專利名稱：對(duì)車體振幅敏感的空氣彈簧的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)使用壓縮空氣來(lái)吸收車輛的振動(dòng)或沖擊的空氣彈簧，具體地，本發(fā)明涉及一種感測(cè)車輛行為并通過(guò)改變空氣彈簧的腔室容積來(lái)改變彈簧常數(shù)的空氣彈簧，從而根據(jù)具體情形來(lái)改進(jìn)駕乘舒適性和操縱穩(wěn)定性。
背景技術(shù)：
通常，在車體的下部和車輪軸之間安裝有懸架，以吸收和降低從車輪傳遞到車體的振動(dòng)或震動(dòng)。懸架設(shè)置有彈簧和減震器。在這樣的懸架中，可以使用螺旋彈簧或空氣彈簧。在具有空氣彈簧的空氣懸架的情況下，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)或電機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，并且，通過(guò)壓縮機(jī)壓縮的空氣通過(guò)聚水器和止回閥儲(chǔ)存在主氣罐中。主氣罐的內(nèi)部壓力通過(guò)壓力調(diào)整器調(diào)節(jié)到預(yù)定范圍。在主氣罐的一側(cè)安裝有安全閥，以為異常氣壓作準(zhǔn)備。儲(chǔ)存在主氣罐中的空氣通過(guò)氣管、高度控制閥和緩沖罐供應(yīng)到懸架的空氣彈簧。傳統(tǒng)的空氣彈簧的彈簧常數(shù)通常被設(shè)置為小于螺旋彈簧的彈簧常數(shù)。據(jù)此，車輛的自然頻率降低，這改進(jìn)了駕乘舒適性。然而，如果彈簧常數(shù)設(shè)置得太小，則車輛的操縱穩(wěn)定性會(huì)惡化。因此，需要在兩個(gè)性能(即，駕乘舒適性和操縱穩(wěn)定性)之間權(quán)衡。也就是說(shuō)， 如果兩個(gè)性能中的一個(gè)性能變好，另一個(gè)性能就會(huì)變差。然而，傳統(tǒng)的空氣彈簧的彈簧常數(shù)被固定到預(yù)定值。因此，如果改進(jìn)駕乘舒適性， 則將犧牲操縱穩(wěn)定性。另一方面，如果改進(jìn)操縱穩(wěn)定性，則將犧牲駕乘舒適性。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的一方面涉及一種對(duì)車體振幅敏感的空氣彈簧，該空氣彈簧用于在感測(cè)到車體振幅的情況下通過(guò)降低空氣彈簧的腔室容積來(lái)增加彈簧常數(shù)，并在感測(cè)到車輪振幅的情況下通過(guò)增加空氣彈簧的腔室容積來(lái)降低彈簧常數(shù)，從而根據(jù)具體情形來(lái)改進(jìn)駕乘舒適性和操縱穩(wěn)定性。解決方案根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，安裝在車輛內(nèi)以吸收來(lái)自外部的沖擊的對(duì)車體振幅敏感的空氣彈簧包括第一本體，該第一本體被固定到所述車輛的車體側(cè)；第二本體，該第二本體被固定到所述車輛的車輪側(cè)；空氣套管，該空氣套管被安裝在所述第一本體和所述第二本體之間，以在根據(jù)內(nèi)部壓力的變化而改變?cè)摽諝馓坠艿耐獠啃螤顣r(shí)用作彈簧；以及閥結(jié)構(gòu)，該閥結(jié)構(gòu)用于分隔所述空氣彈簧的內(nèi)部空間以形成多個(gè)腔室，并且該閥結(jié)構(gòu)還用于借助于車輛行為所導(dǎo)致的慣性來(lái)進(jìn)行操作以選擇性地連通或阻塞所述多個(gè)腔室。所述閥結(jié)構(gòu)可安裝在具有中空內(nèi)部的所述第一本體內(nèi)并且分隔所述空氣彈簧的內(nèi)部空間。借助于所述閥結(jié)構(gòu)形成的所述多個(gè)腔室可包括由所述閥結(jié)構(gòu)和所述第一本體形成的固定腔室，該固定腔室的容積是固定的；以及由所述閥結(jié)構(gòu)、所述空氣套管和所述第二本體形成的工作腔室，該工作腔室的容積能通過(guò)所述空氣套管的變形來(lái)改變。所述閥結(jié)構(gòu)可包括固定板，該固定板安裝在所述第一本體的端部并且具有通孔； 閥體，該閥體安裝在所述固定板中，使得當(dāng)有慣性時(shí)，所述閥體關(guān)閉所述通孔；以及彈性元件，該彈性元件安裝在所述固定板和所述閥體之間，使得當(dāng)沒有慣性時(shí)，所述彈性元件使所述閥體與所述固定板分離而保持所述通孔處在打開狀態(tài)。所述閥體可包括上質(zhì)量塊和下質(zhì)量塊，該上質(zhì)量塊和下質(zhì)量塊用于因慣性而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)；以及聯(lián)接軸，該聯(lián)接軸用于聯(lián)接所述上質(zhì)量塊和所述下質(zhì)量塊。有益效果根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，對(duì)車體振幅敏感的空氣彈簧設(shè)置有安裝在空氣彈簧的腔室內(nèi)的閥。如果必要，所述閥可根據(jù)車體的行為而打開或關(guān)閉。如果發(fā)生車體振幅，則通過(guò)降低空氣彈簧的腔室容積來(lái)增加彈簧常數(shù)。如果發(fā)生車輪振幅，則通過(guò)增加空氣彈簧的腔室容積來(lái)降低彈簧常數(shù)。因此，根據(jù)本發(fā)明的空氣彈簧，由于彈簧常數(shù)是可變的，所以能夠根據(jù)具體情形來(lái)改進(jìn)駕乘舒適性和操縱穩(wěn)定性。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的空氣彈簧的側(cè)剖視圖。
圖2和圖3是無(wú)f釋根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的空氣彈簧的閥打開和閥關(guān)閉的側(cè)剖視圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
1 第一本體2 第二本體
3 空氣套管5:固定腔室
6 工作腔室10 閥結(jié)構(gòu)
11 固定板Ila 通孑L
13 閥體13a 上質(zhì)量塊
13b 下質(zhì)量塊13c 聯(lián)接軸
15 彈性元件
具體實(shí)施例方式下文，將參照附圖來(lái)詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的空氣彈簧。車體振幅或車輪振幅對(duì)操縱穩(wěn)定性和駕乘舒適性均有影響。如果在轉(zhuǎn)彎、加速或制動(dòng)時(shí)發(fā)生車體振幅，則操縱穩(wěn)定性將受到嚴(yán)重影響。因此，通過(guò)增加空氣彈簧的彈簧常數(shù)來(lái)抑制車輛運(yùn)動(dòng)是必要的。在另一方面，如果在例如車輛行駛在粗糙路面上或經(jīng)過(guò)小土堆時(shí)發(fā)生車輪振幅，則駕乘舒適性將受到嚴(yán)重影響。因此，通過(guò)減少空氣彈簧的彈簧常數(shù)來(lái)將由于車輪的運(yùn)動(dòng)而傳遞到車體的重量減到最小是必要的?？諝鈴椈墒褂锰畛鋬?nèi)部腔室的空氣的可壓縮性來(lái)實(shí)現(xiàn)彈簧操作。如果腔室的容積小，則空氣彈簧的彈簧常數(shù)將具有大的數(shù)值，而如果腔室的容積大，則空氣彈簧的彈簧常數(shù)將具有小的數(shù)值?？諝鈴椈傻膹椈沙?shù)可以通過(guò)使用空氣彈簧的上述特征來(lái)改變內(nèi)部腔室的容積而發(fā)生變化。因此，當(dāng)需要改進(jìn)駕乘舒適性時(shí)，腔室的容積發(fā)生極大的變化。當(dāng)需要改進(jìn)操縱穩(wěn)定性時(shí)，腔室的容積發(fā)生較小的變化。以這種方式，根據(jù)本發(fā)明的空氣彈簧可以依據(jù)具體情形選擇性地滿足駕乘舒適性和操縱穩(wěn)定性的要求。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的空氣彈簧包括固定到車體側(cè)的第一本體 1、固定到車輪側(cè)的第二本體2，以及安裝在第一本體1和第二本體2之間并且由橡膠材料制成的空氣套管3。橡膠材料制成的空氣套管3在根據(jù)空氣彈簧的內(nèi)部壓力的變化而改變?cè)摽諝馓坠艿耐獠啃螤顣r(shí)用作彈簧。根據(jù)本發(fā)明的對(duì)車體振幅敏感的空氣彈簧還包括用于通過(guò)分隔空氣彈簧的內(nèi)部空間來(lái)形成多個(gè)腔室的閥結(jié)構(gòu)。該閥結(jié)構(gòu)安裝在第一本體1內(nèi)，該第一本體被固定到車體側(cè)并且具有中空內(nèi)部。根據(jù)本發(fā)明分隔的多個(gè)腔室包括具有固定容積的固定腔室5和具有可變?nèi)莘e的工作腔室6。固定腔室5由閥結(jié)構(gòu)和第一本體1的內(nèi)壁形成，并且工作腔室6由閥結(jié)構(gòu)、空氣套管3和第二本體2形成。如上所述，由于固定腔室5形成在作為具有固定形狀的剛性體的第一本體1內(nèi)部，所以固定腔室5的容積是固定的。在橡膠材料制成的空氣套管3根據(jù)附接到第二本體2的車輪側(cè)的行為而變形時(shí)，工作腔室6的容積是可變的。閥結(jié)構(gòu)包括固定板11、閥體13以及一對(duì)上和下彈性元件15。固定板11安裝在第一本體1的端部并且具有一個(gè)或更多個(gè)通孔11a。閥體13安裝在固定板11內(nèi)，以當(dāng)有慣性時(shí)關(guān)閉通孔11a。一對(duì)上和下彈性元件15布置在固定板11和閥體13之間，以當(dāng)沒有慣性時(shí)保持閥體13與固定板11間隔開。閥體13可包括上質(zhì)量塊13a、下質(zhì)量塊13b以及用于聯(lián)接上質(zhì)量塊13a和下質(zhì)量塊13b的聯(lián)接軸13c。如果閥體13接觸固定板11而關(guān)閉通孔11a，則固定腔室5和工作腔室6分別作為獨(dú)立的腔室工作。如果閥體13與固定板11間隔開，則固定腔室5和工作腔室6通過(guò)通孔 Ila連接在一起作為一個(gè)腔室工作。如果固定腔室5和工作腔室6連接在一起作為一個(gè)腔室工作，則可以實(shí)現(xiàn)增加腔室的容積的效果。因此，空氣彈簧的彈簧常數(shù)將降低。相反，如果固定腔室5和工作腔室6 彼此分離作為獨(dú)立的腔室工作，則可以實(shí)現(xiàn)減少腔室的容積的效果。因此，空氣彈簧的彈簧常數(shù)將增加。由于閥結(jié)構(gòu)經(jīng)由第一本體1連接到車體側(cè)，所以該閥結(jié)構(gòu)將受到車輛行為的影響。據(jù)此，如果車體運(yùn)動(dòng)的距離大于預(yù)定的距離，則具有自重的閥體13將由于慣性而晚于車體的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。這時(shí)，閥體13和第一本體1(即，車體)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向是相反的。圖2示出了車體從地面向上運(yùn)動(dòng)的瞬間。參照?qǐng)D2，當(dāng)?shù)谝槐倔w1與車體一起向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，閥體13由于慣性相對(duì)向下運(yùn)動(dòng)。因此，上質(zhì)量塊13a可接觸固定板11并關(guān)閉通孔 Ila0
如果通孔Ila關(guān)閉，則固定腔室5保持它的壓力，但是工作腔室6的壓力由于工作腔室6的容積增大而降低。因此，由于壓力差而關(guān)閉通孔Ila的上質(zhì)量塊13a可進(jìn)一步保持關(guān)閉狀態(tài)。另外，如果通孔Ila關(guān)閉，則可以實(shí)現(xiàn)減少空氣彈簧的內(nèi)部空間的效果。由此，容積變化率進(jìn)一步增加，并且彈簧常數(shù)增加。結(jié)果是，車體的向上運(yùn)動(dòng)受到抑制，并且，操縱穩(wěn)定性得以改進(jìn)。同時(shí)，圖3示出了車體從地面向下運(yùn)動(dòng)的瞬間。參照?qǐng)D3，當(dāng)?shù)谝槐倔w1與車體一起向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，閥體13由于慣性相對(duì)向上運(yùn)動(dòng)。因此，下質(zhì)量塊1 可接觸固定板11而關(guān)閉通孔11a。如果通孔Ila關(guān)閉，則固定腔室5保持它的壓力，但是工作腔室6的壓力由于工作腔室6的容積增大而降低。因此，由于壓力差而關(guān)閉通孔Ila的上質(zhì)量塊13a可進(jìn)一步保持關(guān)閉狀態(tài)。另外，如果通孔Ila關(guān)閉，則可以實(shí)現(xiàn)減少空氣彈簧的內(nèi)部空間的效果。由此，容積變化率進(jìn)一步增加，并且彈簧常數(shù)增加。結(jié)果是，車體的向下運(yùn)動(dòng)受到抑制，并且，操縱穩(wěn)定性得以改進(jìn)。不同于圖2和圖3示出的狀態(tài)，如果車體側(cè)不移動(dòng)而是僅有車輪側(cè)移動(dòng)，則閥體13 不會(huì)像圖1示出的最初狀態(tài)那樣由于慣性移動(dòng)。由此，固定腔室5和工作腔室6連接在一起作為一個(gè)腔室工作。因此，實(shí)現(xiàn)了增加空氣彈簧的容積的效果。由于彈簧常數(shù)小，駕乘舒適性得以改進(jìn)。雖然已經(jīng)參照附圖示出和描述了根據(jù)本發(fā)明的空氣彈簧，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由所附權(quán)利要求限定的發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)其形式和細(xì)節(jié)作出各種改變。因此，本發(fā)明的范圍并不是由本發(fā)明的上述詳細(xì)描述來(lái)限定，而是由所附權(quán)利要求來(lái)限定，并且所有在該范圍內(nèi)的區(qū)別都應(yīng)解釋為包含在本發(fā)明之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)車體振幅敏感的空氣彈簧，該空氣彈簧被安裝在車輛內(nèi)以吸收來(lái)自外部的沖擊，所述對(duì)車體振幅敏感的空氣彈簧包括第一本體，該第一本體被固定到所述車輛的車體側(cè)； 第二本體，該第二本體被固定到所述車輛的車輪側(cè)；空氣套管，該空氣套管被安裝在所述第一本體和所述第二本體之間，以在根據(jù)內(nèi)部壓力的變化而改變?cè)摽諝馓坠艿耐獠啃螤顣r(shí)用作彈簧；以及閥結(jié)構(gòu)，該閥結(jié)構(gòu)用于分隔所述空氣彈簧的內(nèi)部空間以形成多個(gè)腔室，并且該閥結(jié)構(gòu)還用于借助于車輛行為所導(dǎo)致的慣性來(lái)進(jìn)行操作以選擇性地連通或阻塞所述多個(gè)腔室。
2.如權(quán)利要求1所述的對(duì)車體振幅敏感的空氣彈簧，其中，所述閥結(jié)構(gòu)安裝在具有中空內(nèi)部的所述第一本體內(nèi)并且分隔所述空氣彈簧的內(nèi)部空間。
3.如權(quán)利要求2所述的對(duì)車體振幅敏感的空氣彈簧，其中，借助于所述閥結(jié)構(gòu)形成的所述多個(gè)腔室包括由所述閥結(jié)構(gòu)和所述第一本體形成的固定腔室，該固定腔室的容積是固定的；以及由所述閥結(jié)構(gòu)、所述空氣套管和所述第二本體形成的工作腔室，該工作腔室的容積能通過(guò)所述空氣套管的變形來(lái)改變。
4.如權(quán)利要求1所述的對(duì)車體振幅敏感的空氣彈簧，其中，所述閥結(jié)構(gòu)包括 固定板，該固定板安裝在所述第一本體的端部并且具有通孔；閥體，該閥體安裝在所述固定板中，使得當(dāng)有慣性時(shí)，所述閥體關(guān)閉所述通孔；以及彈性元件，該彈性元件安裝在所述固定板和所述閥體之間，使得當(dāng)沒有慣性時(shí)，所述彈性元件使所述閥體與所述固定板分離而保持所述通孔處在打開狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求4所述的對(duì)車體振幅敏感的空氣彈簧，其中，所述閥體包括 上質(zhì)量塊和下質(zhì)量塊，該上質(zhì)量塊和下質(zhì)量塊用于因慣性而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)；以及聯(lián)接軸，該聯(lián)接軸用于聯(lián)接所述上質(zhì)量塊和所述下質(zhì)量塊。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種對(duì)車體振幅敏感的空氣彈簧。該空氣彈簧用于感測(cè)車輛行為并通過(guò)改變空氣彈簧的腔室容積來(lái)改變彈簧常數(shù)，從而根據(jù)具體情形來(lái)改進(jìn)駕乘舒適性和操縱穩(wěn)定性。安裝在車輛內(nèi)以用于吸收來(lái)自外部的震動(dòng)的空氣彈簧包括第一本體，該第一本體被固定到所述車輛的車體側(cè)；第二本體，該第二本體被固定到所述車輛的車輪側(cè)；空氣套管，該空氣套管被安裝在所述第一本體和所述第二本體之間，以在根據(jù)內(nèi)部壓力的變化而改變?cè)摽諝馓坠艿耐獠啃螤顣r(shí)用作彈簧；以及閥結(jié)構(gòu)，該閥結(jié)構(gòu)用于分隔所述空氣彈簧的內(nèi)部空間以形成多個(gè)腔室，并且該閥結(jié)構(gòu)還用于借助于車輛行為所導(dǎo)致的慣性來(lái)進(jìn)行操作以選擇性地連通或阻塞所述多個(gè)腔室。
文檔編號(hào)F16F9/34GK102444685SQ20111035088
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者李光洙 申請(qǐng)人:株式會(huì)社萬(wàn)都