一種可變容積的空氣彈簧附加氣室的製作方法

2023-12-10 09:19:22 2

專利名稱：一種可變容積的空氣彈簧附加氣室的製作方法
技術領域：
一種可變容積的空氣彈簧附加氣室技術領域[0001]本實用新型屬於車輛空氣懸架系統領域，具體是空氣懸架的空氣彈簧附加氣室。
背景技術：
[0002]車輛空氣懸架系統中的空氣彈簧的剛度和阻尼特徵是隨著節流閥開度的改變而改變的。如果空氣彈簧附加氣室容積固定不可調節，則空氣彈簧的剛度變化範圍就比較小。要增加空氣彈簧剛度的範圍，可以將空氣彈簧附加氣室設計成可調節的。目前，主要是通過更換不同容積的附加氣室實現容積的調節，這種方法無法實現附加氣室的快速變化，操作不方便，勞動強度大，而且無法準確快速地得到附加氣室的容積改變中空氣彈簧的剛度特性，極大地影響力車輛行駛的穩定性。[0003]在專利公開號為CN 102003488 A與CN 102032309 A的專利文獻中提出了將附加氣室設計成多個小腔體通過通孔連接的結構，通過控制通孔的開閉數量來實現與主氣室連通的腔體數量，從而實現附加的容積改變。但是該結構對於空氣彈簧剛度的改變無法滿足時滯性與精確性的要求，因為氣體小孔時會有很大的進氣阻力，導致進氣速度很緩慢，而且當附加氣室由多個腔體組成時，由於氣體通過小孔的速度緩慢，難以保證每個腔體的壓強相等或者接近，因此會造成不同腔體的壓力差，所以該結構無法準確快速地得到附加氣室的容積改變中空氣彈簧的剛度特性。發明內容[0004]本實用新型的目的是為了解決上述現有技術中存在的空氣彈簧剛度變化範圍小、附加氣室容積不能快速調節的問題，以及改善空氣彈簧剛度的改變滿足時滯性與精確性而提出一種可變容積的空氣彈簧附加氣室的結構，在滿足增大空氣彈簧剛度的變化範圍的要求的同時，改善空氣彈簧附加氣室容積調節的時滯性與對空氣彈簧的剛度的精確性要求。[0005]本實用新型採用的技術方案是:具有一圓柱形缸體，圓柱形缸體內有η個隔板同軸固定在缸體內壁上，這η個隔板沿軸向將缸體內腔均分成η個小腔室，中心軸從缸體一端的外部伸入缸體內並穿在η個隔板的中心孔中，缸體的另一端面上有連通主氣室的圓形通孔，第一個隔板與缸體另一端面緊密貼合在一起；每層隔板上的同一位置處開有與隔板的中心孔同軸的扇形通孔；每層隔板中間有一個與隔板的中心孔同軸的圓柱狀空心槽，在每個圓柱狀空心槽中設有一個扇形閥片，扇形閥片的內徑處固定連接中心軸，扇形閥片的外徑與扇形通孔的外徑相同，扇形閥片的兩側面與圓柱狀空心槽的兩端面緊密貼合；所有的扇形閥片沿中心軸的軸向呈螺旋式剛性連接中心軸，每相鄰兩塊扇形閥片錯開相同的角度；中心軸每轉過一定的角度，帶動不同的扇形閥片封閉相應的扇形通孔。[0006]進一步地,本實用新型在位於缸體外部的中心軸一端連接步進電機且在中心軸的該端端面上設置角度傳感器，角度傳感器經調理電路連接控制器，控制器連接步進電機。[0007]本實用新型當不同位置的扇形閥片與相應的扇形通孔相通時，會有相應層數的小腔室與主氣室相通，從而實現附加氣室容積自動快速變化，使空氣彈簧獲得較大的剛度變化範圍。本實用新型採用電子控制技術實現了附加氣室容積的快速準確改變，使空氣彈簧獲得了較大的剛度變化範圍，並且滿足對空氣彈簧附加氣室容積調節的時滯性與對空氣彈簧的剛度需求的精確性要求，能提高轎車行駛穩定性和乘坐舒適性，同時消除了人工更換附加氣室的不便性，節省了時間與人力成本。

圖1是本實用新型主體部分的結構示意圖；圖2是圖1中的中心軸及其關聯部件示意圖；圖3是圖2中I局部放大圖；圖4是圖1中去掉中心軸、扇形閥片後的結構示意圖；圖中:1_缸體；2_隔板；3_扇形通孔；4_中心軸；5_步進電機；6_角度傳感器；7_調理電路；8_控制器；9_扇形閥片；10_圓形通孔；11-圓柱狀空心槽。
具體實施方式
如圖1、2、4所示，本實用新型主體部分為一個圓柱形缸體I及缸體I內部結構，在圓柱形缸體I內，有η個隔板2同軸固定在缸體I的內壁上，這η個隔板2沿軸向將缸體I內腔均分成η個小腔室。中心軸4從缸體I一端的外部伸入缸體I內，固定在缸體I的另一端上，中心軸4穿在缸體I內的η個隔板2的中心孔中。缸體I的另一端面上加工一圓形通孔10，該圓形通孔10通過管道將附加氣室與主氣室作連通。其中，第一個隔板2與缸體I的另一端面緊密貼合在一起。在每層隔板2上的同一位置處開有一扇形通孔3，扇形通孔3與隔板2的中心孔同軸，並且扇形通孔3的內徑就是隔板2的中心孔徑，即扇形通孔3與隔板2的中心孔相通。從缸體I的軸向看，每層隔板2上的扇形通孔3的投影相互重疊。並且從軸向看，圓形通孔10的軸向投影處於扇形通孔3的軸向投影之內。如圖1、2所示，每層隔板2中間有一個圓柱狀空心槽11，圓柱狀空心槽11與隔板2中心孔同軸。在每個圓柱狀空心槽11中設有一個扇形閥片9，扇形閥片9的形狀與隔板2上的扇形通孔3的形狀相同，扇形閥片9的內徑處固定連接在中心軸4上，扇形閥片9的外徑與扇形通孔3的外徑相同。扇形閥片9的兩側面與隔板2內圓柱狀空心槽11的兩端面緊密貼合。所有的扇形閥片9沿中心軸4的軸向呈螺旋式剛性連接在中心軸4上，每相鄰兩塊扇形閥片9錯開相同的角度。如圖2、3所示，位於缸體I外部的中心軸4 一端連接步進電機5，並且在中心軸4的該端的端面上設置角度傳感器6。角度傳感器6連接調理電路7，調理電路7再連接控制器8，控制器8連接步進電機5。當步進電機5接收到控制器8的脈衝信號時，步進電機5帶動中心軸4旋轉，中心軸4發生一定的角位移，角度傳感器6測得中心軸4的角度信號，經過調理電路7處理後，傳輸給控制器8。隨著步進電機5接收到控制器8的脈衝個數不同，中心軸4轉過的角度就會不同。中心軸4每轉過一角度，中心軸4帶動不同的扇形閥片9正好封閉了隔板2上相應的扇形通孔3，從而使缸體I內有不同的小腔室與主氣室相通，決定了主附氣室之間連通的容積就會不同，從而改變附加氣室與主氣室連通的容積。如圖1-4所示，當中心軸4旋轉到其上的最靠近圓形通孔10的第一片扇形閥片9將相應的扇形通孔3封閉時，此時缸體I內所有的小腔室都不與主氣室連通，附加氣室的可用容積為零。當中心軸4旋轉到其上的與第一片扇形閥片9相鄰的第二片扇形閥片2將相應的扇形通孔3封閉，此時第一片扇形閥片9與圓形通孔10相通，其餘扇形閥片9都與相應的隔板上扇形通孔3相通。但是由於第二層隔板2上的扇形通孔3已經被封閉，所以只有第一層小腔室與主氣室相通，即第一片扇形閥片9對應連通第一層小腔室。當中心軸4旋轉到其上的最後一片扇形閥片9將相應的扇形通孔3封閉時，從第一層至倒數第二層小腔室都與主氣室相通。當中心軸4旋轉到其上的最後一片扇形閥片9與最後一層隔板2上的扇形通孔3相通時，此時，缸體I內所有小腔室都與主氣室連通。
權利要求1.一種可變容積的空氣彈簧附加氣室，具有一圓柱形缸體(1)，其特徵是:圓柱形缸體(O內有η個隔板(2)同軸固定在缸體(I)內壁上，這η個隔板(2)沿軸向將缸體(I)內腔均分成η個小腔室，中心軸(4)從缸體(I) 一端的外部伸入缸體(I)內並穿在η個隔板(2)的中心孔中，缸體(I)的另一端面上有連通主氣室的圓形通孔(10)，第一個隔板(2)與缸體(I)另一端面緊密貼合在一起；每層隔板(2)上的同一位置處開有與隔板(2)的中心孔同軸的扇形通孔(3);每層隔板(2)中間有一個與隔板(2)的中心孔同軸的圓柱狀空心槽(11)，在每個圓柱狀空心槽(11)中設有一個扇形閥片(9),扇形閥片(9)的內徑處固定連接中心軸(4)，扇形閥片(9)的外徑與扇形通孔(3)的外徑相同，扇形閥片(9)的兩側面與圓柱狀空心槽(11)的兩端面緊密貼合；所有的扇形閥片(9)沿中心軸(4)的軸向呈螺旋式剛性連接中心軸(4)，每相鄰兩塊扇形閥片(9)錯開相同的角度；中心軸(4)每轉過一定的角度，帶動不同的扇形閥片(9)封閉相應的扇形通孔(3)。
2.根據權利要求1所述的一種可變容積的空氣彈簧附加氣室，其特徵是: 位於缸體(I)外部的中心軸(4) 一端連接步進電機(5)且在中心軸(4)的該端端面上設置角度傳感器(6 )，角度傳感器(6 )經調理電路(7 )連接控制器(8 )，控制器(8 )連接步進電機(5 )。
3.根據權利要求1所述的一種可變容積的空氣彈簧附加氣室，其特徵是:圓形通孔(10)的軸向投影處於扇形通孔(3)的軸向投影之內。
專利摘要本實用新型公開一種車輛空氣懸架的可變容積的空氣彈簧附加氣室，圓柱形缸體內有n個隔板沿軸向將缸體內腔均分成n個小腔室，中心軸從缸體一端的外部伸入缸體內並穿在n個隔板的中心孔中，第一個隔板與缸體另一端面緊密貼合在一起；每層隔板上的同一位置處開有與中心孔同軸的扇形通孔；每層隔板中間有一個與中心孔同軸的圓柱狀空心槽，在每個圓柱狀空心槽中設有一個扇形閥片；所有的扇形閥片沿中心軸軸向呈螺旋式剛性連接中心軸；位於缸體外部的中心軸一端連接步進電機且在該端端面上設置角度傳感器；中心軸每轉過一定的角度，帶動不同的扇形閥片封閉相應的扇形通孔，實現附加氣室容積自動快速變化，使空氣彈簧獲得較大剛度變化範圍。
文檔編號F16F9/50GK203067640SQ20122069527
公開日2013年7月17日 申請日期2012年12月17日 優先權日2012年12月17日
發明者陳龍, 張開定, 陳崑山, 江浩斌, 楊軍 申請人:江蘇大學