雙氣囊式剛度無級可調油氣彈簧的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種雙氣囊式剛度無級可調的油氣彈簧，該油氣彈簧包括主工作缸，連接在主工作缸上端的油管，連接在油管另一端的副工作缸，所述副工作缸包括一個連接油管的副缸筒、設置在副缸筒內的阻尼閥總成，設置在阻尼閥總成一側對稱設置的兩個氣囊和兩個氣囊座，設置在兩個氣囊之間的隔板，設置在副缸筒另一端的連接管路，設置在連接管路上的電磁閥，連接電磁閥的泵油管路和回油管路，設置在泵油管路上的油泵，連接泵油管路和回油管路的油箱，所述的隔板上設置一個通氣孔。本發明油氣彈簧的剛度特性由一條非線性曲線擴展成一個可自由取值的變化范圍，解決了車輛行駛過程中安全性與舒適性對懸架系統剛度的需求“矛盾”，提高了整車對各種行駛工況的適應能力。
【專利說明】雙氣囊式剛度無級可調油氣彈簧
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于車輛懸架系統的油氣彈簧，具體的說是一種雙氣囊式剛度無級可調的油氣彈簧。
【背景技術】
[0002]車輛對懸架系統剛度、阻尼的需求會隨負載、道路狀況等行駛條件的變化而改變。當行駛條件變化時，若不能相應調節懸架系統的剛度、阻尼就難以達到令人滿意的減振效果，將嚴重影響車輛舒適性。
[0003]目前，阻尼可調減振器已經有很多種方案可以實現，基于阻尼可調減振器的半主動懸架技術也日益成熟。但是對于懸架系統剛度的調節卻很少有行之有效的方法。采用變螺距彈簧或者油氣彈簧等非線性剛度彈性元件，可以在一定程度上改善車輛的舒適性，但是這些彈性元件的剛度特性仍是一條固定的曲線，無法實現懸架系統剛度的無級可調。
[0004]油氣彈簧具有剛度隨載荷而變的特點:空載時其剛度較低，隨著負載的增加，剛度不斷增大，滿載時其剛度值有可能變得過大，并不是系統在其所處工況下的最佳剛度值。懸架系統的理想剛度除取決于負載之外，還與車輛行駛的路面狀況有關:在良好路面行駛時希望懸架“軟” 一些，以提高整車的舒適性；在惡劣路面上行駛時希望懸架“硬” 一些，以提高行駛安全性。
[0005]與普通螺旋彈簧的固定剛度相比，油氣彈簧的非線性剛度已使整車性能得到一定程度的改善。但是車輛復雜多變的行駛條件對懸架系統的剛度需求并不是限定在一條固定的非線性曲線上，而是希望在整個剛度-位移二維坐標系平面內有盡量大的變化范圍。本發明提供了一種油氣彈簧的結構方案，可實現剛度特性的無級調節，使懸架系統在各種行駛條件下都具有良好的減振效果。

【發明內容】

[0006]本發明的目的是要提供一種雙氣囊式剛度可無級調節的油氣彈簧結構方案，使油氣彈簧的剛度特性由一條非線性曲線擴展成一個可自由取值的變化范圍，以解決車輛行駛安全性與舒適性對懸架系統剛度的需求“矛盾”，提高整車對各種行駛工況的適應能力。
[0007]本發明的目的是這樣實現的，該油氣彈簧包括主工作缸，連接在主工作缸上端的油管，連接在油管另一端的副工作缸，其特征在于:所述副工作缸包括一個連接油管的副缸筒、設置在副缸筒內的阻尼閥總成，設置在阻尼閥總成一側對稱設置的兩個氣囊和兩個氣囊座，設置在兩個氣囊之間的隔板，設置在副缸筒另一端的連接管路，設置在連接管路上的電磁閥，連接電磁閥的泵油管路和回油管路，設置在泵油管路上的油泵，連接泵油管路和回油管路的油箱，所述的隔板上設置一個通氣孔。
[0008]所述的阻尼閥總成包括閥體、設置在閥體上的阻尼孔、通過螺栓和螺母固定在閥體上的閥片、設置在閥片和螺栓之間的第二墊圈和氣囊擋板，閥體上的阻尼孔有6?8個，呈圓形陣列分布，其中一部分阻尼孔被閥片擋住，油氣彈簧在壓縮行程與復原行程通過不同的阻尼孔，因而會產生不同大小的阻尼力。
[0009]所述通氣孔上也可采用帶有電磁閥的結構形式。
[0010]本發明具有以下優點和積極效果:
1.本發明油氣彈簧由兩個工作缸組成，主工作缸兩端分別與車身與簧下質量相連，是承受車身與簧下質量之間的作用力的重要部件；副工作缸固定在車身上，是油氣彈簧發揮彈性作用、阻尼作用以及調節剛度的重要部件。本發明副工作缸氣囊中發揮彈性作用的氣體質量是連續變化的，油氣彈簧的剛度可無級調節。
[0011]2.本發明活塞上的小孔可以使低速氣體順利通過，對高速氣體則會產生很大的阻礙作用。調節油氣彈簧的剛度時，泵油或放油速度較低，氣體以很低的速度通過小孔，可以保證剛度調節的順利進行。車輪跳動時，油氣彈簧的拉伸或壓縮運動很快，氣體以很高的速度通過小孔，會產生很大的阻礙作用，因而可以保證作用氣體的質量基本不變，油氣彈簧的剛度特性曲線不會發生變動。
[0012]3本發明油氣彈簧的剛度調節完畢后，關閉設置在油管上的電磁閥，可以保證氣體腔A、B的體積不變。
[0013]4.本發明將作用氣囊與儲氣氣囊都封閉在副工作缸內，副工作缸兩端通過油管分別與主工作缸、泵油系統相連，對油和氣的密封效果較好。
[0014]5.本發明駕駛員可以根據車輛的負載狀況、路面情況以及自身的駕駛感覺對油氣彈簧的剛度進行調節。也可以通過傳感器測試整車的行駛狀態參數，通過控制單元處理，發出指令控制油氣彈簧的剛度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發明雙氣囊式剛度無級可調油氣彈簧結構示意圖。
[0016]圖2是本發明雙氣囊式剛度無級可調油氣彈簧另一種實施方式結構示意圖。
[0017]圖3是本發明雙氣囊式油氣彈簧的剛度調節范圍及不同負載時的剛度調節變化曲線圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，該剛度無級可調油氣彈簧包括:由吊耳1、主活塞桿2、第一密封圈3、導套4、第二密封圈5、導向器6、主活塞7、主缸筒8、第一墊圈9和流通孔10構成的主工作缸，連接在主工作缸上端的油管11，連接在油管11另一端的副工作缸。所述的第一密封圈3和導套4設置在主活塞桿2與導向器6之間，第二密封圈5和第一墊圈9設置在導向器6與主缸筒8之間，流通孔10設置在主活塞7上。
[0019]所述的阻尼閥總成包括閥體13、設置在閥體13上的阻尼孔14、通過螺栓15和螺母18固定在閥體13上的閥片12、設置在閥片12和螺栓15之間的第二墊圈17和氣囊擋板16，其中氣囊擋板16與副缸筒31之間的間隙約為廣2_，可以保證油液的順利通過。所述氣囊擋板16兩端倒有一定的圓角，以防止氣囊與其接觸時因局部應力過大被扎破，閥體13上的阻尼孔14有61個，呈圓形陣列分布，其中一部分阻尼孔被閥片12擋住，油氣彈簧在壓縮行程與復原行程通過不同的阻尼孔，因而會產生不同大小的阻尼力。
[0020]本發明通過兩個氣囊構成兩個氣體腔A、B，所述副工作缸包括一個連接油管11的副缸筒22、設置在副缸筒22內的阻尼閥總成，設置在阻尼閥總成一側的兩個對稱設置的氣囊19、19-1和氣囊座20、20-1，設置在兩個氣囊19、19-1之間的隔板21，設置在副缸筒22另一端的連接管路23，連接連接管路23的電磁閥24，連接電磁閥24的泵油管路28和回油管路25，設置在泵油管路28上的油泵27，連接泵油管路28和回油管路25的油箱26，所述的隔板21上設置一個通氣孔29或帶有一個通斷可控的電磁閥30 (如附圖4所示)。
[0021]工作原理是:氣囊19、氣囊19-1與副缸筒22、隔板21共同圍成兩個氣體腔A、B，腔A中氣體發揮彈性作用，腔B中氣體用于調節腔A中的氣體含量，兩個氣體腔之間用隔板21隔開，隔板21上開有供氣體緩慢通過的通氣孔29，當油路系統(由連接管路23、電磁閥24、泵油管路28、回油管路25、油泵27和油箱26構成)向副缸筒22內部泵油或副缸筒22往外放油時，腔A中發揮彈性作用的氣體質量就會發生變化，進而使油氣彈簧的剛度改變。
[0022]由附圖2所示:該方案是將隔板21上的常開通氣孔29改為一個通斷可控的電磁閥30，當電磁閥30關閉時，可以將氣囊A、B完全隔斷。
[0023]所述連接管路23可以對副缸筒22充油或放油，從而改變氣囊19中發揮彈性作用的氣體的質量，進而調整油氣彈簧的剛度。油路系統由連接管路23、電磁閥24、泵油管路28、回油管路25、油泵27和油箱26構成，電磁閥24可以控制對副缸筒22的充油、放油或鎖止，泵入或放出副缸筒22的油量是連續變化的，因而可實現油氣彈簧剛度的無級可調。
[0024]圖3所示是對油氣彈簧進行剛度調節時其剛度特性的變化曲線。對于普通的油氣彈簧，蓄能器中氣體的質量固定不變，其剛度特性為一條固定的非線性曲線。由于車輛的負載狀況、行駛路面、駕駛員的駕駛習慣等行駛條件復雜多變，整車對懸架系統的剛度需求并不是限定在一條非線性曲線上，而是希望在整個剛度-位移二維坐標系平面內有盡量大的變化范圍。本發明所提供的剛度無級可調油氣彈簧就是將油氣彈簧剛度特性由一條非線性曲線擴展成圖中所示變化范圍。
【權利要求】
1.一種雙氣囊式剛度無級可調油氣彈簧，該油氣彈簧包括主工作缸，連接在主工作缸上端的油管，連接在油管另一端的副工作缸，其特征在于:所述副工作缸包括一個連接油管的副缸筒、設置在副缸筒內的阻尼閥總成，設置在阻尼閥總成一側對稱設置的兩個氣囊和兩個氣囊座，設置在兩個氣囊之間的隔板，設置在副缸筒另一端的連接管路，設置在連接管路上的電磁閥，連接電磁閥的泵油管路和回油管路，設置在泵油管路上的油泵，連接泵油管路和回油管路的油箱，所述的隔板上設置一個通氣孔。
2.根據權利要求1所述的一種雙氣囊式剛度無級可調油氣彈簧，其特征在于:所述的阻尼閥總成包括閥體、設置在閥體上的阻尼孔、通過螺栓和螺母固定在閥體上的閥片、設置在閥片和螺栓之間的第二墊圈和氣囊擋板，閥體上的阻尼孔有6?8個，呈圓形陣列分布，其中一部分阻尼孔被閥片擋住，油氣彈簧在壓縮行程與復原行程通過不同的阻尼孔，因而會產生不同大小的阻尼力。
3.根據權利要求1所述的一種雙氣囊式剛度無級可調油氣彈簧，其特征在于:所述通氣孔上采用帶有電磁閥的結構形式。
【文檔編號】F16F9/06GK103775554SQ201210406612
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月23日 優先權日:2012年10月23日
【發明者】郭孔輝, 楊業海 申請人:長春孔輝汽車科技有限公司