[發明專利]一種容積調節靜剛度和節流調節動剛度的空氣彈簧

無效

• 申請號: 201110168022.5
• 申請日: 2011-06-21
• 公開（公告）號: CN102401057A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 賀劼
• 申請（專利權）人: 賀劼
• 主分類號: F16F9/04
• 分類號: F16F9/04;F16F9/44;F16F15/027
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一.技術領域：

本發明涉及一種車輛空氣懸架用空氣彈簧。這種由內置活塞靜剛度調節和副氣室加節流塞動剛度調節的復合空氣彈簧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，及特種車輛的被動式空氣懸架系統。

二.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，發達國家在其運載車輛的懸架系統中廣泛地采用了空氣懸架。我國近年來也在大力推廣和強制性采用空氣懸架。在不斷發展的空氣懸架技術中，為了進一步改善空氣彈簧的剛度調節特性，以利其更適用于車輛載荷的變化，人們開展了深入的探索，發展了多種半主動和主動式空氣懸架系統。主要由于成本上的原因，半主動和主動式空氣懸架系統目前還只能應用在少數高級豪華車輛上。目前普遍使用的是被動式空氣懸架系統，由于被動式空氣懸架的空氣彈簧剛度特性自身的缺陷，加上標準系列的氣囊剛度與整車參數的匹配不盡合理，又不能進行個性化調節，更為重要的是：車輛運行中由上車質量慣性動載引發的側擺，得不到空氣彈簧的動剛度補償的有效制約，導致了采用被動式空氣懸架的車輛在運行中側擺現象比較嚴重，常使乘員和駕駛員產生暈眩和不適，嚴重地影響乘員的舒適性和駕駛員的安全駕駛。這已成為嚴重地影響被動式空氣懸架在各類車輛上推廣應用的主要原因。

三.發明內容：

本發明的目的就是要研發出一種低成本，簡單可靠、暨能針對車型的要求進行靜剛度的個性化調節，又能在車輛的運行中根據動載適時有效地調節空氣彈簧的動剛度，還能在車輛的運行中碰到路面凸塊時降低其動剛度，減少凸塊對車身的沖擊，提高車輛量的平順性，減少車輛的側擺。

本發明的解決方法是：這種容積調節靜剛度和節流調節動剛度的空氣彈簧，由氣囊1、上安裝板2、節流塞3、副氣室4、單向閥5、下安裝板6、活塞7、調節螺栓8和鎖緊螺母9組合而成。節流塞3和副氣室4的中心線與上安裝板2和下安裝板6的中心的連線重合，并分別固定其上。節流塞3由橡膠類材料或工程塑膠類材料或金屬類材料制成，中心為空腔或實心。單向閥5附著在副氣室4的外壁上，單向閥5的開啟壓力根據設計或試驗參數確定。活塞7安裝在副氣室4的下部，調節螺栓8安裝在下安裝板6上，其頂部頂在活塞7的下平面上；鎖緊螺母9安裝在調節螺栓8的下部，防止調節螺栓8松動；節流塞3和副氣室4在氣囊1內的高度位置依據車身的設定高度確定，并根據氣囊1的壓縮量設置節流行程。它們的工作初始位置與氣囊的靜平衡位置一致，這樣氣囊1就相當主氣室，節流塞3相當于節流閥芯，副氣室4上部的圓孔相當于節流閥座，只要車輛開始運行，節流塞3就會隨車身的上下移動而移動，自動跟綜車身的運動調節空氣彈簧的動剛度，保持車身的平衡，減少車身的側擺。當車輪碰到路面凸塊，給車輪一個階躍沖擊，必然會引發氣囊1內的氣壓產生階躍。該階躍壓力與副氣室4內氣壓形成的壓差會打開單向閥5，迅速連通氣囊1和副氣室4，增大了氣囊1內的有效氣體容積，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。

本發明的靜剛度調整通過轉動調節螺栓8來完成，向右旋動調節螺栓8，就會將活塞7向上頂，減小了氣囊1內的空氣有效容積，調高空氣彈簧的靜剛度；反之，則調低了空氣彈簧的靜剛度。節流塞3可設計成能在上安裝板2的上平面上調節其上下高度的結構形式，以利于對其初始位置進行精準調整。

本發明結構簡單，成本低廉，安裝方便，性能可靠，是一種暨能在被動式空氣懸架系統中自動跟蹤車身運動調節空氣彈簧的動剛度，又能針對車型的要求進行靜剛度的個性化調節。還能在車輛碰到路面凸塊時，降低空氣彈簧的剛度，減少路面凸塊對車輛的沖擊，提高車輛行駛的平順性。

四、附圖說明：

附圖1是本發明的結構原理圖。

五、具體實施方式：

本發明的靜剛度調整通過轉動調節螺栓8來完成，向右旋動調節螺栓8，就會將活塞7向上頂，減小了氣囊1內的空氣有效容積，調高空氣彈簧的靜剛度；反之，則調低了空氣彈簧的靜剛度。

當車輛運動時，在上車質量慣性動載作用下，引發車身的上下運動和左右側擺，此時節流塞3會跟蹤車身的運動在副氣室4的上部圓孔里上下移動，自動跟蹤車身的運動調節空氣彈簧的動剛度，以平衡車身的動載，減少側擺；當車輪碰到路面凸塊，給車輪一個階躍沖擊，必然會引發氣囊1內的氣壓產生階躍。該階躍壓力與副氣室4內氣壓形成的階躍壓差會打開單向閥5，使氣囊1與副氣室4迅速連通，增大氣囊1內的有效容積，降低空氣彈簧的剛度，減少路面凸塊對車輛的沖擊，提高乘員的舒適性，和車輛的平順性。