一种容积可变的空气弹簧附加气室的制作方法

本实用新型涉及一种容积可变的空气弹簧附加气室。

背景技术：

空气弹簧是空气悬架系统的弹性元件，它利用气体的可压缩性实现其弹性作用,具有缓冲、隔振的功能。空气弹簧的刚度直接影响汽车的行驶平顺性和乘坐舒适性。

为了使汽车空气悬架能够适应车辆行驶的各种复杂工况,可通过增设附加气室来改变空气弹簧的容积，进而改变弹簧的刚度特性,使空气弹簧的优越性得以充分发挥，适用性更加广泛。

近年来，国内外学者通过理论分析和试验研究等对带有附加气室的空气弹簧进行了大量研究，并取得了一些有价值的研究成果，但是所研究的空气弹簧的附加气室的容积大都不能改变，或者改变附加气室容积时调节速度慢、易发生故障，且所需的改变附加气室的驱动力较大，限制了带附加气室空气弹簧优越性的发挥。现有专利文献“一种容积可变的恒定内压空气弹簧附加气室”（申请号201010549005.1）以及专利“一种容积可变的空气弹簧附加气室”（申请号201010549434.9）,均将附加气室分为八个腔室,其缺陷是:改变容积结构较为复杂,用小孔连通改变空气弹簧刚度的效果不好。

技术实现要素：

本实用新型针对已有空气弹簧附加气室容积不能改变，或者改变过程中调节速率慢和结构复杂的现状，提供一种能克服上述缺点的容积可以调节的空气弹簧附加气室，通过改变附加气室容积，提高弹簧系统的性能，使空气弹簧的优越性得以充分发挥。

本实用新型采用的技术方案是：包括一个圆筒形附加气室腔体,其上端通过螺栓与顶盖连接，保持附加气室腔体的密封性，顶盖与连接管路连接，连接管路一端通过顶盖与有效容积腔连通，另一端连通空气弹簧本体。附加气室腔体的内部装有可往复运动的活塞，活塞下表面中心处装配活塞杆，活塞靠近底盖一侧的表面装有螺母和位移传感器，螺母和活塞杆同轴心；活塞杆上套有特质弹簧，特质弹簧的一端固定在活塞下的螺母上，另一端固定在底盖上。

附加气室腔体下端通过螺栓与底盖连接，底盖中心位置处开有与活塞杆配合的孔，活塞杆从该孔中穿过，并通过活塞杆密封装置来密封，保证所述附加气室腔体整体的气密性。

底盖上装有通气阀，充气泵处于底盖下方，通过管路与备用容积腔连通，充气泵通过通气阀对备用容积腔进行充放气。ECU控制器分别与位移传感器、通气阀、充气泵相连接。

本发明的有益效果如下：

1、当ECU控制器控制通气阀打开时，特质弹簧收缩，驱动活塞向底盖方向运动，附加气室有效容积腔不断增大；当ECU控制器控制通气阀和充气泵打开时，充气泵往备用容积腔里充气，当备用容积腔里的气体压强达到一定限度时，特质弹簧被拉伸，活塞克服特质弹簧的弹性势能向顶盖的方向运动，附加气室有效容积腔不断减小，无需复杂的控制装置来完成容积改变的过程；此外,与现有的调节附加气室容积装置相比，由于用圆柱式的腔室，装置所占空间减小。

2、本实用新型结构简单，生产工艺要求低，维护方便并且可以有效可靠的实现附加气室的容积改变及其容积改变过程中的稳定，为附加气室容积可变空气弹簧系统在车辆上的应用提供方便。

3、本实用新型不局限应用在车辆悬架系统上，对于在机械设备、轨道车辆中安装使用的空气弹簧均适用。

附图说明

为了更全面的理解本实用新型的结构和工作原理，下面结合附图详细说明。

图1是用于说明本实用新型的有效容积腔最小时的工作状态示意图。

图2是用于说明本实用新型的有效容积腔最大时的工作状态示意图。

图中：1-连接管路；2-螺栓；3-顶盖；4-限位块；5-有效容积腔；6-附加气室腔体；7-活塞；8-螺母；9-位移传感器；10-特质弹簧；11-活塞杆密封装置；12-备用容积腔；13-底盖；14-通气阀；15-充气泵；16-ECU控制器；17-活塞杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的工作过程作进一步描述，但不作为对本实用新型的限定。

一种容积可变的空气弹簧附加气室，包括附加气室腔体6和连接管1，附加气室腔体6的顶盖3通过连接管路1和空气弹簧本体连接，另一端通过底盖13密封。附加气室腔体6内部装有活塞7，活塞7外壁与附加气室腔体6内壁紧密配合，将附加气室腔体6分为有效容积腔5和备用容积腔12两个腔室，有效容积腔5是实际参与工作的附加气室容积；活塞7下表面上装有位移传感器9，以监测活塞7的位移量，当有效容积腔5不够大时，活塞7向备用容积腔12一侧移动，增大有效容积腔5的容积，进而确定有效容积腔5的容积；活塞7下表面中心处装配活塞杆17，活塞杆17上套有螺母8，与活塞7的下表面贴合；在附加气室腔体6内表面距离顶盖3一定距离h的地方安装限位块4，防止活塞7运动至最上端时活塞表面与顶盖3的内表面贴合。

活塞杆17上套有特质弹簧10，特质弹簧10的一端固定在螺母8上，另一端固定在底盖13上，底盖13中心开孔，活塞杆17从底盖13的孔中穿过后通过活塞杆密封装置11将孔密封，保证附加气室整体的密封性。底盖13上安装通气阀14，充气泵15通过管路与备用容积腔12连通，且管路与通气阀14同轴心。ECU控制器16控制通气阀14和充气泵15的开闭，备用容积腔12能够由充气泵15通过通气阀14进行充放气，通气阀14为常闭阀。

如图1所示，为本实用新型的有效容积腔5最小时的工作状态示意图，活塞7的上表面与限位块4的下表面相贴合，特质弹簧10被拉伸至最长状态，弹性势能最大；当ECU控制器16控制通气阀14打开时，备用容积腔12开始放气，腔内气压不断减小，特质弹簧10压缩，活塞7由于特质弹簧10不断释放弹性势能向底盖13的方向运动，有效容积腔5的容积不断增大，当有效容积腔5的容积达到理想状态时，位移传感器9向ECU控制器16发送信号，这时通气阀14接收到ECU控制器16发送的关闭信号后关闭。

如图2所示，为本实用新型的有效容积腔5最大时的工作状态示意图，特质弹簧10处于自然长度，弹性势能为零；当ECU控制器16控制通气阀14和充气泵15打开时，充气泵15往备用容积腔12充气，当备用容积腔12里的气体压强达到一定限度时，活塞7克服特质弹簧10的弹性势能向顶盖3的方向移动，有效容积腔5的容积不断减小，当有效容积腔5的容积达到理想状态时，位移传感器9向ECU控制器16发送信号，这时通气阀14接收到ECU控制器16发送的关闭信号后关闭，同时充气泵15停止工作。

活塞相对静止，有效容积腔5内的气体压强和特质弹簧10的弹性势能确保活塞7停留在某一位置，通气阀14保持常闭。

以上所述，仅是本实用新型较佳的实施方式，并非对本实用新型的技术方案做任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例做任何简单修改，形式变化和修饰，均落入本实用新型的保护范围。