CN201382116Y

CN201382116Y - 杆内储能器式油气弹簧

Info

Publication number: CN201382116Y
Application number: CN200920009864U
Authority: CN
Inventors: 郭孔辉
Original assignee: 郭孔辉
Current assignee: Changchun Konghui Automative Technology Co., Ltd.
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2009-02-24
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2019-02-24

Abstract

一种杆内储能器式油气弹簧，包括进油口(1)、缸筒(2)、活塞(3)、阻尼阀总成(F)、橡胶膜片(8)、导向器(9)、缸密封圈(10)、导套(11)、杆密封圈(12)、活塞杆(13)、杆头座(14)和设置在杆头座(14)上的充气嘴(15)，其特征在于：活塞杆(13)的外露端和杆头座(14)通过螺纹连接，并将橡胶膜片(8)的密封口(8a)挤压紧，从而在活塞杆(13)的内腔内，由橡胶膜片(8)和杆头座(14)形成了杆内储能器。所述油气弹簧的特点在于结构简单，成本低，容易在悬架系统中布置、适用性广，适用于复合式悬架也适用于纯油气悬架的汽车。

Description

杆内储能器式油气弹簧

技术领域

本实用新型涉及汽车悬架用的油气弹簧的新结构。它通过零件多功能化提供一种零件较少且不需另占储能器空间的紧凑结构，便于在越野汽车等大型汽车上应用。

背景技术

油气弹簧在汽车上的应用最初见于雪铁龙轿车。它是一种非常柔软、高度可控的油气悬架系统。它靠油气弹簧中油液的进出来改变弹簧的承载高度。为了避免油气弹簧中的气体混于经常进出的油液中被带出而改变弹簧的特性，高度可控的油气弹簧都采用橡胶膜片将气体与油液隔开。

在矿用车等大型汽车上，多不需高度控制，为了简化结构，多不用橡胶膜片隔离油和气。

在需高度控制的越野汽车上，也需用橡胶膜片隔离油和气；但由于所需的储能器尺寸较大，常常设有外置式储能器，用油管与作动缸相连。这常常会带来布置困难，结构的复杂化和制造成本的增高等问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种新的“杆内储能器式油气弹簧”结构，它的储能器设在活塞杆内，不另占空间，油和气用橡皮膜隔开，可用于高度调节的汽车悬架系统。本发明油气弹簧的特点在于结构简单，成本低，易布置、适用性广，适用于复合式悬架也适用于纯油气悬架的汽车。

本实用新型提供一种杆内储能器式油气弹簧，包括进油口、缸筒、活塞、阻尼阀总成、橡胶膜片、导向器、缸密封圈、导套、杆密封圈、活塞杆、杆头座和设置在杆头座上的充气嘴，活塞杆的外露端和杆头座通过螺纹连接，并将橡胶膜片的密封口挤压紧，从而在活塞杆的内腔内，由橡胶膜片和杆头座形成了杆内储能器。

阻尼阀总成可以有不同的形式，一种可行的形式为，由活塞盖头、阻尼阀片、连接件和膜片座组成，活塞盖头通过与活塞杆内螺纹配合连接压住活塞，并将阻尼阀总成安装在了活塞杆之内，活塞盖头上有若干个阻尼孔，阻尼孔上盖有阻尼阀片，膜片座通过连接件与活塞盖头连接，膜片座的头部制成圆形平面，圆形平面的外径略小于缸筒内径，圆形平面的外径与缸筒内径间的间隙约为1-2毫米，所述间隙作为油液的流通通道，所述圆形平面作为橡胶膜片(8)的支撑，以避免膜片因压力不平衡而损坏。其中连接件可为铆钉或螺钉。

另一种阻尼阀总成为由活塞盖头、阻尼阀片、弹簧和膜片座组成；活塞盖头通过与活塞杆内螺纹配合连接压住活塞，并将阻尼阀总成安置在活塞杆之内，膜片座与活塞盖头通过螺纹连接，并在膜片座的周壁上设有流通孔，膜片座的头部制成圆形平面，所述圆形平面的外径略小于缸筒内径，圆形平面的外径与缸筒内径间的间隙为1-2毫米，所述间隙作为油液的流通通道，所述圆形平面作为橡胶膜片的支撑，以避免膜片因压力不平衡而损坏。膜片座(7a)的头部和活塞盖之间的交界处，在膜片座的头部和活塞盖上可各切出斜面，以便油液流通。

油气弹簧中，缸筒、阻尼阀总成和活塞之间形成了A腔；阻尼阀总成、活塞杆和橡胶膜片之间形成了B腔；橡胶膜片和杆头座之间形成了C腔；缸筒内壁与活塞杆外壁间形成了D腔；当油气弹簧压缩时，A腔的油液通过阻尼孔推起阻尼阀片进入B腔，并产生一定的阻尼力，进入B腔的油液使C腔的气体压缩而提高油气弹簧的压力；当油气弹簧伸张时，C腔的气体膨胀，推动B腔的油液通过阻尼孔进入A腔，油气弹簧压力降低；同时D腔的油液被活塞下部的环状面积挤入B腔；此时阀片关闭，产生较大的阻力。

此外，在活塞杆壁上，在离活塞底部10-40mm，优选10-30mm处优选开有若干小孔。当油气弹簧伸张时，D腔的油液被活塞下环状面积挤过小孔，进入B腔；同时，C腔气体膨胀，将B腔油液挤过阻尼阀进入A腔。当油气弹簧伸张到极限位置时，小孔被密封座内的导向面遮挡，使D腔油液难于进入B腔，因活塞下环状面积上作用的压力骤增而产生反向液压限位作用。反向限位作用的大小可由小孔k的多少和大小来调节。

附图说明

图1为杆内储能器式油气弹簧实施方案之一

图2为杆内储能器式油气弹簧实施方案之二

图3为与本实用新型的杆内储能器式油气弹簧的应用有关的本申请人已申报专利“车辆复合弹簧均衡悬架装置”(专利号200710056383.4；该申请公开的内容引入本实用新型作为参考)。

具体实施方式

如图1所示，杆内储能器式油气弹簧包括进油口1、缸筒2、活塞3、阻尼阀总成F、橡胶膜片8、导向器9、缸密封圈10、导套11、杆密封圈12、活塞杆13、杆座14、和充气嘴15。其特征在于：活塞杆13的内腔、橡胶膜片8和杆座14形成了杆内储能器；即活塞杆13的下端(外露端)和杆座14通过螺纹连接，并将橡胶膜片8的密封口8a挤压住，同时密封油和气，构成结构紧凑、油气分离的，不需另占空间的“杆内储能器”，使空气弹簧总成结构简单，成本低，容易在悬架系统中布置。

“杆内储能器式油气弹簧”的阻尼阀总成F都布置在活塞杆13之内，可以有不同的形式。图1是一种可行的、优选的阻尼阀总成的结构，它由活塞盖头4a、阻尼阀片5a、铆钉(或螺钉)6a和膜片座7a组成；活塞盖头4a通过活塞杆内螺纹压住活塞3，同时将阻尼阀总成F安在活塞杆13之内。活塞盖头4a端部设有若干个阻尼孔，其上盖有阻尼阀片5a，阻尼阀片5a通过铆钉或螺钉连接在活塞盖头4a上。油气弹簧的上端通过橡胶垫与车身连接，下端通过铰链、导向杆与车轮连接。当油气弹簧压缩时A腔的油液通过活塞盖头4a上的阻尼孔推起阻尼阀片5a进入B腔和D腔；由于此时的阻尼孔的节流作用而产生一定的阻力。进入B腔的油液使C腔的气体压缩而提高油气弹簧的压力。当油气弹簧伸张时A腔容积增大压力下降，C腔的气体膨胀，推动B腔的油液通过阻尼孔进入A腔，油气弹簧压力降低；同时D腔的油液被活塞下部的环状面积挤入B腔；此时阀片5a关闭，产生较大的阻力。膜片座7a的头部制成尽量大的圆形平面，圆形平面的外径略小于缸筒内径，圆形平面的外径与缸筒内径之间均匀的间隙不大于1-2毫米并作为油液的流通通道。膜片座7a的头部平面作为橡胶膜片8的支撑，以避免膜片因压力不平衡而损坏。

图2是具有另一种优选的阻尼阀结构的“杆内储能器式油气弹簧”，其特征在于阻尼阀总成F是由活塞盖头4b、阻尼阀片5b、弹簧6b和膜片座7b组成；活塞盖头4b通过活塞杆内螺纹压住活塞3，同时将阻尼阀总成F安置在活塞杆13之内。膜片座7b与活塞盖头4b用螺纹连接，并切有流通孔E。膜片座7b头部制成尽量大的圆形平面，圆形平面的外径略小于缸筒内径，圆形平面的外径与缸筒内径之间均匀的间隙不大于1-2毫米并作为油液的流通通道。膜片座7a的头部平面作为橡胶膜片8的支撑，以避免膜片因压力不平衡而损坏。膜片座7a的头部在与活塞盖头4a交界处各切出斜面D1与D2以便油液流通，并在D2根部设有切口E作为液体流通的通道。当油气弹簧压缩时A腔的油液通过阻尼孔推起阻尼阀片进入B腔，并产生一定的阻力。进入B腔的油液使C腔的气体压缩而提高油气弹簧的压力。当油气弹簧伸张时C腔的气体膨胀，推动B腔的油液通过阻尼孔进入A腔，油气弹簧压力降低；同时D腔的油液被活塞下部的环状面积挤入B腔；此时阀片5a关闭，流通面积减小产生较大的阻力。

如图1和2所示，活塞杆13壁上，在离活塞底部约10-40mm，优选10-30mm(距离由液压缓冲要求确定)处开有若干小孔k；当油气弹簧伸张时，D腔的油液被活塞下环状面积挤过小孔k，进入B腔；同时，C腔气体膨胀，将B腔油液挤过阻尼阀F进入A腔。当油气弹簧伸张到极限位置时，小孔被密封座9内的导向面遮挡，使D腔油液难于进入B腔，因活塞下环状面积上作用的压力骤增而产生反向液压限位作用。反向限位作用的大小可由小孔k的多少和大小来调节。

如图3所示，为利用本发明作为辅助弹簧的可举升复合悬架系统，由悬架主弹簧A1、本申请专利“杆内储能器式油气弹簧”A2，进油管A3、导向机构A4、控制阀A5、电动油泵A6、油箱A9和连通管等构成与此有关的“车辆复合弹簧均衡悬架装置”(申报专利号200710056383.4)。主弹簧A1与油气弹簧A2构成理想的非线性弹簧(越压越硬)特性，以减小不同载荷时悬架频率的变化，和压缩极限时柔和的的限位特性。

粗管路A8将前后油气弹簧连通形成适度均衡作用，当一轮受到路面冲击时油气弹簧内的油液可向另一相连弹簧分流，减小油压增量，显著缓和路面的冲击。

该系统的车身高度控制作用如下：当控制阀A5接通开关启动油泵经进油管A3向油气弹簧A2泵油，使油气弹簧的油压增高并抬起车身。当控制阀A5将油气弹簧接通回油路A9，油气弹簧泄油，的油压降低，使车身下降。

Claims

1、一种杆内储能器式油气弹簧，包括进油口(1)、缸筒(2)、活塞(3)、阻尼阀总成(F)、橡胶膜片(8)、导向器(9)、缸密封圈(10)、导套(11)、杆密封圈(12)、活塞杆(13)、杆头座(14)和设置在杆头座(14)上的充气嘴(15)，其特征在于：活塞杆(13)的外露端和杆头座(14)通过螺纹连接，并将橡胶膜片(8)的密封口(8a)挤压紧，从而在活塞杆(13)的内腔内，由橡胶膜片(8)和杆头座(14)形成了杆内储能器。

2、根据权利要求1所述的油气弹簧，其特征在于：所述的阻尼阀总成(F)由活塞盖头(4a)、阻尼阀片(5a)、连接件(6a)和膜片座(7a)组成，活塞盖头(4a)通过与活塞杆内螺纹配合连接压住活塞(3)，并将阻尼阀总成(F)安装在了活塞杆(13)之内，活塞盖头(4a)上有若干个阻尼孔，阻尼孔上盖有阻尼阀片(5a)，膜片座(7a)通过连接件(6a)与活塞盖头(4a)连接，膜片座(7a)的头部制成圆形平面，该圆形平面的外径略小于缸筒内径，圆形平面的外径与缸筒内径间的间隙为1～2毫米，所述间隙作为油液的流通通道，所述圆形平面作为橡胶膜片(8)的支撑，以避免膜片因压力不平衡而损坏。

3、根据权利要求2所述的油气弹簧，其特征在于：所述连接件(6a)为铆钉或螺钉。

4、根据权利要求1所述的油气弹簧，其特征在于：所述的阻尼阀总成(F)由活塞盖头(4b)、阻尼阀片(5b)、弹簧(6b)和膜片座(7b)组成；活塞盖头(4b)通过与活塞杆内螺纹配合连接压住活塞(3)，并将阻尼阀总成(F)安置在活塞杆(13)之内，膜片座(7b)与活塞盖头(4b)通过螺纹连接，并在膜片座(4b)的周壁上设有流通孔(E)，膜片座(7b)的头部制成圆形平面，所述圆形平面的外径略小于缸筒内径，圆形平面的外径与缸筒内径间的间隙为1～2毫米，所述间隙作为油液的流通通道，所述圆形平面作为橡胶膜片(8)的支撑，以避免膜片因压力不平衡而损坏。

5、根据权利要求4所述的油气弹簧，其特征在于：膜片座(7b)的头部和活塞盖头(4b)之间交界处，在膜片座(7b)的头部和活塞盖头(4b)上各切出斜面，以便油液流通。

6、根据权利要求2、3、4或5所述的油气弹簧，其特征在于：缸筒(2)、阻尼阀总成(F)和活塞(3)之间形成了A腔；阻尼阀总成(F)、活塞杆(13)和橡胶膜片(8)之间形成了B腔；橡胶膜片(8)和杆头座(14)之间形成了C腔；缸筒(2)内壁与活塞杆(13)外壁间形成了D腔；当油气弹簧压缩时，A腔的油液通过阻尼孔推起阻尼阀片进入B腔，并产生一定的阻尼力，进入B腔的油液使C腔的气体压缩而提高油气弹簧的压力；当油气弹簧伸张时，C腔的气体膨胀，推动B腔的油液通过阻尼孔进入A腔，油气弹簧压力降低；同时D腔的油液被活塞下部的环状面积挤入B腔；此时阻尼阀片关闭，产生较大的阻力。

7、根据权利要求1所述的油气弹簧，其特征在于：活塞杆(13)的壁上，在离活塞底部10～40mm处开有若干小孔(k)。

8、根据权利要求7所述的油气弹簧，其特征在于：活塞杆(13)的壁上，在离活塞底部10～30mm处开有若干小孔(k)。