CN111043219A - 一种弹力可调节的空气弹簧 - Google Patents

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Abstract

本发明属于气弹簧技术领域，尤其为一种弹力可调节的空气弹簧，包括外气囊、固定在所述外气囊两端的安装板以及套设在所述外气囊外壁的束紧圈，所述外气囊的外部套设有两个以上的所述束紧圈，所述束紧圈与所述外气囊之间安装有保护垫；通过在外气囊的内部中间位置处设置一个液囊，在使用时，通过安装板顶部的液囊单向阀预先向液囊内注射液体介质水，使液囊保持在不涨、不收缩的状态，然后通过气囊单向阀向外气囊内填充气体，填充到空气弹簧所需要的弹力，当不需要调整气弹簧高度时，则可以通过液囊单向阀向液囊内注射或抽取液体介质，来改变容腔内的气压，从而在不改变气弹簧高度的情况下改变弹性。

Description

一种弹力可调节的空气弹簧
技术领域
本发明属于气弹簧技术领域，具体涉及一种弹力可调节的空气弹簧。
背景技术
空气弹簧是在柔性密封容器中加入压缩空气，利用空气的可压缩性实现弹性作用的一种非金属弹簧，它具有优良的弹性特性，从而提高车辆的运行舒适度，并且不管车辆载重量是多少，都可以依靠改变空气压力加以选择。例如用增加附加空气室的办法增加其内容积，可以使刚度减小，根据压缩空气所用容器不同，空气弹簧又有襄式和膜式两种形式，囊式空气弹簧是由夹有帘线的橡胶气囊和封闭在其中的压缩空气所组成，气囊的内层用气密性好的橡胶制成,而外层则用耐油橡胶制成，节与节之间围有钢制的腰环，使中间部分不会有径向扩张，并防止两节之间相互摩擦，而膜式空气弹簧的密闭气囊由橡胶膜片和金属制件组成，会产生径向扩张。
现有的气囊式空气弹簧通常是调节束紧圈的位置，改变气囊的胀紧程度，来调节气弹簧整体的弹性，但是这样调节的情况下，气弹簧的高度也会随之变化，因此在一些不想改变高度的情况下不能适用，且气囊在与束紧圈的位置气囊外壁经常与束紧圈摩擦，容易造成该部位的疲劳损坏，降低气弹簧的使用寿命。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种弹力可调节的空气弹簧，具有不改变弹簧长度的情况下，改变弹簧弹力的特点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种弹力可调节的空气弹簧，包括外气囊、固定在所述外气囊两端的安装板以及套设在所述外气囊外壁的束紧圈，所述外气囊的外部套设有两个以上的所述束紧圈，所述束紧圈与所述外气囊之间安装有保护垫，所述保护垫的高度大于所述束紧圈的截面周长，所述束紧圈与所述保护垫固定连接，所述外气囊的内部具有容腔，且所述外气囊的内部中间位置处固定安装有液囊，所述液囊的两端与所述安装板密封连接，所述液囊内填充有液体介质，所述安装板上固定安装有输入/输出所述外气囊内部气体的气囊单向阀，所述安装板上固定安装有输入/输出所述液囊内部所述液体介质的液囊单向阀，所述液囊单向阀、气囊单向阀均由外向内单方向开启。
优选的，所述外气囊和液囊均为橡胶材质。
优选的，所述液体介质为水或者油。
优选的，所述外气囊包括处于碰撞状态的高弹性部、膨胀度小于高弹性部的低弹性部以及位于所述束紧圈内侧的收缩部。
优选的，所述保护垫为橡胶带，所述保护垫与所述束紧圈粘接固定，所述保护垫粘接固定在所述束紧圈与所述外气囊接触的一侧面，且粘接面积大于所述束紧圈的内半弧面。
优选的，所述安装板与所述外气囊的连接处设有密封部，所述外气囊与所述安装板之间安装有密封圈，并通过所述密封圈密封连接。
优选的，所述安装板的顶部开设有两个对称的螺孔，所述螺孔的内壁设有阴螺纹。
优选的，所述束紧圈包括第一束紧圈、第二束紧圈、第三束紧圈和第四束紧圈，所述第一束紧圈、第二束紧圈、第三束紧圈和第四束紧圈有上至下套设在所述外气囊的外壁。
优选的，所述束紧圈的截面为圆形、椭圆形或纺锤形中的一种或几种。
优选的，所述液囊的体积为所述外气囊体积的1/5～1/2。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中，通过在外气囊的内部中间位置处设置一个液囊，在使用时，通过安装板顶部的液囊单向阀预先向液囊内注射液体介质水，使液囊保持在不涨、不收缩的状态，然后通过气囊单向阀向外气囊内填充气体，填充到空气弹簧所需要的弹力，当不需要调整气弹簧高度时，则可以通过液囊单向阀向液囊内注射或抽取液体介质，来改变容腔内的气压，从而在不改变气弹簧高度的情况下改变弹性。
本发明中，外气囊外部的束紧圈起到对外气囊的束紧作用，可以通过调整束紧圈的位置，来改变高弹性部、低弹性部以及收缩部的面积，从而调节气弹簧的弹力，但是因此气弹簧的高度会改变，且束紧圈与外气囊之间还安装有橡胶材质的保护垫，保护垫可以避免外气囊直接与硬质的束紧圈的接触，起到一定的缓冲保护作用，能够延长外气囊的使用寿命。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明另一种形态的结构示意图；
图3为本发明的剖视结构示意图；
图4为本发明中安装板的俯视结构示意图。
图中：1、外气囊；101、容腔；11、高弹性部；12、低弹性部；13、收缩部；2、安装板；201、螺孔；202、密封部；21、密封圈；22、液囊单向阀；23、气囊单向阀；3、束紧圈；3a、第一束紧圈；3b、第二束紧圈；3c、第三束紧圈；3d、第四束紧圈；4、保护垫；5、液囊；501、液体介质。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-4，本发明提供以下技术方案：一种弹力可调节的空气弹簧，包括外气囊1、固定在外气囊1两端的安装板2以及套设在外气囊1外壁的束紧圈3，外气囊1的外部套设有两个以上的束紧圈3，束紧圈3与外气囊1之间安装有保护垫4，保护垫4的高度大于束紧圈3的截面周长，束紧圈3与保护垫4固定连接，外气囊1的内部具有容腔101，且外气囊1的内部中间位置处固定安装有液囊5，液囊5的两端与安装板2密封连接，液囊5内填充有液体介质501，安装板2上固定安装有输入/输出外气囊1内部气体的气囊单向阀23，安装板2上固定安装有输入/输出液囊5内部液体介质501的液囊单向阀22，液囊单向阀22、气囊单向阀23均由外向内单方向开启。
本实施例中，外气囊1和液囊5均为橡胶材质，通过在外气囊1的内部中间位置处设置一个液囊5，液囊5的体积为外气囊1体积的1/5，在使用时，通过安装板2顶部的液囊单向阀22预先向液囊5内注射液体介质501水，使液囊5保持在不涨、不收缩的状态，然后通过气囊单向阀23向外气囊1内填充气体，填充到空气弹簧所需要的弹力，外气囊1外部的束紧圈3起到对外气囊1的束紧作用，可以通过调整束紧圈3的位置，来改变高弹性部11、低弹性部12以及收缩部13的面积，从而调节气弹簧的弹力，但是因此气弹簧的高度会改变，当不需要调整气弹簧高度时，则可以通过液囊单向阀22向液囊5内注射或抽取液体介质501水，来改变容腔101内的气压，从而在不改变气弹簧高度的情况下改变弹性，且束紧圈3与外气囊1之间还安装有橡胶材质的保护垫4，保护垫4可以避免外气囊1直接与硬质的束紧圈3的接触，起到一定的缓冲保护作用，能够延长外气囊1的使用寿命。
具体的，外气囊1包括处于碰撞状态的高弹性部11、膨胀度小于高弹性部11的低弹性部12以及位于束紧圈3内侧的收缩部13，高弹性部11在横向的膨胀面积更大，低弹性部12的弹力更高。
具体的，保护垫4为橡胶带，保护垫4与束紧圈3粘接固定，保护垫4粘接固定在束紧圈3与外气囊1接触的一侧面，且粘接面积大于束紧圈3的内半弧面，保护垫4可以避免外气囊1直接与硬质的束紧圈3的接触，起到一定的缓冲保护作用，能够延长外气囊1的使用寿命。
具体的，安装板2与外气囊1的连接处设有密封部202，外气囊1与安装板2之间安装有密封圈21，并通过密封圈21密封连接，保证外气囊1与安装板2之间的密封性。
具体的，安装板2的顶部开设有两个对称的螺孔201，螺孔201的内壁设有阴螺纹，用于安装气弹簧，利用螺栓将气弹簧固定。
具体的，束紧圈3包括第一束紧圈3a、第二束紧圈3b、第三束紧圈3c和第四束紧圈3d，第一束紧圈3a、第二束紧圈3b、第三束紧圈3c和第四束紧圈3d有上至下套设在外气囊1的外壁，通过设置四个束紧圈3，可以更加精确的调节气弹簧的弹力。
具体的，束紧圈3的截面为圆形，方便移动束紧圈3的位置，改变气弹簧的弹性。
实施例2
请参阅图1-4，本发明提供以下技术方案：一种弹力可调节的空气弹簧，包括外气囊1、固定在外气囊1两端的安装板2以及套设在外气囊1外壁的束紧圈3，外气囊1的外部套设有两个以上的束紧圈3，束紧圈3与外气囊1之间安装有保护垫4，保护垫4的高度大于束紧圈3的截面周长，束紧圈3与保护垫4固定连接，外气囊1的内部具有容腔101，且外气囊1的内部中间位置处固定安装有液囊5，液囊5的两端与安装板2密封连接，液囊5内填充有液体介质501，安装板2上固定安装有输入/输出外气囊1内部气体的气囊单向阀23，安装板2上固定安装有输入/输出液囊5内部液体介质501的液囊单向阀22，液囊单向阀22、气囊单向阀23均由外向内单方向开启。
本实施例中，外气囊1和液囊5均为橡胶材质，通过在外气囊1的内部中间位置处设置一个液囊5，液囊5的体积为外气囊1体积的1/3，在使用时，通过安装板2顶部的液囊单向阀22预先向液囊5内注射液体介质501油，使液囊5保持在不涨、不收缩的状态，然后通过气囊单向阀23向外气囊1内填充气体，填充到空气弹簧所需要的弹力，外气囊1外部的束紧圈3起到对外气囊1的束紧作用，可以通过调整束紧圈3的位置，来改变高弹性部11、低弹性部12以及收缩部13的面积，从而调节气弹簧的弹力，但是因此气弹簧的高度会改变，当不需要调整气弹簧高度时，则可以通过液囊单向阀22向液囊5内注射或抽取液体介质501油，来改变容腔101内的气压，从而在不改变气弹簧高度的情况下改变弹性，且束紧圈3与外气囊1之间还安装有橡胶材质的保护垫4，保护垫4可以避免外气囊1直接与硬质的束紧圈3的接触，起到一定的缓冲保护作用，能够延长外气囊1的使用寿命。
具体的，外气囊1包括处于碰撞状态的高弹性部11、膨胀度小于高弹性部11的低弹性部12以及位于束紧圈3内侧的收缩部13，高弹性部11在横向的膨胀面积更大，低弹性部12的弹力更高。
具体的，保护垫4为橡胶带，保护垫4与束紧圈3粘接固定，保护垫4粘接固定在束紧圈3与外气囊1接触的一侧面，且粘接面积大于束紧圈3的内半弧面，保护垫4可以避免外气囊1直接与硬质的束紧圈3的接触，起到一定的缓冲保护作用，能够延长外气囊1的使用寿命。
具体的，安装板2与外气囊1的连接处设有密封部202，外气囊1与安装板2之间安装有密封圈21，并通过密封圈21密封连接，保证外气囊1与安装板2之间的密封性。
具体的，安装板2的顶部开设有两个对称的螺孔201，螺孔201的内壁设有阴螺纹，用于安装气弹簧，利用螺栓将气弹簧固定。
具体的，束紧圈3包括第一束紧圈3a、第二束紧圈3b、第三束紧圈3c和第四束紧圈3d，第一束紧圈3a、第二束紧圈3b、第三束紧圈3c和第四束紧圈3d有上至下套设在外气囊1的外壁，通过设置四个束紧圈3，可以更加精确的调节气弹簧的弹力。
具体的，束紧圈3的截面为椭圆形，方便移动束紧圈3的位置，改变气弹簧的弹性。
实施例3
请参阅图1-4，本发明提供以下技术方案：一种弹力可调节的空气弹簧，包括外气囊1、固定在外气囊1两端的安装板2以及套设在外气囊1外壁的束紧圈3，外气囊1的外部套设有两个以上的束紧圈3，束紧圈3与外气囊1之间安装有保护垫4，保护垫4的高度大于束紧圈3的截面周长，束紧圈3与保护垫4固定连接，外气囊1的内部具有容腔101，且外气囊1的内部中间位置处固定安装有液囊5，液囊5的两端与安装板2密封连接，液囊5内填充有液体介质501，安装板2上固定安装有输入/输出外气囊1内部气体的气囊单向阀23，安装板2上固定安装有输入/输出液囊5内部液体介质501的液囊单向阀22，液囊单向阀22、气囊单向阀23均由外向内单方向开启。
本实施例中，外气囊1和液囊5均为橡胶材质，通过在外气囊1的内部中间位置处设置一个液囊5，液囊5的体积为外气囊1体积的1/2，在使用时，通过安装板2顶部的液囊单向阀22预先向液囊5内注射液体介质501油，使液囊5保持在不涨、不收缩的状态，然后通过气囊单向阀23向外气囊1内填充气体，填充到空气弹簧所需要的弹力，外气囊1外部的束紧圈3起到对外气囊1的束紧作用，可以通过调整束紧圈3的位置，来改变高弹性部11、低弹性部12以及收缩部13的面积，从而调节气弹簧的弹力，但是因此气弹簧的高度会改变，当不需要调整气弹簧高度时，则可以通过液囊单向阀22向液囊5内注射或抽取液体介质501油，来改变容腔101内的气压，从而在不改变气弹簧高度的情况下改变弹性，且束紧圈3与外气囊1之间还安装有橡胶材质的保护垫4，保护垫4可以避免外气囊1直接与硬质的束紧圈3的接触，起到一定的缓冲保护作用，能够延长外气囊1的使用寿命。
具体的，外气囊1包括处于碰撞状态的高弹性部11、膨胀度小于高弹性部11的低弹性部12以及位于束紧圈3内侧的收缩部13，高弹性部11在横向的膨胀面积更大，低弹性部12的弹力更高。
具体的，保护垫4为橡胶带，保护垫4与束紧圈3粘接固定，保护垫4粘接固定在束紧圈3与外气囊1接触的一侧面，且粘接面积大于束紧圈3的内半弧面，保护垫4可以避免外气囊1直接与硬质的束紧圈3的接触，起到一定的缓冲保护作用，能够延长外气囊1的使用寿命。
具体的，安装板2与外气囊1的连接处设有密封部202，外气囊1与安装板2之间安装有密封圈21，并通过密封圈21密封连接，保证外气囊1与安装板2之间的密封性。
具体的，安装板2的顶部开设有两个对称的螺孔201，螺孔201的内壁设有阴螺纹，用于安装气弹簧，利用螺栓将气弹簧固定。
具体的，束紧圈3包括第一束紧圈3a、第二束紧圈3b、第三束紧圈3c和第四束紧圈3d，第一束紧圈3a、第二束紧圈3b、第三束紧圈3c和第四束紧圈3d有上至下套设在外气囊1的外壁，通过设置四个束紧圈3，可以更加精确的调节气弹簧的弹力。
具体的，束紧圈3的截面为纺锤形，方便移动束紧圈3的位置，改变气弹簧的弹性。
本发明的工作原理及使用流程：在使用时，通过安装板2顶部的液囊单向阀22预先向液囊5内注射液体介质501，使液囊5保持在不涨、不收缩的状态，然后通过气囊单向阀23向外气囊1内填充气体，填充到空气弹簧所需要的弹力，外气囊1外部的束紧圈3起到对外气囊1的束紧作用，可以通过调整束紧圈3的位置，来改变高弹性部11、低弹性部12以及收缩部13的面积，从而调节气弹簧的弹力，但是因此气弹簧的高度会改变，当不需要调整气弹簧高度时，则可以通过液囊单向阀22向液囊5内注射或抽取液体介质501水，来改变容腔101内的气压，从而在不改变气弹簧高度的情况下改变弹性，且束紧圈3与外气囊1之间还安装有橡胶材质的保护垫4，保护垫4可以避免外气囊1直接与硬质的束紧圈3的接触，起到一定的缓冲保护作用，能够延长外气囊1的使用寿命。
最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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)

1.一种弹力可调节的空气弹簧，包括外气囊(1)、固定在所述外气囊(1)两端的安装板(2)以及套设在所述外气囊(1)外壁的束紧圈(3)，其特征在于：所述外气囊(1)的外部套设有两个以上的所述束紧圈(3)，所述束紧圈(3)与所述外气囊(1)之间安装有保护垫(4)，所述保护垫(4)的高度大于所述束紧圈(3)的截面周长，所述束紧圈(3)与所述保护垫(4)固定连接，所述外气囊(1)的内部具有容腔(101)，且所述外气囊(1)的内部中间位置处固定安装有液囊(5)，所述液囊(5)的两端与所述安装板(2)密封连接，所述液囊(5)内填充有液体介质(501)，所述安装板(2)上固定安装有输入/输出所述外气囊(1)内部气体的气囊单向阀(23)，所述安装板(2)上固定安装有输入/输出所述液囊(5)内部所述液体介质(501)的液囊单向阀(22)，所述液囊单向阀(22)、气囊单向阀(23)均由外向内单方向开启。
2.根据权利要求1所述的一种弹力可调节的空气弹簧，其特征在于：所述外气囊(1)和液囊(5)均为橡胶材质。
3.根据权利要求1所述的一种弹力可调节的空气弹簧，其特征在于：所述液体介质(501)为水或者油。
4.根据权利要求1所述的一种弹力可调节的空气弹簧，其特征在于：所述外气囊(1)包括处于碰撞状态的高弹性部(11)、膨胀度小于高弹性部(11)的低弹性部(12)以及位于所述束紧圈(3)内侧的收缩部(13)。
5.根据权利要求1所述的一种弹力可调节的空气弹簧，其特征在于：所述保护垫(4)为橡胶带，所述保护垫(4)与所述束紧圈(3)粘接固定，所述保护垫(4)粘接固定在所述束紧圈(3)与所述外气囊(1)接触的一侧面，且粘接面积大于所述束紧圈(3)的内半弧面。
6.根据权利要求1所述的一种弹力可调节的空气弹簧，其特征在于：所述安装板(2)与所述外气囊(1)的连接处设有密封部(202)，所述外气囊(1)与所述安装板(2)之间安装有密封圈(21)，并通过所述密封圈(21)密封连接。
7.根据权利要求1所述的一种弹力可调节的空气弹簧，其特征在于：所述安装板(2)的顶部开设有两个对称的螺孔(201)，所述螺孔(201)的内壁设有阴螺纹。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种弹力可调节的空气弹簧，其特征在于：所述束紧圈(3)包括第一束紧圈(3a)、第二束紧圈(3b)、第三束紧圈(3c)和第四束紧圈(3d)，所述第一束紧圈(3a)、第二束紧圈(3b)、第三束紧圈(3c)和第四束紧圈(3d)有上至下套设在所述外气囊(1)的外壁。
9.根据权利要求8所述的一种弹力可调节的空气弹簧，其特征在于：所述束紧圈(3)的截面为圆形、椭圆形或纺锤形中的一种或几种。
10.根据权利要求1所述的一种弹力可调节的空气弹簧，其特征在于：所述液囊(5)的体积为所述外气囊(1)体积的1/5～1/2。
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