[发明专利]一种容积可变的空气弹簧附加气室

说明书

本发明提供了一种容积可变的空气弹簧附加气室，主要包括：连接管路、附加气室腔体、上下盖板、特质弹簧、活塞、充气泵和ECU控制器，充气泵、通气阀和位移传感器分别与ECU控制器相连。在附加气室的中间位置安有活塞杆，活塞杆的表面套有特质弹簧，特质弹簧的一端固定在下盖板上，另一端固定在活塞下的螺母上。本发明可以根据实际工况的需要，通过控制通气阀和充气泵的开闭来改变空气弹簧参与工作的有效容积，从而改变空气弹簧系统的刚度，提高空气弹簧的减振效果。

技术领域

本发明涉及一种容积可变的空气弹簧附加气室。

背景技术

空气弹簧是空气悬架系统的弹性元件，它利用气体的可压缩性实现其弹性作用,具有缓冲、隔振的功能。空气弹簧的刚度直接影响汽车的行驶平顺性和乘坐舒适性。

为了使汽车空气悬架能够适应车辆行驶的各种复杂工况,可通过增设附加气室来改变空气弹簧的容积，进而改变弹簧的刚度特性,使空气弹簧的优越性得以充分发挥，适用性更加广泛。

近年来，国内外学者通过理论分析和试验研究等对带有附加气室的空气弹簧进行了大量研究，并取得了一些有价值的研究成果，但是所研究的空气弹簧的附加气室的容积大都不能改变，或者改变附加气室容积时调节速度慢、易发生故障，且所需的改变附加气室的驱动力较大，限制了带附加气室空气弹簧优越性的发挥。现有专利文献“一种容积可变的恒定内压空气弹簧附加气室”（申请号201010549005.1）以及专利“一种容积可变的空气弹簧附加气室”（申请号201010549434.9）,均将附加气室分为八个腔室,其缺陷是:改变容积结构较为复杂,用小孔连通改变空气弹簧刚度的效果不好。

发明内容

本发明针对已有空气弹簧附加气室容积不能改变，或者改变过程中调节速率慢和结构复杂的现状，提供一种能克服上述缺点的容积可以调节的空气弹簧附加气室，通过改变附加气室容积，提高弹簧系统的性能，使空气弹簧的优越性得以充分发挥。

本发明采用的技术方案是：包括一个圆筒形附加气室腔体,其上端通过螺栓与顶盖连接，保持附加气室腔体的密封性，顶盖与连接管路连接，连接管路一端通过顶盖与有效容积腔连通，另一端连通空气弹簧本体。附加气室腔体的内部装有可往复运动的活塞，活塞下表面中心处装配活塞杆，活塞靠近底盖一侧的表面装有螺母和位移传感器，螺母和活塞杆同轴心；活塞杆上套有特质弹簧，特质弹簧的一端固定在活塞下的螺母上，另一端固定在底盖上。

附加气室腔体下端通过螺栓与底盖连接，底盖中心位置处开有与活塞杆配合的孔，活塞杆从该孔中穿过，并通过活塞杆密封装置来密封，保证所述附加气室腔体整体的气密性。

底盖上装有通气阀，充气泵处于底盖下方，通过管路与备用容积腔连通，充气泵通过通气阀对备用容积腔进行充放气。ECU控制器分别与位移传感器、通气阀、充气泵相连接。

本发明的有益效果如下：

1、当ECU控制器控制通气阀打开时，特质弹簧收缩，驱动活塞向底盖方向运动，附加气室有效容积腔不断增大；当ECU控制器控制通气阀和充气泵打开时，充气泵往备用容积腔里充气，当备用容积腔里的气体压强达到一定限度时，特质弹簧被拉伸，活塞克服特质弹簧的弹性势能向顶盖的方向运动，附加气室有效容积腔不断减小，无需复杂的控制装置来完成容积改变的过程；此外,与现有的调节附加气室容积装置相比，由于用圆柱式的腔室，装置所占空间减小。

2、本发明结构简单，生产工艺要求低，维护方便并且可以有效可靠的实现附加气室的容积改变及其容积改变过程中的稳定，为附加气室容积可变空气弹簧系统在车辆上的应用提供方便。

3、本发明不局限应用在车辆悬架系统上，对于在机械设备、轨道车辆中安装使用的空气弹簧均适用。

附图说明

为了更全面的理解本发明的结构和工作原理，下面结合附图详细说明。