一种活塞直径可变的空气弹簧制造技术

本实用新型专利技术公开了一种活塞直径可变的空气弹簧，包括盖板、橡胶气囊、活塞总成，所述盖板的下端口压装橡胶气囊，所述橡胶气囊的下端口压装在活塞总成上，所述的活塞总成包括空心的柱状活塞骨架、滑动配合地设置在所述活塞骨架底部的活塞顶杆、沿周向均匀地活动铰接在所述活塞骨架圆周壁上的若干活塞瓣，所述活塞顶杆与每个活塞瓣的中部均通过连杆活动铰接，形成多组曲柄滑块机构。本实用新型专利技术可通过作动机构改变活塞总成中活塞顶杆的位置来撑开活塞瓣，从而调节活塞直径和空气弹簧有效直径，与车身高度调节机构联合作用，可以在承载重量不变的情况下，改变空气弹簧的承载刚度。

【技术实现步骤摘要】
一种活塞直径可变的空气弹簧
本技术属于汽车悬架用空气弹簧产品
，尤其涉及一种活塞直径可变的空气弹簧。
技术介绍
现有的车用空气弹簧结构主要由盖板、橡胶气囊、活塞组成，其中活塞形状是固定的。实验研究表明，空气弹簧力与压缩量的关系如图8所示，各个气压下的特性曲线的间隔大致相等，对其进行气压归一化后，曲线高度重合。这说明了：（1）在其他条件不变时，承载力与刚度都与气压存在正比例关系。（2）在承载力不变的情况下，空气弹簧的刚度随承载力同比变化。这意味着空气弹簧的刚度是被动地随载重量变化的，其大小由车辆承载重量决定，这个特性使得空气悬架的偏频基本不变，但在车辆行驶过程中承载量不变的情况下，无法有效地调节空气弹簧的刚度特性，也就无法实现真正意义上的悬架变刚度控制。因此，研发一种刚度可调节、甚至可控制的空气弹簧迫在眉睫。实验研究表明，空气弹簧有效直径与活塞直径的关系如图9所示，其曲线斜率为1/2。进一步的理论研究表明：空气弹簧有效直径等于活塞直径与橡胶气囊最大外径的算术平均值，改变活塞直径是调节空气弹簧刚度的有效手段。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有设计的不足，具体公开一种活塞直径可调的空气弹簧，该空气弹簧在承载重量不变的情况下，可以改变空气弹簧的承载刚度，进而改变车辆悬架的性能，为悬架性能的控制提供了一种新思路。为了达到上述技术目的，本技术是按以下技术方案实现的：一种活塞直径可变的空气弹簧，包括盖板、橡胶气囊、活塞总成，所述盖板的下端口压装橡胶气囊，所述橡胶气囊的下端口压装在活塞总成上，所述的活塞总成包括空心的柱状活塞骨架、滑动配合地设置在所述活塞骨架底部的活塞顶杆、沿周向均匀地活动铰接在所述活塞骨架圆周壁上的若干活塞瓣，所述活塞顶杆与每个活塞瓣的中部均通过连杆活动铰接，形成多组曲柄滑块机构。进一步地，所述活塞骨架圆周壁上设置有若干将对应的活塞瓣完全纳入其中的凹槽。进一步地，所述的活塞瓣的自由端技所述凹槽内设置有相配合的斜面。进一步地，所述的活塞顶杆与作动机构相连接，从而实现活塞瓣位置的自动调节。进一步地，所述橡胶气囊下部与活塞骨架及活塞瓣相接触的部位设置有若干平行的磨损带，以应对更高的摩擦强度，提高橡胶气囊的使用寿命。进一步地，所述磨损带的材料为丁基橡胶。与现有技术相比，本技术的有益效果是：（1）本技术实现了空气弹簧承载力与刚度的不同步变化，为配备空气悬架的车辆在行驶过程中悬架刚度的有效调节开辟了一条有效的道路。（2）本技术的橡胶气囊下部带有凸起的磨损带条，以应对更高的摩擦强度。（3）本技术的活塞形状轮廓可以根据需要进行配适性变化，以满足不同的刚度要求。（4）本技术结构简单、易实现，具有较高的灵活性及可靠性。附图说明图1是本技术所述的活塞直径可变的空气弹簧半剖示意图。图2是本技术所述的活塞直径可变的空气弹簧另一方向的半剖示意图。图3是本技术所述的直径可变的活塞总成立体示意图。图4是本技术所述的直径可变的活塞总成半剖图。图5是本技术所述的直径可变的活塞总成另一方向的半剖图。图6是本技术所述的橡胶气囊及磨损带示意图。图7是图6中的A处放大示意图。图8是空气弹簧力与压缩量的关系。图9是空气弹簧有效直径与活塞直径的关系。图中：1-盖板；2-橡胶气囊；3-活塞总成；4-活塞骨架；5-活塞瓣；6-连杆；7-活塞顶杆；8-磨损带。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术做详细的说明。如图1至图5所示，一种活塞直径可变的空气弹簧，包括盖板1、橡胶气囊2、活塞总成3，所述盖板1的下端口压装有橡胶气囊2，所述橡胶气囊2的下端口压装在活塞总成3上，所述的活塞总成3包括空心的柱状活塞骨架4、滑动配合地设置在所述活塞骨架4底部的活塞顶杆7、沿周向均匀地活动铰接在所述活塞骨架4圆周壁上的八个活塞瓣5，所述活塞顶杆7与每个活塞瓣5的中部均通过连杆6活动铰接，形成八组曲柄滑块机构，各个活塞瓣5通过铰接连接活塞骨架4，并可绕所述铰接转动以达到改变活塞直径的目的。所述活塞骨架4圆周壁上设置有若干将对应的活塞瓣5完全纳入其中的凹槽，所述的活塞瓣5的自由端技所述凹槽内设置有相配合的斜面。当活塞瓣5完全收纳于凹槽时，所述活塞总成3的形状轮廓与现有空气弹簧的活塞形状轮廓相同(见图5)。所述的活塞顶杆7与作动机构相连接，从而实现活塞瓣位置的自动调节。另外，如图6和图7所示，所述橡胶气囊2下部与活塞骨架4及活塞瓣5相接触的部位设置有若干平行的磨损带8，以应对更高的摩擦强度，提高橡胶气囊2的使用寿命。所述磨损带8的材料为丁基橡胶。在本技术中，所述活塞总成3的形状轮廓可以根据需要进行配适性变化，以满足不同的刚度要求。以下具体说明本技术的工作原理及过程：1、安装时，需将所述的空气弹簧的活塞顶杆7与作动机构相连，以控制曲柄滑块机构中滑块的位置，再将上述空气弹簧安装到配置有高度调节机构的汽车悬架中。2、在汽车行驶过程中，当悬架需要更大的刚度时，作动机构推动活塞顶杆7，使得各活塞瓣5向外转动一定角度(见图4)，从而使得活塞总成3的有效直径和有效面积变大，空气弹簧承载力大于车身重量，此时悬架高度增加，高度调节机构介入降低空气弹簧内部气压，使承载力下降至于车身重量相平衡，此时虽然承载力相对于调节前没有变化，但有效面积随高度的变化率却增加了，所以刚度也比调节前增加。反之亦然。由上可知，在本技术中，对空气弹簧进行刚度调节时，其承载能力保持不变，可以适用于车辆在行驶过程中对悬架性能的调节与控制。本技术结构简单易实现，可以根据需要进行配适性变化，改变活塞直径是调节空气弹簧刚度，以满足不同的刚度要求。本技术并不局限于上述实施方式，凡是对本技术的各种改动或变型不脱离本技术的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本技术的权利要求和等同技术范围之内，则本技术也意味着包含这些改动和变型。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种活塞直径可变的空气弹簧，包括盖板(1)、橡胶气囊(2)、活塞总成(3)，所述盖板(1)的下端口压装橡胶气囊(2)，所述橡胶气囊(2)的下端口压装在活塞总成(3)上，其特征在于：所述的活塞总成(3)包括空心的柱状活塞骨架(4)、滑动配合地设置在所述活塞骨架(4)底部的活塞顶杆(7)、沿周向均匀地活动铰接在所述活塞骨架(4)圆周壁上的若干活塞瓣(5)，所述活塞顶杆(7)与每个活塞瓣(5)的中部均通过连杆(6)活动铰接，形成多组曲柄滑块机构。

【技术特征摘要】
1.一种活塞直径可变的空气弹簧，包括盖板(1)、橡胶气囊(2)、活塞总成(3)，所述盖板(1)的下端口压装橡胶气囊(2)，所述橡胶气囊(2)的下端口压装在活塞总成(3)上，其特征在于：所述的活塞总成(3)包括空心的柱状活塞骨架(4)、滑动配合地设置在所述活塞骨架(4)底部的活塞顶杆(7)、沿周向均匀地活动铰接在所述活塞骨架(4)圆周壁上的若干活塞瓣(5)，所述活塞顶杆(7)与每个活塞瓣(5)的中部均通过连杆(6)活动铰接，形成多组曲柄滑块机构。2.根据权利要求1所述的活塞直径可变的空气弹簧，其特征在于：所述活塞骨架(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨泽彪，上官文斌，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东,44