[發明專利]油氣彈簧

有效

• 申請號: 201110228194.7
• 申請日: 2011-08-01
• 公開（公告）號: CN102913585A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 仇恒超
• 申請（專利權）人: 仇恒超
• 主分類號: F16F9/512
• 分類號: F16F9/512;F16F9/56;F16F9/32;F16F9/54;B60G17/04
• 代理公司: 暫無信息
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技術領域

本發明涉及一種車輛懸架使用的承載彈性元件，是一種利用車輛行走過程，由車輪產生的振動作為一種能量，利用這個振動能量驅動缸筒吸壓油液，控制和改變彈性元件的伸張行程和支撐高度，并可根據車輛承載量的變化，自行改變工作缸內部的壓力和支撐力，并同時具備減振功能的油氣彈簧。屬于液壓機械原理和機動車零部件的技術領域，主要應用于車輛懸架作承載使用的彈力支撐元件。

背景技術

在現有機動車輛懸架的彈性元件技術中，應用最為廣泛的是鋼板彈簧、螺旋彈簧以及扭力桿彈簧，其次就是空氣彈簧和油氣彈簧。但只有空氣彈簧和油氣彈簧這兩種類型的彈性元件，是能夠控制和改變彈力剛度這一彈力特性的，空氣彈簧的體積較大，且需要壓縮空氣不斷的調節其剛度來適應承載質量，原理也較為復雜，而且材料多為橡膠與鋼絲織物和鋼制節環制成，價格昂貴而且不夠耐用。油氣彈簧以鋼質材料制成，以氣體作彈性介質，以油液作為傳力介質，主要由液力缸筒、活塞、推力缸筒和阻尼閥座等機件組成，并分為油氣分隔式和油氣不分隔式兩種，油氣分隔式通常是在推力缸筒的上方，增加設置一個球形氣室，用橡膠隔膜將油液和氣體分隔。油氣不分隔式是由于油液與氣體的比重和油氣不混合的關系，氣體通常處在油液的上方，被傳力介質壓縮或膨脹起彈性作用。除了增加的氣室部分以外，兩種結構的形式和工作原理基本相同。在結構上，液力缸筒的頂部通過螺栓與帶有球頭的液力缸蓋固定在一起，并通過上球形鉸鏈接盤與車架直接連接固定，推力缸筒的下端通過下球形鉸鏈接盤與車橋連接固定，阻尼閥座固定在液力缸蓋內的下端，并安裝有壓縮閥和伸張閥。當車輪振動，車橋與車架相對運動的力量，使活塞在液力缸筒內上下移動，載荷增加時，活塞在液力缸筒內上移，油液通過出油閥門進入球形氣室，使球形氣室內的容積縮小，氣壓升高，剛度變大，直至與載荷相等。當載荷減小時，活塞則在液力缸筒內下移，氣室的容積變大，氣壓降低，剛度減小。由氣體的壓縮和膨脹過程起到彈性的功能，油液在返回時經過阻尼閥而被減緩，使伸張行程的速度減緩而起到減振的作用。油氣彈簧的體積小，重量輕，承載力大，制作簡單成本低，工作可靠壽命長，其工作行程的長短距離，比較容易根據需要來進行設計，因此應用領域較廣，同時車橋與車架之間的振動噪音，經過了油氣傳遞時被衰減了許多，能夠起到一定降低噪音的效果。

但是現有技術的油氣彈簧，本身只有壓縮和伸張兩個功能，要使車輛能夠在空載與重載之間變化時，懸架又能夠保持在適合的高度，需要另外附助設計一套能夠調節油液容量和氣體壓力的裝置，氣量少時會使活塞的壓縮行程和伸張行程減小，彈力性能變差，氣量過多又會使活塞和推力缸筒伸張行程彈力過大，活塞的底部會撞擊液力缸筒的底蓋，甚至被拉出工作缸筒而損壞，雖然也有些油氣彈簧另外設計一個副工作缸，限制活塞和推力缸筒有時候過度的伸張，避免活塞撞擊工作缸底部，但是機械經過長久使用以后，其性能總會存在有因油液的損耗等因素而出現性能疲勞變異的現象，這就給設計工作存在一定的難度和不易掌握，另外，高壓氣體還有容易從球形氣室的結合部位和液力缸蓋與工作缸筒之間的結合部位泄漏，經常要用專門的設備進行補充，給使用帶來不便。利用阻尼閥控制的減振功能，會使油氣彈簧在伸張過程時，出現反應較為遲緩，回彈滯后的現象，不能較好的適應車輛在高速行駛的要求。

因此，現有的油氣彈簧雖然有著很多的優點，而且也已有多年的研究和實踐應用，但因其性能的局限性，一直以來也只在一些礦山的重型機車和一些特種車輛上得到使用，卻不能夠在普通的車輛上得到普及應用，限制了油氣彈簧的發展。

發明內容

本發明的內容是：解決現有油氣彈簧技術中的不足，提供一種不需要附加于外部的所有伺服控制裝置，使車輛在各種工況下都可使性能較為完善的油氣彈簧裝置；本發明的油氣彈簧技術，是利用車輛行駛時車輪產生持續的振動，作為一種能量，利用振動能使內部缸筒的活塞上下移動時，將油液循環吸壓強制補充和調節的原理，自動控制伸張高度，改變工作缸內部的壓力，從而達到改變彈力剛度和支撐力，自行適應承載量的要求，并能夠使油氣的比例自行平衡，可以在各種機動車輛普及應用的彈性支撐元件。

本發明的另一個內容是：提供一種油氣彈簧連接車架使用的，可以反向拉伸的緩沖支架，使油氣彈簧的上端間接的與車架連接固定，其作用是可以在油氣彈簧在某些特定情況下伸張到極限時，能夠在很大程度上消除油氣彈簧內部機件可能造成的沖擊，保護油氣彈簧。

在以上兩項內容的配合使用下所產生的有益效果是：