专利名称：一种位移调节动刚度加限压单向阀减冲的空气弹簧的制作方法
技术领域：
一种位移调节动刚度加限压单向阀减冲的空气弹簧
一、技术领域本发明涉及一种车辆空气悬架用空气弹簧，这种空气弹簧的动刚度随气囊的位移和路面凸块的冲击自动调节。它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，及特种车辆和高级轿车。
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。在主动式空气悬架系统中，目前比较成熟的技术是将空气弹簧的气室分为主、副气室，通过控制主、副气室间的连接通道上的节流阀的开度来实现主副气室间气体流动时的压差改变，达到改变空气弹簧的刚度。这种刚度调节系统的控制信号由多路传感器采集，送交微处理机处理后发出控制指令，由执行机构调节节流阀的开度，调节主副气室间气体流动时的压差来调节空气弹簧的刚度。它的主要不足首先在于系统的信号从采集处理到执行较为繁杂，其成本太高，只能应用在极少数豪华车辆上。其次，响应时滞大。在半主动悬架的空气悬架系统中空气弹簧的刚度的控制一般采用刚度分段式控制，将空气弹簧的刚度分为软、硬两挡或软、中、硬三挡。 这种刚度调节系统的空气弹簧刚度控制是通过驾驶员操作电磁阀进行选择控制，分别对应连通主副气室间节流口开度的大、中、小。这种刚度的调节不是连续的。
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、动刚度调节响应快捷及路面凸块自动减冲的空气弹簧。本发明的解决方法是这种位移调节动刚度加限压单向阀减冲的空气弹簧，由气囊I、上安装板2、副气室3、可移动罩4、弹簧5、推杆6、下安装板7和单向阀8组合而成。在上安装板2内平面的中心位置上固定推杆6，在下安装板7内平面的中心位置上固定一个分隔成数个分气室的副气室3，副气室3的外部套装了一个内径与副气室3外径动配合的可移动罩4，副气室3的顶部与可移动罩4的上盖内腔装有弹簧5，在弹簧5的作用下，可移动罩4始终与推杆6接触并随其上下移动。单向阀8装在副气室3的最下部的独立分气室的外侧壁上，并由其侧壁上的径向小孔与单向阀8的弹簧腔连通；可使单向阀8可与副气室 3的分气室数目相等，分别设置在副气室3的各个独立分气室的内侧壁上，并由其侧壁上的径向小孔与气囊I连通，单向阀8的弹簧腔与副气室3的各个独立分气室连通；还可使单向阀8还可与副气室3的分气室数目相等，将一个单向阀8装在副气室3的最下面分气室的内侧壁上，其余的装在副气室3的各个分气室的隔板上。在车辆处于设定高度时，可移动罩 4与副气室3的轴向套装长度最小，副气室3的各个分气室的径向节流孔均与气囊I相通， 空气弹簧的刚度由气囊I内根据负载要求的充气压力和气囊I内的空气有效容积决定；当车辆在运动中的动载增加，气囊I的上安装板2在动载的作用下向下移动，推杆6会随之向下移动，推动可移动罩4下移，依次关小副气室3的各个分气室的节流口和关闭副气室3的各个分气室，通过提高气囊I与副气室3间气体流动时的压差和减小气囊I内的有效容积， 提高空气弹簧的动刚度，平衡车身的动载，阻止车身的侧倾和前倾及后仰。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I内的气压产生阶跃。该阶跃压力与副气室3 最下面的分气室内气压形成的压差会打开单向阀8，迅速连通气囊I和副气室3最下面的分气室，增大了气囊I内的有效气体容积，降低空气弹簧的刚度，减少路面凸块对车身的冲击，提高乘员的舒适性和车辆的平顺性。本发明的控制信号直接取自气囊I的位移，将控制信号和调节指令合为一体，作用迅速、可靠，无响应时滞，空气弹簧的刚度调节能力大为提高；在保证了空气弹簧的低振动频率特性后，通过设置不同容积的分气室和数目不等的分气室可以有效地改善空气弹簧的刚度特性曲线。由于将控制信号和调节指令合为一体，无需再有信号的采集处理系统和执行机构，无需ECU和控制软件，成本大为下降；由于本发明的控制指令为上安装板2的位移，空气弹簧的刚度随上安装板2的位移变化而自动调节，调节顺畅连续。空气弹簧的调节刚度特性曲线更为合理和可控。为方便本发明在使用中的精确调校，推杆6可设计成能调节上下高度的结构形式，以便于调整副气室3与可移动罩4的相对轴向位置。还可将弹簧5设计成拉簧，两端固定在可移动罩4的上盖平面和上安装板2的内平面上。为简化制造工艺，可将推杆6与上安装板2制作成一体。
附图I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
是在车辆处于设定高度时，可移动罩4与副气室3的轴向套装长度最小，副气室3的各个分气室的径向节流孔均与气囊I相通，空气弹簧的刚度由气囊I内根据负载要求的充气压力和气囊I内的空气有效容积决定；当车辆在运动中的动载增加，上安装板2在动载的作用下，向下移动，推杆6会随之向下移动，推动可移动罩4下移，依次关小副气室3的各个分气室的节流口和依次关闭副气室3的各个分气室，通过提高气囊I与副气室3间气体流动时的压差和减小气囊I内的有效容积提高空气弹簧的刚度， 平衡车身的动载，阻止车身的侧倾和前倾及后仰。给车轮一个阶跃冲击，必然会引发气囊I 内的气压产生阶跃。该阶跃压力与副气室3最下面的分气室内气压形成的压差会打开单向阀8，迅速连通气囊I和副气室3最下面的分气室，增大了气囊I内的有效气体容积，降低空气弹簧的刚度，减少路面凸块对车身的冲击，提高乘员的舒适性和车辆的平顺性。
权利要求1.一种位移调节动刚度加限压单向阀减冲的空气弹簧，由气囊(I)、上安装板(2)、副气室(3)、可移动罩(4)、弹簧(5)、推杆￠)、下安装板(7)和单向阀(8)组合而成；其特征在于在上安装板(2)的内平面中心位置固定推杆(6)，在下安装板(7)的内平面中心位置固定副气室(3)，副气室(3)的外部套装了一个内径与副气室(3)外径动配合的可移动罩(4)，副气室(3)的顶部与可移动罩⑷的上盖内腔装有弹簧(5)，在弹簧(5)的作用于下， 可移动罩(4)始终与推杆(6)接触并随其上下移动；单向阀(8)装在副气室(3)的最下部的独立分气室的外侧壁上，并由其外侧壁上的径向小孔与单向阀(8)的弹簧腔连通。
2.根据权利要求I所述的一种位移调节动刚度加限压单向阀减冲的空气弹簧，其特征在于推杆(6)与上安装板(2)制作成一体。
3.根据权利要求I所述的一种位移调节动刚度加限压单向阀减冲的空气弹簧，其特征在于推杆(6)设计成能调节上下高度的结构形式，以便于调整副气室(3)与可移动罩(4) 的相对轴向位置。
专利摘要汽车悬架系统中的空气弹簧对于提高车辆的平顺性、舒适性和保护道路及货物，限制超载至关重要。人们为了改善空气弹簧的刚度特性，采用了主、副气室相连，通过调节其通道上的节流口来改变主副气室间气体流动时的压差的方式来实现。这种刚度调节系统在调节过程中并没有改变气室的容积，使得其刚度调节的线性度难度较大。本实用新型就是针对这一问题研发的位移调节动刚度加限压单向阀减冲的空气弹簧。它将副气室分为几个独立的分气室，直接用气囊的位移信号来控制主、副气室通道上的节流口开度和与分气室连通的个数，来调节空气弹簧的动刚度。还能通过分气室的容积和数量的差异化达到刚度优化调节的目的。当车辆遇到路面凸块时，会自动降低其动刚度，减少路面凸块对车身的冲击。
文档编号F16F13/00GK202301720SQ201120251638
公开日2012年7月4日 申请日期2011年7月17日 优先权日2011年7月17日
发明者贺劼 申请人:贺劼