一种容积可无级调节的空气弹簧附加气室的制作方法

本发明涉及汽车空气弹簧附加气室技术领域，特别涉及容积可无级调节的空气弹簧附加气室。

背景技术：

空气弹簧是空气悬架的重要组成部分，它利用密闭容器中空气的可压缩性实现其弹性性能，具有支撑、缓冲、制动、高度调节及角度调节等功能。空气弹簧的刚度越小，车身固有频率越低，汽车行驶平顺性越好，但是操纵稳定性会相应降低，导致汽车对于驾驶员操作的及时反馈减弱，汽车抵抗干扰的能力降低。当汽车行驶过程中遇到不同工况时，需要不同的弹簧刚度，空气悬架系统可通过改变空气弹簧附加气室容积来改变空气弹簧刚度特性，空气弹簧刚度随附加气室容积增大而减小。现有专利文献“容积有级可调的空气弹簧附加气室”（申请号201711372942.2）将附加气室分成体积成比例变化的三个子气室，通过调节不同气室连接主气室管路的电磁阀来改变空气弹簧有效容积，其缺陷是：控制阀较多，控制流程复杂，连接管路较多，空气在管路内的运动不易控制。专利“一种容积可调的空气弹簧附加气室”（申请号201310235464.6）利用扇叶的旋转来改变附加气室的有效容积，其存在的问题是附加气室容积只能有级变化，不能精准的确定有效容积的大小。

技术实现要素：

本发明针对现有空气弹簧附加气室控制流程复杂，容积只能有级变化的状况，提出一种容积可无级调节的空气弹簧附加气室，在不与外界进行气体交换的前提下，通过动腔体的上下运动来改变有效气室的容积，进而改变空气弹簧的刚度。

其技术方案是：所述一种容积可无级调节的空气弹簧附加气室采用圆柱升降式空气弹簧附加气室，包括由定腔体和动腔体组成的附加可变气室腔体部分、顶盖、联通主气室的连接管路、底盖、控制螺杆以及传动装置等。

进一步的，所述顶盖呈圆盘形，直径与所述定腔体直径相同，顶盖中间位置开有圆孔，顶盖圆孔位置与连接管路连接并保持附加气室腔体的密封性，连接管路的另一端连接空气弹簧主气室，顶盖通过上螺栓与定腔体连接固定并形成密封；所述定腔体与动腔体之间可上下滑动并形成密封；所述底盖呈圆盘形，直径与所述定腔体直径相同，底盖通过下螺栓与动腔体连接固定并形成密封；底盖上设置有底盖凸台，底盖中间位置开有螺纹孔并且贯通底盖凸台，螺纹孔与控制螺杆配合并形成密封；其中底盖凸台的设置可以增加控制螺杆与底盖的螺纹啮合部分，提高啮合强度，使得控制螺杆驱动动腔体时更加稳固、灵活。

进一步的，所述定腔体内部开有导向槽，所述动腔体外部设置有导向滑块，导向滑块与导向槽之间形成配合，当动腔体在定腔体内部滑动时，导向滑块与导向槽之间的配合限制动腔体做旋转运动使其只能沿导向槽做上下直线运动。

进一步的，所述控制螺杆底部连接传动装置，电机通过传动装置控制控制螺杆旋转，控制螺杆通过螺纹机构驱动动腔体上下运动来改变附加气室腔体容积，从而改变空气弹簧系统的刚度，提供了一种可无级调节容积的空气弹簧附加气室。

本发明的有益效果（1）本发明结构精巧、原理简单，通过螺纹传动机构改变附加气室动腔体与定腔体的相对位置，从而改变附加气室有效容积。本发明所采用的圆柱升降式空气弹簧附加气室，与现有的调节附加气室容积装置相比，所占空间较小。

（2）本发明控制简单，只需由ecu控制电机顺时针转动或逆时针转动，带动控制螺杆顺时针转动或逆时针转动，即可控制动腔体向下滑动或者向上滑动，无需复杂的控制装置来完成容积改变的过程。

（3）本发明附加气室容积变化为无级变化，可以根据车辆行驶工况实时改变附加气室容积以获得最佳的空气弹簧刚度。

（4）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

图1是本发明结构示意图，也是本发明所公开的可无级调节的空气弹簧附加气室容积达到最大时的状态图。

图2是本发明所公开的可无级调节的空气弹簧附加气室容积达到最小时的状态图。

图3是本发明所公开的可无级调节空气弹簧附加气室中导向滑块与导向槽的配合示意图。

图中：顶盖（1）、定腔体（2）、上螺栓（3）、动腔体（4）、底盖（5）、下螺栓（6）、控制螺杆（7）、传动装置（8）、导向槽（9）、导向滑块（10）、底盖凸台（11）、连接管路（12）。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的工作过程做进一步描述。

如图1所示，一种容积可无级调节的空气弹簧附加气室，采用圆柱升降式附加气室结构，附加气室腔体部分由定腔体（2）、动腔体（4）、顶盖（1）和底盖（5）等构成，定腔体（2）与动腔体（4）之间可上下滑动并形成密封；顶盖（1）呈圆盘形，直径与定腔体（2）直径相同，顶盖（1）中间位置开有圆孔，顶盖（1）圆孔位置与连接管路（12）连接并保持附加气室腔体的密封性，连接管路（12）的另一端连接空气弹簧主气室，顶盖（1）通过上螺栓（3）与定腔体（2）连接固定并形成密封；底盖（5）呈圆盘形，直径与定腔体（2）直径相同，底盖（5）通过下螺栓（6）与动腔体（4）连接固定并形成密封；底盖（5）上设置有底盖凸台（11），底盖（5）中间位置开有螺纹孔并且贯通底盖凸台（11），螺纹孔与控制螺杆（7）配合并形成密封，其中底盖凸台（11）的设置可以增加控制螺杆（7）与底盖（5）的螺纹啮合部分，提高啮合强度，使得控制螺杆（7）驱动动腔体（4）时更加稳固、灵活；所述控制螺杆（7）底部连接传动装置（8）。定腔体（2）内部开有导向槽（9），动腔体（4）外部设置有导向滑块（10），导向滑块（10）与导向槽（9）形成配合，当动腔体（4）在定腔体（2）内部滑动时，导向滑块（10）与导向槽（9）之间的配合限制动腔体（4）做旋转运动使其只能沿导向槽（9）做上下直线运动，导向槽（9）与导向滑块（10）配合示意图如图3所示。

本发明的工作原理：当车辆行驶过程中需要调节空气弹簧刚度时，ecu控制电机运转，电机的扭矩经传动装置（8）传递给控制螺杆（7），通过螺纹传动，并经过导向滑块（10）与导向槽（9）配合，控制螺杆（7）的旋转运动转化为动腔体（4）沿导向槽（9）的上下直线运动，从而改变由动腔体（4）、定腔体（2）、顶盖（1）与底盖（5）所构成的附加气室的有效容积，使得空气弹簧附加气室有效容积可无级调节，实现了空气弹簧刚度的改变。

如图1所示，动腔体（4）处于最下端，此时可无级变化的空气弹簧附加气室容积最大。当车辆运行过程中ecu接收到信号需要空气弹簧附加气室有效容积减小时，ecu控制电机逆时针旋转，经传动装置（8）驱动控制螺杆（7）逆时针旋转，由于导向滑块（10）与导向槽（9）的配合，控制螺杆（7）推动动腔体（4）沿导向槽（9）向上直线滑动，当附加气室有效容积达到理想容积时，ecu控制电机停止旋转。

如图2所示，动腔体（4）处于最上端，此时可无级变化的空气弹簧附加气室容积最小。当车辆运行过程中ecu接收到信号需要空气弹簧附加气室有效容积增大时，ecu控制电机顺时针旋转，经过传动装置（8）驱动控制螺杆（7）顺时针旋转，由于导向滑块（10）与导向槽（9）的配合，控制螺杆（7）拉动动腔体（4）向下沿导向槽（9）直线滑动，当附加气室有效容积达到理想容积时，ecu控制电机停止旋转。

本发明并不局限于上述具体实施方法，凡是采用本发明的相似结构及相似变化，均列入本发明的保护范围。