CN1417049A - 车辆的空气悬架系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的空气悬架系统，在车辆行进中，当车轴支撑20因路面起伏所形成的负载和车辆的载重而受到冲压或回弹时，压缩空气注入空气弹簧1的量或从空气弹簧1排出的量可由空气弹簧1中的阀体和阀门操作装置调节，由此就可减少空气悬架系统的部件数量。

Description

车辆的空气悬架系统
技术领域
本发明涉及一种车辆的空气悬架系统，其特别涉及一种具有空气弹簧的空气悬架系统，其中的空气弹簧用作高度控制阀以便根据负载或地形变化所引起的振动或车辆的载重来相应地控制压缩空气的流入及流出，从而简化空气悬架系统结构部件并减少其中的工艺流程。
背景技术
通常，车辆的悬架系统是用来减少地面起伏给车辆带来的冲击，从而提高车辆驾驶的安全性和舒适性。出于此目的的一种悬架系统是空气悬架系统，其根据载重对压缩空气的进出进行调节，从而控制车辆的高度并强制改变车辆的位置从而在车辆运行时提供稳定性。
图1所示为常规的空气悬架系统，图中空气弹簧1独立地安装在前后每一个具有稳压罐的车轮上，其中每一个空气弹簧1都通过一个空气流动通道3与压力控制阀4相连。压力控制阀4反过来与空气压缩机5相连以便接收压缩到同样压力的外界空气，空气流动通道3分别安装有辅助罐6和放泄器(drainer)7。
这样，经空气压缩机5压缩的空气通过压力控制阀4被调节到预定压力并通过空气流动通道3流入每个车轮的稳压罐2中。流入到稳压罐2中的压缩空气由高度控制阀(参见图2)控制引入到空气弹簧1中，从而使车体的高度保持稳定并减少路面不平带来的冲击。
如图2所示，每一个车轮都具有高度控制阀10，以便将加压空气从稳压罐2可控地供应到空气弹簧1中，该高度控制阀10安装在沿着车体纵向布置的底盘12的侧面。高度控制阀10的摇杆侧与横杆14的一端相连，横杆14的另一端与杆16的一端相连，杆16的另一端则固定在车轴支撑20上，该车轴支撑20与车轴18装在一起。在底盘12和车轴支撑20之间装有一个空气弹簧1以便接收来自高度控制阀10的加压空气从而调节底盘12和车轴支撑20之间的距离。
高度控制阀10包括一个入口10a、一个出口10b和一个排气口10c。其中入口10a通过空气流动通道3与稳压罐2相连以接收加压空气，出口10b则用来将来自入口10a的加压空气供入空气弹簧1，排气口10c则用来将空气弹簧1中的加压空气排入大气。
高度控制阀10中设有一个摇杆(图中未示出)和一个臂杆，前者其相应于横杆14的枢轴转动而转动，后者响应于摇杆及活塞(图中未示出)的枢轴转动来相应地打开关闭入口10a、出口10b和排气口10c。在高度控制阀10的出口10b和空气弹簧1之间连接有一个空气流动通道3以便压缩空气的循环流动。
安装在车轴18上的轮胎22与路面直接接触，同时由软质材料制成的橡胶类限震器24安装在车底架(body frame)12的底面，从而当车体在运动中受到完全冲击时与车轴支撑20直接接触，以确保车底架12和车轴支撑20之间具有最小距离。
然而，现有技术的这种空气悬架系统存在一个问题，即各个部件都必须配有下面这些部件如高度控制阀10、与高度控制阀10的摇杆相连的横杆14、与横杆14和车轴支撑20相连的杆16，其中车轴支撑20与车轴18装在一起，这是因为高度控制阀10必须根据车辆运行中道路起伏所输入的负载或者车辆的载重来将压缩空气注入或从空气弹簧1排出。
还有一个问题，即如此构造的空气悬架系统必须在安装高度控制阀10时考虑横杆14和杆16相关部件与其它相关部件之间的干涉问题，因此增加了这些部件在布置设计方面的难度。
发明内容
本发明提供一种用于车辆的空气悬架系统，适合于将高度调节阀的功能提供给空气弹簧从而响应于车辆行进过程中由于路面起伏带来振动载荷或车辆载重的载荷来控制压缩空气的流入及流出，通过部件的集成来简化空气悬架系统的组装工序并减少设计阶段外围部件的布置问题。
根据本发明的一个实施例，提供一种用于车辆的空气悬架系统，其由可垂直伸展的波纹管(bellows)以及一个安装在该波纹管内上部的阀体组成，该阀体具有连通的通道以便将压缩空气供入波纹管或将压缩空气排出波纹管。该波纹管下面装有一个活塞。还有一个阀门操作装置以便响应活塞和阀体的相对运动切换连通通道的开/闭状态。
附图说明
结合附图并参见下面的详细说明，将能更全面地理解本发明的本质和目的。其中：
图1是现有技术中空气悬架系统的示意图；
图2是安装在图1车体上的空气弹簧的侧视图；
图3是本发明用于车辆的空气悬架系统的示意图；
图4是图3空气弹簧结构的剖面图；
图5是图3空气弹簧在压缩状态的剖面图；
图6是图3空气弹簧在膨胀状态的剖面图。
具体实施方式
下面参照附图来详细描述本发明的实施例。
在下面任何一个实施例中，与现有技术相同的部件都采用相同的附图标记，同时省略对这些部件的详细说明。
图3所示为本发明的空气悬架系统，其包括有空气弹簧1和车轴支撑20，其中空气弹簧1安装在车底架12之间前后每一个车轮上。每一个空气弹簧1通过空气流动通道3接收以高压贮存在稳压罐2中的压缩空气。
如图4所示，空气弹簧1包括：一个固定在车底架12上的安装板30；一个固定在车轴支撑20上的活塞32；以及一个波纹管34，该波纹管34的上/下部分分别以气密方式连接在安装板30和活塞32上从而在其内形成密闭空间。
空气弹簧1中装有一个阀体38和一个阀门操作装置以便在车轴支撑20在垂直方向受到冲压和回弹时将贮存在稳压罐2中的高压空气适当地注入空气弹簧1中或者将空气弹簧1中的高压空气排入大气，由此将车体高度保持在合适的位置。
换句话说，布置在安装板30下面，即布置在波纹管34内上部的阀体38包括：一个进气口38a，其与空气流动通道3连通，该空气流动通道3与稳压罐2相通；一个排气口38b，其与外界大气相通；一个第一连通通道40，其用来将高压空气从进气口38a注入到阀体38中；一个第二连通通道42，其从排气口38b连接于阀体内部从而与第一连通通道40相通，并在结构上使阀门操作装置能够可滑动地插入其中；以及一个第三连通通道44，其在一个高于第二连通通道42与第一连通通道40相通的地方从第二连通通道42分出，从而与波纹管34的内部相通。
该阀门操作装置包括：一个连杆48，其上端可滑动地插入第二连通通凹42中，其下端与活塞32的下部相连；一个阻挡件46，其由安装在连杆48上端的上下密封装置46a和46b组成，从而在空气弹簧1正常操作状态下沿上下方向将第三连通通道44从第二连通通道42分出的地方阻塞；以及一个密封件50，其安装在第二连通通凹42的内下表面以便堵塞第二通路42和连杆48之间的间隙。
连杆48的下端通过一个安装架52可旋转地连接到活塞32的下表面，并且该连杆48的中部与一个铰链48a相连从而使其上下部能弯曲预定的角度，这样，即使活塞32在车辆行进中响应车体框架的颠簸相对于底盘有所倾斜，安装在连杆48上端的阻挡件46也能在第二通路42中完成适当的功能。
如图4所示，通过阀体38的进气口38a注入到第一连通通道40的高压空气因连杆48上端的、插到第二连通通道42中的阻挡件46而不能与外界大气和第三连通通道44相通。同时该高压空气在空气弹簧1处于正常工作状态下还由于第二连通通道42下端的密封件50而不能与波纹管34所形成的密闭空间相通。
如图5所示，当车辆受到冲击时，空气弹簧1中的波纹管34会因安装板30上的负载而被压缩。
结果，安装在连杆48上端的阻挡件46在第二连通通道42中向上移动从而使第二连通通道42和第三连通通道44连通，这样，高压空气就通过进气口38a注入到第一连通通40中，并进而通过第二连通通道42和第三连通通道44注入到波纹管34所形成的密闭空间中使空气弹簧1膨胀，从而将车辆的高度恢复到正常位置。
如图6所示，在车辆运行过程中当波纹管34由于回弹作用膨胀时，安装在连杆48上端的阻挡件46在第二连通通道42中向下移动，从而使第二连通通道42和第三连通通道44连通，此时由波纹管34所形成的密闭空间中的高压空气通过第三连通通道44和第二连通通道42经排气口38b排到大气中。
连杆48的阻挡件46挡住了与进气口38a相通的第一连通通道40和第二连通通道42之间的通路，切断了高压空气流，使之不能进入空气弹簧1中的密闭空间。这样，空气弹簧1中的波纹管34被压缩从而使车辆的高度恢复到正常位置。
结果，由于安装在空气弹簧1中的阀体和阀门操作装置代替了现有技术中的高度调节阀，因此不再需要单独安装高度调节阀、将空气流动通道3与高度调节阀相连的管道、与高度调节阀操作相关的横杆及杆件等部件，从而使空气悬架系统在结构上更为简化，组装工序也相应减少。
由上可知，本发明用于车辆的空气悬架系统的优点在于，在车辆行进中，当车轴支撑20因路面起伏所形成的负载和车辆的载重而受到冲压或回弹时，压缩空气注入空气弹簧1的量或从空气弹簧1排出的量可由空气弹簧1中的阀体和阀门操作装置调节，由此就可减少空气悬架系统的部件数量。
本发明的另一个优点是由于空气悬架系统部件的简化，装配工序也相应减少，并且在空气悬架系统的设计中不必考虑周边部件的影响，从而使设计更为自由。

Claims (4)

1.一种用于车辆的空气悬架系统，该系统包括：
一个能够垂直伸展的波纹管；
一个阀体，该阀体安装在该波纹管内上部并具有连通的通道以便将压缩空气供入波纹管中或将压缩空气排出波纹管；
一个活塞，其装在波纹管下面；以及
一个阀门操作装置，其响应活塞和阀体的相对运动切换该连通通路的开/闭状态。
2.如权利要求1所述的系统，其中阀体包括：
一个进气口，其用来接收压缩空气；
一个排气口，其与外界大气连通；
一个第一连通通道，其构造成将高压空气从进气口注入到阀体中；
一个第二连通通道，其从排气口连接到阀体内部从而与第一连通通道相通，并构造成使阀门操作装置能够可滑动地插入其中；
一个第三连通通道，其在一个比第二连通通道与第一连通通道连通处更高的地方从第二连通通道分出，从而与波纹管的内部相通。
3.如权利要求2所述的系统，其中阀门操作装置包括：
一个连杆，其下端与活塞的底面相连且其上端可滑动地插入第二连通通道中；
一个阻挡件，其由安装在连杆上端的上下密封装置和组成，从而在空气弹簧正常操作状态下沿上下方向将第三通路从第二通路分出的地方进行隔断；以及
一个密封件，其安装在第二连通通道的内下表面以便堵塞第二连通通道和连杆之间的间隙。
4.如权利要求3所述的系统，其中连杆的下端可旋转地连接于活塞的下表面，连杆的中部装有一个铰链从而使连杆的上下部能够弯曲预定的角度。
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