专利名称：一种可变容积的空气弹簧附加气室的制作方法
技术领域：
一种可变容积的空气弹簧附加气室技术领域[0001]本实用新型属于车辆空气悬架系统领域，具体是空气悬架的空气弹簧附加气室。
背景技术：
[0002]车辆空气悬架系统中的空气弹簧的刚度和阻尼特征是随着节流阀开度的改变而改变的。如果空气弹簧附加气室容积固定不可调节，则空气弹簧的刚度变化范围就比较小。要增加空气弹簧刚度的范围，可以将空气弹簧附加气室设计成可调节的。目前，主要是通过更换不同容积的附加气室实现容积的调节，这种方法无法实现附加气室的快速变化，操作不方便，劳动强度大，而且无法准确快速地得到附加气室的容积改变中空气弹簧的刚度特性，极大地影响力车辆行驶的稳定性。[0003]在专利公开号为CN 102003488 A与CN 102032309 A的专利文献中提出了将附加气室设计成多个小腔体通过通孔连接的结构，通过控制通孔的开闭数量来实现与主气室连通的腔体数量，从而实现附加的容积改变。但是该结构对于空气弹簧刚度的改变无法满足时滞性与精确性的要求，因为气体小孔时会有很大的进气阻力，导致进气速度很缓慢，而且当附加气室由多个腔体组成时，由于气体通过小孔的速度缓慢，难以保证每个腔体的压强相等或者接近，因此会造成不同腔体的压力差，所以该结构无法准确快速地得到附加气室的容积改变中空气弹簧的刚度特性。发明内容[0004]本实用新型的目的是为了解决上述现有技术中存在的空气弹簧刚度变化范围小、附加气室容积不能快速调节的问题，以及改善空气弹簧刚度的改变满足时滞性与精确性而提出一种可变容积的空气弹簧附加气室的结构，在满足增大空气弹簧刚度的变化范围的要求的同时，改善空气弹簧附加气室容积调节的时滞性与对空气弹簧的刚度的精确性要求。[0005]本实用新型采用的技术方案是:具有一圆柱形缸体，圆柱形缸体内有η个隔板同轴固定在缸体内壁上，这η个隔板沿轴向将缸体内腔均分成η个小腔室，中心轴从缸体一端的外部伸入缸体内并穿在η个隔板的中心孔中，缸体的另一端面上有连通主气室的圆形通孔，第一个隔板与缸体另一端面紧密贴合在一起；每层隔板上的同一位置处开有与隔板的中心孔同轴的扇形通孔；每层隔板中间有一个与隔板的中心孔同轴的圆柱状空心槽，在每个圆柱状空心槽中设有一个扇形阀片，扇形阀片的内径处固定连接中心轴，扇形阀片的外径与扇形通孔的外径相同，扇形阀片的两侧面与圆柱状空心槽的两端面紧密贴合；所有的扇形阀片沿中心轴的轴向呈螺旋式刚性连接中心轴，每相邻两块扇形阀片错开相同的角度；中心轴每转过一定的角度，带动不同的扇形阀片封闭相应的扇形通孔。[0006]进一步地,本实用新型在位于缸体外部的中心轴一端连接步进电机且在中心轴的该端端面上设置角度传感器，角度传感器经调理电路连接控制器，控制器连接步进电机。[0007]本实用新型当不同位置的扇形阀片与相应的扇形通孔相通时，会有相应层数的小腔室与主气室相通，从而实现附加气室容积自动快速变化，使空气弹簧获得较大的刚度变化范围。本实用新型采用电子控制技术实现了附加气室容积的快速准确改变，使空气弹簧获得了较大的刚度变化范围，并且满足对空气弹簧附加气室容积调节的时滞性与对空气弹簧的刚度需求的精确性要求，能提高轿车行驶稳定性和乘坐舒适性，同时消除了人工更换附加气室的不便性，节省了时间与人力成本。
图1是本实用新型主体部分的结构示意图；图2是图1中的中心轴及其关联部件示意图；图3是图2中I局部放大图；图4是图1中去掉中心轴、扇形阀片后的结构示意图；图中:1_缸体；2_隔板；3_扇形通孔；4_中心轴；5_步进电机；6_角度传感器；7_调理电路；8_控制器；9_扇形阀片；10_圆形通孔；11-圆柱状空心槽。
具体实施方式
如图1、2、4所示，本实用新型主体部分为一个圆柱形缸体I及缸体I内部结构，在圆柱形缸体I内，有η个隔板2同轴固定在缸体I的内壁上，这η个隔板2沿轴向将缸体I内腔均分成η个小腔室。中心轴4从缸体I一端的外部伸入缸体I内，固定在缸体I的另一端上，中心轴4穿在缸体I内的η个隔板2的中心孔中。缸体I的另一端面上加工一圆形通孔10，该圆形通孔10通过管道将附加气室与主气室作连通。其中，第一个隔板2与缸体I的另一端面紧密贴合在一起。在每层隔板2上的同一位置处开有一扇形通孔3，扇形通孔3与隔板2的中心孔同轴，并且扇形通孔3的内径就是隔板2的中心孔径，即扇形通孔3与隔板2的中心孔相通。从缸体I的轴向看，每层隔板2上的扇形通孔3的投影相互重叠。并且从轴向看，圆形通孔10的轴向投影处于扇形通孔3的轴向投影之内。如图1、2所示，每层隔板2中间有一个圆柱状空心槽11，圆柱状空心槽11与隔板2中心孔同轴。在每个圆柱状空心槽11中设有一个扇形阀片9，扇形阀片9的形状与隔板2上的扇形通孔3的形状相同，扇形阀片9的内径处固定连接在中心轴4上，扇形阀片9的外径与扇形通孔3的外径相同。扇形阀片9的两侧面与隔板2内圆柱状空心槽11的两端面紧密贴合。所有的扇形阀片9沿中心轴4的轴向呈螺旋式刚性连接在中心轴4上，每相邻两块扇形阀片9错开相同的角度。如图2、3所示，位于缸体I外部的中心轴4 一端连接步进电机5，并且在中心轴4的该端的端面上设置角度传感器6。角度传感器6连接调理电路7，调理电路7再连接控制器8，控制器8连接步进电机5。当步进电机5接收到控制器8的脉冲信号时，步进电机5带动中心轴4旋转，中心轴4发生一定的角位移，角度传感器6测得中心轴4的角度信号，经过调理电路7处理后，传输给控制器8。随着步进电机5接收到控制器8的脉冲个数不同，中心轴4转过的角度就会不同。中心轴4每转过一角度，中心轴4带动不同的扇形阀片9正好封闭了隔板2上相应的扇形通孔3，从而使缸体I内有不同的小腔室与主气室相通，决定了主附气室之间连通的容积就会不同，从而改变附加气室与主气室连通的容积。如图1-4所示，当中心轴4旋转到其上的最靠近圆形通孔10的第一片扇形阀片9将相应的扇形通孔3封闭时，此时缸体I内所有的小腔室都不与主气室连通，附加气室的可用容积为零。当中心轴4旋转到其上的与第一片扇形阀片9相邻的第二片扇形阀片2将相应的扇形通孔3封闭，此时第一片扇形阀片9与圆形通孔10相通，其余扇形阀片9都与相应的隔板上扇形通孔3相通。但是由于第二层隔板2上的扇形通孔3已经被封闭，所以只有第一层小腔室与主气室相通，即第一片扇形阀片9对应连通第一层小腔室。当中心轴4旋转到其上的最后一片扇形阀片9将相应的扇形通孔3封闭时，从第一层至倒数第二层小腔室都与主气室相通。当中心轴4旋转到其上的最后一片扇形阀片9与最后一层隔板2上的扇形通孔3相通时，此时，缸体I内所有小腔室都与主气室连通。
权利要求1.一种可变容积的空气弹簧附加气室，具有一圆柱形缸体(1)，其特征是:圆柱形缸体(O内有η个隔板(2)同轴固定在缸体(I)内壁上，这η个隔板(2)沿轴向将缸体(I)内腔均分成η个小腔室，中心轴(4)从缸体(I) 一端的外部伸入缸体(I)内并穿在η个隔板(2)的中心孔中，缸体(I)的另一端面上有连通主气室的圆形通孔(10)，第一个隔板(2)与缸体(I)另一端面紧密贴合在一起；每层隔板(2)上的同一位置处开有与隔板(2)的中心孔同轴的扇形通孔(3);每层隔板(2)中间有一个与隔板(2)的中心孔同轴的圆柱状空心槽(11)，在每个圆柱状空心槽(11)中设有一个扇形阀片(9),扇形阀片(9)的内径处固定连接中心轴(4)，扇形阀片(9)的外径与扇形通孔(3)的外径相同，扇形阀片(9)的两侧面与圆柱状空心槽(11)的两端面紧密贴合；所有的扇形阀片(9)沿中心轴(4)的轴向呈螺旋式刚性连接中心轴(4)，每相邻两块扇形阀片(9)错开相同的角度；中心轴(4)每转过一定的角度，带动不同的扇形阀片(9)封闭相应的扇形通孔(3)。
2.根据权利要求1所述的一种可变容积的空气弹簧附加气室，其特征是: 位于缸体(I)外部的中心轴(4) 一端连接步进电机(5)且在中心轴(4)的该端端面上设置角度传感器(6 )，角度传感器(6 )经调理电路(7 )连接控制器(8 )，控制器(8 )连接步进电机(5 )。
3.根据权利要求1所述的一种可变容积的空气弹簧附加气室，其特征是:圆形通孔(10)的轴向投影处于扇形通孔(3)的轴向投影之内。
专利摘要本实用新型公开一种车辆空气悬架的可变容积的空气弹簧附加气室，圆柱形缸体内有n个隔板沿轴向将缸体内腔均分成n个小腔室，中心轴从缸体一端的外部伸入缸体内并穿在n个隔板的中心孔中，第一个隔板与缸体另一端面紧密贴合在一起；每层隔板上的同一位置处开有与中心孔同轴的扇形通孔；每层隔板中间有一个与中心孔同轴的圆柱状空心槽，在每个圆柱状空心槽中设有一个扇形阀片；所有的扇形阀片沿中心轴轴向呈螺旋式刚性连接中心轴；位于缸体外部的中心轴一端连接步进电机且在该端端面上设置角度传感器；中心轴每转过一定的角度，带动不同的扇形阀片封闭相应的扇形通孔，实现附加气室容积自动快速变化，使空气弹簧获得较大刚度变化范围。
文档编号F16F9/50GK203067640SQ20122069527
公开日2013年7月17日 申请日期2012年12月17日 优先权日2012年12月17日
发明者陈龙, 张开定, 陈昆山, 江浩斌, 杨军 申请人:江苏大学