[实用新型]一种填充物和隔膜孔调节静动刚度加减冲的空气弹簧

说明书

一、技术领域：

本发明涉及一种车辆用被动式空气悬架的空气弹簧，它由填充物调节静刚度，由隔膜将气囊分隔成主副气室，它的动刚度由隔膜上的固定节流孔调节；当车辆在行驶中碰到路面凸块时，还能自动降低其动刚度，以减少凸块对车身的冲击。这种空气弹簧尤其适应于载客大巴，城市公交大巴，也适应于货运大卡车和轨道交通车辆，及特种车辆的被动式空气悬架系统和油气悬架系统。 

二、背景技术：

为了改善汽车的行驶平顺性，提高乘坐的舒适性，减轻车辆对道路和货物的损坏，发达国家在其运载车辆的悬架系统中广泛地采用了空气弹簧。我国近年来也在大力推广和强制性采用空气弹簧。在不断发展的空气弹簧技术中，为了进一步改善空气弹簧的刚度调节特性，以利其更适用于车辆载荷的变化，人们开展了深入的探索。在目前普遍使用的被动式空气悬架系统中，由于空气弹簧的抗侧倾刚度较低，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。导致这种现象的主要原因之一是：空气弹簧的静刚度无法根据整车的参数合理匹配和个性化调节。其二就是：空气弹簧的动刚度不能跟随动载调节。 

三、发明内容：

本发明的目的就是要研发出一种低成本，简单可靠、暨能跟随动载的变化自动提高动刚度，提高车辆抗侧倾能力，减少车辆侧摆；又能对其静刚度进行个性化调节，还能在车辆行驶中碰到路面凸块时，自动降低其动刚度，减少凸块对车身的冲击复合空气弹簧。 

本发明的解决方法是：这种填充物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、填充物4、隔膜5、减冲膜块6和连接铆钉7组合而成。在气囊1的内壁上设置了隔膜5，隔膜5可以是一块，也可以是几块；隔膜5可与气囊1一次成型制作成一体，也可分开制作，再采用胶粘合成或热粘胶的方式合成，也可采用机械连接的方式合成；隔膜5的安装位置和块数可根据不同车型的要求而定；在隔膜5上设置了节流小孔；该节流小孔的孔径和数量可根据不同车型的要求设置。在隔膜5的中心位置由连接铆钉7连接安装了减冲膜块6，减冲膜块6上设置的节流孔，其孔径和数量均小于隔膜5上的节流孔；连接铆钉7也可以是螺钉。填充物4是散装颗粒物料或尺寸较大的块状物或粘度较大的可流动物质。 

本发明的静刚度调节方法是：在下安装板3安装前，往气囊1内放入经计算或试验确定体积的填充物4，填充物4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，由下安装板3取出部分已填入的填充物4，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5将气囊1分隔成了主 副气室，并在隔膜5和减冲膜块6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5上腔的气体会向下流动，上腔的压力高于下腔，减冲膜块6被压紧贴在隔膜5上，气体只能通过减冲膜块6上的较小的孔流向下腔；由减冲膜块6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运动的速度就越大，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1下腔的压力会高于其上腔，该压力会推动减冲膜块6上翘，而由隔膜5上的较多和较大的孔连通了隔膜5的上下腔，使气阻降到最小，自动降低其动刚度，以减少凸块对车身的冲击。 

本发明结构简单，成本低廉，安装方便，性能可靠，是一种能有效地对空气弹簧的静动刚度进行有效调节的复合式空气弹簧。 

四、附图说明：

附图1是本发明的结构原理图。 

五、具体实施方式：

本发明的具体实施方式是：本发明的静刚度调节方法是：在下安装板3安装前，往气囊1内放入经计算或试验确定体积的填充物4，填充物4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，由下安装板3取出部分已填入的填充物4，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5将气囊1分隔成了主副气室，并在隔膜5和减冲膜块6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5上腔的气体会向下流动，上腔的压力高于下腔，减冲膜块6被压紧贴在隔膜5上，气体只能通过减冲膜块6上的较小的孔流向下腔；由减冲膜块6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运动的速度就越大，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1下腔的压力会高于其上腔，该压力会推动减冲膜块6上翘，而由隔膜5上的较多和较大的孔连通了气囊1的上下腔，使气阻降到最小，自动降低其动刚度，以减少凸块对车身的冲击。