空簧上盖、空簧以及空簧上盖试验工装及其制造方法

摘要

本发明提出一种空簧上盖、空簧以及空簧上盖试验工装及其制造方法，其中空簧上盖包括盖板及挡件，所述挡件为两个，两个所述挡件固定连接于所述盖板的同一板面上，两个所述挡件间隔分布，以使所述空簧上盖呈U型，并且可分别从空簧气囊的两侧限制空簧气囊沿车辆横向的位移。本发明能够使车辆在弯道行驶过程中同时满足较小的回转力矩，以及较小的横向晃动的要求。

说明书

技术领域

本发明属于车辆减振技术领域，尤其涉及一种空簧上盖、空簧以及空簧上盖试验工装及其制造方法。

背景技术

空簧(即空气弹簧)凭借质量小且寿命长的优势广泛应用于商业汽车、巴士、轨道车辆等设备中。车辆在以较高速度通过曲线轨道时，为了产生较小的回转力矩，以及较小的横向晃动，需要空簧具备较小的纵向刚度，以及较大的横向刚度。

现有空簧的结构(如上盖)多采用沿各个方向对称的设置，以此使得空簧在各个水平方向上具有基本相同的刚度性能。然而，现有空簧在对刚度进行调节的过程中，调节一个方向的刚度势必会使其他方向的刚度同步变化，例如，若增大空簧沿横向的刚度，则会使空簧沿纵向的刚度同步增大。因此，现有空簧难以同时满足车辆弯道行驶过程中具备较小的回转力矩，以及较小的横向晃动的要求。

发明内容

本发明针对现有空簧难以同时满足车辆弯道行驶过程中具备较小的回转力矩，以及较小的横向晃动要求的技术问题，提出一种能够使车辆在弯道行驶过程中同时满足较小的回转力矩，以及较小的横向晃动要求的空簧上盖，应用该空簧上盖的空簧，空簧上盖试验工装，以及应用该空簧上盖试验工装的空簧上盖制造方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种空簧上盖，包括盖板及挡件，所述挡件为两个，两个所述挡件固定连接于所述盖板的同一板面上，两个所述挡件间隔分布，以使所述空簧上盖呈U型，并且可分别从空簧气囊的两侧限制空簧气囊沿车辆横向的位移。

作为优选，所述挡件为橡胶块。

作为优选，所述挡件具有可与空簧气囊接触的接触面，以限制空簧气囊沿车辆横向的位移，所述接触面包括第一弧面部及第一斜面部，所述第一弧面部位于所述挡件靠近所述盖板的一端，所述第一弧面部的一端与所述盖板的板面相切，所述第一斜面部与所述第一弧面部的另一端相切。

作为优选，所述接触面还包括第二弧面部，所述第二弧面部位于所述挡件远离所述盖板的一端，所述第二弧面部与所述挡件的端面相切，所述第一斜面部位于所述第一弧面部及所述第二弧面部之间，所述第一斜面部的两端分别与所述第一弧面部及所述第二弧面部相切。

一种空簧，包括如上所述的空簧上盖，以及气囊，所述盖板设置于所述气囊沿轴向的端部，两个所述挡件分别位于所述气囊的两侧，以从所述气囊的两侧限制所述气囊沿车辆横向的位移。

一种空簧上盖试验工装，用于制造如上所述的空簧上盖，包括盖板及试验挡件，所述试验挡件与所述盖板之间可拆卸连接，所述试验挡件为两个，两个所述试验挡件位于所述盖板的同一板面上，两个所述试验挡件间隔分布，以使所述空簧上盖试验工装呈U型，并且可分别从空簧气囊的两侧限制空簧气囊沿车辆横向的位移。

作为优选，所述试验挡件为金属块。

作为优选，本发明空簧上盖试验工装还包括试验板件，所述试验板件与所述试验挡件位于所述盖板的同一侧，所述试验板件与所述盖板可拆卸连接，所述试验板件的板面与所述盖板贴合，所述试验板件为两个，两个所述试验板件与两个所述试验挡件沿周向交错设置，所述试验板件的两端与相邻所述试验挡件连接。

一种空簧上盖制造方法，应用如上所述的空簧上盖试验工装，包括以下步骤：

粗调空簧横向刚度的步骤，设所述试验挡件距离所述盖板中心线的最短距离为A，调节A的大小；

微调空簧横向刚度的步骤，所述试验挡件具有可与空簧气囊接触的试验接触面，以限制空簧气囊沿车辆横向的位移，调节所述试验接触面与所述盖板板面的角度B。

作为优选，本发明空簧上盖制造方法还包括调节空簧纵向刚度的步骤：在角度B不变的情况下,调节所述试验接触面的位置，以及调节所述试验板件沿周向的尺寸，以调节空簧的纵向刚度。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、本发明空簧上盖通过在现有空簧上盖结构的基础上进行改进，实现了对空簧气囊横向的限位能力大于对空簧气囊纵向的限位能力，从而使空簧的纵向刚度小于横向刚度，即实现了空簧纵向刚度及横向刚度的异性，同时在对空簧刚度调节的过程中，减小了横向刚度及纵向刚度间的相互影响，继而有利于将空簧的横向刚度及纵向刚度分别调节至理想值，进而使得车辆在弯道行驶过程中既具备较小的回转力矩，又能够减小车辆的横向晃动，更进而显著提高了车辆的稳定性以及乘坐舒适性。

2、本发明空簧通过设置所述空簧上盖，实现了对空簧气囊横向的限位能力大于对空簧气囊纵向的限位能力，从而使空簧的纵向刚度小于横向刚度，即实现了空簧纵向刚度及横向刚度的异性，同时在对空簧刚度调节的过程中，减小了横向刚度及纵向刚度间的相互影响，继而有利于将空簧的横向刚度及纵向刚度分别调节至理想值，进而使得车辆在弯道行驶过程中既具备较小的回转力矩，又能够减小车辆的横向晃动，更进而显著提高了车辆的稳定性以及乘坐舒适性。

3、本发明空簧上盖试验工装用于制造及研发上述的空簧上盖，其相比利用仿真计算软件等其他方式，能够通过简单的试验手段对所述空簧上盖的结构进行设计和性能试验，同时通过设计一系列的所述试验挡件，以及采用可拆卸的形式灵活进行不同方案的试验验证，可以累积经验，从而在设计时能够准确确定可满足不同技术要求的所述空簧上盖的具体结构，进而降低了研发难度，以及缩短了研发周期。

4、本发明空簧上盖制造方法相比利用仿真计算软件等其他方式，能够通过简单的试验手段对所述空簧上盖的结构进行设计和性能试验，同时通过设计一系列的所述试验挡件，以及采用可拆卸的形式灵活进行不同方案的试验验证，可以累积经验，从而在设计时能够准确确定可满足不同技术要求的所述空簧上盖的具体结构，进而降低了研发难度，以及缩短了研发周期。

附图说明

图1为本发明空簧上盖实施例的结构示意图；

图2为图1的全剖视图；

图3为本发明空簧实施例的结构示意图；

图4为本发明空簧上盖试验工装实施例的结构示意图；

图5为图4中沿D-D方向的剖视图；

图6为空簧的横向刚度曲线；

图7为空簧的纵向刚度曲线；

以上各图中：1、盖板；2、挡件；3、接触面；4、第一弧面部；5、第一斜面部；6、第二弧面部；7、试验挡件；8、试验板件；9、试验接触面；10、第三弧面部；11、第四弧面部；12、第二斜面部；13、气囊。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本发明的描述中，需要说明的是，本发明所述的横向为车辆的长度方向，本发明所述的纵向为车辆的宽度方向；术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参见图1和图2，一种空簧上盖，包括盖板1及挡件2，所述挡件2为两个，两个所述挡件2固定连接于所述盖板1的同一板面上，两个所述挡件2间隔分布，以使所述空簧上盖呈U型，并且可分别从空簧气囊的两侧限制空簧气囊沿车辆横向的位移，从而实现了空簧纵向刚度及横向刚度的异性。

上述需要说明的是，如图2所示，所述U型是指所述挡件2所在位置的厚度(即沿竖直方向的尺寸)大于两个所述挡件2之间其他部件的厚度，以在当车辆行驶的过程中实现对空簧气囊横向的限位能力大于对空簧气囊纵向的限位能力。

基于上述，本发明空簧上盖通过在现有空簧上盖结构的基础上进行改进，实现了对空簧气囊横向的限位能力大于对空簧气囊纵向的限位能力，从而使空簧的纵向刚度小于横向刚度，即实现了空簧纵向刚度及横向刚度的异性，同时在对空簧刚度调节的过程中，减小了横向刚度及纵向刚度间的相互影响，继而有利于将空簧的横向刚度及纵向刚度分别调节至理想值，进而使得车辆在弯道行驶过程中既具备较小的回转力矩，又能够减小车辆的横向晃动，更进而显著提高了车辆的稳定性以及乘坐舒适性。

在一些实施方式中，所述挡件2为橡胶块，以此一方面能够利用橡胶硫化时的流动性形成所需的所述挡件2的结构，从而提高了空簧上盖制造效率，另一方面实现与空簧气囊的弹性接触，从而减小了对空簧气囊的冲击及磨损，进而起到对空簧气囊较好的保护作用。在至少一个实施方式中，所述挡件2通过硫化与所述盖板1粘接在一起。

如图1和图2所示，所述挡件2具有可与空簧气囊接触的接触面3，以限制空簧气囊沿车辆横向的位移；在一些实施方式中，所述接触面3包括第一弧面部4及第一斜面部5，所述第一弧面部4位于所述挡件2靠近所述盖板1的一端，所述第一弧面部4的一端与所述盖板1的板面相切，所述第一斜面部5与所述第一弧面部4的另一端相切，以此能够提高对空簧气囊的限位作用，同时减小对空簧气囊的磨损。在至少一个实施方式中，所述接触面3还包括第二弧面部6，所述第二弧面部6位于所述挡件2远离所述盖板1的一端，所述第二弧面部6与所述挡件2的端面相切，所述第一斜面部5位于所述第一弧面部4及所述第二弧面部6之间，所述第一斜面部5的两端分别与所述第一弧面部4及所述第二弧面部6相切，从而进一步减小对空簧气囊的磨损。

为了便于理解本发明的上述实施方式，本发明空簧上盖的工作原理如下：

在车辆弯道行驶的过程中，当空簧上盖相对底座在纵向发生位移时，由于该方向空簧上盖对气囊限制作用小，因此空簧的纵向刚度较小，继而保证车辆具备较小的回转力矩；当空簧上盖相对底座在横向发生位移时，所述挡件2对气囊形成挤压作用，并产生较大的反作用力，从而减小车辆的晃动，进而提高了乘客乘坐舒适性。

参见图3，本发明还提供一种空簧，包括如上所述的空簧上盖，以及气囊13，所述盖板1设置于所述气囊13沿轴向的端部，两个所述挡件2分别位于所述气囊13的两侧，以从所述气囊13的两侧限制所述气囊13沿车辆横向的位移。

基于上述并参见图6和图7，本发明空簧通过设置所述空簧上盖，实现了对空簧气囊横向的限位能力大于对空簧气囊纵向的限位能力，从而使空簧的纵向刚度小于横向刚度，即实现了空簧纵向刚度及横向刚度的异性，同时在对空簧刚度调节的过程中，减小了横向刚度及纵向刚度间的相互影响，继而有利于将空簧的横向刚度及纵向刚度分别调节至理想值，进而使得车辆在弯道行驶过程中既具备较小的回转力矩，又能够减小车辆的横向晃动，更进而显著提高了车辆的稳定性以及乘坐舒适性。

参见图4和图5，本发明还涉及一种空簧上盖试验工装，用于制造如上所述的空簧上盖，包括盖板1及试验挡件7，所述试验挡件7与所述盖板1之间可拆卸连接，以有利于对所述试验挡件7的快速更换，所述试验挡件7为两个，两个所述试验挡件7位于所述盖板1的同一板面上，两个所述试验挡件7间隔分布，以使所述空簧上盖试验工装呈U型，并且可分别从空簧气囊的两侧限制空簧气囊沿车辆横向的位移。

基于上述，本发明空簧上盖试验工装相比利用仿真计算软件等其他方式，能够通过简单的试验手段对所述空簧上盖的结构进行设计和性能试验，同时通过设计一系列的所述试验挡件7，以及采用可拆卸的形式灵活进行不同方案的试验验证，可以累积经验，从而在设计时能够准确确定可满足不同技术要求的所述空簧上盖的具体结构，进而降低了研发难度，以及缩短了研发周期。

在一些实施方式中，所述试验挡件7为金属块，以此能够提高所述试验挡件7生产、加工的效率，从而便于结合试验结果快速产出一个过多个所需的所述试验挡件7，进而显著提高了空簧上盖试验工装试验过程的效率。

在一些实施方式中，如图4和图5所示，所述试验挡件7通过第一螺钉与所述盖板1固定连接，以此能够进一步提高所述试验挡件7的拆装效率。在至少一个实施方式中，所述第一螺钉为两个。

在一些实施方式中，如图4和图5所示，本发明空簧上盖试验工装还包括试验板件8，所述试验板件8与所述试验挡件7位于所述盖板1的同一侧，所述试验板件8与所述盖板1可拆卸连接，所述试验板件8的板面与所述盖板1贴合，所述试验板件8为两个，两个所述试验板件8与两个所述试验挡件7沿周向交错设置，所述试验板件8的两端与相邻所述试验挡件7连接；在至少一个实施方式中，两个所述试验挡件7相互对称，两个所述试验板件8相互对称。

基于上述，本发明空簧上盖试验工装通过设置所述试验板件8，能够提高对空簧气囊的纵向约束能力的调节，从而能够提高对空簧纵向刚度的调节效率，进而提高了空簧上盖试验工装试验过程的效率。

进一步，在至少一个实施方式中，所述试验板件8为金属块，以此能够提高所述试验板件8生产、加工的效率，从而便于结合试验结果快速产出一个过多个所需的所述试验板件8，进而显著提高了空簧上盖试验工装试验过程的效率。

进一步，在至少一个实施方式中，如图4和图5所示，所述试验板件8通过第二螺钉与所述盖板1固定连接，以此能够进一步提高所述试验板件8的拆装效率。在至少一个实施方式中，所述第二螺钉为两个。

参见图5，本发明还提供一种空簧上盖制造方法，应用如上所述的空簧上盖试验工装，包括以下步骤：

粗调空簧横向刚度的步骤，设所述试验挡件7距离所述盖板1中心线的最短距离为A，调节A的大小，以在较大范围内调整空簧横向刚度；

微调空簧横向刚度的步骤，所述试验挡件7具有可与空簧气囊接触的试验接触面9，以限制空簧气囊沿车辆横向的位移，调节所述试验接触面9与所述盖板1板面的角度B，以微调空簧的横向刚度。

基于上述，本发明空簧上盖制造方法相比利用仿真计算软件等其他方式，能够通过简单的试验手段对所述空簧上盖的结构进行设计和性能试验，同时通过设计一系列的所述试验挡件7，以及采用可拆卸的形式灵活进行不同方案的试验验证，可以累积经验，从而在设计时能够准确确定可满足不同技术要求的所述空簧上盖的具体结构，进而降低了研发难度，以及缩短了研发周期。

继续参见图5，在一些实施方式中，本发明空簧上盖制造方法还包括调节空簧纵向刚度的步骤：在角度B不变的情况下,调节所述试验接触面9的位置，以及调节所述试验板件8沿周向的尺寸(即调节所述试验板件8的幅度)，以调节空簧的纵向刚度。其中，调节所述试验板件8沿周向的尺寸，能够调节所述试验挡件7沿周向的尺寸，从而调节接触面9的面积，即调节所述试验挡件7与空簧气囊的接触面积，进而调节空簧的纵向刚度。例如，增大所述试验板件8沿周向的尺寸，能够减小所述试验挡件7沿周向的尺寸，从而减小接触面9的面积，即减小所述试验挡件7与空簧气囊的接触面积，进而减小空簧的纵向刚度。

在至少一个实施方式中，如图5所示，所述试验接触面9包括第三弧面部10、第四弧面部11及第二斜面部12，所述第三弧面部10位于所述试验挡件7靠近所述盖板1的一端，所述第四弧面部11位于所述试验挡件7的另一端，所述第二斜面部12位于所述第三弧面部10与所述第四弧面部11之间，所述第三弧面部10的一端与所述盖板1板面相切，所述第三弧面部10的另一端与所述第二斜面部12相切，所述第四弧面部11的一端与所述试验挡件7的端面相切，所述第四弧面部11的另一端与所述第二斜面部12相切，此时所述角度B为所述第二斜面部12与所述盖板1板面的夹角。