和減小氣囊(1)內(nèi)的有效容積，提高空氣彈簧的剛度，平衡車身的動載，阻止車身的側傾；當車輪碰到路面凸塊，給車輪一個階躍沖擊，必然會引發(fā)氣囊(1) 內(nèi)的氣壓產(chǎn)生階躍。該階躍壓力與副氣室C3)最下面的分氣室內(nèi)氣壓形成的壓差會打開單向閥(8)，迅速連通氣囊(1)和副氣室C3)最下面的分氣室，增大了氣囊(1)內(nèi)的有效氣體容積，降低空氣彈簧的剛度，減少路面凸塊對車身的沖擊，提高乘員的舒適性和車輛的平順性。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種位移調(diào)節(jié)動剛度加限壓單向閥減沖的空氣彈簧，其特征在于副氣室(3)的獨立分氣室的容積和數(shù)目可根據(jù)不同車型對其空氣彈簧剛度變化曲線的不同需求改變。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種位移調(diào)節(jié)動剛度加限壓單向閥減沖的空氣彈簧，其特征在于推桿(6)與上安裝板(2)制作成一體。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種位移調(diào)節(jié)動剛度加限壓單向閥減沖的空氣彈簧，其特征在于彈簧(5)制作成拉簧，兩端固定于上安裝板(2)的內(nèi)平面和可移動罩(4)的頂部平面上。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種位移調(diào)節(jié)動剛度加限壓單向閥減沖的空氣彈簧，其特征在于推桿(6)設計成能調(diào)節(jié)上下高度的結構形式，以便于調(diào)整副氣室(3)與可移動罩(4) 的相對軸向位置。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種位移調(diào)節(jié)動剛度加限壓單向閥減沖的空氣彈簧，其特征在于單向閥(8)與副氣室C3)的分氣室數(shù)目相等，并設置在副氣室C3)的每個分氣室的內(nèi)壁上。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種位移調(diào)節(jié)動剛度加限壓單向閥減沖的空氣彈簧，其特征在于單向閥(8)與副氣室(3)的分氣室數(shù)目相等，將一個單向閥(8)裝在副氣室(3)的最下面分氣室的內(nèi)側壁上其余的裝在副氣室(3)的各個分氣室的隔板上。
全文摘要
汽車懸架系統(tǒng)中的空氣彈簧對于提高車輛的平順性、舒適性和保護道路及貨物，限制超載至關重要。人們?yōu)榱烁纳瓶諝鈴椈傻膭偠忍匦?，采用了主、副氣室相連，通過調(diào)節(jié)其通道上的節(jié)流口來改變主副氣室間氣體流動時的壓差的方式來實現(xiàn)。這種剛度調(diào)節(jié)系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中并沒有改變氣室的容積，使得其剛度調(diào)節(jié)的線性度難度較大。本發(fā)明就是針對這一問題研發(fā)的新型復合空氣彈簧。它將副氣室分為幾個獨立的分氣室，直接用氣囊的位移信號來控制主、副氣室通道上的節(jié)流口開度和與分氣室連通的個數(shù)，來調(diào)節(jié)空氣彈簧的動剛度。還能通過分氣室的容積和數(shù)量的差異化達到剛度優(yōu)化調(diào)節(jié)的目的。當車輛遇到路面凸塊時，會自動降低其動剛度，減少路面凸塊對車身的沖擊。
文檔編號F16F13/00GK102392873SQ20111019909
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月17日 優(yōu)先權日2011年7月17日
發(fā)明者賀劼 申請人:賀劼