[發(fā)明專利]一種內(nèi)置螺旋彈簧加充液和輔助氣室的復(fù)合空氣彈簧

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110200204.6
• 申請日: 2011-07-17
• 公開（公告）號: CN102392868A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賀劼
• 申請（專利權(quán)）人: 賀劼
• 主分類號: F16F9/06
• 分類號: F16F9/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種車輛空氣懸架用空氣彈簧。這種內(nèi)置螺旋彈簧加充液和輔助氣室組合的空氣彈簧尤其適應(yīng)于載客大巴，城市公交大巴，也適應(yīng)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(tǒng)。

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，減輕車輛對道路和貨物的損壞，發(fā)達(dá)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(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，以利其更適用于車輛載荷的變化，人們開展了深入的探索。在目前普遍使用的被動式空氣懸架系統(tǒng)中，由于空氣彈簧的抗側(cè)傾剛度較低，導(dǎo)致了車輛在運行中側(cè)擺現(xiàn)象比較嚴(yán)重，常使乘員和駕駛員產(chǎn)生暈眩和不適，嚴(yán)重地影響乘員的舒適性和駕駛員的安全駕駛。在空氣彈簧的剛度調(diào)節(jié)中，人們忽視了由于可選標(biāo)準(zhǔn)系列氣囊剛度與具體車型要求剛度的差異而需要的靜態(tài)剛度調(diào)節(jié)。而往往是因為氣囊的靜態(tài)剛度不匹配造成了其動態(tài)剛度調(diào)節(jié)的困難。在被動式空氣懸架系統(tǒng)中則氣囊的靜態(tài)剛度不匹配是造成車輛運行中側(cè)擺嚴(yán)重的重要原因。

三、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、能有效調(diào)節(jié)空氣彈簧靜態(tài)剛度，能快速補償空氣彈簧動態(tài)剛度，提高車輛抗側(cè)傾能力，減少車輛側(cè)擺；還能在車輛的運行中車輪碰到凸塊時自動降低動剛度，減少路面凸塊對車身的沖擊的復(fù)合空氣彈簧。

本發(fā)明的解決方法是：這種內(nèi)置螺旋彈簧加充液和輔助氣室的復(fù)合空氣彈簧，由氣囊1、上安裝板2、輔助氣室3、螺旋彈簧4、下定位銷5、閘閥6、下安裝板7、充液單向閥8和減沖單向閥9組合而成。在上安裝板2和下安裝板7的內(nèi)平面的中心位置上安裝輔助氣室3和下定位銷5；在輔助氣室3側(cè)壁上的任意位置開有一個小口徑的孔，這個小孔相當(dāng)氣囊1與輔助氣室3之間的固定節(jié)流閥；它能跟隨氣囊1的運動速度調(diào)節(jié)空氣彈簧的動剛度；還可以釋放輔助氣室3內(nèi)氣體的殘余壓力；螺旋彈簧4的上部套在輔助氣室3上，下部套在下定位銷5上；減沖單向閥9安裝在輔助氣室3的外底平面上，并由輔助氣室3底板上的小孔與減沖單向閥9的彈簧腔連通；螺旋彈簧4的自由高度等于或稍大于車輛最大行車高度時的氣囊1的凈內(nèi)空高度；閘閥6和充液單向閥8安裝在下安裝板7上；空氣彈簧的靜剛度調(diào)節(jié)：經(jīng)由充液單向閥8向氣囊1內(nèi)充入化合液體，充入的化合液體占據(jù)了氣囊1內(nèi)的容積，減小了氣囊1內(nèi)的氣體有效容積，提高了空氣彈簧的靜剛度；反之，由閘閥6排出已充入的部分化合液體，就減小了空氣彈簧的靜剛度；空氣彈簧動剛度的動態(tài)補償：車輛處于最大行車高度時，螺旋彈簧4處于無壓縮或少量壓縮狀態(tài)，空氣彈簧的剛度由氣囊1內(nèi)根據(jù)負(fù)載要求的充氣壓力和氣囊1內(nèi)的空氣有效容積決定；車輛處于常用行車高度時，螺旋彈簧4處于壓縮狀態(tài)，空氣彈簧的剛度由氣囊1內(nèi)根據(jù)負(fù)載要求的充氣壓力和氣囊1內(nèi)的空氣有效容積與螺旋彈簧4的剛度決定；車輛處于最低行車高度時，螺旋彈簧4處于進(jìn)一步的壓縮狀態(tài)，空氣彈簧的剛度由氣囊1內(nèi)根據(jù)負(fù)載要求的充氣壓力和氣囊1內(nèi)的空氣有效容積與螺旋彈簧4的剛度決定；當(dāng)車輛在運動中的動載增加，上安裝板2在動載的作用下壓縮氣囊1向下移動，就會同時壓縮螺旋彈簧4，隨著上安裝板2在動載的作用下向下移動，螺旋彈簧4的彈性支撐力會隨之增加；隨著上安裝板2在動載的作用下向下運動，氣囊1與輔助氣室3之間的固定節(jié)流孔也會提高空氣彈簧的動剛度，平衡車身的部分動載，阻止車身的側(cè)傾和前傾及后仰，減少車身在行進(jìn)時的側(cè)擺，提高車身的動態(tài)穩(wěn)定性和舒適性。當(dāng)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。該階躍壓力與輔助氣室3內(nèi)氣壓形成的壓差會打開減沖單向閥9，迅速連通氣囊1和輔助氣室3，增大了氣囊1內(nèi)的有效氣體容積，降低空氣彈簧的動剛度，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)明可將減沖單向閥9由直通結(jié)構(gòu)改為側(cè)通結(jié)構(gòu)，安裝在輔助氣室3的內(nèi)側(cè)壁上，由輔助氣室3側(cè)壁上的小孔與減沖單向閥9的進(jìn)氣口連通，減沖單向閥9閥體上的小孔連通減沖單向閥9的彈簧腔和輔助氣室3。還可將減沖單向閥9安裝在輔助氣室3的內(nèi)壁上，由輔助氣室3內(nèi)壁上的小孔與減沖單向閥9的進(jìn)氣口連通，減沖單向閥9的彈簧腔連通輔助氣室3。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，安裝方便，性能可靠，是一種在被動式空氣懸架系統(tǒng)中能有效調(diào)節(jié)空氣彈簧靜態(tài)剛度，適時補償其動態(tài)剛度，減少車輛側(cè)擺的方法；還可通過改變螺旋彈簧的剛度和與壓縮量來適應(yīng)不同車型的要求。

四、附圖說明：

附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。

五、具體實施方式：

本發(fā)明的具體實施方式是：本空氣彈簧的靜態(tài)剛度調(diào)節(jié)：經(jīng)由充液單向閥8向氣囊1內(nèi)充入化合液體，充入的化合液體占據(jù)了氣囊1內(nèi)的容積，減小了氣囊1內(nèi)的氣體有效容積，提高了空氣彈簧的靜剛度；反之，由閘閥6排出部分已充入的化合液體，就減小了空氣彈簧的靜剛度；空氣彈簧動剛度的動態(tài)補償：當(dāng)車輛在運動中的動載增加，上安裝板2在動載的作用下壓縮氣囊1向下移動，就會同時壓縮螺旋彈簧4，隨著上安裝板2在動載的作用下壓縮氣囊1向下移動，螺旋彈簧4的彈性支撐力會隨之增加；隨著上安裝板2在動載的作用下向下運動，氣囊1與輔助氣室3之間的固定節(jié)流孔也會提高空氣彈簧的動剛度，平衡車身的部分動載，阻止車身的側(cè)傾和前傾及后仰，減少車身在行進(jìn)時的側(cè)擺，提高車身的動態(tài)穩(wěn)定性和舒適性。當(dāng)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。該階躍壓力與輔助氣室3內(nèi)氣壓形成的壓差會打開減沖單向閥9，迅速連通氣囊1和輔助氣室3，增大了氣囊1內(nèi)的有效氣體容積，降低空氣彈簧的動剛度，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。