专利名称：对车体振幅敏感的空气弹簧的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过使用压缩空气来吸收车辆的振动或冲击的空气弹簧，具体地，本发明涉及一种感测车辆行为并通过改变空气弹簧的腔室容积来改变弹簧常数的空气弹簧，从而根据具体情形来改进驾乘舒适性和操纵稳定性。
背景技术：
通常，在车体的下部和车轮轴之间安装有悬架，以吸收和降低从车轮传递到车体的振动或震动。悬架设置有弹簧和减震器。在这样的悬架中，可以使用螺旋弹簧或空气弹簧。在具有空气弹簧的空气悬架的情况下，通过发动机或电机驱动压缩机，并且，通过压缩机压缩的空气通过聚水器和止回阀储存在主气罐中。主气罐的内部压力通过压力调整器调节到预定范围。在主气罐的一侧安装有安全阀，以为异常气压作准备。储存在主气罐中的空气通过气管、高度控制阀和缓冲罐供应到悬架的空气弹簧。传统的空气弹簧的弹簧常数通常被设置为小于螺旋弹簧的弹簧常数。据此，车辆的自然频率降低，这改进了驾乘舒适性。然而，如果弹簧常数设置得太小，则车辆的操纵稳定性会恶化。因此，需要在两个性能(即，驾乘舒适性和操纵稳定性)之间权衡。也就是说， 如果两个性能中的一个性能变好，另一个性能就会变差。然而，传统的空气弹簧的弹簧常数被固定到预定值。因此，如果改进驾乘舒适性， 则将牺牲操纵稳定性。另一方面，如果改进操纵稳定性，则将牺牲驾乘舒适性。
发明内容
技术问题本发明的一方面涉及一种对车体振幅敏感的空气弹簧，该空气弹簧用于在感测到车体振幅的情况下通过降低空气弹簧的腔室容积来增加弹簧常数，并在感测到车轮振幅的情况下通过增加空气弹簧的腔室容积来降低弹簧常数，从而根据具体情形来改进驾乘舒适性和操纵稳定性。解决方案根据本发明的实施方式，安装在车辆内以吸收来自外部的冲击的对车体振幅敏感的空气弹簧包括第一本体，该第一本体被固定到所述车辆的车体侧；第二本体，该第二本体被固定到所述车辆的车轮侧；空气套管，该空气套管被安装在所述第一本体和所述第二本体之间，以在根据内部压力的变化而改变该空气套管的外部形状时用作弹簧；以及阀结构，该阀结构用于分隔所述空气弹簧的内部空间以形成多个腔室，并且该阀结构还用于借助于车辆行为所导致的惯性来进行操作以选择性地连通或阻塞所述多个腔室。所述阀结构可安装在具有中空内部的所述第一本体内并且分隔所述空气弹簧的内部空间。借助于所述阀结构形成的所述多个腔室可包括由所述阀结构和所述第一本体形成的固定腔室，该固定腔室的容积是固定的；以及由所述阀结构、所述空气套管和所述第二本体形成的工作腔室，该工作腔室的容积能通过所述空气套管的变形来改变。所述阀结构可包括固定板，该固定板安装在所述第一本体的端部并且具有通孔； 阀体，该阀体安装在所述固定板中，使得当有惯性时，所述阀体关闭所述通孔；以及弹性元件，该弹性元件安装在所述固定板和所述阀体之间，使得当没有惯性时，所述弹性元件使所述阀体与所述固定板分离而保持所述通孔处在打开状态。所述阀体可包括上质量块和下质量块，该上质量块和下质量块用于因惯性而产生运动；以及联接轴，该联接轴用于联接所述上质量块和所述下质量块。有益效果根据本发明的实施方式，对车体振幅敏感的空气弹簧设置有安装在空气弹簧的腔室内的阀。如果必要，所述阀可根据车体的行为而打开或关闭。如果发生车体振幅，则通过降低空气弹簧的腔室容积来增加弹簧常数。如果发生车轮振幅，则通过增加空气弹簧的腔室容积来降低弹簧常数。因此，根据本发明的空气弹簧，由于弹簧常数是可变的，所以能够根据具体情形来改进驾乘舒适性和操纵稳定性。
图1是根据本发明的优选实施方式的空气弹簧的侧剖视图。
图2和图3是無f释根据本发明的优选实施方式的空气弹簧的阀打开和阀关闭的侧剖视图。
附图标记说明
1 第一本体2 第二本体
3 空气套管5:固定腔室
6 工作腔室10 阀结构
11 固定板Ila 通孑L
13 阀体13a 上质量块
13b 下质量块13c 联接轴
15 弹性元件
具体实施例方式下文，将参照附图来详细描述根据本发明优选实施方式的空气弹簧。车体振幅或车轮振幅对操纵稳定性和驾乘舒适性均有影响。如果在转弯、加速或制动时发生车体振幅，则操纵稳定性将受到严重影响。因此，通过增加空气弹簧的弹簧常数来抑制车辆运动是必要的。在另一方面，如果在例如车辆行驶在粗糙路面上或经过小土堆时发生车轮振幅，则驾乘舒适性将受到严重影响。因此，通过减少空气弹簧的弹簧常数来将由于车轮的运动而传递到车体的重量减到最小是必要的。空气弹簧使用填充内部腔室的空气的可压缩性来实现弹簧操作。如果腔室的容积小，则空气弹簧的弹簧常数将具有大的数值，而如果腔室的容积大，则空气弹簧的弹簧常数将具有小的数值。空气弹簧的弹簧常数可以通过使用空气弹簧的上述特征来改变内部腔室的容积而发生变化。因此，当需要改进驾乘舒适性时，腔室的容积发生极大的变化。当需要改进操纵稳定性时，腔室的容积发生较小的变化。以这种方式，根据本发明的空气弹簧可以依据具体情形选择性地满足驾乘舒适性和操纵稳定性的要求。如图1所示，根据本发明优选实施方式的空气弹簧包括固定到车体侧的第一本体 1、固定到车轮侧的第二本体2，以及安装在第一本体1和第二本体2之间并且由橡胶材料制成的空气套管3。橡胶材料制成的空气套管3在根据空气弹簧的内部压力的变化而改变该空气套管的外部形状时用作弹簧。根据本发明的对车体振幅敏感的空气弹簧还包括用于通过分隔空气弹簧的内部空间来形成多个腔室的阀结构。该阀结构安装在第一本体1内，该第一本体被固定到车体侧并且具有中空内部。根据本发明分隔的多个腔室包括具有固定容积的固定腔室5和具有可变容积的工作腔室6。固定腔室5由阀结构和第一本体1的内壁形成，并且工作腔室6由阀结构、空气套管3和第二本体2形成。如上所述，由于固定腔室5形成在作为具有固定形状的刚性体的第一本体1内部，所以固定腔室5的容积是固定的。在橡胶材料制成的空气套管3根据附接到第二本体2的车轮侧的行为而变形时，工作腔室6的容积是可变的。阀结构包括固定板11、阀体13以及一对上和下弹性元件15。固定板11安装在第一本体1的端部并且具有一个或更多个通孔11a。阀体13安装在固定板11内，以当有惯性时关闭通孔11a。一对上和下弹性元件15布置在固定板11和阀体13之间，以当没有惯性时保持阀体13与固定板11间隔开。阀体13可包括上质量块13a、下质量块13b以及用于联接上质量块13a和下质量块13b的联接轴13c。如果阀体13接触固定板11而关闭通孔11a，则固定腔室5和工作腔室6分别作为独立的腔室工作。如果阀体13与固定板11间隔开，则固定腔室5和工作腔室6通过通孔 Ila连接在一起作为一个腔室工作。如果固定腔室5和工作腔室6连接在一起作为一个腔室工作，则可以实现增加腔室的容积的效果。因此，空气弹簧的弹簧常数将降低。相反，如果固定腔室5和工作腔室6 彼此分离作为独立的腔室工作，则可以实现减少腔室的容积的效果。因此，空气弹簧的弹簧常数将增加。由于阀结构经由第一本体1连接到车体侧，所以该阀结构将受到车辆行为的影响。据此，如果车体运动的距离大于预定的距离，则具有自重的阀体13将由于惯性而晚于车体的运动而运动。这时，阀体13和第一本体1(即，车体)的相对运动方向是相反的。图2示出了车体从地面向上运动的瞬间。参照图2，当第一本体1与车体一起向上运动时，阀体13由于惯性相对向下运动。因此，上质量块13a可接触固定板11并关闭通孔 Ila0
如果通孔Ila关闭，则固定腔室5保持它的压力，但是工作腔室6的压力由于工作腔室6的容积增大而降低。因此，由于压力差而关闭通孔Ila的上质量块13a可进一步保持关闭状态。另外，如果通孔Ila关闭，则可以实现减少空气弹簧的内部空间的效果。由此，容积变化率进一步增加，并且弹簧常数增加。结果是，车体的向上运动受到抑制，并且，操纵稳定性得以改进。同时，图3示出了车体从地面向下运动的瞬间。参照图3，当第一本体1与车体一起向下运动时，阀体13由于惯性相对向上运动。因此，下质量块1 可接触固定板11而关闭通孔11a。如果通孔Ila关闭，则固定腔室5保持它的压力，但是工作腔室6的压力由于工作腔室6的容积增大而降低。因此，由于压力差而关闭通孔Ila的上质量块13a可进一步保持关闭状态。另外，如果通孔Ila关闭，则可以实现减少空气弹簧的内部空间的效果。由此，容积变化率进一步增加，并且弹簧常数增加。结果是，车体的向下运动受到抑制，并且，操纵稳定性得以改进。不同于图2和图3示出的状态，如果车体侧不移动而是仅有车轮侧移动，则阀体13 不会像图1示出的最初状态那样由于惯性移动。由此，固定腔室5和工作腔室6连接在一起作为一个腔室工作。因此，实现了增加空气弹簧的容积的效果。由于弹簧常数小，驾乘舒适性得以改进。虽然已经参照附图示出和描述了根据本发明的空气弹簧，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由所附权利要求限定的发明的精神和范围的情况下，可以对其形式和细节作出各种改变。因此，本发明的范围并不是由本发明的上述详细描述来限定，而是由所附权利要求来限定，并且所有在该范围内的区别都应解释为包含在本发明之内。
权利要求
1.一种对车体振幅敏感的空气弹簧，该空气弹簧被安装在车辆内以吸收来自外部的冲击，所述对车体振幅敏感的空气弹簧包括第一本体，该第一本体被固定到所述车辆的车体侧； 第二本体，该第二本体被固定到所述车辆的车轮侧；空气套管，该空气套管被安装在所述第一本体和所述第二本体之间，以在根据内部压力的变化而改变该空气套管的外部形状时用作弹簧；以及阀结构，该阀结构用于分隔所述空气弹簧的内部空间以形成多个腔室，并且该阀结构还用于借助于车辆行为所导致的惯性来进行操作以选择性地连通或阻塞所述多个腔室。
2.如权利要求1所述的对车体振幅敏感的空气弹簧，其中，所述阀结构安装在具有中空内部的所述第一本体内并且分隔所述空气弹簧的内部空间。
3.如权利要求2所述的对车体振幅敏感的空气弹簧，其中，借助于所述阀结构形成的所述多个腔室包括由所述阀结构和所述第一本体形成的固定腔室，该固定腔室的容积是固定的；以及由所述阀结构、所述空气套管和所述第二本体形成的工作腔室，该工作腔室的容积能通过所述空气套管的变形来改变。
4.如权利要求1所述的对车体振幅敏感的空气弹簧，其中，所述阀结构包括 固定板，该固定板安装在所述第一本体的端部并且具有通孔；阀体，该阀体安装在所述固定板中，使得当有惯性时，所述阀体关闭所述通孔；以及弹性元件，该弹性元件安装在所述固定板和所述阀体之间，使得当没有惯性时，所述弹性元件使所述阀体与所述固定板分离而保持所述通孔处在打开状态。
5.如权利要求4所述的对车体振幅敏感的空气弹簧，其中，所述阀体包括 上质量块和下质量块，该上质量块和下质量块用于因惯性而产生运动；以及联接轴，该联接轴用于联接所述上质量块和所述下质量块。
全文摘要
本发明提供了一种对车体振幅敏感的空气弹簧。该空气弹簧用于感测车辆行为并通过改变空气弹簧的腔室容积来改变弹簧常数，从而根据具体情形来改进驾乘舒适性和操纵稳定性。安装在车辆内以用于吸收来自外部的震动的空气弹簧包括第一本体，该第一本体被固定到所述车辆的车体侧；第二本体，该第二本体被固定到所述车辆的车轮侧；空气套管，该空气套管被安装在所述第一本体和所述第二本体之间，以在根据内部压力的变化而改变该空气套管的外部形状时用作弹簧；以及阀结构，该阀结构用于分隔所述空气弹簧的内部空间以形成多个腔室，并且该阀结构还用于借助于车辆行为所导致的惯性来进行操作以选择性地连通或阻塞所述多个腔室。
文档编号F16F9/34GK102444685SQ20111035088
公开日2012年5月9日 申请日期2011年9月28日 优先权日2010年9月29日
发明者李光洙 申请人:株式会社万都