[发明专利]一种刚度和车身高度可调的空气弹簧

说明书

技术领域

本发明涉及一种车用空气弹簧，具体涉及到一种刚度和车身高度可调的空气弹簧。

背景技术

空气弹簧是一种弹性吸振元件，它的弹性主要由橡胶气囊内部高压气体的反力提供，主要由上盖板、气囊、下盖板等部件构成。空气弹簧凭借其减震效果好、刚度易调节、非线性特性、使用寿命长、可有效减轻车身重量等优势，在大型客车、高档轿车以及重型卡车上得到了广泛应用。

可以通过对气囊的充放气，来调节弹簧刚度和车身的高度，当通过恶劣的路面时，提升车身高度，以提高车辆的通过性；而当在较为平顺的路面行驶时，可以降低车身高度，以获得良好的操纵稳定性。当车辆的左右两侧的载荷不均衡时，也可通过对气囊的充放气，来保证整车姿态的水平。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种刚度和车身高度可调的空气弹簧，一方面在不改变空气弹簧刚度的前提下来调节车身高度，另一方面在调节车身高度的同时，调节空气弹簧刚度。

本发明是通过如下技术方案得以实现的：

一种刚度和车身高度可调的空气弹簧，包括空气弹簧总成、刚度与高度调节系统；

所述空气弹簧总成包括上盖板、外扣环、内扣环、中心环、气囊和下盖板；所述上盖板下端面的中心固定设置有内扣环；所述内扣环为圆环结构；沿内扣环的外环侧且在上盖板下端面上固定设置有数个外扣环；所述下盖板上端面的中心固定设置有内扣环；沿内扣环的外环侧且在下盖板上端面上固定设置有数个外扣环；所述气囊上端置于上盖板、内扣环和外扣环之间，并通过中心环卡紧；所述气囊下端置于下盖板、内扣环和外扣环之间，并通过中心环卡紧；所述中心环内置于内扣环和外扣环之间；所述中心环为中空的圆台结构；

所述刚度与高度调节系统包括刚度调节缸、高度调节缸、活塞、活塞杆和密封件；所述刚度调节缸为倒U形结构；所述刚度调节缸的密闭端置于气囊内；所述刚度调节缸侧壁与下盖板中心开设的孔配合，并通过密封件密封；所述刚度调节缸内置有高度调节缸，且高度调节缸外侧壁和刚度调节缸内侧壁填料密封；

所述高度调节缸一端为开口端，另一端为密封端，且高度调节缸密封端直径大于刚度调节缸的直径；所述高度调节缸开口端置于刚度调节缸内；所述高度调节缸密封端中心处开设有孔A；所述高度调节缸内置有活塞；所述活塞与活塞杆相连接；所述活塞杆带动活塞沿高度调节缸侧壁上下移动；

所述活塞杆一端延伸出活塞；所述活塞杆另一端延伸出高度调节缸的密封端；所述活塞杆为中空结构；所述活塞杆伸出高度调节缸端与第一软油管相连接；所述第一软油管与第二软油管并联；所述第一软油管与第二软油管的输入端与软油管输出端相连接；所述第一软油管上连接有电磁阀M1；所述第二软油管上连接有电磁阀M2；所述软油管上连接有电磁阀M；所述第二软油管输出端与所述高度调节缸密封端上开设的孔配合；所述软油管输入端与输油泵连接；所述电磁阀M、电磁阀M1、电磁阀M2和输油泵均与ECU相连接；

所述活塞杆与第一软油管连接处设置有反射板式光电传感器；所述反射板式光电传感器一端与ECU连接；所述上盖板设置有压力传感器。

进一步的，所述压力传感器置于上盖板上开设的孔内，并通过导线a与连接ECU的导线b相连接。

进一步的，所述活塞与高度调节缸之间填料密封。

进一步的，所述电磁阀M、电磁阀M1、电磁阀M2均为一位一通电磁阀。

进一步的，所述外扣环结构为L形。

进一步的，所述外扣环外设置有环形卡箍。

进一步的，所述中心环楔形坡度为α，环形卡箍楔形坡度为γ；所述环形卡箍楔形坡度γ大于中心环楔形坡度α。

进一步的，所述中心环内外表面均呈螺纹结构。

进一步的，所述中心环高度为H，内扣环的高度h₁应不小于0.5H，h₁取(0.5～0.6)H；外扣环的高度h₂应不大于H，h₂取(0.8～0.9)H。

本技术方案的优点在于：

(1)该空气弹簧及其刚度与高度调节系统，为用户提供了多种工作模式，且刚度和车身高度的调节间相互独立，互不影响；

(2)利用中心环外表面和气囊接口处内表面两个楔形面的配合，连接气囊与上下盖板，而且冲击越强，压紧力越大，很好地保证了空气弹簧的气密性和连接的可靠性；

(3)通过中心环、盖板、内外扣环的配合，使得气囊与盖板的连接更紧密，与传统的空气弹簧连接方式相比，气密性更可靠；