一種填充和位移靜動態剛度組合調節的空氣彈簧的製作方法

2023-07-05 00:50:01

專利名稱：一種填充和位移靜動態剛度組合調節的空氣彈簧的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種車輛空氣懸架用空氣彈簧的容積和位移靜動態剛度組合調節系統。這種靜動態剛度組合調節的空氣彈簧尤其適應於載客大巴，城市公交大巴，也適應於貨運大卡車和軌道交通車輛，及特種車輛和高級轎車。
背景技術：
為了改善汽車的行駛平順性，提高乘坐的舒適性，減輕車輛對道路和貨物的損壞， 發達國家在其運載車輛的懸架系統中廣泛地採用了空氣彈簧。我國近年來也在大力推廣和強制性採用空氣彈簧。在不斷發展的空氣彈簧技術中，為了進一步改善空氣彈簧的剛度調節特性，以利其更適用於車輛載荷的變化，人們開展了深入的探索。在主動式空氣懸架系統中，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、副氣室間的連接通道上的節流閥的開度來實現主副氣室間氣體流動時的壓差改變，達到改變空氣彈簧在平衡位置附近的動態剛度。這種動態剛度調節系統的控制信號由多路傳感器採集，送交微處理機處理後發出控制指令，由執行機構調節節流閥的開度，調節主副氣室間氣體流動時的壓差來調節空氣彈簧的動態剛度。它的主要不足首先在於系統的信號從採集處理到執行較為繁雜，其成本太高，只能應用在極少數豪華車輛上。其次，響應時滯大。在半主動懸架的空氣懸架系統中空氣彈簧的動態剛度的控制一般採用剛度分段式控制，將空氣彈簧的動態剛度分為軟、硬兩擋或軟、中、硬三擋。這種動態剛度調節系統的空氣彈簧動態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流口開度的大、中、 小。這種動態剛度的調節不是連續的。空氣彈簧的動態剛度是人為選擇的。在空氣彈簧的剛度調節中，人們忽視了由於可選標準系列氣囊剛度與具體車型要求剛度的差異而需要的靜態剛度調節。而往往是因為氣囊的靜態剛度不匹配造成了其動態剛度調節的困難。在被動式空氣懸架系統中則氣囊的靜態剛度不匹配是造成車輛運行中側擺嚴重的重要原因。

發明內容
本發明的目的就是要研發出一種低成本，簡單可靠、響應快捷的空氣彈簧的靜動態剛度組合調節系統。本發明的解決方法是本填充和位移靜動態剛度組合調節的空氣彈簧由氣囊1、 上安裝板2、副氣室3、可移動罩4、彈簧5、推桿6、下安裝板7、填充物8組合而成；在上安裝板2的內平面的中心位置安裝固定推桿6，在下安裝板7的上平面的中心位置上，固定一個分隔成數個分氣室的副氣室3，副氣室3的外部套裝了一個內徑與副氣室3外徑動配合的可移動罩4，副氣室3的頂部與可移動罩4的上蓋內腔裝有彈簧5，在彈簧5的作用下，可移動罩4始終與推桿6接觸並隨其上下移動。本空氣彈簧的靜態剛度調節方法是空氣彈簧裝配時，在最後安裝上安裝板2前， 由經氣囊1的上安裝口填充經事先計算確定體積的填充物8，填充物8佔據了氣囊1的最下部的容積，相當減小了氣囊內容納壓縮空氣的相同容積，空氣彈簧的靜態剛度增高；相反，由氣囊1的上安裝口取出已填入的部分填充物8，，則空氣彈簧的靜態剛度降低。在車輛處於靜態設定高度時，可移動罩4與副氣室3的套裝軸向長度最小，副氣室3的各個分氣室的徑向節流孔均與氣囊1相通，空氣彈簧的剛度由主氣室內根據負載要求的充氣壓力和主氣室1內的空氣有效容積決定。本空氣彈簧的動態剛度調節當車輛在運動中的動載增加，上安裝板2在動載的作用下向下移動，推桿6會隨之向下移動，推動可移動罩4下移，依次關小副氣室3的各個分氣室的節流口和關閉副氣室3的各個分氣室，通過提高主副氣室間氣體流動時的壓差和減小氣囊1內的有效容積，提高空氣彈簧的剛度，平衡車身的動載，阻止車身的側傾和前傾及後仰。本發明將控制信號和調節指令合為一體，作用迅速、可靠，無響應時滯，空氣彈簧的剛度調節能力大為提高；通過填充物的增減，可方便調節空氣彈簧的靜態剛度，通過設置不同容積的分氣室和數目不等的分氣室可以有效地改善空氣彈簧的剛度特性曲線。由於本發明的控制指令為上安裝板2的位移，無需再有信號的採集處理系統和執行機構，無需ECU 和控制軟體，成本大為下降，空氣彈簧的動態剛度隨上安裝板2的位移變化而自動調節，調節順暢連續。將本發明的推桿6設計成可上下調節高度的組合結構形式，則對其動態剛度的平衡位置設有調整環節，有利於車輛底盤性能的精準調校。
四

附圖1是本發明的系統結構原理圖。
五具體實施例方式本發明的具體實施方式
是本空氣彈簧的靜態剛度調節空氣彈簧裝配時，在最後安裝上安裝板2前，由經氣囊1的上安裝口填充經事先計算確定體積的填充物8，填充物 8佔據了氣囊1的最下部的容積，相當減小了氣囊1內容納壓縮空氣的相同容積，空氣彈簧的靜態剛度增高；相反，由由經氣囊1的上安裝口取出已填入的部分填充物8，，則空氣彈簧的靜態剛度降低。在車輛處於靜態設定高度時，可移動罩4與副氣室3的套裝軸向長度最小，副氣室3的各個分氣室的徑向節流孔均與氣囊1相通，空氣彈簧的剛度由氣囊1內根據負載要求的充氣壓力和氣囊1內的空氣有效容積決定。本空氣彈簧的動態剛度調節當車輛在運動中的動載增加，上安裝板2在動載的作用下向下移動，推桿6會隨之向下移動，推動可移動罩4下移，依次關小副氣室3的各個分氣室的節流口和關閉副氣室3的各個分氣室，通過提高氣囊1與副氣室3間氣體流動時的壓差和減小氣囊1內的有效容積，提高空氣彈簧的剛度，平衡車身的動載，阻止車身的側傾和前傾及後仰。
權利要求
1.一種填充和位移靜動態剛度組合調節的空氣彈簧，由氣囊(1)、上安裝板O)、副氣室(3)、可移動罩(4)、彈簧(5)、推桿(6)、下安裝板(7)、填充物(8)組合而成；其特徵在於 在上安裝板(2)的內平面的中心位置安裝固定推桿(6)，在下安裝板(7)的上平面的中心位置上，固定一個分隔成數個分氣室的副氣室(3)，副氣室(3)的外部套裝了一個內徑與副氣室C3)外徑動配合的可移動罩G)，副氣室(3)的頂部與可移動罩的上蓋內腔裝有彈簧(5)，在彈簧(5)的作用下，可移動罩(4)始終與推桿(6)接觸並隨其上下移動；本空氣彈簧的靜態剛度調節組裝空氣彈簧裝配時，在最後安裝上安裝板(2)前，由氣囊(1)的上安裝口填入經計算確定體積的填充物(8)，由於填充物(8)佔據了氣囊(1)的最下部的容積， 相當減小了氣囊(1)內容納壓縮空氣的相同容積，空氣彈簧的靜態剛度增高；相反，由氣囊 (1)的上安裝口取出部分已填入的填充物(8)，則空氣彈簧的靜態剛度降低；在車輛處於靜態設定高度時，可移動罩(4)與副氣室(3)的軸向套裝長度最小，副氣室(3)的各個分氣室的徑向節流孔均與氣囊(1)相通，空氣彈簧的剛度由氣囊(1)內根據負載要求的充氣壓力和氣囊(1)內的空氣有效容積決定；本空氣彈簧的動態剛度調節當車輛在運動中的動載增加，氣囊(1)的上安裝板( 在動載的作用下向下移動，推桿(6)會隨之向下移動，推動可移動罩(4)下移，依次關小副氣室(3)的各個分氣室的節流口和關閉副氣室(3)的各個分氣室，通過提高氣囊(1)與副氣室C3)各個分氣室間氣體流動時的壓差和減小氣囊(1) 內的有效容積，提高空氣彈簧的動剛度，平衡車身的動載，阻止車身的側傾和前傾及後仰。
2.根據權利要求1所述的一種填充和位移靜動態剛度組合調節的空氣彈簧，其特徵在於副氣室(3)的獨立分氣室的容積和數目可根據不同車型對其空氣彈簧剛度變化曲線的不同需求改變。
3.根據權利要求1所述的一種填充和位移靜動態剛度組合調節的空氣彈簧，其特徵在於去掉推桿(6)，而由固定在上安裝板(2)上的限位橡膠塊代替其作用，頂在可移動罩(4) 的上平面上，與彈簧( 一起對可移動罩(4)軸向定位。
全文摘要
汽車懸架系統中的空氣彈簧對於提高車輛的平順性、舒適性和保護道路及貨物，限制超載至關重要。人們為了改善空氣彈簧的剛度特性，採用了主、副氣室相連，通過調節其通道上的節流口來改變主副氣室間氣體流動時的壓差的方式來實現。這種剛度調節系統在調節過程中並沒有改變氣室的容積，使得其剛度調節的難度較大。在空氣彈簧的剛度調節中，人們忽視了由於可選標準系列氣囊剛度與具體車型要求剛度的差異而需要的靜態剛度調節。而往往是因為氣囊的靜態剛度不匹配造成了其動態剛度調節的困難。在被動式空氣懸架系統中則氣囊的靜態剛度不匹配是造成車輛運行中側擺嚴重的重要原因。本發明就是針對這一問題研發的填充和位移靜動態剛度組合調節的空氣彈簧。
文檔編號F16F9/516GK102330787SQ20111016839
公開日2012年1月25日 申請日期2011年6月22日 優先權日2011年6月22日
發明者賀劼 申請人:賀劼