隔振空氣彈簧的製作方法
2023-08-02 21:53:21
專利名稱：隔振空氣彈簧的製作方法
背景技術：
發明領域本發明涉及空氣彈簧，更具體地說，本發明涉及車用空氣彈簧，所述車輛中布置有一個振動吸收組件以將空氣彈簧套的振動與相鄰的端部件和車輛相隔斷。
背景信息氣彈簧通常具有兩個端部件，所述兩個端部件與一個中空的織物加強彈性套的相應端部密封相連。這些空氣彈簧主要被用於馬達車輛中以支撐車體，或用於其他類型的振動裝置中以起到緩衝作用。空氣彈簧的端部密封而在所述套件中形成一個壓力流體腔。空氣彈簧在給定的高度和壓力下將產生一定的負荷，在彈簧經受一定的路面偏移輸入時，隨著端部件進行相互相向運動或遠離運動，所述套件開始壓縮或延伸而提供預定的動態負荷特徵。空氣彈簧一端的突然運動將使彈性套件產生振動，該振動從套件傳輸至所述端部件和車體結構，從而影響車輛和懸掛系統的運行特徵。
目前已開發出了不同類型的隔振裝置以降低或阻止將套件的振動傳輸至端部件及相連的車輛部件。這些振動隔離件中的一些隔離件利用布置在空氣彈簧端部的不同類型的彈性材料，在空氣彈簧的端部，空氣彈簧與端部件相密封，例如在美國專利No.4,679,797、No.6,123,325中即披露了這種類型的隔離件。其它類型的隔離件利用布置在端帽或端部件的連接處的支撐件和彈性材料以支撐車體結構，就如在美國專利No.5,690,319中所披露的那樣。其他類型的空氣彈簧隔離方法和隔離裝置使用安裝在所述套件上的一種彈性隔離器，在這種方式中需要對套件和振動隔離器的連接處進行額外的密封，這樣就產生了從內部壓力腔經過氣套的一個潛在的洩漏路徑。人們總是希望從空氣彈簧的內流體腔至周圍大氣的可能存在的空氣洩漏路徑的數量最少。
這樣，人們就希望提供一種具有隔振裝置的空氣彈簧而不產生從內流體腔至周圍大氣的潛在洩漏路徑，這種隔振裝置存在於空氣彈簧結構中而不增大空氣彈簧的有效重量和尺寸，且以較簡單和經濟的方式來實現這種結構。
發明內容
現有技術中需要一種空氣彈簧組件，在不顯著改變空氣彈簧的物理尺寸和運行特徵的情況下，這種空氣彈簧組件可對空氣彈簧套件中產生或通過空氣彈簧套件所傳輸且到達端部件和車輛結構中的振動進行控制。
本發明的空氣彈簧利用一種彈性隔振器，這種隔振器被夾持在空氣彈簧套件中且通過一個剛性的環形部件而與端部件之一相間隔一定的距離，所述環形部件位於空氣彈簧套件的流體腔中且將所述套件的一部分夾持並夾緊到一個外部剛性部件上。所述套件由這種裝置支撐以降低套件的張力及由空氣彈簧傳輸至上端封閉處的振動。該剛性的外部部件通過一個彈性隔離器與所述端部件相隔離，或通過一個彈性隔離器與套件相隔離，上述各種結構均可減弱套件產生的振動向端部件的傳輸。
本發明的另一個特徵是提供一種安裝結構，這種安裝結構將振動隔離器安裝在空氣彈簧套件上而不刺破或損害套件，且不會在內壓力腔和周圍大氣之間產生一個潛在的空氣洩漏路徑。
本發明的另一個方面涉及一種振動隔離器，這種振動隔離器安裝在空氣彈簧的外部且被夾持在套件上而與一個剛性的限制缸筒結合使用，所述剛性的限制缸筒沿著空氣套件延伸以減小套件的徑向向外擴展，且保護所述套件而使其免受外部環境的損壞。
將彈性隔離器安裝在其位置中的內部剛性部件可具有一個向外彎曲的表面而在空氣彈簧中形成一個迴旋結構，而有助於其在壓縮位置和擴展位置之間運動以防止所述套件夾持在隔離器部件之間。
通過下述內容的描述及附圖所示可進一步明確本發明的上述優點、構造和運行特徵。
圖1所示為部分剖視的一個側面立視圖，圖中顯示了安裝在兩個相間隔的部件中間的一個空氣彈簧，所述相間隔的部件中容裝有振動隔離裝置；圖2所示為與圖1所示結構相類似結構的一個視圖，圖中顯示了一個變更後的振動隔離器；圖3所示為與圖1和圖2所示結構相類似結構的一個視圖，圖中顯示了另一個變更後的振動隔離器。
全部附圖中相同的參考符號均指示相同的部件。
具體實施例方式
圖1中顯示了根據本發明的一個車輛空氣彈簧組件的第一個實施例，該空氣彈簧組件總體上由參考符號1指示。空氣彈簧組件1總體上包括一個頂端盤件2和一個底端部件3如一個通常的活塞，一個彈性球膽或稱為套件5在端部件2、3之間延伸布置且與二者相連。端部件2和活塞3分別連接在兩個相間隔的部件7、8上以在部件7、8之間起到緩衝作用。部件7、8可以是一個馬達車輛的部件，例如可以是車輛底盤和車軸或需要在相間隔的兩個部件之間進行緩衝的其他任何裝置。
套件5與盤件2的環形凸緣10通過一個常用的夾持環12密封連接且通過一個夾持環13而密封連接到活塞3上，這樣就在其中形成一個壓力流體腔15。套件5最好是由彈性材料形成且在其中嵌置有織物加強索以加強所述套件，在空氣彈簧組件1的運行過程中，在套件擴展及受壓縮時，所述織物加強索限制套件直徑的增大。套件5可通過其他類型的連接件密封連接到端部件2、3上，例如，在不影響本發明內容的情況下，通過在端部件之一或兩個上布置具有一個珠狀端和一個軋制的捲曲構造而將套件5連接在端部件2、3上。同樣，在不影響本發明內容的情況下，端部件2、3可具有與圖1所示不同的其他構造。端部件2優選具有不同的開口(圖中未顯示)以與流體供應管件相連，該流體供應管件與遠處的壓力氣源相連，上述所有這些結構在空氣彈簧領域中均是公知的。
根據本發明，由參考符號18總體上指示的一個振動隔離組件操作性地連接在套件5和端部件2之間。組件18包括一個剛性的外部件20；一個剛性的內部件21；一個鍛造彈簧22和一個彈性隔離器23。外部件20具有筒形部分25，該筒形部分25具有一個頂部向內延伸的端凸緣26，該端凸緣26通過一些連接方式如焊接、粘結、壓配合或其他方式而與端部件2剛性連接。筒形部分25的相反端終止於向內傾斜的凸緣27。
剛性的內部件21具有環形的構造且由一個下筒形部分30和一個上部外彎曲部分31形成。如圖1所示，內部件21具有總體上為圓形的頂開口33和底開口34，頂開口33的直徑大於與底開口34的直徑。鍛造彈簧22在位置36處將套件5夾持到內部件21上。
彈性隔離器23具有一種不規則的形狀且與內部件21的彎曲部分31的曲率相匹配，而在套件5中形成形成一個向外延伸的迴旋部24。隔離器23還與外部件20的筒壁部25及傾斜凸緣27相匹配，並與鍛造彈簧22的外表面貼置配合。
這樣，如圖1所示，彈性隔離器23處於與夾緊的套件區36相鄰的一個固定位置中，隔離器23吸收在套件5上產生的振動，從而減少被傳輸至夾持環12及端部件2且隨之傳輸至車輛部件7的振動。此外，由於部件21布置在壓力腔15中，這樣就不會產生至周圍大氣的任何可能的洩漏路徑。
圖2顯示了由參考符號40總體上指示的一個空氣彈簧的第二個實施例，該空氣彈簧中容裝有一個振動隔離組件。空氣彈簧40與上述的空氣彈簧1相似，但在其上安裝有由參考符號41總體上指示的一個不同振動隔離組件。組件41包括一個類似的剛性外部件20，該剛性外部件20與一個端部件2及構造的彈性隔離器23剛性連接。除包含有部件20之外，組件41還包括具有筒形部分45的一個第二剛性部分43，所述筒形部分45沿著套件5的外側軸向延伸。剛性部分43終止於一個環形的夾持部46和一個上部外彎曲部分47。
筒形部分45形成為一個限制罐，這樣，在空氣彈簧朝著一個塌縮或受壓縮的位置運動時，限制罐就限制套件5的徑向向外擴展，以保護套件免受周圍環境的損壞及使其免受刺破，並防止路面上的碎片及相鄰的車輛部件對其造成破壞。剛性的外部件43通過一個環形的內剛性部件或稱為夾持環49而被夾持在套件區36上，所述夾持環49位於流體腔15內。部件49相對於外部件43的夾持部分46而夾持套件區36，且相對於隔離器23而推壓部件43的夾持部分46，從而將隔離器23固定在部件20的筒形部分25及傾斜部分27和部件43的夾持部分46、47之間的一個固定位置中。這樣，在不於套件5中增加任何可能的洩漏路徑的情況下，隔離器41就消弱了被傳輸至端部件2及隨後傳輸至車輛部件7的套件5的振動。
圖3顯示了由參考符號55總體上指示的本發明的空氣彈簧的第三個實施例。空氣彈簧55具有一個變更後的上部端部件56，該上部端部件56包括一個流體入口57，在該流體入口57中插入有一個連接器58以在其中固定一個流體供應管59。管件59與較遠的壓力氣源如一個壓縮機相連，所述壓力氣源通常布置在車輛內以將流體接納和排放出流體腔15。所述流體通常為空氣。一個變更後的振動吸收組件60安裝在端部件56和套件5之間，振動吸收組件60包括一個剛性的環形外部件62，該環形外部件62具有筒形的構造且終止於一個向內彎曲的上端63。外部件62形成與由參考符號40所指示的實施例中的筒形部分45相似的一個限制罐以限制套件5的向外擴展。
外部剛性部件62通過一個彈性振動隔離器65而彈性地安裝在端部件56上。彈性振動隔離器65可具有如圖3所示的圓形剖面結構且布置在於端部件56中形成的一個半圓形切口67內。在通過機械或粘合的方式將隔離器65插入所述組件中之後則將其保持在其中。一個剛性的內部件69將套件部分36夾持在部件69的外表面和剛性的外部件62之間。在部件69的外表面上可形成有一個凸起70，該凸起70位於在外部件62中形成的一個互補凹陷71中以有助於將部件69定位在氣腔15中，同時保持套件5在剛性的部件62、69之間受到較緊的夾持配合。這樣，隔離器65再次消弱了在套件5中產生的且將被傳輸至端部件56的振動。另外，就如在實施例1中及在上述參考符號40所指示的實施例那樣，布置在壓力腔15中的剛性內部件69與相鄰的端部件軸向相間隔且將套件5的一部分夾持到環形的剛性外部件上，這樣就可將彈性隔離器定位在一個剛性的外部件及與之相連的一個剛性端部件之間以減小傳輸至端部件的套件振動，且這些結構均不會刺破所述套件或在套件和外周大氣之間形成其他可能的洩漏路徑。
在上述內容中，為簡化描述、清楚和易於理解起見而使用了一些術語。對這些術語的限制超出現有技術的要求，這是因為這些術語只是用於描述的目的而應作寬泛的理解。
此外，本發明的描述內容和顯示內容是以例子形式出現的，但本發明並不僅限於所顯示或所述的內容。
權利要求
1.一種空氣彈簧，包括相間隔的第一和第二端部件(2，3，56)；一個彈性的套件(5)，該套件(5)直接密封連接在所述端部件上，且在端部件之間延伸，並形成一個內流體腔(15)；一個振動吸收組件(18，41，60)，振動吸收組件(18，41，60)可操作地與套件相連，以將套件的振動與所述第一端部件相隔絕，所述吸收組件還包括可操作地連接在第一端部件上且沿著所述套件的至少一部分延伸的一個剛性外環形部件(20，62)布置在流體腔中的一個剛性內環形部件(21，49，69)，該內環形部件(21，49，69)與第一端部件相間隔，且將所述套件夾持在所述剛性外環形部件上以降低套件的張力，從而隔絕振動的傳輸，並且布置在所述套件和第一端部件之間的一個振動隔離器(23，65)用於支撐所述套件，並降低傳輸至所述第一端部件的套件振動。
2.根據權利要求1所述的空氣彈簧，其中所述剛性的外部件(20，62)包括一個沿著套件延伸的筒形罐(45，62)；振動隔離器是一個彈性部件而將所述筒形罐彈性連接到第一端部件上。
3.根據權利要求1所述的空氣彈簧，其中振動隔離器是由彈性材料製作的一個環形帶件(23)，所述帶件布置在套件和剛性的外部件之間。
4.根據權利要求1所述的空氣彈簧，其中所述剛性的外部件是一個雙片式部件，該雙片式部件包括連接在第一端部件上的一個第一片件(25)及沿著所述套件延伸的一個第二片件(22，43)，所述振動隔離器(23)布置在第一和第二片件之間。
5.根據權利要求4所述的空氣彈簧，其中所述第二剛性的片件具有一個下筒形部分(45)、一個中間的環形夾持部分(46)和一個向外彎曲部分(47)；剛性的內部件將所述套件夾持在所述第二剛性片件的中間夾持部分上。
6.根據權利要求5所述的空氣彈簧，其中所述第一剛性的片件具有一個筒形部分(25)，該筒形部分終止於一個向內延伸的凸緣(27)，凸緣(27)限定了一個開口端；振動隔離器(23)處於第一剛性片件的向內延伸凸緣上且通過剛性的內環形部件(21，49)而夾持在所述向內延伸的凸緣上。
7.根據權利要求5所述的空氣彈簧，其中振動隔離器(23)具有不規則的形狀且具有一對側表面，所述的一對側表面夾持在第一剛性片件的向內延伸凸緣(27)和第二剛性片件的向外彎曲部分(31，47)之間。
8.根據權利要求1所述的空氣彈簧，其中所述剛性的內環形部件(21)具有一個環形的側壁，該環形的側壁終止於具有不相等直徑的一對圓形開口端(33，34)。
9.根據權利要求8所述的空氣彈簧，其中所述側壁的剖面具有一個筒形部分(30)和一個彎曲部分(31)，其中，所述套件被夾持在所述內部剛性部件的筒形部分和一個外部鍛造環(22)之間。
10.根據權利要求9所述的空氣彈簧，其中振動隔離器(23)布置在所述鍛造環和剛性的外部件之間，所述剛性的外部件剛性固定在所述第一端部件上。
全文摘要
一種氣彈簧，包括一對端部件(2，3)，所述端部件密封連接在一個彈性套件(5)的端部上且形成一個內流體腔(15)。一個剛性的內環形部件(21)布置在所述內流體腔(15)中且與所述端部件之一相間隔，並將所述套件夾持在一個剛性的部件(20)上，該剛性的部件位於所述套件和流體腔的外部。一個振動隔離器如一個環形彈性部件(23)布置在剛性的外部件和相鄰的端部件之間以支撐套件並減小套件的張力，以阻斷套件的振動傳輸至所述端部件。
文檔編號F16F9/02GK1659390SQ03813469
公開日2005年8月24日 申請日期2003年6月6日 優先權日2002年6月12日
發明者戴維·A·魏岑霍夫, 馬克·D·希爾伯格 申請人:Bfs多樣產品有限責任公司