專利名稱：一種內置螺旋彈簧加填充和輔助氣室的復合空氣彈簧的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種車輛空氣懸架用空氣彈簧。這種內置式螺旋彈簧加填充和輔助氣室組合的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。
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。在目前普遍使用的被動式空氣懸架系統中，由于空氣彈簧的抗側傾剛度較低，在慣性動載作用時，其動剛度未能得到有效地補償，導致了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。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。
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、能有效調節空氣彈簧靜態剛度；能快速補償空氣彈簧動態剛度，提高車輛抗側傾能力，減少車輛側擺；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的復合空氣彈簧。本發明的解決方法是這種內置螺旋彈簧加填充和輔助氣室的復合空氣彈簧，由氣囊1、上安裝板2、輔助氣室3、螺旋彈簧4、下定位套5、填充物6、下安裝板7和單向閥8 組合而成。在上安裝板2和下安裝板7的內平面的中心位置上安裝輔助氣室3和下定位套 5 ；在輔助氣室3側壁上的任意位置開有一個小口徑的孔，這個小孔相當氣囊1與輔助氣室 3之間的固定節流閥；它能跟隨氣囊1的運動速度調節空氣彈簧的動剛度；還可以釋放輔助氣室3內氣體的殘余壓力；螺旋彈簧4的上部套在輔助氣室3上，下部套在下定位套5里， 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的凈內空高度；單向閥 8安裝在輔助氣室3的外底平面上，并由輔助氣室3底板上的小孔與單向閥8的彈簧腔連通；空氣彈簧的靜剛度調節在氣囊1組裝時，待最后裝上安裝板2前，經由氣囊1的上安裝孔向已裝好其他部件的氣囊1內填入經由計算確定體積的填充物6，填充物6是散裝顆粒物或尺寸較大的固體或粘度較大的可流動物質；填入的填充物6占據了氣囊1內等量體積的容積，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，由上安裝板 2的安裝口取出部分已填入的填充物6，就減小了空氣彈簧的靜剛度；空氣彈簧動剛度的動態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，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；車輛處于常用行車高度時，螺旋彈簧4處于壓縮狀態，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處于進一步的壓縮狀態，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內的空氣有效容積與螺旋彈簧4的剛度決定；當車輛在運動中的慣性動載增加，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，氣囊1與輔助氣室3之間的固定節流孔也會提高空氣彈簧的動剛度，平衡車身的部分動載，阻止車身的側傾和前傾及后仰，減少車身在行進時的側擺，提高車身的動態穩定性和舒適性。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。該階躍壓力與輔助氣室3內氣壓形成的壓差會打開單向閥8，迅速連通氣囊1和輔助氣室3，增大了氣囊1內的有效氣體容積，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。本發明可將單向閥8由直通結構改為側通結構，安裝在輔助氣室3的內側壁上，由輔助氣室3側壁上的小孔與單向閥8的進氣口連通，單向閥8閥體上的小孔連通單向閥8 的彈簧腔和輔助氣室3。還可將單向閥8安裝在輔助氣室3的內側壁上，由輔助氣室3側壁上的小孔與單向閥8的進氣口連通，單向閥8閥體上的小孔連通單向閥8的彈簧腔和輔助氣室3。本發明結構簡單，成本低廉，性能可靠，是一種在被動式空氣懸架系統中能有效調節空氣彈簧靜態剛度，適時補償其動態剛度，減少車輛側擺的方法；還可通過改變螺旋彈簧的剛度和與壓縮量來適應不同車型的要求。
四
附圖1是本發明的結構原理圖。
五具體實施例方式本發明的具體實施方式
是本空氣彈簧的靜態剛度調節在氣囊1組裝時，待最后裝上安裝板2前，經由氣囊1的上安裝孔向已裝好其他部件的氣囊1內填入經由計算確定體積的填充物6，提高了空氣彈簧的靜剛度；反之，由上安裝板2取出部分已填入的填充物6，就減小了空氣彈簧的靜剛度；空氣彈簧動剛度的動態補償當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，螺旋彈簧4 的彈性支撐力會隨之增加，補償空氣彈簧的動剛度，氣囊1與輔助氣室3之間的固定節流孔也會提高空氣彈簧的動剛度，平衡車身的部分動載，阻止車身的側傾和前傾及后仰，減少車身在行進時的側擺，提高車身的動態穩定性和舒適性。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。該階躍壓力與輔助氣室3內氣壓形成的壓差會打開單向閥8，迅速連通氣囊1和輔助氣室3，增大了氣囊1內的有效氣體容積，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。
權利要求
1.一種內置螺旋彈簧加填充和輔助氣室的復合空氣彈簧，由氣囊(1)、上安裝板O)、 輔助氣室(3)、螺旋彈簧G)、下定位套(5)、填充物(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(2)和下安裝板(7)的內平面中心位置安裝輔助氣室(3)和下定位套(5)，螺旋彈簧(4)的上部套在輔助氣室C3)上，下部套在下定位套( 里；在輔助氣室(3)側壁上的任意位置開有一個小口徑的孔，這個小孔相當氣囊(1)與輔助氣室(3)之間的固定節流閥；它能跟隨氣囊(1)的運動速度調節空氣彈簧的動剛度；螺旋彈簧的自由高度等于或稍大于車輛最大行車高度時的氣囊(1)的凈內空高度；單向閥(8)安裝在輔助氣室(3)的外底平面上，并由輔助氣室(3)底板上的小孔與單向閥(8)的彈簧腔連通； 空氣彈簧的靜剛度調節在空氣彈簧組裝時，待最后裝上安裝板( 前，經由氣囊(1)的上安裝孔向已裝好其他部件的氣囊(1)內填入經由計算確定體積的填充物(6)，提高了空氣彈簧的靜剛度；反之，由氣囊(1)的上安裝孔取出部分已填入的填充物(6)，就減小了空氣彈簧的靜剛度；空氣彈簧動剛度的動態補償當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G)，隨著上安裝板( 在動載的作用下向下移動，螺旋彈簧的彈性支撐力會隨之增加，補償空氣彈簧的動剛度，氣囊(1)與輔助氣室(3)之間的固定節流孔也會提高空氣彈簧的動剛度，平衡車身的部分動載，阻止車身的側傾和前傾及后仰，減少車身在行進時的側擺；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，該階躍壓力與輔助氣室(3)內氣壓形成的壓差會打開單向閥(8)，迅速連通氣囊(1)和輔助氣室(3)，增大了氣囊(1)內的有效氣體容積，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。
2.根據權利要求1所述的一種內置螺旋彈簧加填充和輔助氣室的復合空氣彈簧，其特征在于螺旋彈簧的剛度、高度和預壓量可根據不同車型對其空氣彈簧剛度變化曲線的不同需求改變。
3.根據權利要求1所述的一種內置螺旋彈簧加填充和輔助氣室的復合空氣彈簧，其特征在于單向閥(8)安裝在輔助氣室(3)的內側壁上。
4.根據權利要求1所述的一種內置螺旋彈簧加填充和輔助氣室的復合空氣彈簧，其特征在于將上安裝板(2)和輔助氣室(3)組合成一體。
5.根據權利要求1所述的一種內置螺旋彈簧加填充和輔助氣室的復合空氣彈簧，其特征在于填充物(6)是尺寸較大的片狀或塊狀固體。
6.根據權利要求1所述的一種內置螺旋彈簧加填充和輔助氣室的復合空氣彈簧，其特征在于填充物(6)是粘度較大的可流動物質。
7.根據權利要求1所述的一種內置螺旋彈簧加填充和輔助氣室的復合空氣彈簧，其特征在于下定位套(5)和下安裝板(7)組合成一體。
8.根據權利要求1所述的一種內置螺旋彈簧加填充和輔助氣室的復合空氣彈簧，其特征在于填充物(6)是散裝顆粒物料。
全文摘要
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的先天不足是造成車輛運行中側擺嚴重的重要原因。它導致了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，本發明就是針對這一難題開發的內置式螺旋彈簧和填充物及輔助氣室組合的復合空氣彈簧。它能通過向氣囊內填充散裝物料或大塊固體物料等來調節空氣彈簧的靜態剛度，在車運行中內置彈簧能有效地補償被動式空氣彈簧的動態剛度；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。
文檔編號F16F9/50GK102330789SQ201110199068
公開日2012年1月25日 申請日期2011年7月17日 優先權日2011年7月17日
發明者賀劼 申請人:賀劼