[發明專利]一種容積和位移調節靜動剛度加限壓減沖的空氣彈簧

無效

• 申請號: 201110192140.X
• 申請日: 2011-07-12
• 公開（公告）號: CN102392867A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 楊潔
• 申請（專利權）人: 楊潔
• 主分類號: F16F9/02
• 分類號: F16F9/02;F16F9/34;F16F9/44;F16F9/512
• 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，這種靜剛度容積調節動剛度隨位移調節加限壓減沖的組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，及特種車輛和高級轎車。

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。在不斷發展的空氣彈簧技術中，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。在空氣彈簧的剛度調節中，人們忽視了由于可選標準系列氣囊剛度與具體車型要求剛度的差異而需要的靜態剛度調節。而往往是因為氣囊的靜態剛度不匹配造成了其動態剛度調節的困難。在被動式空氣懸架系統中則氣囊的靜態剛度不匹配是造成車輛運行中側擺嚴重的重要原因。在主動式空氣懸架系統中，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流閥的開度來實現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。這種剛度調節系統的控制信號由多路傳感器采集，送交微處理機處理后發出控制指令，由執行機構調節節流閥的開度，調節主副氣室間氣體流動時的壓差來調節空氣彈簧的剛度。它的主要不足首先在于：系統的信號從采集處理到執行較為繁雜，其成本太高，只能應用在極少數豪華車輛上。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。這種剛度調節系統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流口開度的大、中、小。這種剛度的調節不是連續的。

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、響應快捷的既能調節靜剛度，又能自動調節動剛度，還能在車輛的運行中車輪碰到凸塊時自動降低剛度，減少路面凸塊對車身的沖擊的組合空氣彈簧。

本發明的解決方法是：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，活塞8，調節螺桿9，鎖緊螺母10和單向閥11組合而成；在上安裝板2的內平面中心位置固定推桿6，以下安裝板7的內平面中心定位，固定一個分隔成數個分氣室的副氣室3，副氣室3的外部套裝了一個內徑與副氣室3外徑動配合的可移動罩4，可移動罩4的上部有小孔與氣囊1連通，副氣室3的頂部與可移動罩4的上蓋內腔裝有彈簧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。副氣室3最下部的容腔內裝有活塞8，調節螺桿9裝在下安裝板7上，其上部頂在活塞8的底平面上，下部伸出下安裝板7的下平面，并留有調節行程的長度；鎖緊螺母10裝在調節螺桿9的下部。單向閥11安裝在副氣室3的最底層的分氣室側壁上，并由其側壁上的小孔與單向閥11的彈簧腔連通；還可在每個分氣室的隔板上安裝數目相等的單向閥11，并由其隔板上的小孔與單向閥11的彈簧腔連通；空氣彈簧的靜剛度調節：松開鎖緊螺母10，擰動調節螺桿9，使活塞8向上移動，就減小了氣囊1內的氣體有效容積，提高了空氣彈簧的靜剛度；反之，就減小了空氣彈簧的靜剛度；調整結束后擰緊鎖緊螺母10；空氣彈簧的動剛度調節：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流孔均與氣囊1相通，空氣彈簧的剛度由氣囊1內根據負載要求的充氣壓力和氣囊1內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。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3最下面的兩個分氣室內氣壓形成的壓差會打開單向閥11，迅速連通氣囊1和副氣室3最下面的兩個分氣室，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。