[发明专利]一种容积可变的空气弹簧附加气室

说明书

技术领域

本发明涉及车用空气弹簧的附加气室，特别涉及一种容积可变的空气弹簧附加气室。

背景技术

空气弹簧是利用气体的可压缩性实现其弹性作用的，具有缓冲，隔振的功能。空气弹簧的容积对其刚度特性影响显著，国内南京农业大学的朱思洪在其所著的论文《带附加气室空气弹簧力学特性参数试验》中提到，随空气弹簧附加气室容积的变大，空气弹簧刚度变小。

为了使空气悬架适应车辆行驶的各种复杂工况，通过改变空气弹簧的容积来改变弹簧的刚度特性，能使空气弹簧的优越性得以充分发挥，适用性更加广泛。多年来，国内外学者对此做了大量的研究，但是所研究的带附加气室的空气弹簧的附加气室容积大都不变（申请号：03243150.3），或者改变附加气室容积时会对空气弹簧的高度产生影响，并且所需的改变附加气室的驱动力较大（Patent Number：5169129），限制了带附加气室空气弹簧优越性的发挥。

本发明针对现有空气弹簧附加气室容积不能改变，或者改变过程中影响空气弹簧的高度和实现附加气室变化的驱动力较大的现状，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，通过弹簧容积的改变提高弹簧系统的性能，使空气弹簧的优越性得以充分发挥，在车辆行驶时的不同工况下，提高车辆的行驶平顺性和乘坐舒适性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是改变空气弹簧附加气室的有效容积，且改变附加气室有效容积的过程中，保证空气弹簧内部气体压力的稳定，避免因为附加气室容积改变而对悬架系统产生冲击。

实现本发明目的的技术方案是，本发明包括附加气室腔体、连接管路、活塞、活塞杆、限位块、小孔通道、密封圈、盖板、细长管路、通气模块、固定连接装置、驱动机构连接装置、附加气室备用容积腔、附加气室有效容积腔、键、键槽、限位键和限位键槽。所述附加气室腔体封闭端通过连接管路与空气弹簧连接。所述附加气室腔体内部装有可往复运动的活塞，活塞上配合装有通气模块，通气模块与附加气室腔体接触的表面加工有摩擦层，该摩擦层兼起密封作用，确保活塞两侧气体互不相通。活塞与通气模块相配合的表面上加工有键槽，在每条键槽中心线的延长线上安装键，通气模块与活塞的配合表面上加工有键槽，在每条键槽中心线的延长线上安装有键，通气模块与活塞接触的表面上设有相互配合的限位键槽和限位键。活塞中心处装配活塞杆。所述附加气室腔体敞开端通过盖板密封，盖板中心位置处开有与活塞杆配合的孔，活塞杆从该孔中穿过，并安装密封圈，保证所述附加气室腔体整体的气密性。

本发明中，通过活塞运动实现附加气室容积的改变。因为通气模块和活塞之间的接触面的摩擦系数小于通气模块和附加气室腔壁之间的摩擦层的摩擦系数，故当活塞受到激励时，活塞和通气模块之间的摩擦力小于通气模块和附加气室腔壁之间的最大静摩擦力。所以当活塞开始运动时，通气模块保持静止，即产生两者间的相对位移。所述活塞和通气模块上的键槽的长度小于活塞厚度，和键配合的特征是：通气模块上的键与活塞上的键槽配合，活塞上的键和通气模块上的键槽配合，构成一组相互配合的可开闭的气路，相互配合成一条气路的两条键槽的长度之和大于活塞厚度和气路上两键长度之和；通气模块上和活塞上的键槽一一对应，构成若干组气路；若干条气路中的一半气路要与另一半气路的安装方向相反，保证活塞和通气模块之间产生相对位移时，每当一条气路打开时，总有至少一条气路保持关闭；键滑入键槽时，能够保证两者接触位置处于密封状态，即保证该键与键槽所构成的气路呈封闭状态；键与活塞中心线间的距离尽可能大；键槽宽度相同；通气模块上的每条键槽的中心线和活塞上的一条键槽中心线重合。在通气模块和活塞的接触面上分别开设限位键槽和限位键，限位键槽和限位键相互配合，限位槽的对称中心位于活塞的中心对称线上，限位键向某一方向的行程可以保证每条气路的两个键完全地滑出键槽，并继续滑出一定距离。当活塞受到激励而开始运动时，活塞和通气模块之间会产生相对位移，使键滑出键槽，导致气路的打开；因为限位键和限位槽始终配合，所以在相对位移达到一定值后，通气模块会被活塞拖动。此时因为气路已经打开，活塞两端气压相平衡，故活塞移动不会受到巨大的气压差阻力。当通气模块运动到指定位置后，向相反方向运动一定距离，即可是键重新滑入键槽，使气路关闭。所述细长管路长度与活塞的直径之比为1：1、长径比为150～200，细长管路绕成“蛇”形固定在活塞表面，“蛇”形每折的长度为30mm～80mm，细长管路通过所述小孔通道连通活塞两侧腔体。

本发明的有益效果是：