專利名稱：一種充液調靜剛度和浮動節流板調動剛度的空氣彈簧的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種車輛空氣懸架用的充液調靜剛度和浮動節流板調節動剛度的空氣彈簧。這種空氣彈簧尤其適應于載客大巴、城市公交大巴、貨運車輛，也適應于軌道交通車輛、特種車輛和高級轎車。
技術背景為了改善汽車的行駛平順性，提高乘坐的舒適性和操縱穩定性，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，為了進一歩改善空 氣彈簧的剛度調節特性，以利其更適用于人們對車輛性能不斷提高的要求，人們開發出了半主動和主動式空氣懸架。在主動式空氣懸架系統中對于空氣彈簧的剛度調節，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動剛度。這種動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，來調節空氣彈簧的動剛度。它的主要不足首先在干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，常導致系統控制失效并出現相反的效果。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ロ開度的大、中、小。這種剛度的調節不是連續的。空氣彈簧的剛度是人為根據路況選擇的。在工程實際中，人們并不是以需要值來制作氣囊，而是以需要值為參照，在已有的氣囊產品中選擇理論剛度接近的氣囊產品應用到生產實際中。這里就出現了ー個 空氣彈簧的靜剛度誤差問題，當然，理論計算也是有誤差的，它們都需要有一種調節方式能在實際使用中對空氣彈簧的靜剛度進行調節，以滿足實際需求。
發明內容本實用新型的目的就是要研發出ー種低成本，簡單可靠、響應快捷和方便實用的靜剛度調節和動剛度自適應調節的空氣彈簧。本實用新型的解決方法是一種由浮動節流板調節動剛度的空氣彈簧，由氣囊I、上安裝板2、上限位膠塊3、節流調節板4、下安裝座5、下限位支座6、閘閥7和單向閥8組合而成；下限位支座6與下安裝座5保持同軸安裝固定，下限位支座6與下安裝座5高度一致，也可稍高一點；節流調節板4由彈性較好的橡膠材料制成，或由彈性較好的塑膠材料或金屬材料制成；節流調節板4的外徑比氣囊I在下安裝座5同等高度部位的內徑稍小一點，節流調節板4直接放置在下限位支座6的頂平面上；閘閥7和單向閥8分別安裝固定在下安裝座5的底板上；節流調節板4的端面上，在與下安裝座5上部內孔和下限位支座6外圓之間的環形流通槽中心線相等的圓周上均布了數個直通小孔；在靠近節流調節板4的外圓，與外圓同心、直徑稍小于外圓直徑減去ー個直通孔直徑的圓周上又均布了ー些直通小孔；由節流調節板4將空氣彈簧分隔成了以氣囊I為主氣室，下安裝座5為副氣室的復合空氣彈簧；并由節流調節板4上靠中心圓周上的直通小孔組成了承擔車身和運載質量引發的動載所需調節空氣彈簧的動剛度調節的節流閥的節流ロ ；節流調節板4上所有的直通孔組成了應對路面階躍載荷引發的動載所需調節空氣彈簧的動剛度調節節流閥的節流ロ。它的靜剛度調節方法是由單向閥8充入經計算或試驗確定體積的化合液，充入的化合液占據了相同體積的壓縮空氣的容積，提高了空氣彈簧的靜剛度；反之，由閘閥7排出部分已充入的化合液，増加了相同體積的壓縮空氣的容積，就降低了空氣彈簧的靜剛度。它的動剛度調節過程是當車輛靜止和在較平穩的運行狀態時，車身上下運動不大，流經節流調節板4上內圈節流孔的氣流不多，其上下表面無壓差或壓差不大，節流調節板4在自重和其上下表面上的小量壓差作用下貼緊下安裝座5和下限位支座6的上部平面，由其靠中心圓周上的數個小孔連通氣囊I與下安裝座5，靠外圓周上均布的直通孔則被壓緊貼在附著在下安
裝座5上部壁體的氣囊壁上，不與下安裝座5的內部容腔相通；空氣彈簧的動剛度由氣囊I內容積加下安裝座5的內部容積和氣體的壓カ決定；當由車輛車體和運載質量引起的動載增加，就會在氣囊I和下安裝座5的容腔內自上而下的產生ー個壓カ遞降的壓カ場，氣體加速流經節流調節板4上內圈節流孔從氣囊I流向下安裝座5,節流調節板4上內圈節流孔會自動根據增大的動載和上安裝板2向下運動的速度調節氣囊I與下安裝座5間的氣體流動壓差，自動調高空氣彈簧的動剛度，平衡由車輛車體和運載質量引起的動載，減少車身的側擺，提高車輛的平順性和操縱穩定性；當車輛在運行中碰到路面凸塊時，此時會在下安裝座5與氣囊I內產生ー個由下至上的遞減的階躍壓カ沖擊波，該階躍壓カ波的沖擊使得節流調節板4從附著在下安裝座5上部壁體的氣囊壁上和下限位支座6的上表面離開，其上的直通小孔全部被打開，迅速加大了節流調節板4上的氣流通道，消除了節流調節板4上下的壓差，使空氣彈簧的動剛度為最低，以利于空氣彈簧的迅速被壓縮，減少路面凸塊對車身的沖擊，提高車輛的平順性。當車輛越過路面凸塊，階躍壓力波消失，節流調節板4迅速回落到附著在下安裝座5上部壁體的氣囊壁上和下限位支座6的上表面上，空氣彈簧的動剛度恢復到原來的狀態。本實用新型是針對現有的空氣彈簧的典型結構設計的，它無需對現有的空氣彈簧的結構作任何改動，只需根據原空氣彈簧的性能參數設計制作出一塊節流調節板4，也可是多塊組合，即可將原來的被動式空氣彈簧升級成為動剛度自適應調節的可變剛度空氣彈簧。有利于減少車身的側傾，提高車輛的平順性和操縱穩定性；有利于降低成本和空氣懸架的推廣使用。本實用新型的控制信號直接取自空氣彈簧內的壓力，將控制信號和調節指令合為一體，作用迅速、可靠，無響應時滯，空氣彈簧的動剛度調節能力大為提高；在保證了空氣彈簧的低振動頻率特性后，通過設置不同的主副氣室的容積和節流調節板4上數目不等的節流孔，可以有效地改善空氣彈簧的剛度特性曲線。由于將控制信號和調節指令合為一體，無需再有信號的采集處理系統和執行機構，無需ECU和控制軟件，成本大為下降；由于本實用新型的控制指令為主副氣室的壓差，空氣彈簧的剛度隨主副氣室的壓カ變化而自動調節，調節順暢連續。空氣彈簧的調節剛度特性曲線更為合理和可控。
附圖I是本實用新型的結構原理圖。
具體實施方式
本實用新型的具體實施方式
是它的靜剛度調節方法是由單向閥8充入經計算或試驗確定體積的化合液，充入的化合液占據了相同體積的壓縮空氣的容積，提高了空氣彈簧的靜剛度；反之，由閘閥7排出部分已充入的化合液，増加了相同體積的壓縮空氣的容積，就降低了空氣彈簧的靜剛度。它的動剛度調節過程是當車輛靜止和在較平穩的運行狀態時，車身上下運動不大，流經節流調節板4上內圈節流孔的氣流不多，其上下表面無壓差 或壓差不大，節流調節板4在自重和其上下表面上的小量壓差作用下貼緊附著在下安裝座5上部壁體的氣囊壁上和下限位支座6的上部平面，由其靠中心的數個小孔連通氣囊I與下安裝座5，靠外圓周上均布的直通孔則被壓緊貼在附著在下安裝座5上部壁體的氣囊壁上，不與下安裝座5的內部容腔相通；空氣彈簧的動剛度由氣囊I內容積加下安裝座5的內部容積和氣體的壓カ決定；當由車輛車體和運載質量引起的動載增加，就會在氣囊I和下安裝座5的容腔內自上而下的產生ー個壓カ遞降的壓カ場，氣體加速由節流調節板4上內圈節流孔從氣囊I流向下安裝座5,節流調節板4上內圈節流孔會自動根據增大的動載和上安裝板2向下運動的速度調節氣囊I與下安裝座5間的氣體流動壓差，自動調高空氣彈簧的動剛度，平衡由車輛車體和運載質量引起的動載，減少車身的側擺，提高車輛的平順性和操縱穩定性；當車輛在運行中碰到路面凸塊時，此時會在下安裝座5與氣囊I的容腔內產生一個由下至上的遞減的階躍壓カ沖擊波，該階躍壓カ波的沖擊使得節流調節板4從附著在安裝座5上部壁體的氣囊壁上和下限位支座6的上表面離開，其上的直通小孔全部被打開，迅速加大了節流調節板4上的氣流通道，消除了節流調節板4上下的壓差，使空氣彈簧的動剛度為最低，以利于空氣彈簧的迅速被壓縮，減少路面凸塊對車身的沖擊，提高車輛的平順性。當車輛越過路面凸塊，階躍壓カ波消失，節流調節板4迅速回落到附著在下安裝座5上部壁體的氣囊壁上和下限位支座6的上表面上，空氣彈簧的動剛度恢復到原來的狀態。
權利要求1.一種充液調靜剛度和浮動節流板調動剛度的空氣彈簧，由氣囊(I)、上安裝板(2)、上限位膠塊(3)、節流調節板(4)、下安裝座(5)、下限位支座(6)、閘閥(7)和單向閥(8)組合而成；其特征在于下限位支座(6)與下安裝座(5)同軸安裝固定；下限位支座(6)與下安裝座(5)高度一致；閘閥(7)和單向閥(8)分別安裝固定在下安裝座(5)的底板上；節流調節板(4)由橡膠材料制成；節流調節板(4)的外徑比氣囊(I)在下安裝座(5)同等高度部位的內徑稍小一點，直接放置在下限位支座(6)的頂部平面上；節流調節板(4)的端面上，在與下安裝座(5)上部內孔和下限位支座(6)外圓之間的環形流通槽中心線相等的圓周上均布了數個直通小孔；靠近節流調節板⑷的外圓，與外圓同心、直徑稍小于外圓直徑減去ー個直通孔直徑的圓周上又均布了ー些直通小孔；由節流調節板(4)將空氣彈簧分隔成了以氣囊(I)為主氣室，下安裝座(5)為副氣室的復合空氣彈簧；并由節流調節板(4)上靠中心圓周的直通小孔組成了承擔車身和運載質量引發的動載所需調節空氣彈簧的動剛 度的節流閥的節流ロ ；節流調節板(4)上所有的直通孔組成了應對路面階躍載荷引發的動載所需調節空氣彈簧的動剛度節流閥的節流ロ。
專利摘要一種充液調靜剛度和浮動節流板調動剛度的空氣彈簧，由氣囊1、上安裝板2、上限位膠塊3、節流調節板4、下安裝座5、下限位支座6、閘閥7和單向閥8組成；下限位支座6與下安裝座5同軸安裝固定，與下安裝座5高度一致；閘閥7和單向閥8分別安裝固定在下安裝座5的底板上；節流調節板4直接放置在下限位支座6的頂部平面上；節流調節板4的端面上均布了兩圈節流直通小孔；由節流調節板4將空氣彈簧分隔成了以氣囊1為主氣室，下安裝座5為副氣室的復合空氣彈簧；并由節流調節板4上靠中心圓周的直通小孔組成了應對動載所需調節空氣彈簧的動剛度的節流閥的節流口；節流調節板4上所有的直通孔組成了應對路面階躍動載調節動剛度的節流口。
文檔編號F16F9/50GK202418392SQ20112039548
公開日2012年9月5日 申請日期2011年10月17日 優先權日2011年10月17日
發明者楊潔 申請人:楊潔