CN102705419B - 空气弹簧减振器和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空气弹簧减振器，包括壳体和活塞缸，壳体包括第一端部、第二端部和设置在第一端部和第二端部之间的弹性壳体，壳体套设在活塞缸上，活塞缸的活塞杆固定连接至第一端部，活塞缸的缸筒固定连接至第二端部，空气弹簧减振器还包括至少一个阻尼调节装置，阻尼调节装置包括副气室和阻尼块，其中：副气室设置在壳体上，壳体上设置有副气口，副气室通过副气口与气源连通，副气室上设置有开口，阻尼块可伸缩地设置在开口处并密封开口，通过调节副气室内的气压调节阻尼块对活塞杆的压力，从而调节活塞杆运动时受到的阻力。本发明还提出一种车辆。通过本发明的技术方案，能够进行阻尼调节，优化减振器的减振性能。

Description

空气弹簧减振器和车辆

技术领域

本发明涉及车辆减振技术领域，具体而言，涉及一种空气弹簧减振器和一种车辆。

背景技术

目前，国内生产的汽车及驾驶室采用的减振器大多为液压减振器，液压减振器一般分为螺旋弹簧减振器和空气弹簧减振器。其中：螺旋弹簧减振器利用金属弹簧本身的弹性作用，其刚度是个定值，不可调节，减振效果差，并且其寿命低，易疲劳断裂，使用受到限制；而空气弹簧减振器通过调节空气的压力值，使得空气弹簧的刚度得以改变，驾驶室无论在空载或满载的情况下都能获得较满意的刚度值，并且配合高度阀的作用，可以实现刚度的自动调节。

随着用户对减振性能提出的要求越来越高，在路况不佳时，车身的振动比普通路况下大的多，长时间的振动会使驾驶员产生眩晕、疲劳的不良反应，而市面上的空气弹簧减振器只能实现刚度的调节，不能实现阻尼的调节，不能很好地满足用户的需求。

因此，如何能够在路况不佳时增大阻尼，降低车身的振动，从而提高驾驶员的舒适性和安全性，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种新的空气弹簧减振器，能够进行阻尼调节，优化减振器的减振性能。

有鉴于此，本发明提出了一种空气弹簧减振器，包括壳体和活塞缸，所述壳体包括第一端部、第二端部和设置在所述第一端部和所述第二端部之间的弹性壳体，所述壳体套设在所述活塞缸上，所述活塞缸的活塞杆固定连接至所述第一端部，所述活塞缸的缸筒固定连接至所述第二端部，所述空气弹簧减振器还包括至少一个阻尼调节装置，所述阻尼调节装置包括副气室和阻尼块，其中：所述副气室设置在所述壳体上，所述壳体上设置有副气口，所述副气室通过所述副气口与气源连通，所述副气室上设置有开口，所述阻尼块可伸缩地设置在所述开口处并密封所述开口，通过调节所述副气室内的气压调节所述阻尼块对所述活塞杆的压力，从而调节所述活塞杆运动时受到的阻力。

在该技术方案中，通过主气室与副气室的气压差，来控制阻尼块对活塞杆的压力，从而调节阻尼块与活塞杆之间的滑动摩擦力。通过该技术方案，实现了对空气弹簧阻尼的调节。增大副气室的气压，阻尼块对活塞杆的压力增大，阻尼块与活塞杆之间的滑动摩擦力相应增大，空气弹簧阻尼变大；相反，减小副气室的气压可以减小空气弹簧阻尼。这样在不同路况不同负荷下通过对空气弹簧阻尼的调节可以达到理想的减振效果。

优选地，所述阻尼调节装置还包括限位装置，用于对所述阻尼块缩入所述副气室内的缩入量进行限制。在该技术方案中，为防止阻尼块缩入副气室底部无法伸出，对阻尼块的缩入量进行限制。

优选地，还包括弹性元件，所述弹性元件的一端连接至所述副气室的内壁，另一端连接至所述阻尼块。在该技术方案中，不仅通过空气压力对阻尼块进行控制，还通过弹性元件的弹力对阻尼块进行控制。

优选地，所述弹性元件为弹簧。

优选地，在所述弹性元件设置有压缩的预紧力。在该技术方案中，弹性元件设置有压缩的预紧力，例如弹簧，设置为预压紧的状态，使其提供一个向外伸张的弹力。这样在主气室与副气室气压相等时，通过弹力提供阻尼块对活塞杆的压力。

优选地，所述壳体围成的气室与所述副气室连接至同一个气源。在该技术方案中，壳体围成的气室是指主气室，与副气室共用同一个气源可以简化系统的结构。

优选地，所述副气口与所述气源之间设置有调压阀，所述调压阀可调节所述副气室内的气压。在该技术方案中，通过调压阀调节副气室的气压从而使主气室与副气室产生压力差。

优选地，所述阻尼调节装置还包括副气管，所述副气室通过所述副气管连接至所述副气口。

优选地，所述阻尼块可向所述副气室内收缩，使所述阻尼块与所述活塞杆分离。在该技术方案中，有些情况下不需要使空气弹簧产生附加阻尼，通过操作使阻尼块与活塞杆分离，不产生滑动摩擦力即可实现。

优选地，所述阻尼块和所述活塞杆的接触部位均采用耐磨材料；或者，所述阻尼块的端面上设置有耐磨片，所述活塞杆上与所述阻尼块相应地设置有耐磨片。在该技术方案中，采用耐磨材料或者设置耐磨片可以使两个表面接触更充分，产生更好的摩擦效果，同时可使表面更耐磨，延长系统的使用寿命。

根据本发明的另一方面还提出一种车辆，安装有上述技术方案中任一项所述的空气弹簧减振器，通过阻尼的调节可以减小车身在路况较差时的振动，使车身更加平稳，增加驾驶员的舒适度。

通过上述技术方案，根据本发明的空气弹簧减振器通过调节主气室和副气室之间的气压差即可实现阻尼的调节，克服了现有相关技术中阻尼不可调节的缺陷，优化了空气弹簧减振器的减振性能；将其应用到车辆中时，通过阻尼的调节可以减小车身在路况较差时的振动，使车身更加平稳，增加驾驶员的舒适度。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的空气弹簧减振器的示意图；

图2是根据本发明第二实施例的弹簧减振器的副气室的示意图；

图3是根据本发明第三实施例的弹簧减振器的副气室的示意图。

图1至图3中的部件名称与附图标记之间的对应关系为：

1第一端部；2第二端部；3弹性壳体；4缸筒；5活塞杆；6副气室；7阻尼块；8弹簧；9调压阀；10副气管；11耐磨片；12主气室；13凸起；14副气口。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，根据本发明的实施例的空气弹簧减振器包括壳体和活塞缸，壳体包括第一端部1、第二端部2和设置在第一端部1和第二端部2之间的弹性壳体3，壳体套设在活塞缸上，活塞缸的活塞杆5固定连接至第一端部1，活塞缸的缸筒4固定连接至第二端部2，空气弹簧减振器还包括两个阻尼调节装置，阻尼调节装置包括副气室6和阻尼块7，其中：副气室6设置在壳体上，壳体上设置有副气口14，副气室通过副气口14与气源连通，副气室6上设置有开口，阻尼块7可伸缩地设置在开口处并密封开口，通过调节副气室6内的气压调节阻尼块7对活塞杆的压力，从而调节活塞杆5运动时受到的阻力。

其中，活塞缸和活塞杆5的配合是典型的液压阻尼结构，在相关技术中液压缸内充满了液压油并在内部分布了阻尼孔，活塞杆5与缸筒4的往复运动，导致液压油往复通过阻尼孔，将动能转化为了液压油与阻尼孔之间摩擦的热能，从而衰减振幅，达到减振的目的，但该阻尼值不能通过人为进行定量地调节。

在该技术方案中，通过主气室12与副气室6的气压差，来控制阻尼块7对活塞杆5的压力，从而调节阻尼块7与活塞杆5之间的滑动摩擦力。通过该技术方案，实现了对空气弹簧阻尼的调节。

具体而言，本技术方案的实现方式可以如图3中所示，将副气室的气口与壳体上的副气口直接对接，不需要气管连接，只需要将副气口设置在与活塞杆5相应的位置即可；另外，将壳体围成的主气室压力大于副气室6中的压力时，将阻尼块7顶入至副气室6的底部，在副气室6的气口处压力大于主气室的压力时，即可将阻尼块7推出至与活塞杆5接触，气口出的压力增大，阻尼块7对活塞杆5的压力增大，阻尼块7与活塞杆5之间的滑动摩擦力相应增大，空气弹簧减振器的阻尼变大；相反，减小副气室6的气压可以减小空气弹簧阻尼直至阻尼块7与活塞杆5分离。

当然，本技术方案中采用了阻尼块7可以与活塞杆5分离的方式，这样可以避免不需要阻尼块7调节阻尼时阻尼块7与活塞杆5之间发生摩擦，降低损耗，显然完全可以使副气室6、阻尼块7的尺寸设置成为使阻尼块始终接触活塞杆5的情形，同样可以通过调节副气室6的压力调节活塞杆5所受的摩擦力。另外，还可以在阻尼块7上和活塞杆5上的相应位置设置耐磨片11或者阻尼块7和活塞杆5的接触部位均采用耐磨材料，从而可以减小对活塞杆5和阻尼块7的磨损，延长空气弹簧减振器的使用寿命。这样，将本发明中的空气弹簧减振器应用到车辆中，在不同路况不同负荷下通过对空气弹簧阻尼的调节可以达到更加理想的减振效果。

在另一种具体实施方式中，如图2所示，可以在副气室6内设置限位装置，例如可以为如图中所示的凸起13，可以对阻尼块7的位置进行限制，防止在副气室6的气口设置在侧面时阻尼块7顶到副气室6的底部导致副气室6内的气压无法将阻尼块7推出。这样则可以将气口设置在副气室6的侧面，方便副气室6在空气弹簧减振器内的布置。当然，还可以增设副气管10，副气室6通过副气管10连接至壳体上的副气口，可以进一步方便副气室6的布置以及副气口14在壳体上的位置的选择。本实施方式中显然也可以增设耐磨片11，不再赘述。

作为一种优选实施方式，如图1所示，本发明中的空气弹簧减振器还包括弹性元件，在该实施例中，优选弹簧8作为弹性元件。弹簧8的一端连接至副气室6的内壁，另一端连接至阻尼块7。在该技术方案中，设置弹簧8一方面可以起到与前述实施例中的凸起13（见图2）相同的作用，即限制阻尼块7的位置，防止在副气室6的气口设置在侧面时阻尼块7顶到副气室6的底部导致副气室6内的气压无法将阻尼块7推出；另一方面，可以将弹簧8设置为预压紧的状态，这样不仅通过空气压力对阻尼块进行控制，还通过弹簧8的弹力控制阻尼块与活塞杆5之间的压力，在主气室12与副气室6气压相等时，通过弹簧8即可提供阻尼块7对活塞杆5的压力，降低了对副气室6内气压的要求。

作为一种优选实施方式，主气室12与副气室6连接至同一个气源，这样可以简化系统的结构，降低成本。

优选地，副气口与气源之间设置有调压阀9，调压阀9可调节副气室6内的气压。在该技术方案中，通过调压阀9调节副气室6的气压，而不需直接调节气源的压力，调节更加方便。

需要说明的是，在不矛盾的前提下，本发明中的不同的技术方案完全可以相互组合，其均应在本发明的保护范围之内。其中，当主气室和副气室6使用的共同的气源时，则必须设置调压阀9采用实现阻尼调节，而仅使用弹性元件则只能为系统增加额外的单一的阻尼，不能进行调节。

另外，本实施例中也可以增设副气管10和耐磨片11，其效果与前述实施例中的副气管10和耐磨片11的效果一致，不再赘述。

将上述任一技术方案中所述的空气弹簧减振器安装至车辆，作为车辆的减振器，即可得到根据本发明的车辆的实施例，通过阻尼的调节可以减小车身在路况较差时的振动，使车身更加平稳，增加驾驶员的舒适度。

综上，根据本发明的空气弹簧减振器通过调节主气室和副气室之间的气压差即可实现阻尼的调节，克服了现有相关技术中阻尼不可调节的缺陷，优化了空气弹簧减振器的减振性能；将其应用到车辆中时，通过阻尼的调节可以减小车身在路况较差时的振动，使车身更加平稳，增加驾驶员的舒适度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空气弹簧减振器，包括壳体和活塞缸，所述壳体包括第一端部（1）、第二端部（2）和设置在所述第一端部（1）和所述第二端部（2）之间的弹性壳体（3），所述壳体套设在所述活塞缸上，所述活塞缸的活塞杆（5）固定连接至所述第一端部（1），所述活塞缸的缸筒（4）固定连接至所述第二端部（2），其特征在于，所述空气弹簧减振器还包括至少一个阻尼调节装置，所述阻尼调节装置包括副气室（6）和阻尼块（7），其中：

所述副气室（6）设置在所述壳体上，所述壳体上设置有副气口（14），所述副气室（6）通过所述副气口（14）与气源连通，所述副气室（6）上设置有开口，所述阻尼块（7）可伸缩地设置在所述开口处并密封所述开口，通过调节所述副气室（6）内的气压调节所述阻尼块（7）对所述活塞杆（5）的压力，从而调节所述活塞杆（5）运动时受到的阻力。

2.根据权利要求1所述的空气弹簧减振器，其特征在于，所述阻尼调节装置还包括限位装置（13），用于对所述阻尼块（7）缩入所述副气室（6）内的缩入量进行限制。

3.根据权利要求1所述的空气弹簧减振器，其特征在于，还包括弹性元件，所述弹性元件的一端连接至所述副气室（6）的内壁，另一端连接至所述阻尼块（7）。

4.根据权利要求3所述的空气弹簧减振器，其特征在于，所述弹性元件为弹簧（8）。

5.根据权利要求3所述的空气弹簧减振器，其特征在于，在所述弹性元件设置有压缩的预紧力。

6.根据权利要求5所述的空气弹簧减振器，其特征在于，所述壳体围成的气室与所述副气室（6）连接至同一个气源。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的空气弹簧减振器，其特征在于，所述副气口（14）与所述气源之间设置有调压阀（9），所述调压阀（9）可调节所述副气室（6）内的气压。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的空气弹簧减振器，其特征在于，所述阻尼调节装置还包括副气管（10），所述副气室通过所述副气管（10）连接至所述副气口（14）。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的空气弹簧减振器，其特征在于：

所述阻尼块（7）和所述活塞杆（5）的接触部位均采用耐磨材料；或者，

所述阻尼块（7）的端面上设置有耐磨片（11），所述活塞杆（5）上与所述阻尼块（7）相应地设置有耐磨片（11）。

10.一种车辆，其特征在于，安装有至少一个如权利要求1至9中任一项所述的空气弹簧减振器。

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