CN105090319A - 一种空气弹簧及使用该空气弹簧的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空气弹簧及使用该空气弹簧的车辆，空气弹簧包括气囊和辅助气室，辅助气室与气囊之间设有用于气流流动的连通通道，所述气囊与所述辅助气室中的一个上转动装配有封闭结构，所述封闭结构在空气弹簧正常工作时具有让开所述连通通道的让开位和在受到惯性作用力时将所述连通通道进行关闭的关闭位。本发明中的空气弹簧在车辆受到较大惯性力时能够快速提高气囊刚度，满足了乘客的需求。

Description

一种空气弹簧及使用该空气弹簧的车辆
技术领域
本发明涉及一种空气弹簧，此外，本发明还涉及一种使用该空气弹簧的车辆。
背景技术
在目前的商用车及部分乘用车领域，由于空气悬架相对于板簧悬架舒适性好，寿命高，对高频振动的吸收和隔声性能等均良好，所以，诸多优点使空气悬架在车辆上的应用在逐年增加。空气弹簧单元是空气悬架中的核心部件，空气弹簧的设计好坏直接影响到悬架的性能优劣。但是，由于空气弹簧和整车重量的匹配问题，导致目前很多车型会出现，空气悬架的乘坐舒适性比较好，但紧急制动时抗俯仰的特性有明显不足。这样出现制动点头量过大或加速后仰量过大等问题，严重时会出现频繁撞击限位块，大幅降低乘坐的舒适性及限位块等部件的使用寿命。
中国专利CN102245926A公开了一种空气弹簧，包括气囊、副气室，气囊与副气室之间通过连通通道连通，该空气弹簧在车辆紧急制动或突然加速的过程中，气囊与副气室之间的体积将会变小，在体积变小的过程中空气弹簧的刚度可以有效的得到提高，但是该空气弹簧的体积在变化过程中比较缓慢，不能很快的对空气弹簧的刚度进行改变，当车辆在紧急制动或突然加速时，这种空气弹簧的刚度就不能及时的得到改善，从而影响到车辆的舒适性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在车辆受到较大惯性力时能够快速提高气囊刚度的空气弹簧。同时，本发明还提供一种使用该空气弹簧的车辆。
为了实现上述目的，本发明提供一种空气弹簧的技术方案：（此处与权利要求的内容相同，不再进行赘述）；
本发明还提供一种车辆的技术方案，（此处与权利要求的内容相同，不再进行赘述）；
本发明相对现有技术的有益效果：车辆在正常行驶时，辅助气室空腔中的空气和气囊的空气连通，增大气囊内部的总的空气体积，气囊的刚度会较低，车辆具有较好的乘坐舒适性。在紧急制动或加速时，封闭结构能够感受到车辆的惯性力，将连通通道进行打开或关闭，从而改变了气囊的刚度的特性，有效抑制了紧急制动和加速时的点头和后仰量。提高了舒适性和安全性，同时减小撞击限位块的概率，提高的零部件的使用寿命。本发明的空气弹簧结构简单，成本低，效果好，工程应用价值非常强。
附图说明
图1是本发明空气弹簧在车辆正常行驶时的工作图；
图2为车辆紧急制动时，气囊内部刚度变化原理图；
图3为车辆急加速时，气囊内部刚度变化原理图。
具体实施方式
本发明实施例中的车辆如图1-图3所示：车辆包括车体，车体上设置有空气弹簧，空气弹簧，包括气囊1和辅助气室3，辅助气室3与气囊1之间设有用于气流流动的连通通道，所述气囊与所述辅助气室中的一个上转动装配有封闭结构，所述封闭结构在空气弹簧正常工作时具有让开所述连通通道的让开位和在受到惯性作用力时将所述连通通道进行关闭的关闭位。在本实施例中，所述连通通道为通气孔，所述通气孔的孔口设置于所述辅助气室的顶部。封闭结构包括在受到惯性作用力时双向摆动的封闭板，所述封闭板通过转轴7铰接于所述气囊中。所述封闭板包括两个圆形封闭板，两个圆形封闭板相互交叉设置且两个圆形封闭板的直径重合，所述圆形封闭板的外周面与所述通气孔密封配合。这两个圆形封闭板构成X形结构，所述封闭板的下方悬设有用于增加封闭板惯性作用力的重物。在本实施例中，所述重物为摆球4，所述摆球通过连杆6固连于所述封闭板的中心位置处，在气囊的上端安装有气囊盖板8，通过空气弹簧通过辅助气室3上设置的底座安装孔5将其与车体固连。
在正常行驶的平坦路面上，由于摆球4的自身重力作用，摆球连杆6呈竖直状态，X型扇叶在连通孔处于开启状态，主气室空腔V1与副气室空腔V2连通。此时，气囊内部的气体体积为V=V1+V2，由于气体体积大，可压缩量较大，气囊的刚度较低，有利于行驶平顺性和舒适性。
在车辆急制动时，由于惯性力的作用，摆球4即向前摆动，通过连杆6带动X型扇叶绕扇叶转轴7进行顺时针转动，旋转后的X型扇叶会将连通孔封闭，封闭后气囊1中的空气体积仅剩有主气室空腔的体积，那么制动状态下的气囊总体积为Vb=V1。这样，由于气体体积的显著减小，直接导致前悬架气囊的可压缩量减小，气囊的刚度直接增大。从而有效抑制了制动时的车辆悬架的下沉量，即有效减小了点头量以及车架的限位块撞击车桥的可能性。对于一般制动工况，由于惯性力的作用较小，摆球4向前摆动的量较小，扇叶转轴7转动角度小，但同样能够使连通孔的气体流通的量减小，同样能够一定程度的增加气囊的刚度，达到抑制制动点头的效果。
在车辆急加速时，同样由于惯性力的作用，摆球4即向后摆动，通过摆球连杆6带动X型扇叶绕扇叶转轴7进行逆时针转动，旋转后的X型扇叶会将连通孔封闭，封闭后气囊1中的空气体积仅剩有主气室空腔的体积，那么制动状态下的气囊总体积为Vb=V1。这样，由于气体体积的显著减小，直接导致后悬架气囊的可压缩量减小，气囊的刚度直接增大。从而有效抑制了制动时的车辆悬架的下沉量，即有效减小了点头量以及车架的限位块撞击车桥的可能性。对于一般加速工况，由于惯性力的作用较小，摆球4向后摆动的量较小，扇叶转轴7转动角度小，但同样能够使连通孔的气体流通的量减小，同样能够一定程度的增加气囊的刚度，达到抑制加速后仰的效果。
通过上述气囊在车辆的前、后空气悬架上的应用，在急制动和急加速时，能够自适应地对车辆的俯仰量进行有效抑制。从而有效保证了车辆在平直道路上行驶的舒适性，同时保证了车辆制动和加速工况的行驶安全性及悬架部件的寿命。本发明的空气弹簧总成结构简单、成本低、性能好，工程应用价值极高。
在其他实施例中，封闭结构中的摆球也可以不设，将封闭结构设置成三个绕转轴圆周均布的封闭板，在空气弹簧正常工作时，这三个封闭板处于平衡状态，而且保证连通通道畅通，在受到惯性作用力时三个封闭板中的一个能将通气孔密封。
在其他实施例中，封闭结构也可以包括一个连杆，连杆的下端设置有如本实施例中呈X型的两个封闭板，连杆铰接在气囊中且位于通气孔的上方，在空气弹簧受到惯性力时，连杆可以摆动同时带动封闭板摆动，封闭板将连通通道封闭，从而增加空气弹簧的刚度。
本发明还提供一种空气弹簧的实施例：如图1-图3所示，在上述实施例中，已经就车辆中的空气弹簧的结构做出了具体说明，在本实施例中不再详述。

Claims (8)

1.一种空气弹簧，包括气囊和辅助气室，辅助气室与气囊之间设有用于气流流动的连通通道，其特征在于：所述气囊与所述辅助气室中的一个上转动装配有封闭结构，所述封闭结构在空气弹簧正常工作时具有让开所述连通通道的让开位和在受到惯性作用力时将所述连通通道进行关闭的关闭位。
2.根据权利要求1所述的空气弹簧，其特征在于：所述连通通道为通气孔，所述通气孔的孔口设置于所述辅助气室的顶部。
3.根据权利要求2所述的空气弹簧，其特征在于：所述封闭结构包括在受到惯性作用力时双向摆动的封闭板，所述封闭板通过转轴铰接于所述通气孔的孔沿处。
4.根据权利要求3所述的空气弹簧，其特征在于：所述封闭板包括两个圆形封闭板，两个圆形封闭板相互交叉设置且两个圆形封闭板的直径重合，所述圆形封闭板的外周面与所述通气孔密封配合。
5.根据权利要求3或4所述的空气弹簧，其特征在于：所述封闭板的下方悬设有用于增加封闭板惯性作用力的重物。
6.根据权利要求5所述的空气弹簧，其特征在于：所述重物为摆球，所述摆球通过连杆固连于所述封闭板的中心位置处。
7.根据权利要求1所述的空气弹簧，其特征在于：所述气囊的上端安装有气囊盖板，所述辅助气室的下端设置有底座安装孔。
8.一种车辆，包括车体、空气弹簧，其特征在于：所述空气弹簧包括权利要求1-7中任意一项所述的空气弹簧。
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