專利名稱：一種由浮動節(jié)流板調(diào)節(jié)動剛度的空氣彈簧的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛空氣懸架用的由浮動節(jié)流板調(diào)節(jié)動剛度的空氣彈簧。這種空氣彈簧尤其適應(yīng)于載客大巴、城市公交大巴、貨運車輛，也適應(yīng)于軌道交通車輛、特種車輛和高級轎車。
背景技術(shù)：
為了改善汽車的行駛平順性，提高乘坐的舒適性和操縱穩(wěn)定性，減輕車輛對道路和貨物的損壞，發(fā)達國家在其運載車輛的懸架系統(tǒng)中廣泛地采用了空氣彈簧。我國近年來也在大力推廣和強制性采用空氣彈簧。在不斷發(fā)展的空氣彈簧技術(shù)中，為了進一步改善空氣彈簧的剛度調(diào)節(jié)特性，以利其更適用于人們對車輛性能不斷提高的要求，人們開發(fā)出了半主動和主動式空氣懸架。在主動式空氣懸架系統(tǒng)中對于空氣彈簧的剛度調(diào)節(jié)，目前比較成熟的技術(shù)是將空氣彈簧的氣室分為主、副氣室，通過控制主、副氣室間連接通道上的節(jié)流閥的開度來實現(xiàn)主副氣室間氣體流動時的壓差改變，達到改變空氣彈簧的動剛度。這種動剛度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制信號由多路傳感器采集，送交微處理機處理后發(fā)出控制指令，由執(zhí)行機構(gòu)調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開度，來調(diào)節(jié)空氣彈簧的動剛度。它的主要不足首先在于系統(tǒng)的信號從采集處理到執(zhí)行較為繁雜，其成本太高，只能應(yīng)用在極少數(shù)豪華車輛上。其次，響應(yīng)時滯大， 常導致系統(tǒng)控制失效并出現(xiàn)相反的效果。在半主動懸架的空氣懸架系統(tǒng)中空氣彈簧的剛度的控制一般采用剛度分段式控制，將空氣彈簧的剛度分為軟、硬兩擋或軟、中、硬三擋。這種剛度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的空氣彈簧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(yīng)連通主副氣室間節(jié)流口開度的大、中、小。這種剛度的調(diào)節(jié)不是連續(xù)的?？諝鈴椈傻膭偠仁侨藶楦鶕?jù)路況選擇的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要研發(fā)出一種低成本，簡單可靠、響應(yīng)快捷的動剛度自適應(yīng)調(diào)節(jié)的空氣彈簧。本發(fā)明的解決方法是一種由浮動節(jié)流板調(diào)節(jié)動剛度的空氣彈簧，由氣囊1、上安裝板2、上限位膠塊3、節(jié)流調(diào)節(jié)板4、下安裝座5、下限位支座6組合而成；下限位支座6與下安裝座5保持同軸安裝固定，下限位支座6與下安裝座5高度一致，也可稍高一點；節(jié)流調(diào)節(jié)板4由彈性較好的橡膠材料制成，或由彈性較好的塑膠材料和金屬材料制成；節(jié)流調(diào)節(jié)板4的外徑比氣囊1在下安裝座5同等高度部位的內(nèi)徑稍小一點，直接放置在下限位支座6的頂平面上；也可將節(jié)流調(diào)節(jié)板4的外徑減小，而在其中心位置固定一根高度稍大的定位銷，在下限位支座6中心鉆一稍大于該定位銷的孔，將節(jié)流調(diào)節(jié)板4以定位銷徑向定位放在下限位支座6的頂平面上；節(jié)流調(diào)節(jié)板4的端面上，在與下安裝座5上部內(nèi)孔和下限位支座6外圓之間的環(huán)形流通槽中心線相等的圓周上均布了數(shù)個直通小孔；在靠近節(jié)流調(diào)節(jié)板 4的外圓，與外圓同心，直徑稍小于外圓直徑減去一個直通孔直徑的圓周上又均布了一些直通小孔；由節(jié)流調(diào)節(jié)板4將空氣彈簧分隔成了以氣囊1為主氣室，下安裝座5為副氣室的復(fù)合空氣彈簧；并由節(jié)流調(diào)節(jié)板4上靠中心圓周上的直通小孔組成了承擔車身和運載質(zhì)量引發(fā)的動載所需調(diào)節(jié)空氣彈簧的動剛度調(diào)節(jié)的節(jié)流閥的節(jié)流口 ；節(jié)流調(diào)節(jié)板4上所有的直通孔組成了應(yīng)對路面階躍載荷引發(fā)的動載所需調(diào)節(jié)空氣彈簧的動剛度調(diào)節(jié)節(jié)流閥的節(jié)流口。 它的動剛度調(diào)節(jié)過程是當車輛靜止和在較平穩(wěn)的運行狀態(tài)時，車身上下運動不大，流經(jīng)節(jié)流調(diào)節(jié)板4上內(nèi)圈節(jié)流孔的氣流不多，其上下表面無壓差或壓差不大，節(jié)流調(diào)節(jié)板4在自重和其上下表面上的小量壓差作用下貼緊下安裝座5和下限位支座6的上部平面，由其靠中心圓周上的數(shù)個小孔連通氣囊1與下安裝座5，靠外圓周上均布的直通孔則被壓緊貼在附著在下安裝座5上部壁體的氣囊壁上，不與下安裝座5的內(nèi)部容腔相通；空氣彈簧的動剛度由氣囊1內(nèi)容積加下安裝座5的內(nèi)部容積和氣體的壓力決定；當由車輛車體和運載質(zhì)量引起的動載增加，就會在氣囊1和下安裝座5的容腔內(nèi)自上而下的產(chǎn)生一個壓力遞降的壓力場，氣體加速流經(jīng)節(jié)流調(diào)節(jié)板4上內(nèi)圈節(jié)流孔從氣囊1流向下安裝座5，節(jié)流調(diào)節(jié)板4上內(nèi)圈節(jié)流孔會自動根據(jù)增大的動載和上安裝板2向下運動的速度調(diào)節(jié)氣囊1與下安裝座5間的氣體流動壓差，自動調(diào)高空氣彈簧的動剛度，平衡由車輛車體和運載質(zhì)量引起的動載，減少車身的側(cè)擺，提高車輛的平順性和操縱穩(wěn)定性；當車輛在運行中碰到路面凸塊時，此時會在下安裝座5與氣囊1內(nèi)產(chǎn)生一個由下至上的遞減的階躍壓力沖擊波，該階躍壓力波的沖擊使得節(jié)流調(diào)節(jié)板4從附著在下安裝座5上部壁體的氣囊壁上和下限位支座6的上表面離開，其上的直通小孔全部被打開，迅速加大了節(jié)流調(diào)節(jié)板4上的氣流通道，消除了節(jié)流調(diào)節(jié)板4上下的壓差，使空氣彈簧的動剛度為最低，以利于空氣彈簧的迅速被壓縮，減少路面凸塊對車身的沖擊，提高車輛的平順性。當車輛越過路面凸塊，階躍壓力波消失，節(jié)流調(diào)節(jié)板4 迅速回落到附著在下安裝座5上部壁體的氣囊壁上和下限位支座6的上表面上，空氣彈簧的動剛度恢復(fù)到原來的狀態(tài)。本發(fā)明是針對現(xiàn)有的空氣彈簧的典型結(jié)構(gòu)設(shè)計的，它無需對現(xiàn)有的空氣彈簧的結(jié)構(gòu)作任何改動，只需根據(jù)原空氣彈簧的性能參數(shù)設(shè)計制作出一塊節(jié)流調(diào)節(jié)板4，也可是多塊組合，即可將原來的被動式空氣彈簧升級成為動剛度自適應(yīng)調(diào)節(jié)的可變剛度空氣彈簧。有利于減少車身的側(cè)傾，提高車輛的平順性和操縱穩(wěn)定性；有利于降低成本和空氣懸架的推廣使用。本發(fā)明的控制信號直接取自空氣彈簧內(nèi)的壓力，將控制信號和調(diào)節(jié)指令合為一體，作用迅速、可靠，無響應(yīng)時滯，空氣彈簧的動剛度調(diào)節(jié)能力大為提高；在保證了空氣彈簧的低振動頻率特性后，通過設(shè)置不同的主副氣室的容積和節(jié)流調(diào)節(jié)板4上數(shù)目不等的節(jié)流孔，可以有效地改善空氣彈簧的剛度特性曲線。由于將控制信號和調(diào)節(jié)指令合為一體，無需再有信號的采集處理系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)，無需ECU和控制軟件，成本大為下降；由于本發(fā)明的控制指令為主副氣室的壓差，空氣彈簧的剛度隨主副氣室的壓力變化而自動調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)順暢連續(xù)?？諝鈴椈傻恼{(diào)節(jié)剛度特性曲線更為合理和可控。 四

附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。具體實施例方式本發(fā)明的具體實施方式
是當車輛靜止和在較平穩(wěn)的運行狀態(tài)時，車身上下運動不大，流經(jīng)節(jié)流調(diào)節(jié)板4上內(nèi)圈節(jié)流孔的氣流不多，其上下表面無壓差或壓差不大，節(jié)流調(diào)節(jié)板4在自重和其上下表面上的小量壓差作用下貼緊附著在下安裝座5上部壁體的氣囊壁上和下限位支座6的上部平面，由其靠中心的數(shù)個小孔連通氣囊1與下安裝座5，靠外圓周上均布的直通孔則被壓緊貼在附著在下安裝座5上部壁體的氣囊壁上，不與下安裝座5的內(nèi)部容腔相通；空氣彈簧的動剛度由氣囊1內(nèi)容積加下安裝座5的內(nèi)部容積和氣體的壓力決定；當由車輛車體和運載質(zhì)量引起的動載增加，就會在氣囊1和下安裝座5的容腔內(nèi)自上而下的產(chǎn)生一個壓力遞降的壓力場，氣體加速由節(jié)流調(diào)節(jié)板4上內(nèi)圈節(jié)流孔從氣囊1流向下安裝座5，節(jié)流調(diào)節(jié)板4上內(nèi)圈節(jié)流孔會自動根據(jù)增大的動載和上安裝板2向下運動的速度調(diào)節(jié)氣囊1與下安裝座5間的氣體流動壓差，自動調(diào)高空氣彈簧的動剛度，平衡由車輛車體和運載質(zhì)量引起的動載，減少車身的側(cè)擺，提高車輛的平順性和操縱穩(wěn)定性；當車輛在運行中碰到路面凸塊時，此時會在下安裝座5與氣囊1的容腔內(nèi)產(chǎn)生一個由下至上的遞減的階躍壓力沖擊波，該階躍壓力波的沖擊使得節(jié)流調(diào)節(jié)板4從附著在安裝座5上部壁體的氣囊壁上和下限位支座6的上表面離開，其上的直通小孔全部被打開，迅速加大了節(jié)流調(diào)節(jié)板4上的氣流通道，消除了節(jié)流調(diào)節(jié)板4上下的壓差，使空氣彈簧的動剛度為最低，以利于空氣彈簧的迅速被壓縮，減少路面凸塊對車身的沖擊，提高車輛的平順性。當車輛越過路面凸塊，階躍壓力波消失，節(jié)流調(diào)節(jié)板4迅速回落到附著在下安裝座5上部壁體的氣囊壁上和下限位支座6的上表面上，空氣彈簧的動剛度恢復(fù)到原來的狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種由浮動節(jié)流板調(diào)節(jié)動剛度的空氣彈簧，由氣囊(1)、上安裝板(2)、上限位膠塊(3)、節(jié)流調(diào)節(jié)板(4)、下安裝座(5)、下限位支座(6)組合而成；其特征在于下限位支座 (6)與下安裝座(5)同軸安裝固定；下限位支座(6)與下安裝座(5)高度一致；節(jié)流調(diào)節(jié)板 ⑷由彈性較好的橡膠材料制成；節(jié)流調(diào)節(jié)板⑷的外徑比氣囊⑴在下安裝座(5)同等高度部位的內(nèi)徑稍小一點，直接放置在下限位支座(6)的頂部平面上；節(jié)流調(diào)節(jié)板(4)的端面上，在與下安裝座(5)上部內(nèi)孔和下限位支座(6)外圓之間的環(huán)形流通槽中心線相等的圓周上均布了數(shù)個直通小孔；在靠近節(jié)流調(diào)節(jié)板(4)的外圓，與外圓同心，直徑稍小于外圓直徑減去一個直通孔直徑的圓周上又均布了一些直通小孔；由節(jié)流調(diào)節(jié)板(4)將空氣彈簧分隔成了以氣囊(1)為主氣室，下安裝座(5)為副氣室的復(fù)合空氣彈簧；并由節(jié)流調(diào)節(jié)板(4)上靠中心圓周的直通小孔組成了承擔車身和運載質(zhì)量引發(fā)的動載所需調(diào)節(jié)空氣彈簧的動剛度調(diào)節(jié)的節(jié)流閥的節(jié)流口 ；節(jié)流調(diào)節(jié)板(4)上所有的直通孔組成了應(yīng)對路面階躍載荷引發(fā)的動載所需調(diào)節(jié)空氣彈簧的動剛度調(diào)節(jié)節(jié)流閥的節(jié)流口 ；它的動剛度調(diào)節(jié)過程是當車輛靜止和在較平穩(wěn)的運行狀態(tài)時，車身上下運動不大，流經(jīng)節(jié)流調(diào)節(jié)板(4)上內(nèi)圈節(jié)流孔的氣流不多，其上下表面無壓差或壓差不大，節(jié)流調(diào)節(jié)板(4)在自重和其上下表面上的小量壓差作用下貼緊附著在下安裝座(5)上部壁體的氣囊壁上和下限位支座(6)的上部平面上，由其靠中心的數(shù)個小孔連通氣囊(1)與下安裝座(5)，靠外圓周上均布的直通孔則被壓緊貼在附著在下安裝座(5)上部壁體的氣囊壁上，不與下安裝座(5)的內(nèi)部容腔相通； 空氣彈簧的動剛度由氣囊(1)內(nèi)容積加下安裝座(5)的內(nèi)部容積和氣體的壓力決定；當由車輛車體和運載質(zhì)量引起的動載增加，就會在氣囊(1)和下安裝座(5)的容積內(nèi)自上而下的產(chǎn)生一個壓力遞降的壓力場，氣體加速流經(jīng)節(jié)流調(diào)節(jié)板(4)上內(nèi)圈節(jié)流孔從氣囊(1)流向下安裝座(5)，節(jié)流調(diào)節(jié)板(4)上內(nèi)圈節(jié)流孔會自動根據(jù)增大的動載和上安裝板(2)向下運動的速度調(diào)節(jié)氣囊(1)與下安裝座(5)間的氣體流動壓差，自動調(diào)高空氣彈簧的動剛度，平衡由車輛車體和運載質(zhì)量引起的動載，減少車身的側(cè)擺，提高車輛的平順性和操縱穩(wěn)定性；當車輛在運行中碰到路面凸塊時，此時會在下安裝座(5)與氣囊(1)內(nèi)產(chǎn)生一個由下至上的遞減的階躍壓力沖擊波，該階躍壓力波的沖擊使得節(jié)流調(diào)節(jié)板(4)從附著在下安裝座(5)上部壁體的氣囊壁上和下限位支座(6)的上表面離開，其上的直通小孔全部被打開， 迅速加大了節(jié)流調(diào)節(jié)板(4)上的氣流通道，消除了節(jié)流調(diào)節(jié)板(4)上下的壓差，使空氣彈簧的動剛度為最低，以利于空氣彈簧的迅速被壓縮，減少路面凸塊對車身的沖擊，提高車輛的平順性；當車輛越過路面凸塊，階躍壓力波消失，節(jié)流調(diào)節(jié)板(4)迅速回落到附著在下安裝座(5)上部壁體的氣囊壁上和下限位支座(6)的上表面上，空氣彈簧的動剛度恢復(fù)到原來的狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由浮動節(jié)流板調(diào)節(jié)動剛度的空氣彈簧，其特征在于節(jié)流調(diào)節(jié)板(4)由彈性較好的塑膠材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由浮動節(jié)流板調(diào)節(jié)動剛度的空氣彈簧，其特征在于節(jié)流調(diào)節(jié)板(4)由彈性較好的金屬材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由浮動節(jié)流板調(diào)節(jié)動剛度的空氣彈簧，其特征在于節(jié)流調(diào)節(jié)板(4)由一片組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由浮動節(jié)流板調(diào)節(jié)動剛度的空氣彈簧，其特征在于節(jié)流調(diào)節(jié)板(4)由多片組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由浮動節(jié)流板調(diào)節(jié)動剛度的空氣彈簧，其特征在于下限位支座(6)比下安裝座(5)稍高一點。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由浮動節(jié)流板調(diào)節(jié)動剛度的空氣彈簧，其特征在于減小節(jié)流調(diào)節(jié)板⑷的外徑，并在節(jié)流調(diào)節(jié)板⑷的中心位置設(shè)置一根定位銷，在下限位支座 (6)的中心位置鉆一直徑稍大于定位銷的孔，將節(jié)流調(diào)節(jié)板(4)以定位銷徑向定位放置在下限位支座(6)的頂平面上。
全文摘要
現(xiàn)代汽車懸架系統(tǒng)中的空氣彈簧對于提高車輛的平順性、操縱穩(wěn)定性和保護道路及貨物起到了重要的作用。人們?yōu)榱擞行У卣{(diào)節(jié)空氣彈簧的動剛度，采用了主、副氣室相連，通過其通道上的節(jié)流閥的改變來實現(xiàn)。這種剛度調(diào)節(jié)的控制信號由多路傳感器采集，送交電腦處理后發(fā)出動作指令，再對空氣彈簧的剛度進行調(diào)整。但這種控制方式的響應(yīng)時滯稍大，成本高。本發(fā)明就是針對這一難題研發(fā)的新型自適應(yīng)壓差調(diào)節(jié)動剛度空氣彈簧。它直接利用氣囊內(nèi)的壓力信號來控制主、副氣室通道上的節(jié)流壓差，達到剛度連續(xù)調(diào)整的目的。并利用主、副氣室的反向沖擊壓差控制節(jié)流閥，以達到削弱凸塊對車身的沖擊。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，響應(yīng)迅速可靠，成本低廉，大步跨越了現(xiàn)有技術(shù)。
文檔編號F16F9/05GK102384204SQ201110315078
公開日2012年3月21日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者楊潔 申請人:楊潔