[实用新型]一种带有附加气室的空气弹簧

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种汽车悬架用空气弹簧装置，尤其是能改变弹簧刚度的带有附加气室的空气弹簧。

背景技术

相比于传统的汽车悬架用螺旋弹簧，空气弹簧具有非线性刚度、低自振频率、以及抗道路冲击的特性，能够有效地提高汽车的乘坐舒适性、行驶平顺性以及操纵稳定性。而带有附加气室的空气弹簧具有更低的刚度。

王家胜等所著《带附加气室空气弹簧动刚度影响因素试验研究》用试验证明了通过调节附加气室体积可改变弹簧刚度，也可通过调节附加气室和空气弹簧之间节流孔的流通面积来调节弹簧刚度和阻尼。中国专利号为ZL 03243150.3，名称为“空气弹簧”，主腔室的容积根据空腔部中的空气量进行变化；辅助腔室的容积不变化，空气根据两腔室之间的压力差流过孔，实现了带有附加气室的空气弹簧，但是其体积相对较大，不利于布置，而且其刚度和阻尼调节方式较为单一。

发明内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足而提供一种根据附加气室是否参与工作以及节流孔开度综合调节弹簧刚度和阻尼的带有附加气室的空气弹簧。

本实用新型采用的技术方案是：包括一个顶部有开口的金属缸，顶部开口处密封连接限位板，金属缸内设有主气室橡胶气囊，主气室橡胶气囊将金属缸隔开成上、下两部分空间，上部分空间由主气室橡胶气囊上部、限位板和金属缸围成，下部分空间是由主气室橡胶气囊下部和金属缸围成的附加气室；主气室橡胶气囊上部中心处连接上盖板，下部中心处连接位于附加气室内的下活塞；上盖板上部开有与主气室橡胶气囊相连通的充气孔，下活塞上开有连通主气室橡胶气囊和附加气室且流通面积可调的节流孔，附加气室底部设有泄压阀。

本实用新型采用上述技术方案后具有的有益效果是：能够在有限的体积内实现附加气室容积可变，实现刚度的可变。可利用节流孔方便、快速地调节弹簧的刚度。使用本实用新型，可以针对不同工况，改变不同的刚度和阻尼，可发挥空气弹簧变刚度、低自振频率及可过滤路面冲击的特点，提高车辆的乘坐舒适性和路面友好度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：1—连杆；2—充气孔；3—上盖板；4—主气室橡胶气囊；5—下活塞；6—附加气室；7—连杆；8—泄压阀；9—橡胶垫；10—节流孔；11—金属缸；12—限位板。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括一个顶部有开口的金属缸11，金属缸11固定在车身上，可以承受一定的载荷。金属缸11可为圆柱形，金属缸11的顶部开口处密封连接限位板12。金属缸11内装有主气室橡胶气囊4，主气室橡胶气囊4的外壁与金属缸11内壁紧密接触。金属缸11的直径不大于主气室橡胶气囊4在无径向约束条件下达到额定压力后的直径，以保证主气室橡胶气囊4与金属缸11紧密接触，并限制主气室橡胶气囊4在径向上的变形，可以保证在主气室橡胶气囊4的压力长时间作用下不变形。限位板12可以承受载荷，以扩大主气室橡胶气囊4和金属缸11的接触面积，减小气囊内压力和冲击。

主气室橡胶气囊4将金属缸11隔开成上、下两部分空间，上部分空间由主气室橡胶气囊4上部、限位板12和金属缸11围成，上部分空间与大气相连；下部分空间由主气室橡胶气囊4下部和金属缸11围成，下部分空间构成密闭的附加气室6。主气室橡胶气囊4上部中心处连接上盖板3，下部中心处连接下活塞5，上盖板3上部伸出金属缸11外，下活塞5位于附加气室6内。上盖板3、主气室橡胶气囊4和下活塞5三者中心位于同一直线上，以保证载荷均匀分布。在上盖板3上部的中心处连接连杆1，连杆1连接车身，承受载荷。下活塞5下部中心连接连杆7，连杆7向下伸出金属缸11外并连接车身，将车身载荷传递给轮胎，并承受路面冲击。在上盖板3上部开有充气孔2，充气孔2与主气室橡胶气囊4相连通，以给主气室橡胶气囊4内充气。下活塞5上开有节流孔10，节流孔10连通主气室橡胶气囊4和附加气室6，节流孔10流通面积可调，通过不同的流通面积调节主气室橡胶气囊4内气体和附加气室6内气体的交换，以实现不同刚度和不同阻尼。

在附加气室6底部设置作为限位装置的承受冲击的橡胶块9。在附加气室6底部设置泄压阀8，当附加气室6内气压过大，或者根据工况需求，需要调节附加气室6内气压时，可通过泄压阀8放气。

当对空气弹簧施加载荷后，一方面，通过调节车辆悬架高度，即通过调节空气弹簧的高度，可以调节下活塞5在金属缸11内的位置，即实现了调节附加气室6的容积大小；另一方面，通过调节泄压阀8的开闭，可以调节附加气室6内的气体压力，也可实现刚度的调节；第三方面，通过调节节流孔10开度，通过充气孔2调节主气室橡胶气囊4的气体压力，充气达到额定压力后，保证主气室橡胶气囊4与金属缸11的内壁紧密接触，阻断金属缸11下部和外界的气体交换。由于限位板12和金属缸11的作用，主气室橡胶气囊4只能向下运动，这样就可以调节附加气室6的体积。在空气弹簧工作时，泄压阀8保持关闭，在特定工况，如调节空气弹簧高度或附加气室6内压力过大时打开。在空气弹簧工作时，可以通过灵活调节节流孔10的开度，可以调节流通面积，允许金属缸11封闭的附加气室6体积与主气室橡胶气囊4进行气体交换，从而调节空气弹簧的刚度和阻尼。