一种充液和隔膜孔调节静动刚度加减冲的空气弹簧

摘要

汽车悬架系统中的空气弹簧对于提高车辆的平顺性、舒适性和保护道路及货物，限制超载至关重要。在目前普遍使用的被动式空气悬架系统中，由于空气弹簧静刚度与整车的匹配不尽合理，又不能进行个性化调节，导致了车辆在运行中侧摆现象比较严重，常使乘员和驾驶员产生晕眩和不适，严重地影响乘员的舒适性和驾驶员的安全驾驶。本发明就是针对这一难题开发的复合空气弹簧。该空气弹簧通过充液进行静刚度的个性化调节，又由其隔膜上的节流孔调节其动态刚度，有效地提高了空气弹簧应对惯性动载时的动刚度，减少了车身的侧摆；还能在车辆碰到路面凸块时，自动降低其动刚度，减少凸块对车身的冲击，提升了车辆的舒适性。

主权项

一种充液和隔膜孔调节静动刚度加减冲的空气弹簧，由气囊(1)、上安装板(2)、下安装板(3)、闸阀(4)、单向阀(5)、隔膜(6)、减冲膜块(7)和连接铆钉(8)组合而成；其特征在于：在气囊(1)的内壁上设置了隔膜(6)，在隔膜(6)的中心位置由连接铆钉(8)连接安装了减冲膜块(7)；在减冲膜块(7)和隔膜(6)上设置了大小不同和数量不等的节流孔；闸阀(4)和单向阀(5)安装在下安装板(3)上；本发明的静刚度调节方法是：由单向阀(5)往气囊(1)充入经计算或试验确定体积的填充液，填充液占据了气囊(1)内压缩气体的等量体积，调高了空气弹簧的静刚度；反之，由闸阀(4)排出部分已充入的填充液，就增加了气囊(1)内压缩气体的等量体积，降低了空气弹簧的静刚度；本发明的动刚度调节方法是：由于隔膜(6)将气囊(1)分隔成了主副气室，并在隔膜(6)和减冲膜块(7)上设置了节流小孔，当气囊(1)没有被压缩时，它们连通了气囊(1)的主副气室，气囊(1)内的容积没改变，空气弹簧的静刚度不变；而只要气囊(1)被压缩，就会有气体在气囊(1)的主副气室间流动，此时，该小孔就会产生气阻，改变空气弹簧的动刚度，且使空气弹簧的动刚度随气囊(1)运动的速度而变化；当车辆在运行中惯性动载增加，就会压缩气囊(1)，推动上安装板(2)向下移动，此时隔膜(6)上腔的气体会向下流动，上腔的压力高于下腔，减冲膜块(7)被压紧贴在隔膜(6)上，气体只能通过减冲膜块(7)上的较小的孔流向下腔；由减冲膜块(7)上的较小的孔所产生的气阻来调节空气弹簧的动刚度；动载越大，气囊(1)运动速度就越大，该小孔所产生气阻就越大，空气弹簧的动刚度就增加得更快，以利于平衡动载，减少车辆的侧倾和侧摆；而车辆行驶中碰到路面凸块时，会迅速地压缩气囊(1)，推动下安装板(3)上移，此时，气囊下腔的压力会高于其上腔，该压力会推动减冲膜块(7)上翘，而由隔膜(6)上的较多和较大的孔连通了隔膜(6)的上下腔，使气阻降到最小，自动降低了空气弹簧的动刚度，以减少凸块对车身的冲击。