CN102330777A - 一种活塞调静刚度和隔膜节流孔调动刚度的空气弹簧 - Google Patents

一种活塞调静刚度和隔膜节流孔调动刚度的空气弹簧 Download PDF

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Abstract

汽车悬架系统中的空气弹簧对于提高车辆的平顺性、舒适性和保护道路及货物，限制超载至关重要。在目前普遍使用的被动式空气悬架系统中，由于空气弹簧静刚度与整车的匹配不尽合理，又不能进行个性化调节，导致了车辆在运行中侧摆现象比较严重，常使乘员和驾驶员产生晕眩和不适，严重地影响乘员的舒适性和驾驶员的安全驾驶。本发明就是针对这一难题开发的复合空气弹簧。该空气弹簧通过内置活塞能对空气弹簧的静刚度进行个性化调节，使之与整车的匹配合理；又能通过其隔膜上的节流孔调节其动态刚度，有效地提高了空气弹簧应对惯性动载时的动刚度，减少了车身的侧摆，提升了车辆的舒适性。

Description

一种活塞调静刚度和隔膜节流孔调动刚度的空气弹簧
一、技术领域：
本发明涉及一种车辆用被动式空气悬架的空气弹簧，它由内置活塞调节静刚度，动刚度则由隔膜上的固定节流孔调节。这种空气弹簧尤其适应于载客大巴，城市公交大巴，也适应于货运大卡车和轨道交通车辆，及特种车辆的被动式空气悬架系统和油气悬架系统。
二、背景技术：
为了改善汽车的行驶平顺性，提高乘坐的舒适性，减轻车辆对道路和货物的损坏，发达国家在其运载车辆的悬架系统中广泛地采用了空气弹簧。我国近年来也在大力推广和强制性采用空气弹簧。在不断发展的空气弹簧技术中，为了进一步改善空气弹簧的刚度调节特性，以利其更适用于车辆载荷的变化，人们开展了深入的探索。在目前普遍使用的被动式空气悬架系统中，由于空气弹簧的抗侧倾刚度较低，导致了车辆在运行中侧摆现象比较严重，常使乘员和驾驶员产生晕眩和不适，严重地影响乘员的舒适性和驾驶员的安全驾驶。导致这种现象的主要原因之一是：空气弹簧的静刚度无法根据整车的参数合理匹配和个性化调节。其二就是：空气弹簧的动刚度不能跟随动载调节。
三、发明内容：
本发明的目的就是要研发出一种低成本，简单可靠、能跟随动载的变化自动提高动刚度，又能个性化调节静刚度的复合空气弹簧。
本发明的解决方法是：这种活塞调静刚度和隔膜节流孔调动刚度的空气弹簧，由气囊1、上安装板2、下安装板3、活塞4、缸筒5、调节螺栓6、锁紧螺母7和隔膜8组合而成。在下安装板3的上平面中心位置安装固定缸筒5，活塞4套装在缸筒5内，调节螺栓6安装在下安装板3的中心位置上，其上部顶在活塞4的下平面上，下部伸出下安装板3的下平面，并留有调节行程。锁紧螺母7安装在调节螺栓6的下部；在气囊1的内壁上设置了隔膜8，隔膜8可以是一块，也可以是几块；隔膜8可与气囊1制作成一体，也可分开制作，再采用胶粘合成或热粘胶或机械连接的方式合成；隔膜8的安装位置和块数可根据不同车型的要求而定；在隔膜8上设置了节流小孔；该节流小孔的孔径和数量可根据不同车型的要求设置。这种复合空气弹簧的静刚度调节方法是：松开锁紧螺母7，旋动调节螺栓6推动活塞4在缸筒5内向上移动，活塞4在缸筒5内的向上移动就拓大了活塞4底面与缸筒5底部之间的容积，它减少了气囊1内容纳气体的等量容积，调高了空气弹簧的静刚度。反之，反向旋动调节螺栓6就会使调节螺栓6下移，活塞4由于气囊1内气体压力的作用随之在缸筒5内向下移动，减小了活塞4底面与缸筒5底部之间的容积，增加了气囊1内容纳气体的等量容积；从而达到了调低空气弹簧静刚度的目的。
本发明的动刚度调节方法是：由于隔膜8将气囊1分隔成了主副气室，并在隔膜8上设置了节流小孔，当气囊1没有被压缩时，它们连通了气囊1的各个分气室，气囊1内的容积没改变，空气弹簧的静刚度不变；而只要气囊1被压缩，就会有气体在气囊1的各个分气室间流动，此时，该小孔就会产生气阻，改变空气弹簧的动刚度，且使空气弹簧的动刚度随气囊1运动的速度而变化。动载越大，气囊1运动的速度就越大，该小孔所产生气阻就越大，空气弹簧的动刚度就增加得更快。
本发明结构简单，成本低廉，安装方便，性能可靠，是一种能有效地对空气弹簧的静动刚度进行有效调节的复合式空气弹簧。
四、附图说明：
附图1是本发明的结构原理图。
五、具体实施方式：
本发明的具体实施方式是：本发明的静刚度调节方法是：松开锁紧螺母7，旋动调节螺栓6，推动活塞4在缸筒5内向上移动，活塞4在缸筒5内的向上移动就拓大了活塞4底面与缸筒5底部之间的容积，减少了气囊1内容纳气体的等量容积，调高了空气弹簧的静刚度。反之，反向旋动调节螺栓6就会使调节螺栓6下移，活塞4由于气囊1内气体压力的作用随之在缸筒5内向下移动，减小了活塞4底面与缸筒5底部之间的容积，增加了气囊1内容纳气体的等量容积；从而达到了调低空气弹簧静刚度的目的。本发明的动刚度调节方法：由于隔膜8将气囊1分隔成了主副气室，并在隔膜8上设置了节流小孔，当气囊1没有被压缩时，它连通了气囊1的各个分气室，气囊1内的容积没改变，空气弹簧的静刚度不变；而只要气囊1被压缩，就会有气体在气囊1的各个分气室间流动，此时，该小孔就会产生气阻，改变空气弹簧的动刚度，且使空气弹簧的动刚度随气囊1运动的速度而变化。动载越大，气囊1运动的速度就越大，小孔所产生气阻就越大，空气弹簧的动刚度就增加得更快。

Claims (6)

1.一种活塞调静刚度和隔膜节流孔调动刚度的空气弹簧，由气囊(1)、上安装板(2)、下安装板(3)、活塞(4)、缸筒(5)、调节螺栓(6)、锁紧螺母(7)和隔膜(8)组合而成；其特征在于：在下安装板(3)的上平面中心位置安装固定缸筒(5)，活塞(4)套装在缸筒(5)内，调节螺栓(6)安装在下安装板(3)的中心位置上，其上部顶在活塞(4)的下平面上，下部伸出下安装板(3)的下平面，并留有调节行程；锁紧螺母(7)安装在调节螺栓(6)的下部；在气囊(1)的内壁上设置了隔膜(8)，在隔膜(8)上设置了节流小孔；本发明的静刚度调节方法是：松开锁紧螺母(7)，旋动调节螺栓(6)推动活塞(4)在缸筒(5)内向上移动，就拓大了活塞(4)底面与缸筒(5)底部之间的容积，减少了气囊(1)内容纳气体的等量容积，调高了空气弹簧的静刚度；反之，旋动调节螺栓(6)使调节螺栓(6)下移，活塞(4)由于气囊(1)内气体压力的作用随之在缸筒(5)内向下移动，减小了活塞(4)底面与缸筒(5)底部之间的容积，增加了气囊(1)内容纳气体的等量容积；从而达到了调低空气弹簧静刚度的目的；本发明的动刚度调节方法是：由于隔膜(8)将气囊(1)分隔成了主副气室，并在隔膜(8)上设置了节流小孔，当气囊(1)没有被压缩时，它们连通了气囊(1)的主副气室，气囊(1)内的容积没改变，空气弹簧的静刚度不变；而只要气囊(1)被压缩，就会有气体在气囊(1)的主副气室间流动，此时，该小孔就会产生气阻，改变空气弹簧的动刚度，且使空气弹簧的动刚度随气囊(1)运动的速度而变化；动载越大，气囊(1)运动的速度就越大，该小孔所产生气阻就越大，空气弹簧的动刚度就增加得更快。
2.根据权利要求1所述的一种活塞调静刚度和隔膜节流孔调动刚度的空气弹簧，其特征在于：隔膜(8)与气囊(1)一次成型。
3.根据权利要求1所述的一种活塞调静刚度和隔膜节流孔调动刚度的空气弹簧，其特征在于：隔膜(8)与气囊(1)分体成型后，再采用胶粘或热粘胶合或机械连接合成。
4.根据权利要求1所述的一种活塞调静刚度和隔膜节流孔调动刚度的空气弹簧，其特征在于：隔膜(8)在气囊(1)内的安装位置可根据不同车型的要求确定。
5.根据权利要求1所述的一种活塞调静刚度和隔膜节流孔调动刚度的空气弹簧，其特征在于：隔膜(8)在气囊(1)内的块数可根据不同车型的要求确定。
6.根据权利要求1所述的一种活塞调静刚度和隔膜节流孔调动刚度的空气弹簧，其特征在于：隔膜(8)上节流孔的大小和数量可根据不同车型的要求确定。
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