專利名稱：氣體懸掛構(gòu)件和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開的主題廣泛地涉及懸掛系統(tǒng)領(lǐng)域，更特別地涉及適于與氣體傳輸管線相互連接的氣體懸掛構(gòu)件以及形成這種氣體懸掛構(gòu)件的方法。
背景技術(shù)：
本公開的主題找到了與使用在車輛懸架系統(tǒng)上的氣體懸掛構(gòu)件相關(guān)聯(lián)的特定應(yīng)用，在此特別地參考該特定應(yīng)用進行討論。然而，應(yīng)意識到的是，所主題的氣體懸掛構(gòu)件和方法可等同地適于用在其它應(yīng)用和環(huán)境中，而并不旨在以任何方式限制成用于在此所討論的應(yīng)用中，在此所討論的應(yīng)用僅僅是示例性的。具有用于連接氣體傳輸管線的進口的氣體懸掛構(gòu)件通常是眾所周知的。這種氣體懸掛構(gòu)件的一個實例在Myers的美國專利US6，145，894中公開，在此將其全部內(nèi)容通過引用合并于本文。氣體懸掛構(gòu)件通常已經(jīng)用于各種各樣的應(yīng)用中，例如用于車輛懸架系統(tǒng)，取得巨大成功。用于車輛懸架系統(tǒng)的氣體懸掛構(gòu)件可在各種各樣的類型、式樣和構(gòu)型中使用，包括具有剛性端部構(gòu)件的那些氣體懸掛構(gòu)件以及具有柔性端壁的設(shè)計。盡管關(guān)于氣體懸掛構(gòu)件在車輛懸架系統(tǒng)中的使用存在很多優(yōu)點，但是還有需要改進的地方，例如減少維護或者提高易于安裝性。一個改進的良機存在于具有柔性端壁的氣體懸掛構(gòu)件中。車輛懸架系統(tǒng)依據(jù)它們的特別屬性被設(shè)計成允許在車輛的各個部分和部件之間有動態(tài)運動。同樣地，反復(fù)地被彎曲或受到應(yīng)力對于與車輛懸架系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的部分來說是常見的。氣體懸掛構(gòu)件是這些部件的一個例子，具有柔性端壁的那些氣體懸掛構(gòu)件通常很好地適于這種彎曲作用。例如，這些流體懸掛構(gòu)件與流體供給源的連接典型地通過配合在流體懸掛構(gòu)件的端壁上的配件來實現(xiàn)，如Myers的’ 894專利中所示。配件通常由金屬制成，這些配件安裝在柔性端壁上，與柔性端壁形成流體密封的密封。然而，端壁的反復(fù)彎曲可在一些情況下導(dǎo)致圍繞配件的柔性材料從連接器配件分離。這典型地危及連接器配件周圍的密封，從而導(dǎo)致壓縮氣體的損失，這除了其它問題之外還降低了懸掛系統(tǒng)的性能和/或效率。分離的一個重要來源是由沿著安裝有配件的柔性壁的膨脹所引起的應(yīng)力而導(dǎo)致的。也就是說，氣體懸掛構(gòu)件的相對端壁由于氣體懸掛構(gòu)件內(nèi)部的壓力而稍微隆起形狀或圓頂形狀。偏轉(zhuǎn)的特性和端壁上配件的通常定位可引起任何將以其它方式起作用以克服對配件進行密封的力。這可能不期望地導(dǎo)致了形成在配件周圍的流體密封的密封的整體性喪失。已經(jīng)采用了各種布置來改善連接器配件與柔性端壁之間的互相連接。一種方法是在柔性壁的制造期間將連接器配件模制到部件中。令人遺憾的是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)僅壁材料的機械性能并不足以一致地承受上述討論的分離應(yīng)力。同樣地，即使利用由包覆成型工藝產(chǎn)生的殘余壓縮應(yīng)力，該連接方法也沒有在一致的基礎(chǔ)上獲得成功。已經(jīng)用于改善連接器配件與周圍的柔性材料之間的相互連接的另一種方法包括使用膠粘劑。盡管這種布置顯著增強了連接器配件與柔性壁之間的相互連接，但是膠粘劑和施加膠粘劑的工藝除了其它缺點之外還導(dǎo)致了生產(chǎn)成本的不期望的增加。在改善連接器配件和柔性端壁之間的相互連接方面已經(jīng)取得成功的氣體懸掛構(gòu)件的另一個例子在Leonard的美國專利US 7，270，317中公開，在此將其全部內(nèi)容通過引用合并于本文。概括地說，專利’ 317公開了一種布置，在該布置中，溝槽沿著氣體懸掛構(gòu)件的柔性端壁形成并且鄰近端壁的密封地接合連接器配件的部分。在最小化或至少減少由分離所導(dǎo)致的作用力向密封地接合連接器配件的端壁部分傳遞時，這種布置允許端壁彎曲。盡管在專利’ 317中的布置以及其它已知的裝置獲得成功，但是仍然存在繼續(xù)對氣體懸掛構(gòu)件和制造氣體懸掛構(gòu)件的方法進行開發(fā)的期望，這將對氣體彈簧裝置的現(xiàn)有技術(shù)進一步作出貢獻。

發(fā)明內(nèi)容
提供了一種根據(jù)本公開的主題的一種氣體懸掛組件，該氣體懸掛組件包括第一懸掛裝置，該第一懸掛裝置具有相對的第一端部和第二端部以及在第一端部與第二端部之間延伸的第一縱向延伸的軸線。第一懸掛裝置包括繞著第一軸線螺旋地延伸的彈簧元件，以使得在第一端部和第二端部之間形成多個繞圈。該多個繞圈至少部分地限定出第一懸掛裝置的內(nèi)部。第二懸掛裝置設(shè)置在第一懸掛裝置的內(nèi)部內(nèi)。第二懸掛裝置包括由第一聚合體材料形成的第一端壁和延伸貫穿第一端壁的開口，該第一聚合體材料具有用于預(yù)選材料性能的第一值。第二端壁與第一端壁間隔開，以使得第二縱向延伸的軸線在它們之間延伸。第二軸線以與第一懸掛裝置的第一軸線大致對準地布置。側(cè)壁由第一聚合體材料形成，該第一聚合體材料大致具有用于預(yù)選材料性能的第一值。該側(cè)壁在第一端壁與第二端壁之間延伸，并且在它們之間至少部分地限定出氣體腔室。第三端壁橫穿第一端壁中的開口延伸，并且以基本上流體密封的方式固定至該第一端壁。第三端壁由第二聚合體材料形成，該第二聚合體材料具有用于預(yù)選材料性能的第二值，該第二值不同于第一材料的第一值。連接器配件被接收在第三端壁內(nèi)，以使得通過它們形成基本上流體密封的密封。連接器配件包括延伸貫穿該連接器配件延伸并且與氣體腔室流體連通的通道，并且該通道具有適于接收和保持相關(guān)聯(lián)的氣體傳輸管線的開口端部。根據(jù)上一段所述的氣體懸掛組件可包括預(yù)選材料性能，該預(yù)選材料性能是硬度性能，其中硬度的第一值在大約70肖氏A級硬度(Shore Α)到大約90肖氏A級硬度的范圍內(nèi)，而硬度的第二值在大約40肖氏D級硬度到大約70肖氏D級硬度(Shore D)的范圍內(nèi)。根據(jù)之前的兩段中的任一個段的氣體懸掛組件可包括來自同族的材料的第一聚合體材料和第二聚合體材料。根據(jù)之前段落的氣體懸掛組件可選自包括聚烯烴、聚亞安酯和聚丙烯的組的同族材料。根據(jù)之前的四段中任一段所述的氣體懸掛組件可包括由具有預(yù)選材料性能的大約第一值的第一聚合體材料形成的第二端壁。根據(jù)前五段中任一段所述的氣體懸掛組件可包括包含鋼壓縮彈簧的第一懸掛裝置。提供了一種根據(jù)本公開的主題的氣體懸掛構(gòu)件，該氣體懸掛構(gòu)件包括第一端壁，該第一端壁具有貫穿其中而形成的開口。第二端壁與第一端壁間隔開以使得縱向延伸的軸線在它們之間延伸。側(cè)壁在第一端壁與第二端壁之間延伸，并且在它們之間至少部分地限定出氣體腔室。第三端壁橫穿第一端壁的開口附連至第一端壁。連接器配件至少部分地嵌入到第三端壁內(nèi)部，以便沿著連接器配件與第三端壁之間的分界面形成基本上流體密封的密封。連接器配件包括在相對的第一開口端部和第二開口端部貫穿連接器配件延伸的通道。該第一開口端部布置在氣體腔室的外部，并且適于接收相關(guān)聯(lián)的氣體傳輸管線。第一端壁具有第一彎曲剛度，而第三端壁具有第二彎曲剛度，第二彎曲剛度大于第一彎曲剛度， 以使得第一端壁比第三端壁更能彎曲。這允許第一端壁相對于第三端壁有更大偏轉(zhuǎn)，并且減少了從第一端壁到連接器配件與第三端壁之間分界面的分離所引起的應(yīng)力的傳遞。提供了一種根據(jù)本公開的主題的氣體懸掛構(gòu)架的形成方法，該方法包括由第一聚合體材料形成氣體懸掛構(gòu)件的第一部段，該第一聚合體材料具有用于其預(yù)選材料性能的第一值。第一部段具有第一縱向延伸的軸線，并且包括第一端壁和第一側(cè)壁，該第一端壁大致橫向于第一軸線延伸，該第一側(cè)壁大致沿著第一軸線從第一端壁延伸。第一端壁和第一側(cè)壁均包括至少部分地限制出第一部段的內(nèi)部腔室的內(nèi)表面。第一端壁包括貫穿其中而形成的開口。該方法還包括由第一聚合體材料形成氣體懸掛構(gòu)件的第二部段，該第一聚合體材料具有用于其預(yù)選材料性能的第一值。第二部段包括第二端壁。該方法還包括提供用于接收并保持氣體傳輸管線的連接器配件。該連接器配件包括貫穿其中延伸的流體通道。該方法還包括由第二聚合體材料形成蓋壁，該第二聚合體材料用于具有其預(yù)選材料性能的第二值。該方法還包括將連接器配件嵌入蓋壁內(nèi)，以使得流體通道延伸通過蓋壁。該方法還包括將蓋壁從第一部段的內(nèi)部腔室內(nèi)沿著第一部段的第一端壁的內(nèi)表面布置，以及將蓋壁穿過開口沿著第一端壁的內(nèi)表面固定，以使得連接器配件的通道在開口和內(nèi)部腔室之間是連通的。該方法還包括將第一部段和第二部段附連在一起，以在它們之間形成基本流體密封的接合。


圖1是根據(jù)本公開的主題的氣體懸掛構(gòu)件的一個實施例的側(cè)剖視圖，其被顯示為使用在車輛懸架系統(tǒng)上。圖2是圖1所示的連接器配件的放大的側(cè)視圖。圖3是圖1中的氣體懸掛構(gòu)件在組裝之前的側(cè)剖視圖。圖4是圖1所示的氣體懸掛構(gòu)件的細節(jié)4的放大圖。圖5是圖4中的端壁和連接器配件的視圖，其顯示成承受由膨脹而引起的偏轉(zhuǎn)。圖6是圖4中的端壁和連接器配件的視圖，其顯示成承受由外部載荷而引起的偏轉(zhuǎn)。圖7是形成根據(jù)本公開的主題的氣體懸掛構(gòu)件的一種示例性方法的圖示。
具體實施例方式現(xiàn)在轉(zhuǎn)向附圖，其中這些附圖僅僅是為了圖釋本公開的主題的優(yōu)選實施例，而且這些附圖并不解釋為以任何方式進行限制，圖1圖示了一種氣體懸掛組件100，該氣體懸掛組件包括支承在相對的結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的第一和第二懸掛元件或裝置，該相對的結(jié)構(gòu)構(gòu)件諸
7如是相關(guān)聯(lián)的車輛(未示出)的第一結(jié)構(gòu)部件FSC和第二結(jié)構(gòu)部件SSC。在圖1所示的示例性布置中，氣體懸掛組件100包括傳統(tǒng)的壓縮彈簧102，該壓縮彈簧由彈簧元件(例如，一長度的金屬線或桿)制成，該彈簧元件具有多個繞著縱向延伸的軸線AX沿圓周延伸的繞圈 104。內(nèi)部區(qū)域(未編號)設(shè)置在多個繞圈內(nèi)，諸如可被限定在內(nèi)部尺寸IDl內(nèi)。氣體懸掛組件100還包括根據(jù)本公開的主題的氣體懸掛構(gòu)件106，該氣體懸掛構(gòu)件的尺寸適于接收在壓縮彈簧102的內(nèi)部區(qū)域內(nèi)。氣體懸掛構(gòu)件106還具有縱向延伸的軸線AX，而且包括第一部段或上部部段108和第二部段或下部部段110。上部部段108包括第一端壁或上端壁112，該第一端壁或上端壁在相對于軸線AX大致橫向方向(例如，垂直)上延伸；和第一側(cè)壁或上側(cè)壁114，該第一側(cè)壁或上側(cè)壁在沿著軸線AX的大致縱向方向(例如，大約對準的方向)上從該上端壁延伸。下部部段110在圖1中顯示成包括第二端壁或下端壁116，該第二端壁或下端壁在相對于軸線AX大致橫向方向(例如，垂直)上延伸。下部部段110可選地包括一個或多個另外的結(jié)構(gòu)，諸如在沿著軸線AX的大致縱向方向 (例如，大約對準的方向)上從下端壁延伸的第二側(cè)壁或下側(cè)壁118。在所示的示例性布置中，部段108和110的截面為大致圓形的。然而，應(yīng)意識到的是，可替代地使用任何其它形狀和/或布置。上端壁112和上側(cè)壁114至少部分地限定出氣體懸掛構(gòu)件106內(nèi)的氣體腔室120， 該氣體腔室能夠?qū)⒋罅繅嚎s氣體保持在大于周圍環(huán)境大氣ATM的氣體壓力下。在所示的示例性布置中，通過上部部段和下部部段共同起作用而例如在上端壁112和下端壁116之間以及上側(cè)壁114和下側(cè)壁118內(nèi)形成氣體腔室120。在所示的示例性布置中，氣體懸掛構(gòu)件 106的上部部段和下部部段相互固定以形成氣體懸掛構(gòu)件106。這可通過任何適當?shù)姆绞絹韺崿F(xiàn)。如一個實例，第一部段108和第二部段110可分別包括沿著其側(cè)壁114和118形成的徑向朝外延伸的環(huán)形凸緣122和124。在所示的示例性實施例中，凸緣122和IM大致布置成與端壁112和116相對。部段108和110在圖1顯示為沿著凸緣122和IM在接合處126連接并且一起限定出氣體腔室120。應(yīng)意識到的是，這些部段可通過任何適當?shù)姆绞焦潭ㄔ谝黄?，例如，通過熱板焊、旋轉(zhuǎn)熔焊、超聲波焊接和/或使用膠粘劑固定在一起。氣體懸掛構(gòu)件106包括氣體傳送連接機構(gòu)，總體以1 表示，該氣體傳送連接機構(gòu)沿著上端壁112設(shè)置。氣體傳送連接機構(gòu)1 在圖1-6中顯示為包括推拉式連接器，該連接器總體由附圖標記130表示。應(yīng)當承認的是，這種推拉式連接器的總體結(jié)構(gòu)和操作原理是眾所周知的。此外，應(yīng)意識到的是，可替代地使用任何其它適當類型、種類、構(gòu)造和/或結(jié)構(gòu)的連接器配件或裝置。任何這種連接器配件將優(yōu)選適于接收并保持相關(guān)聯(lián)的氣體傳輸管線，例如，圖1中的氣體傳輸管線132。通向氣體傳送連接機構(gòu)128的入口可按任何適當?shù)姆绞皆O(shè)置，例如，如圖1所示，通過第一結(jié)構(gòu)部件FSC中的開口 0ΡΝ。在一個優(yōu)選的布置中，所設(shè)置的任何一種類型和/或種類的連接器配件(例如連接器配件130)被接收在蓋壁134上或者至少部分地嵌入蓋壁134內(nèi)，該蓋壁在此還可被稱為第三端壁。在一個優(yōu)選的布置中，蓋壁與上端壁獨立地形成并且固定在上端壁112上或以其它方式附連至上端壁112，以使得在它們之間形成基本流體密封的接合136。如以下將更詳細地論述的，第一端壁112和蓋壁134將優(yōu)選地具有兩個不同的彎曲剛度，以使得第一端壁比蓋壁更能夠彎曲。在可通過任何適當?shù)姆绞絹韺崿F(xiàn)，例如通過由兩種不同的聚合體材料(或者共同的聚合體材料的兩種不同等級)形成這兩個壁。如另一個實例，這兩個壁可具有不同的幾何特征(例如，厚度)，這在彎曲剛度方面將產(chǎn)生所期望的變化?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2，連接器配件130包括連接器本體138、內(nèi)部支承構(gòu)件140、密封構(gòu)件 (例如0形環(huán)142)和保持構(gòu)件144，它們共同地繞著軸線AXl大致同軸地布置。連接器本體138包括基本圓筒形的本體壁146，該本體壁在端壁148與截頭圓錐形支承壁150之間延伸。凸緣152從鄰近支承壁150的本體壁146徑向朝外地延伸，并且具有相對的環(huán)形面 154和156。多個保持結(jié)構(gòu)(諸如環(huán)形倒刺158)沿著本體壁146設(shè)置，以用于在它們之間的基本上流體密封的分界面處與蓋壁134的材料相互接合。內(nèi)部支承構(gòu)件140包括底部壁160和截頭圓錐形支承壁162，該截頭圓錐形支承壁從底部壁160徑向朝外地延伸，并且終止于相對的端壁164處。內(nèi)部支承壁166從底部壁 160延伸，并且與截頭圓錐形支承壁162徑向朝內(nèi)地間隔開，從而在支承壁162和166之間形成軸向延伸的環(huán)形溝槽168。流體通道170至少部分地由內(nèi)部支承壁166限定，并且延伸通過底部壁160。內(nèi)部支承構(gòu)件140的截頭圓錐形壁162與連接器本體138的支承壁150 鄰接地接合。內(nèi)部支承構(gòu)件的端壁164用作支承0形環(huán)142的肩部。環(huán)形凸起172從連接器本體138的本體壁146徑向朝內(nèi)地延伸，并且與保持構(gòu)件 144協(xié)作，這將在下面進行論述。保持構(gòu)件144包括大致圓筒形壁174，該圓筒形壁具有貫穿其中形成的通道176，該通道與流體通道170連通，以形成通過連接器配件130的流體路徑(未標識)。凸緣178從鄰近連接器本體138的端壁148的壁174徑向朝外延伸。多個指狀物180由狹槽(未標識)分隔開，并且從壁174與凸緣178相反地延伸。倒刺182沿著通道176設(shè)置在每個指狀物上，以用于接合一長度的管(未標識)的外部，例如圖1中的氣體傳輸管線132。與每個指狀物180的外表面上的倒刺182相對的是肩部184，該肩部可操作以接合凸起172，并且使這些指狀物徑向朝內(nèi)地移動，以使得倒刺182接合管(未示出) 的外部，從而將管抓緊并保持在連接器內(nèi)。圖3圖示了在組裝之前氣體懸掛構(gòu)件106的各部件。第一部段或上部部段108和第二部段或下部部段110彼此獨立地提供。此外，蓋壁134和連接器配件130在圖3中也顯示為獨立地提供。但是，應(yīng)意識到的是，在其它情況下，蓋壁和連接器配件可替代地以裝配好的構(gòu)造進行提供。例如，蓋壁可通過在連接器配件的一部分的周圍澆鑄大量的第二聚合體材料而形成(例如用第二聚合體材料包覆成型配件本體或殼體)。第一部段108包括沿著第一端壁112的至少一部分和第一側(cè)壁114延伸的內(nèi)部表面186和相對的外部表面188。第一端壁112還包括內(nèi)壁部分190，該內(nèi)壁部分至少部分地限定出貫穿第一端壁112而形成的開口 192。第一端壁112的外壁部分設(shè)置在內(nèi)壁部分190 徑向外面，并繞著內(nèi)壁部分190沿周向延伸。外壁部分在圖3-6中總體以附圖標記194標識。內(nèi)壁部分190相對于外壁部分194軸向朝內(nèi)地凸起，并且包括沿著內(nèi)壁部分190的軸向遠端區(qū)域(extent)或端部198設(shè)置的第一接合表面196。如上述論述的，蓋壁134相對于第一部段108單獨地設(shè)置，并且在圖1和3_6顯示成包括第一或底部壁部分200，該第一或底部壁部分至少部分地限定出外周壁202和沿著其形成的第二接合表面204。蓋壁134還包括第二或內(nèi)側(cè)壁部分206，該第二或內(nèi)壁部分至少部分地限定出延伸通過蓋壁的通道208。肩部壁部分210可選地沿著內(nèi)側(cè)壁部分206從該內(nèi)側(cè)壁部分處徑向朝內(nèi)延伸，以至少部分地限定出環(huán)形壁或連接器接合部分212，該環(huán)形壁或連接器接合部分適于以基本上流體密封的方式在其間的分界面(未標識)處接收并保持連接器配件130。如在圖4中可更清楚地看到的，由第一端壁112的內(nèi)壁部分190至少部分地限定出的開口 192(圖3)具有標稱的橫截面尺寸，諸如內(nèi)直徑，例如其總體由參考尺寸Dl標識。 底壁部分200也在圖4中顯示為具有標稱的橫截面尺寸，諸如外直徑，例如其總體由參考尺寸D2標識。在一種優(yōu)選的布置中，蓋壁134的外周區(qū)域(例如，外周壁202的橫截面尺寸) 將充分地大于開口 192的外周區(qū)域(例如，由尺寸Dl所標識的直徑)，從而允許底壁部分 200與內(nèi)壁部分190重疊，這從而允許在它們之間形成接合136。此外，蓋壁134的內(nèi)側(cè)壁部分206具有標稱的橫截面尺寸，諸如外直徑，例如其總體由參考尺寸D3標識。在一個優(yōu)選的布置中，內(nèi)側(cè)壁部分206的外周區(qū)域(例如，由尺寸D3所標識的外直徑)將充分地小于開口 192的外周區(qū)域(例如，由尺寸Dl所標識的直徑)，從而在它們之間形成溝槽214。蓋壁134和內(nèi)壁部分190在此顯示為繞縱向延伸的軸線AX大致沿圓周地延伸，由此，它們可布置成與氣體懸掛構(gòu)件的其它結(jié)構(gòu)(例如，側(cè)壁114和118)成大致同軸的關(guān)系。 然而，應(yīng)意識到的是，可替代地使用任何其它形狀、構(gòu)造和/或布置。例如，氣體傳送連接機構(gòu)1 可相對于軸線AX偏離，或者另外地相對于軸線AX間隔開地布置。此外，第一部段 108、第二部段110和/或蓋壁134的各壁及壁部分的幾何結(jié)構(gòu)和/或特點可根據(jù)所產(chǎn)生的氣體懸掛構(gòu)件的期望性能和/或操作特點對于結(jié)構(gòu)部件與結(jié)構(gòu)部件而不同，以下將結(jié)合附圖5和6進行討論。例如，第一端壁112可沿著內(nèi)壁部分190和/或外壁部分194具有第一標稱壁厚，如圖4中參考尺寸D4所標識的，例如其厚度可依據(jù)第一端壁的期望彎曲剛度而進行選擇。蓋壁Π4可沿著底壁部分200和/或內(nèi)側(cè)壁部分206而具有第二標稱壁厚， 如圖4中參考尺寸D5所標識的，例如其厚度可依據(jù)蓋壁的期望彎曲剛度而進行選擇。此外，形成第一部段108、第二部段110和/或蓋壁134的各壁及壁部分的材料(或材料性質(zhì)和/或特點)也可以或者可替代地根據(jù)所產(chǎn)生的氣體懸掛構(gòu)件的期望性能和/或操作特點而不同，以下將結(jié)合圖5和6進行討論。也就是說，例如，第一部段108和第二部段 110可例如由第一聚合體材料形成，該第一聚合體材料具有用于預(yù)選材料性能的第一值，例如拉伸強度、彈性模數(shù)或硬度。蓋壁134可由第二聚合體材料形成，該第二聚合體材料具有用于預(yù)選材料性能的第二值，該第二值并不同于(例如，大于或小于)用于預(yù)選材料性能的第一值。這些第一聚合體材料和第二聚合體材料可從不同族的材料中選擇?；蛘?，這些第一聚合體材料和第二聚合體材料可從同族材料的不同等級中選擇。從其中可以選擇不同聚合體材料的一個示例性材料組可包括聚烯烴、聚亞安酯、聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯。在一個優(yōu)選實施例中，預(yù)選材料性能是硬度，并且第一聚合體材料和第二聚合體材料(或者同族聚合體材料的多個等級)的彎曲剛度的變化至少部分與其不同硬度值有關(guān)，或者另外地與其不同的硬度值相關(guān)聯(lián)或者可歸因于其不同的硬度值。雖然公認的是，任何適當?shù)闹祷蛑档姆秶捎糜谠擃A(yù)選材料性能，但第一聚合體材料的硬度值的示例性范圍是從大約70肖氏A級硬度到大約90肖氏A級硬度。第二聚合體材料的相應(yīng)的示例性范圍是從大約40肖氏D級硬度到大約70肖氏D級硬度。然而，如上所述，如在一個實施例中所優(yōu)選的，對于用作預(yù)選材料性能的硬度值的使用僅僅是示例性的，并且可替代地可使用任何其它適當?shù)牟牧闲阅芑蛘吒鞑牧闲阅艿慕M合?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖5和6，第一端壁112顯示為處于兩種不同偏轉(zhuǎn)狀態(tài)。圖5中所示的偏轉(zhuǎn)可由氣體懸掛構(gòu)件(例如，氣體懸掛構(gòu)件106)的膨脹而引起，該氣體懸掛構(gòu)件具有柔性端壁(例如第一端壁112)，例如偏轉(zhuǎn)成延伸的狀態(tài)，在延伸的狀態(tài)中，例如減少與第一結(jié)構(gòu)部件FSC的接觸。在圖5中，第一端壁112的偏轉(zhuǎn)顯示為至少部分是由于保持在氣體懸掛構(gòu)件的氣體腔室內(nèi)的大量氣體的壓力而引起的，如箭頭GI^R所標識的。氣體壓力作用在第一端壁112的僅僅一側(cè)上，即沿著內(nèi)表面186，而周圍大氣壓力ATM則沿著第一端壁的外部表面188作用。當然，更好理解的是，氣體壓力均勻地作用在也形成氣體懸掛構(gòu)件的氣體腔室的所有其它壁表面的表面上，或者沿著所述表面均勻地作用。然而，典型地，由于氣體壓力GPR明顯大于周圍的大氣壓力ATM，在圖5中，壓力差顯示為起作用以將第一端壁向外偏轉(zhuǎn)成隆起形狀或圓頂形狀，尤其是沿著其外壁部分194偏轉(zhuǎn)。這種由膨脹引起的偏轉(zhuǎn)沿著氣體懸掛構(gòu)件的這些壁(包括第一端壁11 產(chǎn)生相應(yīng)的由膨脹引起的應(yīng)力。這些由膨脹引起的應(yīng)力通常包括至少沿著第一端壁的外部表面作用的拉伸應(yīng)力。在已知的懸掛構(gòu)件中并且在某些狀態(tài)中，諸如高的工作壓力，連接器配件周圍的第一端壁的材料中的應(yīng)力可達到較高水平。在這些狀態(tài)下，適當?shù)兀谶@些區(qū)域中存在較高的應(yīng)變，這導(dǎo)致鄰近連接器配件的材料與該連接器配件分隔。這可能不期望地導(dǎo)致至少部分地損失連接器配件周圍的和沿著連接器配件的密封的整體性。本公開的主題允許連接器配件周圍的和沿著連接器配件(例如蓋壁134)的材料具有比第一端壁材料的剛度更大的剛度。這起作用以便在相同的高應(yīng)力水平下減小鄰近連接器配件的區(qū)域中的應(yīng)變量。這種應(yīng)變減小有助于使在該連接器配件處或沿著該連接器配件的上述分離最小化或至少減小上述分離。這種布置通過使用具有比蓋壁材料低的相對剛度的材料，還允許第一端壁保持其功能性。如圖5所示，氣體壓力GPR的作用產(chǎn)生了由膨脹引起的應(yīng)力，這些由膨脹引起的應(yīng)力將第一端壁112的外壁部分194軸向朝外偏轉(zhuǎn)。如上所述，蓋壁134將優(yōu)選地具有與第一端壁112的彎曲剛度相比更大的彎曲剛度。同樣地，由于氣體壓力GPR的作用而使蓋壁 134的偏轉(zhuǎn)相對于第一端壁的偏轉(zhuǎn)減小是預(yù)期的。在圖5所示的示例性實施例中，內(nèi)壁部分 190的一個區(qū)域或端部(未標識)與外壁部分194 一體形成。內(nèi)壁部分的相對的區(qū)域或端部(在此標識為軸向遠端區(qū)域198)固定地附連至蓋壁134的底壁部分200。同樣地，內(nèi)壁部分190顯示為承受顯著偏轉(zhuǎn)，該顯著偏轉(zhuǎn)在相對未偏轉(zhuǎn)的蓋壁與第一端壁的顯著偏轉(zhuǎn)的外壁部分之間形成過渡。內(nèi)壁部分190的偏轉(zhuǎn)導(dǎo)致了溝槽214的相應(yīng)變形，諸如通過溝槽的擴張或向外開口(例如由角AGl標識)。至少部分地由于彎曲剛度的這種差異，圍繞連接器配件132的連接器本體138延伸的連接器接合部分212的材料中的壓縮應(yīng)力沿著它們之間的分界面保持基本上流體密封的密封。此外，溝槽214和內(nèi)壁部分190可用作用于從外部施加的作用于連接器上的負載 (例如來自氣體傳輸管線或管道(未示出)的無意拉緊)的應(yīng)力消除裝置。在圖6中，顯示出氣體傳送連接機構(gòu)128由于如箭頭LD所示且施加在連接器配件上的負載而處于偏轉(zhuǎn)狀態(tài)。溝槽214、內(nèi)壁部分190和外壁部分194允許蓋壁134以及連接器配件132在任何方向上或各方向的組合方向上偏轉(zhuǎn)，而不會不利地影響連接器配件與蓋壁134的材料之間的基本流體密封的分界面，所述方向包括如尺寸D6所標識的橫向、如尺寸D7所標識的豎直方向或者如角度尺寸AG2所標識的扭轉(zhuǎn)。應(yīng)意識到的是，圖5和6中的圖示僅僅是典型負載和端壁偏轉(zhuǎn)的示例，以及對于根據(jù)本公開的主題的氣體懸掛構(gòu)件的端壁所期望的這些負載和偏轉(zhuǎn)的響應(yīng)的示例。此外，公認的是，在使用本主題的氣體懸掛構(gòu)件期間很可能存在圖5和6中每幅圖中所示出的這些負載和偏轉(zhuǎn)的一些組合。而且，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，可改變或修改在此所示出和所描述的各種壁厚以及其它尺寸，尤其是第一端壁112和蓋壁134的壁厚以及其它尺寸，從而根據(jù)眾多其它因素而提供期望的偏轉(zhuǎn)和應(yīng)力消除，這些其它因素例如為預(yù)期負載、環(huán)境條件和材料的機械性能。圖7圖示了一種組裝根據(jù)本公開的主題的氣體懸掛構(gòu)件的示例性方法300。方法 300包括形成或者通過其它方式設(shè)置氣體懸掛構(gòu)件的第一部段(例如，氣體懸掛構(gòu)件106的第一部段108)，如圖7中的框302所示。在一種優(yōu)選的布置中，該第一部段包括至少具有第一彎曲剛度的第一端壁(例如，第一端壁112)，該第一彎曲剛度例如由于預(yù)選材料性能 (例如，拉伸強度或硬度)和/或由于第一端壁的給定幾何結(jié)構(gòu)(例如，壁厚)而引起。方法300還包括形成或者通過其它方式設(shè)置氣體懸掛構(gòu)件的第二部段(例如第二部段110)， 如框304所示。在一個優(yōu)選的實施例中，第二部段將由與如上所述的第一部段的材料相同或基本相似的材料形成。方法300還包括提供任何適當類型、種類、構(gòu)造和/或結(jié)構(gòu)的連接器配件(例如， 連接器配件13 ，如框306所示。該方法還包括形成具有第二彎曲剛度的蓋壁，如圖7中的框308所示，例如該第二彎曲剛度可由于具有用于預(yù)選材料性能的不同值(例如，拉伸強度或硬度)和/或由于具有與第一端壁不同的幾何構(gòu)造而引起。方法300還包括將連接器配件嵌入蓋壁內(nèi)，如框310所示。應(yīng)意識到的是，這可通過任何適當?shù)姆绞絹韺崿F(xiàn)。作為一個實例，這種作用可包括將連接器132壓力配合到蓋壁 134的通道208中，例如由圖3中的箭頭ASl大致示出。在一個優(yōu)選的實施例中，連接器配件132可被定位成使得保持構(gòu)件144延伸通過蓋壁134而且凸緣152的面154與蓋壁134 的肩部壁部分210接合。通過被擠壓成與肩部壁部分210鄰接接合，凸緣152防止由于施加到氣體傳輸管線或管道(未示出)的負載將連接器牽拉通過通道208以及從通道中拉出?？商娲?，在沒有連接器配件132的其它元件的情況下，連接器本體138可被擠壓到通道208中。一旦組裝好，然后可在后來的步驟中從流體懸掛構(gòu)件的外部插入這些其它部件。進一步參照前述實例，連接器配件132可被擠壓到通道208中，以使得連接器主體 138上的倒刺158嵌入環(huán)形壁212中，從而將連接器保持在環(huán)形壁上。優(yōu)選地，通道208的直徑小于連接器本體138的本體壁146的直徑。因而，在連接器本體在組裝期間被壓到通道中時，保持環(huán)形壁212的材料在連接器本體周圍被施加高應(yīng)力并且形成流體密封的壓縮密封。因此，可能避免使用其它密封技術(shù)，例如使用膠粘劑。作為將連接器配件嵌入蓋壁內(nèi)的另一個實例，連接器配件132或其一部分(例如連接器本體138)可被插入到合適的注塑模具中，而且蓋壁134可被包覆成型，或者通過其它方式在連接器配件或其部件周圍形成。在該實例中，操作308和310可在一次操作中基本上同時進行。然而，如果僅僅連接器本體(或者比完整的連接器配件數(shù)量少的一些部件) 是包覆成型的，則可選地進行附加部分和/或部件的一些組裝。方法300還包括將蓋壁定位在第一端壁上或者沿著第一端壁定位，例如圖3中箭頭AS2所示的在第一端壁中形成的貫穿開口 192，如圖7中框312所示。在一個優(yōu)選的布置中，這種操作包括為蓋壁定方位以使得其一部分(例如，底壁部分200)沿著第一端壁的內(nèi)表面(例如內(nèi)壁部分190的接合面196)布置。應(yīng)意識到的是，這種操作可通過從第一部段的開口端部進入內(nèi)表面來進行。方法300還包括將蓋壁固定在第一端壁上，以使得在蓋壁與第一端壁之間形成基本上流體密封的接合(例如接合136)，如框314所示。這種接合可通過任何合適的方式形成，例如通過超聲波焊接、熱板焊、旋轉(zhuǎn)熔焊和/或使用膠粘劑。而且，應(yīng)意識到的是，操作312和314在將連接器配件嵌入蓋壁內(nèi)的操作310之前或者之后進行。也就是說，如參照操作312和314所討論的，蓋壁可在操作308中形成，然后被定為并固定至第一端壁。其后，可進行將連接器配件嵌入蓋壁中的操作310。由于連接器配件132顯示為從第一部段108的內(nèi)部安裝，方法300還包括將第一部段和第二部段(例如，第一部段108和第二部段110)定位在一起，以使得第二部段橫穿第一部段的開口端部延伸或者通過其它方式封閉第一部段的開口端部，如圖3中的箭頭 AS3所大體示出的。方法300還包括將第一部段和第二部段固定或通過其它方式附連在一起，如圖7中的框316所示，例如通過在第一部段與第二部段之間形成基本流體密封的接合 126。接合1 可通過任何合適的方式形成，例如通過焊接、使用膠粘劑或一個或多個機械緊固件。在一個示例性實施例中，第一部段108和第二部段110可由諸如聚亞安酯的聚合體材料模制而成，并且接合126通過使用本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的合適的焊接方法將凸緣 122和IM焊接在一起而形成。這些焊接方法的實例包括超聲波焊接、熱板焊和旋轉(zhuǎn)熔焊。 然而，應(yīng)意識到的是，還可使用任何合適的一種或多種材料以及還可使用接合所述材料的任何合適的方法。顯然應(yīng)理解的是，更具體地說，氣體輸送連接結(jié)構(gòu)1 (通常是溝槽214、內(nèi)壁部分 190和蓋壁134)的幾何形狀、構(gòu)造和布置僅僅是合適的幾何形狀的示例性實施例，并且在不偏離本新穎構(gòu)思的原理的情況下可使用任何其它合適的幾何形狀。例如，當前的這些實施例顯示出并且描述了大致圓筒形的流體懸掛構(gòu)件，該懸掛構(gòu)件具有中心軸線，其中溝槽與連接器基本上同軸地延伸，該連接器以與中心軸線大致對準的方式沿著端壁安裝。然而， 在其它應(yīng)用中，連接器可按與中心軸線間隔開的方式(也就是偏置)固定在端壁上。優(yōu)選地，溝槽和端壁的內(nèi)壁部分將保持基本上布置在連接器周圍。此外，溝槽可具有任何適當?shù)纳顚挶?，可采取任何合適的形式或形狀。參照在此所使用的某些元件、部件和/或結(jié)構(gòu)(例如“第一側(cè)壁”和“第二側(cè)壁”)， 數(shù)字序號僅僅表示多個部件中的不同的一個部件，并意味著任何次序或順序，除非通過權(quán)利要求書的語言進行了明確限定。此外，在此所使用的術(shù)語“氣體”廣義上是指任何氣態(tài)流體或蒸氣態(tài)流體。最通常的是，空氣被用作懸掛系統(tǒng)及其部件的工作介質(zhì)，例如在此所描述的那些懸掛系統(tǒng)及其部件的工作介質(zhì)。然而，應(yīng)理解的是，可替代地使用任何合適的氣態(tài)流體。雖然已經(jīng)參照前述實施例描述了本主題的新穎構(gòu)思，而且在此已經(jīng)將重點放所公開的實施例的結(jié)構(gòu)以及各部件部分之間的結(jié)構(gòu)相互關(guān)系上，但是應(yīng)意識到的是，在不偏離本主題的新穎構(gòu)思的原理的情況下，可產(chǎn)生其它實施例以及可在所示和所述的實施例中進行許多改變。顯然，在閱讀和理解前述詳細說明之后，將對其它實施例進行改變和更改。因此，顯然應(yīng)理解的是，上述描述性內(nèi)容將僅僅解釋為對本新穎構(gòu)思的說明，而并不作為一種限制。同樣地，期望本主題的新穎構(gòu)思被解釋成包含了落入所附權(quán)利要求書及其任何等同物的范圍內(nèi)的所有那些改變和更改。
權(quán)利要求
1.一種氣體懸掛構(gòu)件，所述氣體懸掛構(gòu)件包括第一端壁，所述第一端壁包括貫穿該第一端壁而形成的開口 ；第二端壁，所述第二端壁與所述第一端壁間隔開，以使得縱向延伸的軸線在它們之間延伸；側(cè)壁，所述側(cè)壁在所述第一端壁與第二端壁之間延伸并且在它們之間至少部分地限定出氣體腔室；第三端壁，所述第三端壁橫過所述第一端壁的所述開口而附連至所述第一端壁；以及連接器配件，所述連接器配件至少部分地嵌入所述第三端壁內(nèi)，以使得沿著所述連接器配件與所述第三端壁之間的分界面形成基本上流體密封的密封，所述連接器配件包括通道，該通道在相對的第一開口端部與第二開口端部之間貫穿所述連接器配件延伸，所述第一開口端部設(shè)置在所述氣體腔室的外部并且適于接收相關(guān)聯(lián)的氣體傳輸管線；所述第一端壁具有第一彎曲剛度，且所述第三端壁具有大于所述第一彎曲剛度的第二彎曲剛度，以使得所述第一端壁比所述第三端壁更能彎曲，從而允許所述第一端壁相對于所述第三端壁有更大偏轉(zhuǎn)，并且減少從所述第一端壁到所述連接器配件和所述第三端壁之間的分界面的分離所引起的應(yīng)力的傳遞。
2.如權(quán)利要求1所述的氣體懸掛構(gòu)件，其中，所述第一端壁由具有第一硬度的第一聚合體材料形成，而所述第三端壁由第二聚合體材料形成，所述第二聚合體材料不同于所述第一聚合體材料并且具有大于所述第一聚合體材料的所述第一硬度的第二硬度。
3.如權(quán)利要求2所述的氣體懸掛構(gòu)件，其中，所述第一硬度在從大約70肖氏A級硬度到大約90肖氏A級硬度的范圍內(nèi)，而所述第二硬度在從大約40肖氏D級硬度到大約70肖氏D級硬度的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的氣體懸掛構(gòu)件，其中，所述第一聚合體材料和第二聚合體材料包括來自同族的聚合體材料的不同等級的聚合體材料。
5.如權(quán)利要求4所述的氣體懸掛構(gòu)件，其中，所述同族的聚合體材料選自包括聚烯烴、 聚亞安酯和聚丙烯的組中。
6.如權(quán)利要求1所述的氣體懸掛構(gòu)件，其中，所述第一端壁具有第一標稱厚度，而所述第三端壁具有比所述第一標稱厚度大的第二標稱厚度，所述第一彎曲剛度與所述第一標稱厚度相關(guān)，而所述第二彎曲剛度與所述第二標稱厚度相關(guān)，以使得所述第二標稱厚度相對于所述第一端壁的所述第一標稱厚度的較大值促成所述第三端壁的較大彎曲剛度。
7.如權(quán)利要求1所述的氣體懸掛構(gòu)件，其中，所述第一端壁包括內(nèi)表面和外表面，所述內(nèi)表面至少部分地限定出所述氣體腔室，所述外表面布置在所述氣體腔室的外面，所述第三端壁沿著所述第一端壁的所述內(nèi)表面延伸，所述氣體腔室內(nèi)的加壓氣體將所述第三端壁推壓抵靠在所述第一端壁的所述內(nèi)表面上。
8.如權(quán)利要求7所述的氣體懸掛構(gòu)件，其中，所述第一端壁包括內(nèi)壁部分和外壁部分， 所述內(nèi)壁部分至少部分地限定出所述第一端壁中的所述開口，所述外壁部分布置在所述內(nèi)壁部分的徑向外部，所述內(nèi)壁部分相對于所述外壁部分軸向朝內(nèi)地延伸，從而形成所述第一端壁的所述內(nèi)壁部分的軸向遠端區(qū)域，所述第三端壁沿著所述第一端壁的所述內(nèi)壁部分的所述軸向遠端區(qū)域固定。
9.如權(quán)利要求8所述的氣體懸掛構(gòu)件，其中，所述第三端壁包括底壁部分和連接器接合部分，并且所述底壁部分鄰接地接合所述第一端壁的所述內(nèi)壁部分的所述軸向遠端區(qū)域，并且附連至所述軸向遠端區(qū)域。
10.如權(quán)利要求9所述的氣體懸掛構(gòu)件，其中，所述連接器接合部分從所述底壁部分軸向朝外地延伸，以使得在所述第一端壁的所述內(nèi)壁部分與所述第三端壁的所述連接器接合部分之間形成溝槽。
11.一種氣體懸掛組件，所述氣體懸掛組件包括第一懸掛裝置，所述第一懸掛裝置具有相對的第一端部和第二端部以及在所述第一端部與第二端部之間延伸的縱向延伸的第一軸線，所述第一懸掛裝置包括繞著所述第一軸線螺旋延伸的彈簧元件，以使得在所述第一端部與第二端部之間形成多個繞圈，所述多個繞圈至少部分地限定出所述第一懸掛裝置的內(nèi)部；以及第二懸掛裝置，所述第二懸掛裝置設(shè)置在所述第一懸掛裝置的所述內(nèi)部，所述第二懸掛裝置包括如權(quán)利要求1-3或6-10中任一項所述的氣體懸掛構(gòu)件。
12.—種形成氣體懸掛構(gòu)件的方法，所述方法包括 a)由第一聚合體材料形成氣體懸掛構(gòu)件的第一部段，所述第一聚合體材料具有用于其預(yù)選材料性能的第一值，所述第一部段具有第一縱向延伸的軸線并且包括第一端壁和第一側(cè)壁，所述第一端壁大體橫向于所述第一軸線延伸，所述第一側(cè)壁沿著所述第一軸線大致縱向地從所述第一端壁延伸，所述第一端壁和所述第一側(cè)壁均包括至少部分地限定出所述第一部段的內(nèi)部腔室的內(nèi)表面，并且所述第一端壁包括貫穿所述第一端壁而形成的開口 ；b)由所述第一聚合體材料形成所述氣體懸掛構(gòu)件的第二部段，所述第一聚合體材料具有用于其預(yù)選材料性能的第一值，所述第二部段包括第二端壁；c)提供用于接收并保持氣體傳輸管線的連接器配件，所述連接器配件包括貫穿所述連接器配件延伸的流體通道；d)由第二聚合體材料形成蓋壁，所述第二聚合體材料具有用于其所述預(yù)選材料性能的第二值；e)將所述連接器配件嵌入所述蓋壁內(nèi)，以使得所述流體通道延伸通過所述蓋壁；f)將所述蓋壁從所述第一部段的所述內(nèi)部腔室內(nèi)沿著所述第一部段的第一端壁的所述內(nèi)表面定位，并且橫過所述開口將所述蓋壁沿著所述第一端壁的所述內(nèi)表面固定，以使得所述連接器配件的所述通道在所述開口與所述內(nèi)部腔室之間是連通的；以及g)將所述第一部段和第二部段附連在一起，以在它們之間形成基本上流體密封的接I=I O
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，在步驟f)中的固定所述蓋壁包括在所述第一端壁的所述內(nèi)表面與所述蓋壁之間形成基本上流體密封的接合。
14.如權(quán)利要求12或13所述的方法，其中，在步驟a)中的形成所述第一部段包括形成第一端壁，所述第一端壁包括外壁部分和內(nèi)壁部分，所述內(nèi)壁部分沿著所述外壁部分軸向朝內(nèi)凸出，并且步驟f)中的固定所述蓋壁包括將所述蓋壁固定在所述內(nèi)壁部分上，以使得在它們之間形成基本上流體密封的接合。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，在步驟d)中的形成所述蓋壁包括形成包括底部部分和環(huán)形部分的蓋壁，所述環(huán)形部分從所述底部部分軸向朝外凸出，并且在步驟e)中的嵌入所述連接器配件包括將所述連接器配件至少部分地嵌入所述蓋壁的所述環(huán)形部分內(nèi)。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中在步驟f)中的定位所述蓋壁包括確定所述蓋壁的方位，以使得所述環(huán)形部分延伸到所述第一端壁中的所述開口內(nèi)，從而在所述環(huán)形部分與所述第一端壁的所述內(nèi)壁部分之間形成徑向朝外延伸的溝槽。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氣體懸掛構(gòu)件(106)，該氣體懸掛構(gòu)件包括第一部段(108)和第二部段(110)。第一部段包括至少部分地形成內(nèi)部腔室(120)的端壁(112)和側(cè)壁(114)。開口(192)貫穿端壁而形成。連接器配件(130)嵌入蓋壁(134)內(nèi)，該蓋壁橫過該開口延伸。端壁具有第一彎曲剛度，而蓋壁具有比端壁的第一彎曲剛度大的第二彎曲剛度。氣體懸掛組件(100)包括與該氣體懸掛構(gòu)件組合使用的第一彈簧裝置(102)。還公開了一種形成氣體懸掛構(gòu)件的方法。
文檔編號F16F9/084GK102265058SQ200980151746
公開日2011年11月30日 申請日期2009年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
發(fā)明者J·R·倫納德 申請人:火石工業(yè)產(chǎn)品有限責任公司