CN105202095A - 适用于纵向互联空气悬架的双气室空气弹簧 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种适用于纵向互联空气悬架的双气室空气弹簧，最外部是外气室囊皮，外气室囊皮上端与上盖板固定且密封连接，下端与下盖板固定且密封连接，上盖板、外气室囊皮以及下盖板封闭成外气室；外气室内部设有活塞套、活塞和内气室囊皮，上盖板、内气室囊皮、活塞以及下盖板封闭成内气室；通过管路连接车辆前后轴处空气弹簧间内气室，构成了纵向互联空气悬架，内气室参与纵向互联，而外气室不参与纵向互联，在较大程度上发挥传统互联空气悬架行驶平顺性良好的优点，可缓和路面冲击，同时改善轮胎接地性。当车辆处于静载荷分布不均的状态时，由于外气室间未参与互联，使得外气室间产生气压差，阻止车身进一步俯仰，保证车身具有一定侧倾刚度。

Description

适用于纵向互联空气悬架的双气室空气弹簧

技术领域

本发明涉及汽车减振技术领域，具体来说涉及一种用于汽车纵向互联空气悬架的空气弹簧。

背景技术

空气弹簧由于其优良的减振性及高度可自由调节的特点在汽车领域的应用日益广泛。随着人们对车辆行驶平顺性和操纵稳定性要求的不断提高，新的悬架结构应运而生，互联空气悬架便是其中之一。将传统空气悬架的空气弹簧通过管路连接，使空气弹簧间可以进行气体交换，构成互联式空气悬架。互联空气悬架又分为横向互联与纵向互联两种，其中利用管路将车辆同一侧的前后两个空气弹簧进行连接的空气悬架即为纵向互联空气悬架。

现有的空气弹簧在纵向互联之后，由于管路的连接，前后空气弹簧气室气压将始终保持一致，使车辆俯仰刚度降低至接近于零，在静载荷分布不均时，车身俯仰加剧。因此纵向互联空气悬架多用于以牵引销为俯仰轴线的重型汽车的挂车部分，而未能实现在客车、轿车上的应用。

发明内容

本发明针对目前空气悬架的空气弹簧纵向互联后，车身俯仰刚度降低接近于零，在静载荷分布不均时，车身俯仰角加剧这一问题提出了一种适用于纵向互联空气悬架的双气室空气弹簧。

本发明采用的技术方案是：本发明最外部是外气室囊皮，外气室囊皮上端与上盖板固定且密封连接，下端与下盖板固定且密封连接，上盖板、外气室囊皮以及下盖板封闭成外气室；下盖板上开一个连通外界与外气室的充气孔；外气室内部设有活塞套、活塞和内气室囊皮，活塞套和活塞均为圆柱形套筒结构，活塞上端可从活塞套下端伸入活塞套内，活塞上端上端面是敞口，与活塞套相连通；活塞套的上端固定连接上盖板的底面，内气室囊皮的上端固定且密封连接上盖板的底面，内气室囊皮的下端固定且密封连接活塞的上端；活塞的下端固定且密封连接下盖板，上盖板、内气室囊皮、活塞以及下盖板封闭成内气室；上盖板的中心处连接与内气室相通的互联气嘴。

本发明采用上述技术方案后具有的有益效果：

本发明通过管路连接车辆前后轴处空气弹簧间内气室的方式，构成了纵向互联空气悬架，内气室参与纵向互联，而外气室不参与纵向互联，在较大程度上发挥传统互联空气悬架行驶平顺性良好的优点，可缓和路面冲击，提高行驶平顺性，同时改善轮胎接地性。当车辆处于静载荷分布不均的状态时，由于外气室间未参与互联，使得外气室间产生气压差，阻止车身进一步俯仰，保证车身具有一定侧倾刚度。通过合理分配内、外气室初始容积比，可在较大程度上发挥互联效果的同时，把车身俯仰角控制在合理范围。

附图说明

下面结合附图对本申请作进一步说明。

图1是本发明适用于纵向互联空气悬架的双气室空气弹簧的结构示意图；

图2是图1所示本发明应用于纵向互联空气悬架时的工作状态示意图；

图中：1.互联气嘴；2.上盖板；3.活塞套；4.外气室囊皮；5.内气室囊皮；6.活塞；7.外气室；8.下盖板；9.内气室；10.充气嘴；11.管路；12.三通管充气口。

具体实施方式

如图1所示，本发明最外部有一个外气室囊皮4，外气室囊皮4上端与上盖板2固定且密封连接，下端与下盖板8固定且密封连接，上盖板2、外气室囊皮4、下盖板8封闭成空气弹簧的外气室7。下盖板8上开一个连通外界与外气室7的充气孔，在充气孔处连接充气嘴10，通过充气嘴10为外气室7内充入高压空气。

在外气室7内部设有活塞套3、活塞6和内气室囊皮5。其中活塞套3为圆柱形套筒结构，活塞6也为圆柱形套筒结构，活塞6上端可从活塞套3下端伸入活塞套3内，活塞6的上端面是敞口结构，敞口与活塞套3相连通。在活塞套3和活塞6之间设置内气室囊皮5。

活塞套3的上端固定连接上盖板2的底面，使活塞套3可随上盖板2一起上下运动。内气室囊皮5位于活塞套3和活塞6之间，内气室囊皮5的上端固定且密封连接上盖板2的底面，内气室囊皮5的下端固定且密封连接活塞6的上端，活塞6的下端固定且密封连接下盖板8，使活塞6可随下盖板8一起上下运动。上盖板2、内气室囊皮5、活塞6、下盖板8封闭成空气弹簧的内气室9。这样，使外气室7包裹住内气室9且两者互不连通，内气室9和外气室7都为环形腔室，通过上盖板2与下盖板8的相对轴线运动来改变内气室9与外气室7的容积，达到改变弹簧动刚度的目的。

上盖板2为圆柱体结构，下盖板8也为圆柱体结构，上盖板2与下盖板8的中心轴线相重合。活塞套3和活塞6共中心轴线，该中心轴线与上盖板2和下盖板8的中心轴线相重合。在上盖板2的中心处连接互联气嘴1，互联气嘴1与内气室9相通。

参见图2，本发明应用在纵向互联空气悬架时，通过上盖板2连接车身，通过下盖板5连接车桥。在车辆前后轴处各安装一个本发明双气室空气弹簧，两个双气室空气弹簧互联时，由管路11将两个互联气嘴1相连接，两个内气室9之间可以发生气体交换，构成纵向互联空气悬架。在管路11上安装三通管充气口12，通过三通管充气口12为两个内气室9充入高压空气。当车辆载荷发生变化或受到路面冲击时，本发明双气室空气弹簧高度发生改变，改变了内外气室的气压，实现了空气弹簧力的改变。

当车辆前后车轮处的路面输入存在较大差异时，前后轴处的两个双气室空气弹簧的变形程度不同，两个双气室空气弹簧间存在压力差，使得两个双气室空气弹簧的内气室9之间发生气体交换，且路面输入差异越大越有利于气体交换。以前轴车轮遭遇路面“凸起”为例，前轴车轮与车身向上运动，前轴处的双气室空气弹簧（如图2左侧的双气室空气弹簧）被压缩，即前轴处双气室空气弹簧的上盖板2与下盖板8的直线距离变小，内气室9的气压明显增大，空气通过前轴处的双气室空气弹簧内气室9经过管路11流入后轴处的双气室空气弹簧（如图2右侧的双气室空气弹簧）的内气室9，后轴处的双气室空气弹簧则有拉伸的趋势，把后轴处的车轮向下“压”，车身向上举，使车身保持相对水平，同时改善轮胎接地性，保留了传统互联空气悬架的优越性。由于互联，前后轴处的双气室空气弹簧的内气室9的气压将保持一致。当车辆处于静载荷分布不均的状态时，车辆前后轴处的双气室空气弹簧变形程度不同。由于前后轴的外气室7保持独立，故车身产生俯仰后，前后轴处的外气室7存在气压差，造成前后空气弹簧力差异，整体上形成与车身俯仰方向相反的弹性回复力偶矩，阻止车身进一步俯仰，保证车身具有一定侧倾刚度。通过合理分配内外气室初始容积比，可把车身俯仰角控制在合理范围。

Claims (5)

1.一种适用于纵向互联空气悬架的双气室空气弹簧，其特征是：最外部是外气室囊皮（4），外气室囊皮（4）上端与上盖板（2）固定且密封连接，下端与下盖板（8）固定且密封连接，上盖板（2）、外气室囊皮（4）以及下盖板（8）封闭成外气室（7）；下盖板（8）上开一个连通外界与外气室（7）的充气孔；外气室（7）内部设有活塞套（3）、活塞（6）和内气室囊皮（5），活塞套（3）和活塞（6）均为圆柱形套筒结构，活塞（6）上端可从活塞套（3）下端伸入活塞套（3）内，活塞（6）上端上端面是敞口，与活塞套（3）相连通；活塞套（3）的上端固定连接上盖板（2）的底面，内气室囊皮（5）的上端固定且密封连接上盖板（2）的底面，内气室囊皮（5）的下端固定且密封连接活塞（6）的上端；活塞（6）的下端固定且密封连接下盖板（8），上盖板（2）、内气室囊皮（5）、活塞（6）以及下盖板（8）封闭成内气室（9）；上盖板（2）的中心处连接与内气室（9）相通的互联气嘴（1）。

2.根据权利要求1所述适用于纵向互联空气悬架的双气室空气弹簧，其特征是：内气室（9）和外气室（7）都为环形腔室。

3.根据权利要求1所述适用于纵向互联空气悬架的双气室空气弹簧，其特征是：上盖板（2）、下盖板（8）、活塞套（3）和活塞（6）的中心轴线相重合。

4.根据权利要求1所述适用于纵向互联空气悬架的双气室空气弹簧，其特征是：上盖板（2）和下盖板（8）都为圆柱体结构。

5.根据权利要求1所述适用于纵向互联空气悬架的双气室空气弹簧，其特征是：充气孔处连接充气嘴（10），通过充气嘴（10）为外气室（7）内充入高压空气。