CN202301696U - 一种容积调节静刚度和辅助气室调动刚度的空气弹簧 - Google Patents

Abstract

一种容积调节静刚度和辅助气室调动刚度的空气弹簧是针对提高车辆的平顺性、舒适性和保护道路及货物而研发的。在目前普遍使用的被动式空气悬架系统中，由于空气弹簧静刚度与整车的匹配不尽合理，又不能进行个性化调节，导致了车辆在运行中侧摆现象比较严重，常使乘员和驾驶员产生晕眩和不适，严重地影响乘员的舒适性和驾驶员的安全驾驶。本发明通过容积调节其静态刚度，克服了按标准选用的空气弹簧的刚度与实际要求不匹配而又无法调节的难题，通过辅助气室调节动刚度；还能在行车中碰到路面凸块时能自动降低其动刚度，减少凸块对车身的冲击可以提升车辆的舒适性。

Description

一种容积调节静刚度和辅助气室调动刚度的空气弹簧

一、技术领域：

本发明涉及一种车辆用被动式空气悬架的空气弹簧，它的静刚度由内置活塞调节，动刚度由辅助气室上的固定节流孔调节，在行车时碰到路面凸块时还能自动降低其动刚度，减少凸块对车身的冲击。这种空气弹簧尤其适应于载客大巴，城市公交大巴，也适应于货运大卡车和轨道交通车辆，及特种车辆的被动式空气悬架系统和油气悬架系统。 

二、背景技术：

为了改善汽车的行驶平顺性，提高乘坐的舒适性，减轻车辆对道路和货物的损坏，发达国家在其运载车辆的悬架系统中广泛地采用了空气弹簧。我国近年来也在大力推广和强制性采用空气弹簧。在不断发展的空气弹簧技术中，为了进一步改善空气弹簧的刚度调节特性，以利其更适用于车辆载荷的变化，人们开展了深入的探索。在目前普遍使用的被动式空气悬架系统中，由于空气弹簧的抗侧倾刚度较低，导致了车辆在运行中侧摆现象比较严重，常使乘员和驾驶员产生晕眩和不适，严重地影响乘员的舒适性和驾驶员的安全驾驶。导致这种现象的主要原因之一是：空气弹簧的静刚度无法根据整车的参数合理匹配和个性化调节。其二就是：空气弹簧的动刚度不能跟随动载调节。 

三、发明内容：

本发明的目的就是要研发出一种低成本，简单可靠、能对被动式悬架系统的空气弹簧静刚度进行合理匹配和个性化调节，还能跟随动载的变化自动提高动刚度，提高车辆抗侧倾能力，减少车辆侧摆，在行车时碰到路面凸块时还能自动减小其动刚度，减少凸块对车身的冲击的复合空气弹簧。 

本发明的解决方法是：这种容积调节静刚度和辅助气室调动刚度的空气弹簧，由气囊1、上安装板2、下安装板3、活塞4、辅助气室5、调节螺栓6、锁紧螺母7和单向阀8组合而成。在下安装板3的上平面中心位置安装固定辅助气室5，活塞4套装在辅助气室5内，在辅助气室5的顶面壁体上开有一个直径小于与单向阀5的弹簧腔连通孔直径的小孔，该小孔可设置在辅助气室5上部壁体的任意位置；调节螺栓6安装在下安装板3的中心位置上，其上部顶在活塞4的下平面上，下部伸出下安装板3的下平面，并留有调节行程。锁紧螺母7安装在调节螺栓6的下部；单向阀8安装在辅助气室5的外顶平面上，通过辅助气室5顶平面上的小孔与单向阀8的弹簧腔连通；单向阀8也可安装在辅助气室5侧面的外壁上，通过辅助气室5侧壁上的小孔与单向阀8的弹簧腔连通；本发明的静刚度调节方法是：松开锁紧螺母7，旋动调节螺栓6，推动活塞4在辅助气室5内向上移动，活塞4在辅助气室5内的向上移动就拓大了活塞4底面与辅助气室5底部之间的容积，它减少了气囊1内容纳气体的等量容积，调高了空气弹簧的静刚度。反向旋动调节螺栓6就会使调节螺栓6下移，活塞4由于气囊1内气体压力的作用随之在辅助气室5内向下移动，减小了 活塞4底面与辅助气室5底部之间的容积，增加了气囊1内容纳气体的等量容积；从而达到了调低空气弹簧静刚度的目的，满足车辆对空气弹簧静刚度的合理匹配。本发明的动刚度调节方法是：由于辅助气室5的顶面壁体上小孔的气阻作用，当气囊1没有被压缩时，它连通了气囊1与辅助气室5，气囊1内的容积没改变，空气弹簧的静刚度不变；而只要气囊1被压缩，就会有气体在气囊1与辅助气室5间流动，此时，该小孔就会产生气阻，改变空气弹簧的动刚度，且使空气弹簧的动刚度随气囊1运动的速度而变化。动载越大，气囊1运动的速度就越大，该小孔所产生气阻就越大，空气弹簧的动刚度就增加得更快。 

辅助气室5顶面壁体上与气囊1常通的小孔可以设置在辅助气室5上部壁体的任意位置上。 

当车轮碰到路面凸块，给车轮一个阶跃冲击，必然会引发气囊1内的气压产生阶跃，该阶跃压力与辅助气室5内气压形成的压差会打开单向阀8，迅速连通气囊1和辅助气室5，增大了气囊1内的有效气体容积，降低空气弹簧的动刚度，减少路面凸块对车身的冲击，提高车辆的平顺性。 

本发明结构简单，成本低廉，安装方便，性能可靠，是一种能有效地对空气弹簧静刚度进行合理匹配和动刚度随气囊运动速度调节的复合式空气弹簧。 

四、附图说明：

附图1是本发明的结构原理图。 

五、具体实施方式：

本发明的具体实施方式是：本发明的静刚度调节方法：松开锁紧螺母7，旋动调节螺栓6推动活塞4在辅助气室5内向上移动，活塞4在辅助气室5内的向上移动就拓大了活塞4底面与辅助气室5底部之间的容积，它减少了气囊1内容纳气体的等量容积，调高了空气弹簧的静刚度。反向旋动调节螺栓6就会使调节螺栓6下移，活塞4由于气囊1内气体压力的作用随之在辅助气室5内向下移动，减小了活塞4底面与辅助气室5底部之间的容积，增加了气囊1内容纳气体的等量容积；从而达到了调低空气弹簧静刚度的目的，满足车辆对空气弹簧静刚度的合理匹配。本发明的动刚度调节方法：由于辅助气室5的顶面壁体上的小孔的气阻作用，当气囊1没有被压缩时，它连通了气囊1与辅助气室5，气囊1内的容积没改变，空气弹簧的静刚度不变；而只要气囊1被压缩，就会有气体在气囊1与辅助气室5间流动，此时，该小孔就会产生气阻，改变空气弹簧的动刚度，且使空气弹簧的动刚度随气囊运动的速度而变化。当车轮碰到路面凸块，给车轮一个阶跃冲击，必然会引发气囊1内的气压产生阶跃，该阶跃压力与辅助气室4内气压形成的压差会打开单向阀5，迅速连通气囊1和辅助气室4，增大了气囊1内的有效气体容积，降低空气弹簧的动刚度，减少路面凸块对车身的冲击，提高车辆的平顺性。 

Claims (3)

1.一种容积调节静刚度和辅助气室调动刚度的空气弹簧，由气囊(1)、上安装板(2)、下安装板(3)、活塞(4)、辅助气室(5)、调节螺栓(6)、锁紧螺母(7)和单向阀(8)组合而成；其特征在于：在下安装板(3)的上平面中心位置安装固定辅助气室(5)，活塞(4)套装在辅助气室(5)内，在辅助气室(5)的顶面壁体上开有一个直径小于与单向阀(8)的弹簧腔连通孔直径的小孔；调节螺栓(6)安装在下安装板(3)的中心位置上，其上部顶在活塞(4)的下平面上，下部伸出下安装板(3)的下平面，并留有调节行程；锁紧螺母(7)安装在调节螺栓(6)的下部；单向阀(8)安装在辅助气室(5)的外顶平面上，通过辅助气室(5)顶平面上的小孔与单向阀(8)的弹簧腔连通。

2.根据权利要求1所述的一种容积调节静刚度和辅助气室调动刚度的空气弹簧，其特征在于：辅助气室(5)的顶面壁体上的直径小于单向阀(8)的弹簧腔连通孔直径的小孔可设置在辅助气室(5)上部壁体的任意位置。

3.根据权利要求1所述的一种容积调节静刚度和辅助气室调动刚度的空气弹簧，其特征在于：单向阀(8)安装在辅助气室(5)的外侧壁面上，通过辅助气室(5)侧壁面上的小孔与单向阀(8)的弹簧腔连通。