專利名稱：一種充液調靜剛度和浮動節(jié)流板調動剛度的空氣彈簧的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種車輛空氣懸架用的充液調靜剛度和浮動節(jié)流板調節(jié)動剛度的空氣彈簧。這種空氣彈簧尤其適應于載客大巴、城市公交大巴、貨運車輛，也適應于軌道交通車輛、特種車輛和高級轎車。
技術背景為了改善汽車的行駛平順性，提高乘坐的舒適性和操縱穩(wěn)定性，減輕車輛對道路和貨物的損壞，發(fā)達國家在其運載車輛的懸架系統(tǒng)中廣泛地采用了空氣彈簧。我國近年來也在大力推廣和強制性采用空氣彈簧。在不斷發(fā)展的空氣彈簧技術中，為了進一歩改善空 氣彈簧的剛度調節(jié)特性，以利其更適用于人們對車輛性能不斷提高的要求，人們開發(fā)出了半主動和主動式空氣懸架。在主動式空氣懸架系統(tǒng)中對于空氣彈簧的剛度調節(jié)，目前比較成熟的技術是將空氣彈簧的氣室分為主、副氣室，通過控制主、副氣室間連接通道上的節(jié)流閥的開度來實現(xiàn)主副氣室間氣體流動時的壓差改變，達到改變空氣彈簧的動剛度。這種動剛度調節(jié)系統(tǒng)的控制信號由多路傳感器采集，送交微處理機處理后發(fā)出控制指令，由執(zhí)行機構調節(jié)節(jié)流閥的開度，來調節(jié)空氣彈簧的動剛度。它的主要不足首先在干系統(tǒng)的信號從采集處理到執(zhí)行較為繁雜，其成本太高，只能應用在極少數(shù)豪華車輛上。其次，響應時滯大，常導致系統(tǒng)控制失效并出現(xiàn)相反的效果。在半主動懸架的空氣懸架系統(tǒng)中空氣彈簧的剛度的控制一般采用剛度分段式控制，將空氣彈簧的剛度分為軟、硬兩擋或軟、中、硬三擋。這種剛度調節(jié)系統(tǒng)的空氣彈簧剛度控制是通過駕駛員操作電磁閥進行選擇控制，分別對應連通主副氣室間節(jié)流ロ開度的大、中、小。這種剛度的調節(jié)不是連續(xù)的?？諝鈴椈傻膭偠仁侨藶楦鶕?jù)路況選擇的。在工程實際中，人們并不是以需要值來制作氣囊，而是以需要值為參照，在已有的氣囊產(chǎn)品中選擇理論剛度接近的氣囊產(chǎn)品應用到生產(chǎn)實際中。這里就出現(xiàn)了ー個 空氣彈簧的靜剛度誤差問題，當然，理論計算也是有誤差的，它們都需要有一種調節(jié)方式能在實際使用中對空氣彈簧的靜剛度進行調節(jié)，以滿足實際需求。
發(fā)明內容本實用新型的目的就是要研發(fā)出ー種低成本，簡單可靠、響應快捷和方便實用的靜剛度調節(jié)和動剛度自適應調節(jié)的空氣彈簧。本實用新型的解決方法是一種由浮動節(jié)流板調節(jié)動剛度的空氣彈簧，由氣囊I、上安裝板2、上限位膠塊3、節(jié)流調節(jié)板4、下安裝座5、下限位支座6、閘閥7和單向閥8組合而成；下限位支座6與下安裝座5保持同軸安裝固定，下限位支座6與下安裝座5高度一致，也可稍高一點；節(jié)流調節(jié)板4由彈性較好的橡膠材料制成，或由彈性較好的塑膠材料或金屬材料制成；節(jié)流調節(jié)板4的外徑比氣囊I在下安裝座5同等高度部位的內徑稍小一點，節(jié)流調節(jié)板4直接放置在下限位支座6的頂平面上；閘閥7和單向閥8分別安裝固定在下安裝座5的底板上；節(jié)流調節(jié)板4的端面上，在與下安裝座5上部內孔和下限位支座6外圓之間的環(huán)形流通槽中心線相等的圓周上均布了數(shù)個直通小孔；在靠近節(jié)流調節(jié)板4的外圓，與外圓同心、直徑稍小于外圓直徑減去ー個直通孔直徑的圓周上又均布了ー些直通小孔；由節(jié)流調節(jié)板4將空氣彈簧分隔成了以氣囊I為主氣室，下安裝座5為副氣室的復合空氣彈簧；并由節(jié)流調節(jié)板4上靠中心圓周上的直通小孔組成了承擔車身和運載質量引發(fā)的動載所需調節(jié)空氣彈簧的動剛度調節(jié)的節(jié)流閥的節(jié)流ロ ；節(jié)流調節(jié)板4上所有的直通孔組成了應對路面階躍載荷引發(fā)的動載所需調節(jié)空氣彈簧的動剛度調節(jié)節(jié)流閥的節(jié)流ロ。它的靜剛度調節(jié)方法是由單向閥8充入經(jīng)計算或試驗確定體積的化合液，充入的化合液占據(jù)了相同體積的壓縮空氣的容積，提高了空氣彈簧的靜剛度；反之，由閘閥7排出部分已充入的化合液，増加了相同體積的壓縮空氣的容積，就降低了空氣彈簧的靜剛度。它的動剛度調節(jié)過程是當車輛靜止和在較平穩(wěn)的運行狀態(tài)時，車身上下運動不大，流經(jīng)節(jié)流調節(jié)板4上內圈節(jié)流孔的氣流不多，其上下表面無壓差或壓差不大，節(jié)流調節(jié)板4在自重和其上下表面上的小量壓差作用下貼緊下安裝座5和下限位支座6的上部平面，由其靠中心圓周上的數(shù)個小孔連通氣囊I與下安裝座5，靠外圓周上均布的直通孔則被壓緊貼在附著在下安
裝座5上部壁體的氣囊壁上，不與下安裝座5的內部容腔相通；空氣彈簧的動剛度由氣囊I內容積加下安裝座5的內部容積和氣體的壓カ決定；當由車輛車體和運載質量引起的動載增加，就會在氣囊I和下安裝座5的容腔內自上而下的產(chǎn)生ー個壓カ遞降的壓カ場，氣體加速流經(jīng)節(jié)流調節(jié)板4上內圈節(jié)流孔從氣囊I流向下安裝座5,節(jié)流調節(jié)板4上內圈節(jié)流孔會自動根據(jù)增大的動載和上安裝板2向下運動的速度調節(jié)氣囊I與下安裝座5間的氣體流動壓差，自動調高空氣彈簧的動剛度，平衡由車輛車體和運載質量引起的動載，減少車身的側擺，提高車輛的平順性和操縱穩(wěn)定性；當車輛在運行中碰到路面凸塊時，此時會在下安裝座5與氣囊I內產(chǎn)生ー個由下至上的遞減的階躍壓カ沖擊波，該階躍壓カ波的沖擊使得節(jié)流調節(jié)板4從附著在下安裝座5上部壁體的氣囊壁上和下限位支座6的上表面離開，其上的直通小孔全部被打開，迅速加大了節(jié)流調節(jié)板4上的氣流通道，消除了節(jié)流調節(jié)板4上下的壓差，使空氣彈簧的動剛度為最低，以利于空氣彈簧的迅速被壓縮，減少路面凸塊對車身的沖擊，提高車輛的平順性。當車輛越過路面凸塊，階躍壓力波消失，節(jié)流調節(jié)板4迅速回落到附著在下安裝座5上部壁體的氣囊壁上和下限位支座6的上表面上，空氣彈簧的動剛度恢復到原來的狀態(tài)。本實用新型是針對現(xiàn)有的空氣彈簧的典型結構設計的，它無需對現(xiàn)有的空氣彈簧的結構作任何改動，只需根據(jù)原空氣彈簧的性能參數(shù)設計制作出一塊節(jié)流調節(jié)板4，也可是多塊組合，即可將原來的被動式空氣彈簧升級成為動剛度自適應調節(jié)的可變剛度空氣彈簧。有利于減少車身的側傾，提高車輛的平順性和操縱穩(wěn)定性；有利于降低成本和空氣懸架的推廣使用。本實用新型的控制信號直接取自空氣彈簧內的壓力，將控制信號和調節(jié)指令合為一體，作用迅速、可靠，無響應時滯，空氣彈簧的動剛度調節(jié)能力大為提高；在保證了空氣彈簧的低振動頻率特性后，通過設置不同的主副氣室的容積和節(jié)流調節(jié)板4上數(shù)目不等的節(jié)流孔，可以有效地改善空氣彈簧的剛度特性曲線。由于將控制信號和調節(jié)指令合為一體，無需再有信號的采集處理系統(tǒng)和執(zhí)行機構，無需ECU和控制軟件，成本大為下降；由于本實用新型的控制指令為主副氣室的壓差，空氣彈簧的剛度隨主副氣室的壓カ變化而自動調節(jié)，調節(jié)順暢連續(xù)。空氣彈簧的調節(jié)剛度特性曲線更為合理和可控。


附圖I是本實用新型的結構原理圖。
具體實施方式
本實用新型的具體實施方式
是它的靜剛度調節(jié)方法是由單向閥8充入經(jīng)計算或試驗確定體積的化合液，充入的化合液占據(jù)了相同體積的壓縮空氣的容積，提高了空氣彈簧的靜剛度；反之，由閘閥7排出部分已充入的化合液，増加了相同體積的壓縮空氣的容積，就降低了空氣彈簧的靜剛度。它的動剛度調節(jié)過程是當車輛靜止和在較平穩(wěn)的運行狀態(tài)時，車身上下運動不大，流經(jīng)節(jié)流調節(jié)板4上內圈節(jié)流孔的氣流不多，其上下表面無壓差 或壓差不大，節(jié)流調節(jié)板4在自重和其上下表面上的小量壓差作用下貼緊附著在下安裝座5上部壁體的氣囊壁上和下限位支座6的上部平面，由其靠中心的數(shù)個小孔連通氣囊I與下安裝座5，靠外圓周上均布的直通孔則被壓緊貼在附著在下安裝座5上部壁體的氣囊壁上，不與下安裝座5的內部容腔相通；空氣彈簧的動剛度由氣囊I內容積加下安裝座5的內部容積和氣體的壓カ決定；當由車輛車體和運載質量引起的動載增加，就會在氣囊I和下安裝座5的容腔內自上而下的產(chǎn)生ー個壓カ遞降的壓カ場，氣體加速由節(jié)流調節(jié)板4上內圈節(jié)流孔從氣囊I流向下安裝座5,節(jié)流調節(jié)板4上內圈節(jié)流孔會自動根據(jù)增大的動載和上安裝板2向下運動的速度調節(jié)氣囊I與下安裝座5間的氣體流動壓差，自動調高空氣彈簧的動剛度，平衡由車輛車體和運載質量引起的動載，減少車身的側擺，提高車輛的平順性和操縱穩(wěn)定性；當車輛在運行中碰到路面凸塊時，此時會在下安裝座5與氣囊I的容腔內產(chǎn)生一個由下至上的遞減的階躍壓カ沖擊波，該階躍壓カ波的沖擊使得節(jié)流調節(jié)板4從附著在安裝座5上部壁體的氣囊壁上和下限位支座6的上表面離開，其上的直通小孔全部被打開，迅速加大了節(jié)流調節(jié)板4上的氣流通道，消除了節(jié)流調節(jié)板4上下的壓差，使空氣彈簧的動剛度為最低，以利于空氣彈簧的迅速被壓縮，減少路面凸塊對車身的沖擊，提高車輛的平順性。當車輛越過路面凸塊，階躍壓カ波消失，節(jié)流調節(jié)板4迅速回落到附著在下安裝座5上部壁體的氣囊壁上和下限位支座6的上表面上，空氣彈簧的動剛度恢復到原來的狀態(tài)。
權利要求1.一種充液調靜剛度和浮動節(jié)流板調動剛度的空氣彈簧，由氣囊(I)、上安裝板(2)、上限位膠塊(3)、節(jié)流調節(jié)板(4)、下安裝座(5)、下限位支座(6)、閘閥(7)和單向閥(8)組合而成；其特征在于下限位支座(6)與下安裝座(5)同軸安裝固定；下限位支座(6)與下安裝座(5)高度一致；閘閥(7)和單向閥(8)分別安裝固定在下安裝座(5)的底板上；節(jié)流調節(jié)板(4)由橡膠材料制成；節(jié)流調節(jié)板(4)的外徑比氣囊(I)在下安裝座(5)同等高度部位的內徑稍小一點，直接放置在下限位支座(6)的頂部平面上；節(jié)流調節(jié)板(4)的端面上，在與下安裝座(5)上部內孔和下限位支座(6)外圓之間的環(huán)形流通槽中心線相等的圓周上均布了數(shù)個直通小孔；靠近節(jié)流調節(jié)板⑷的外圓，與外圓同心、直徑稍小于外圓直徑減去ー個直通孔直徑的圓周上又均布了ー些直通小孔；由節(jié)流調節(jié)板(4)將空氣彈簧分隔成了以氣囊(I)為主氣室，下安裝座(5)為副氣室的復合空氣彈簧；并由節(jié)流調節(jié)板(4)上靠中心圓周的直通小孔組成了承擔車身和運載質量引發(fā)的動載所需調節(jié)空氣彈簧的動剛 度的節(jié)流閥的節(jié)流ロ ；節(jié)流調節(jié)板(4)上所有的直通孔組成了應對路面階躍載荷引發(fā)的動載所需調節(jié)空氣彈簧的動剛度節(jié)流閥的節(jié)流ロ。
專利摘要一種充液調靜剛度和浮動節(jié)流板調動剛度的空氣彈簧，由氣囊1、上安裝板2、上限位膠塊3、節(jié)流調節(jié)板4、下安裝座5、下限位支座6、閘閥7和單向閥8組成；下限位支座6與下安裝座5同軸安裝固定，與下安裝座5高度一致；閘閥7和單向閥8分別安裝固定在下安裝座5的底板上；節(jié)流調節(jié)板4直接放置在下限位支座6的頂部平面上；節(jié)流調節(jié)板4的端面上均布了兩圈節(jié)流直通小孔；由節(jié)流調節(jié)板4將空氣彈簧分隔成了以氣囊1為主氣室，下安裝座5為副氣室的復合空氣彈簧；并由節(jié)流調節(jié)板4上靠中心圓周的直通小孔組成了應對動載所需調節(jié)空氣彈簧的動剛度的節(jié)流閥的節(jié)流口；節(jié)流調節(jié)板4上所有的直通孔組成了應對路面階躍動載調節(jié)動剛度的節(jié)流口。
文檔編號F16F9/50GK202418392SQ20112039548
公開日2012年9月5日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權日2011年10月17日
發(fā)明者楊潔 申請人:楊潔