用于空氣彈簧u型波紋管的滾動(dòng)活塞的制作方法
【專利摘要】一種由塑料構(gòu)成的用于空氣彈簧U型波紋管（19）的滾動(dòng)活塞，其中該滾動(dòng)活塞（1）被形成為一個(gè)柱塞式活塞并且具有一個(gè)優(yōu)選居中的支撐件（2），該支撐件用于一個(gè)在該空氣彈簧的軸向方向上起作用的止擋緩沖器（3），其中該支撐件（2）優(yōu)選是由鋼構(gòu)成并且可以被接納在該滾動(dòng)活塞的一個(gè)凹陷中并且可以被連接到所述滾動(dòng)活塞上，該凹陷具有與該支撐件互補(bǔ)的形狀。
【專利說明】用于空氣彈簧U型波紋管的滾動(dòng)活塞
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種由塑料構(gòu)成的用于空氣彈簧U型波紋管的滾動(dòng)活塞(AbiOllkolben)，其中該滾動(dòng)活塞被設(shè)計(jì)成一個(gè)柱塞式活塞并且具有一個(gè)優(yōu)選是居中安排的支撐件，該支撐件用于一個(gè)在該空氣彈簧的一個(gè)軸向方向上起作用的止擋緩沖器。
【背景技術(shù)】
[0002]此種滾動(dòng)活塞的不同類型在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。一方面，存在由鋼板制成的相對(duì)較重的滾動(dòng)活塞，這些滾動(dòng)活塞帶有一個(gè)完全可用的內(nèi)部容積并且?guī)в幸粋€(gè)末端止擋件、即一個(gè)“緩沖器支撐件”(即用于一個(gè)止擋緩沖器的一個(gè)支撐件，該止擋緩沖器是在該空氣彈簧的一個(gè)軸向方向上起作用)。該鋼板滾動(dòng)活塞被生產(chǎn)成一個(gè)深拉件并且具有一個(gè)焊接進(jìn)的底座件，該深拉件帶有用于波紋管接收座的一個(gè)錐形密封座，該底座件帶有一個(gè)焊接上的支撐管。盡管此類帶有一個(gè)緩沖器支撐件的以鋼板制成的活塞具有足夠的穩(wěn)定性以用于承受甚至相對(duì)高的負(fù)荷或者就緊急運(yùn)行而言甚至承受車身的下垂，但整個(gè)部件相對(duì)應(yīng)地是重的并且生產(chǎn)昂貴。
[0003]另一方面，存在相對(duì)較輕的一件式塑料活塞。出于節(jié)省重量的原因，此類塑料活塞現(xiàn)在也是載重車制造商優(yōu)選的。然而，就緩沖器支撐件的負(fù)荷承載能力而言，即使是由玻璃纖維強(qiáng)化的塑料生產(chǎn)的活塞也幾乎不能達(dá)到鋼制活塞情況下的緩沖器支撐件的強(qiáng)度值、耐久性值以及溫度穩(wěn)定性值。此外，恰恰出于這些原因，塑料活塞的內(nèi)部容積不能夠被使用或者不能夠被完全使用。然而，在不可能使用該內(nèi)部容積的情況下或者在該內(nèi)部容積僅僅能夠被部分使用的情況下，此類設(shè)計(jì)都具有損失舒適性的一個(gè)缺點(diǎn)。于是彈性是相對(duì)硬的。
[0004]于是現(xiàn)有技術(shù)中的替代方案是帶有一個(gè)可用容積但不帶有緩沖器支撐件的兩件式塑料活塞，其中行駛系的總體設(shè)計(jì)于是必須以一種方式重新配置使得缺少的緩沖器支撐件被其他措施所替代。這種空氣彈簧活塞例如被EP1862335B1披露。在此，該空氣彈簧活塞由一個(gè)杯形件和一個(gè)覆蓋件組成，該杯形件和該覆蓋件在它們的壁的區(qū)域中被對(duì)接焊在一起。在此，該杯形件具有一個(gè)基壁，該基壁具有用于連接到車輛車橋上的一個(gè)插入件。在此，如說明的，缺點(diǎn)是缺乏一個(gè)末端止擋件(緩沖器支撐件)。
[0005]DE102007035640A1還披露了一種用于空氣彈簧的設(shè)計(jì)成空心體的柱塞式活塞，該柱塞活塞由彼此氣密連接的兩個(gè)部分、即由帶一個(gè)底座的一個(gè)罐形底部和一個(gè)頂部組成。在此也沒有提供末端止擋件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此本發(fā)明的目的是要生產(chǎn)一種滾動(dòng)活塞，該滾動(dòng)活塞是輕質(zhì)的并且生產(chǎn)簡(jiǎn)單，并且該滾動(dòng)活塞的內(nèi)部容積就彈性而言是完全可供使用的，并且在該滾動(dòng)活塞中還集成了一個(gè)末端止擋件/緩沖器支撐件，即在該滾動(dòng)活塞中成功結(jié)合了最佳空氣容積和舒適性以及在該空氣彈簧系統(tǒng)中提供一個(gè)集成的末端止擋件。
[0007]這個(gè)目的是通過主權(quán)利要求的特征來實(shí)現(xiàn)的。進(jìn)一步的有利實(shí)施例被披露在多項(xiàng)從屬權(quán)利要求中。
[0008]在此，該支撐件是由與該滾動(dòng)活塞的塑料相比具有明顯更高強(qiáng)度的、即還具有明顯更高耐熱性或溫度穩(wěn)定性的一種材料構(gòu)成。出于此目的，該支撐件能夠以一種模塊化的方式被接納或插入在該滾動(dòng)活塞中的一個(gè)凹陷中并且可以被強(qiáng)制性地和/或摩擦地連接到所述凹陷之上或之中，所述凹陷具有與該支撐件的形狀互補(bǔ)的設(shè)計(jì)。該支撐件優(yōu)選是由鋼或某些其他適合金屬構(gòu)成的。
[0009]由此輕質(zhì)構(gòu)造(塑料活塞)的優(yōu)點(diǎn)與對(duì)一個(gè)緩沖器支撐件的要求相結(jié)合，該緩沖器支撐件可以承受最大負(fù)荷并且在其整個(gè)使用壽命上維持均勻的負(fù)荷支承能力。
[0010]另一個(gè)有利的實(shí)施例在于該滾動(dòng)活塞被設(shè)計(jì)成一個(gè)空心柱塞式活塞，該活塞由一個(gè)罐形的活塞底部和一個(gè)活塞頂部組成，該活塞頂部被氣密地連接到該活塞底部上并且被設(shè)計(jì)成一個(gè)蓋件，并且該活塞的內(nèi)部是被連接到該空氣彈簧的內(nèi)部，并且該活塞具有以下進(jìn)一步的特征:具有與該支撐件的形狀互補(bǔ)設(shè)計(jì)的凹陷的一個(gè)部分被設(shè)計(jì)成該活塞頂部的一部分并且以便從其蓋件開始，而該凹陷的另一個(gè)部分被設(shè)計(jì)成該罐形活塞底部的一部分并且以便從所述底部的底座開始，其中該凹陷的這兩個(gè)部分彼此鄰接并且相互配合以用于接納該支撐件。
[0011]憑借該凹陷的一個(gè)部分被設(shè)計(jì)成該活塞頂部的一部分以及該凹陷的另一個(gè)部分被設(shè)計(jì)成該罐形活塞底部的一部分并且以便從其底部開始的事實(shí)，其中該凹陷的這兩個(gè)部分與該支撐件相互配合以基本上承受慣常安裝情形中的軸向作用力，就形成了一個(gè)兩件式塑料活塞，該活塞的頂部可以具有用于一個(gè)空氣彈簧波紋管的一個(gè)集成密封錐面，并且當(dāng)該頂部和底部以一種氣密方式相連時(shí)該活塞形成一個(gè)可用的內(nèi)部容積以及具有非常好的強(qiáng)度特性的一個(gè)異常輕質(zhì)的構(gòu)造。
[0012]另一個(gè)有利的實(shí)施例在于該支撐件和該凹陷具有互補(bǔ)圓柱形或管狀設(shè)計(jì)并且是被居中地安排在該滾動(dòng)活塞內(nèi)。短管同樣能夠在縱向方向上支承巨大的負(fù)荷并且作為空心體仍然是非常輕的。
[0013]另一個(gè)有利的實(shí)施例在于該滾動(dòng)活塞的內(nèi)部由多個(gè)肋式加強(qiáng)元件加強(qiáng)。由此可能甚至承受橫向力或傾斜作用的緩沖器力而毫無問題。通過這樣一個(gè)實(shí)施例，還可以進(jìn)一步地降低這些管狀支撐部分的壁厚。這種效果是通過以下事實(shí)被進(jìn)一步加強(qiáng)的，即:這些肋式加強(qiáng)元件是以一種星形或射線形狀安排的，并且這些肋式加強(qiáng)元件還被提供在對(duì)應(yīng)的支撐部分與該活塞壁或蓋件壁之間的這些環(huán)形空間中。
[0014]另一個(gè)有利的實(shí)施例在于在該活塞外殼處形成該活塞底部與該活塞頂部之間的氣密連接，而該凹陷的這兩個(gè)部分僅僅彼此倚靠。一方面，這導(dǎo)致一種限定的靜定力吸收而該部件中沒有典型應(yīng)力，在連續(xù)負(fù)荷的情況下這些典型應(yīng)力通常損傷塑料材料。另一方面，在多個(gè)同心塑料零件通常采用旋轉(zhuǎn)摩擦焊接的情況下這是有利的。即如果這樣一種連接僅僅被形成在該活塞外殼處，則在不同直徑的旋轉(zhuǎn)焊接過程中由于不同圓周速度產(chǎn)生的問題將不再存在。
[0015]當(dāng)然，還可以使用其他類型的連接，例如擰緊、夾緊、閂鎖或者配備有密封件的多個(gè)接頭的卷邊。然而，這些其他類型的連接通常更加昂貴并且在組裝過程中操作更加麻煩，并且因此由摩擦焊接形成的易于生產(chǎn)的對(duì)頭焊接被恰好推薦用于塑料。因此，該頂部與底部之間用于形成該內(nèi)部容積的一種氣密連接是以一種簡(jiǎn)單的方式獲得的而無需大量的組裝設(shè)備。
[0016]另一個(gè)有利的實(shí)施例在于一個(gè)密封件是被安排在該凹陷的屬于該活塞底部的那個(gè)部分與該支撐件之間。通過這樣一種簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，其中一個(gè)O型環(huán)優(yōu)選地被用作一個(gè)密封件，就能以少的支出獲得該活塞內(nèi)部的氣密閉合。
[0017]另一個(gè)有利的實(shí)施例在于該支撐件具有基本上管狀的設(shè)計(jì)并且被形成為具有用于在該凹陷中定位的多個(gè)凸肩或凸緣，并且該支撐件在其下部區(qū)域具有一個(gè)插入件，該插入件配備有一個(gè)螺紋。
[0018]另一個(gè)有利的實(shí)施例在于該活塞底部是通過該支撐件或者通過配備有一個(gè)螺紋的該插入件而被連接到行駛系上。裝配到該接收座或該接收座的多個(gè)部分中的支撐件因此同時(shí)用作一個(gè)連接元件的作用，該連接元件用于該滾動(dòng)活塞到該行駛系或車身的連接。這進(jìn)而簡(jiǎn)化并且有助于設(shè)計(jì)并且還允許保護(hù)該滾動(dòng)活塞免于“頂離”。
[0019]在這種情況下，該插入件可以被設(shè)計(jì)成壓入該支撐件中的一個(gè)金屬螺紋襯套或者是壓入或擰入的一個(gè)金屬螺紋螺栓。當(dāng)然，同樣有可能(如果合適的話作為一項(xiàng)額外措施)使該支撐件本身在其下部配備有多個(gè)接收座或者凹的或圓頂形的多個(gè)凹陷，這些接收座或凹陷可能被形成在一個(gè)凸緣或底座中，該凸緣或底座被連接在該支撐件的下部并且被提供用于連接到行駛系。這允許傳遞壓縮力和橫向力而無需額外的元件，并且在給定一個(gè)適當(dāng)?shù)膶?shí)施例的情況下，這產(chǎn)生了一個(gè)環(huán)形的力傳遞表面，該力傳遞表面同樣適合用于吸收橫向于與該行駛系的一個(gè)配對(duì)件相互作用的軸線的傾翻力矩，該配對(duì)件被居中地安排在這個(gè)支撐部分的區(qū)域中。這樣一個(gè)實(shí)施例此外還用于在組裝過程中對(duì)中。
[0020]另一個(gè)有利的實(shí)施例在于該支撐件在該U型波紋管側(cè)上配備有一個(gè)碟形板以便接納該止擋緩沖器。這減少了組裝支出并且簡(jiǎn)化了該空氣彈簧蓋或上部空氣彈簧板的設(shè)計(jì)，并且該支撐件可以與該止擋緩沖器作為一個(gè)單一(單間式)部件被遞送(減少單獨(dú)零件)。當(dāng)然，如在現(xiàn)有技術(shù)中類似設(shè)計(jì)的情況下迄今為止已經(jīng)慣用的，還有可能使該止擋緩沖器安排在該空氣彈簧蓋的內(nèi)側(cè)上，其結(jié)果是該緩沖器與該支撐件的上側(cè)上的一個(gè)止擋凸緣相對(duì)，該止擋凸緣可能是一個(gè)碟形板的形式。
`[0021]作為一種特別有利的可能性，根據(jù)本發(fā)明的滾動(dòng)活塞可以被使用在用于車輛的一個(gè)空氣彈簧裝置中。根據(jù)本發(fā)明的滾動(dòng)活塞還可以被使用在一個(gè)“空氣彈簧模塊”內(nèi)，該空氣彈簧模塊同樣包含一個(gè)空氣彈簧波紋管和阻尼器并且被遞送準(zhǔn)備用于安裝。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]將通過一個(gè)說明性的實(shí)施例以更多細(xì)節(jié)解釋本發(fā)明。在附圖中:
[0023]圖1示出了用于空氣彈簧的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)滾動(dòng)活塞
[0024]圖2以分解附圖的形式示出了根據(jù)圖1的根據(jù)本發(fā)明的滾動(dòng)活塞
[0025]圖3示出了具有根據(jù)圖1的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)滾動(dòng)活塞的一個(gè)彈簧系統(tǒng)的局部裝配圖
[0026]附圖標(biāo)記說明
[0027]I滾動(dòng)活塞
[0028]2支撐件
[0029]3止擋緩沖器[0030]4凹陷
[0031]5活塞底部
[0032]6活塞頂部
[0033]7滾動(dòng)活塞內(nèi)部
[0034]8凹陷的一部分
[0035]9凹陷的一部分
[0036]10加強(qiáng)元件
[0037]11加強(qiáng)元件
[0038]12加強(qiáng)元件
[0039]13連接
[0040]14內(nèi)部連接區(qū)域
[0041]15O 型環(huán)
[0042]16碟形板形式的凸緣
[0043]17插入件
[0044]18穿孔墊·圈
[0045]19空氣彈簧U型波紋管
[0046]20空氣彈簧蓋
[0047]21滾動(dòng)褶皺
【具體實(shí)施方式】
[0048]圖1示出了用于載重車上的一個(gè)空氣彈簧U型波紋管的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)滾動(dòng)活塞1，該滾動(dòng)活塞被設(shè)計(jì)為一個(gè)空心柱塞式活塞，該滾動(dòng)活塞具有一個(gè)居中安排的支撐件2，該支撐件用于一個(gè)止擋緩沖器3，該止擋緩沖器在該空氣彈簧的一個(gè)軸向方向上起作用，并且其中該支撐件2是由鋼構(gòu)成的，該鋼與該滾動(dòng)活塞的塑料相比具有明顯更高的強(qiáng)度。該支撐件被接納在滾動(dòng)活塞I中的一個(gè)凹陷4中并且被連接到所述活塞上，所述凹陷具有與該支撐件的形狀互補(bǔ)的設(shè)計(jì)。
[0049]在這個(gè)實(shí)施例中，該滾動(dòng)活塞由一個(gè)罐形的活塞底部5和一個(gè)活塞頂部6組成，該活塞頂部被氣密地連接到該活塞底部5上并且被設(shè)計(jì)成一個(gè)蓋件。滾動(dòng)活塞I的內(nèi)部7被連接到該空氣彈簧的內(nèi)部或空氣彈簧U型波紋管19的內(nèi)部。
[0050]具有與該支撐件的形狀互補(bǔ)設(shè)計(jì)的凹陷4的一個(gè)部分8被設(shè)計(jì)成活塞頂部6的一部分并且以便從其蓋件開始，而該凹陷4的另一個(gè)部分9被設(shè)計(jì)成罐形活塞底部5的一部分并且以便從其底座開始。該凹陷的這兩個(gè)部分8和9彼此鄰接并且相互配合以接納支撐件2。
[0051]支撐件2和凹陷4或該凹陷的這兩個(gè)部分8和9具有互補(bǔ)的管狀設(shè)計(jì)并且被居中地安排在滾動(dòng)活塞I內(nèi)。
[0052]滾動(dòng)活塞I的內(nèi)部由多個(gè)肋式加強(qiáng)元件10、11和12加強(qiáng)，這些加強(qiáng)元件以一種適合的方式基本上以一種星形和/或射線形狀被安排在該凹陷的對(duì)應(yīng)部分8或9與該活塞壁或蓋件壁之間的這些環(huán)形空間中。
[0053]在該活塞外殼處形成該活塞底部與該活塞頂部之間的氣密連接13，而該凹陷的這些管狀部分僅僅彼此抵靠、在這種情況下是在內(nèi)部連接區(qū)域14中。
[0054]由于這種“彼此倚靠”，則要求一個(gè)密封件。在此示出的實(shí)施例中，這個(gè)密封件被設(shè)計(jì)為一個(gè)O型環(huán)15并且以一種非常簡(jiǎn)單的方式安排在該凹陷的屬于活塞底部5的那個(gè)部分9與支撐件2之間。
[0055]在此，支撐件2也具有基本上管狀的設(shè)計(jì)并且在該波紋管側(cè)配備有一個(gè)碟形板形式的凸緣16，該凸緣既用于豎直定位該支撐件2并且還用于接納止擋緩沖器3。
[0056]支撐件2在其下部區(qū)域具有一個(gè)插入件17，該插入件配備有一個(gè)螺紋，并且借助于該插入件該活塞底部5通過一個(gè)螺釘或一個(gè)螺紋螺栓(在此未具體示出)被連接到行駛系上，在這種情況下使用一個(gè)相對(duì)應(yīng)的金屬制成的穿孔墊圈18，該墊圈用于確保到活塞底部5的底座上的行駛系的力均勻分布。
[0057]圖2以一個(gè)分解附圖的形式示出了根據(jù)本發(fā)明的滾動(dòng)活塞1，在該附圖中重要的零件都已經(jīng)被抽出。
[0058]圖3示出了用于一個(gè)空氣彈簧裝置的一個(gè)彈簧系統(tǒng)的局部裝配圖，該彈簧系統(tǒng)具有根據(jù)圖1的一個(gè)滾動(dòng)活塞1、相關(guān)聯(lián)的空氣彈簧U型波紋管19以及空氣彈簧蓋20，該空氣彈簧蓋配備有多個(gè)進(jìn)氣裝置。
[0059]空氣彈簧U型波紋管19被氣密地連接到滾動(dòng)活塞I (該滾動(dòng)活塞被設(shè)計(jì)成一個(gè)柱塞式活塞)的活塞頂部6處，并且在壓縮和回彈過程中在滾動(dòng)活塞I的外部圓周或活塞壁上滾動(dòng)，從而猶如它體現(xiàn)的那樣形成一個(gè)滾動(dòng)褶皺21。
[0060]在此，空氣彈簧蓋20被連接到一個(gè)本體(在此未具體示出)，并且該插入件18通過一個(gè)螺紋螺栓(在此未示出)而被連接到載重車的一個(gè)相關(guān)聯(lián)的行駛系零件/車橋拉桿上。
【權(quán)利要求】
1.一種由塑料構(gòu)成的用于空氣彈簧U型波紋管的滾動(dòng)活塞(1)，其中該滾動(dòng)活塞被設(shè)計(jì)成一個(gè)柱塞式活塞并且具有一個(gè)優(yōu)選是居中安排的支撐件(2)，該支撐件用于一個(gè)在該空氣彈簧的一個(gè)軸向方向上起作用的止擋緩沖器(3)，其特征在于， -該支撐件(2)是由一種與該滾動(dòng)活塞(I)的塑料相比具有明顯更高強(qiáng)度的材料構(gòu)成、優(yōu)選是由鋼構(gòu)成，并且 -該支撐件(2)可以被接納在該滾動(dòng)活塞(I)中的一個(gè)凹陷(4，8，9)中并且可以被連接到所述活塞上，所述凹陷具有與該支撐件的形狀互補(bǔ)的設(shè)計(jì)。
2.如權(quán)利要求1所述的滾動(dòng)活塞，該滾動(dòng)活塞被設(shè)計(jì)成一個(gè)空心柱塞式活塞，該活塞由一個(gè)罐形的活塞底部(5)和一個(gè)活塞頂部(6)組成，該活塞頂部被氣密地連接到該活塞底部上并且被設(shè)計(jì)成一個(gè)蓋件，并且該活塞的內(nèi)部(7)是被連接到該空氣彈簧的內(nèi)部，該活塞具有以下特征: -具有與該支撐件的形狀互補(bǔ)設(shè)計(jì)的凹陷(4)的一個(gè)部分(8)被設(shè)計(jì)成該活塞頂部(6)的一部分并且以便朝向該活塞底部延伸， -該凹陷(4)的另一個(gè)部分(9)被設(shè)計(jì)成該罐形活塞底部(5)的一部分并且以便從所述底部的底座開始朝向該活塞頂部延伸， 其中該凹陷的這兩個(gè)部分(8，9)彼此鄰接并且相互配合以用于接納該支撐件(2)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的滾動(dòng)活塞，其中該支撐件(2)和該凹陷(4，8，9)具有互補(bǔ)圓柱形或管狀設(shè)計(jì)并且被居中地安排在該滾動(dòng)活塞(I)內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的滾動(dòng)活塞，其中該滾動(dòng)活塞的內(nèi)部由多個(gè)肋式加強(qiáng)元件(10，11，12)加強(qiáng)。
5.如權(quán)利要求1至4之一所述的滾動(dòng)活塞，其中在該活塞外殼處形成該活塞底部(5)與該活塞頂部(6)之間的氣密連接(13)，而該凹陷的這兩個(gè)部分僅僅彼此倚靠(14)。
6.如權(quán)利要求5所述的滾動(dòng)活塞，其中一個(gè)密封件(15)是被安排在該凹陷(9)的屬于該活塞底部(5)的那個(gè)部分與該支撐件(2)之間。
7.如權(quán)利要求1至6之一所述的滾動(dòng)活塞，其中該支撐件(2)具有基本上管狀的設(shè)計(jì)并且被形成為具有用于定位的多個(gè)凸肩(AbsStzen)或凸緣，并且該支撐件在其下部區(qū)域具有一個(gè)插入件(17)，該插入件配備有一個(gè)螺紋。
8.如權(quán)利要求8所述的滾動(dòng)活塞，其中該活塞底部(5)是通過該支撐件(2)或者通過配備有一個(gè)螺紋的該插入件(17)而被連接到行駛系上。
9.如權(quán)利要求1至8之一所述的滾動(dòng)活塞，其中該支撐件在該U型波紋管側(cè)配備有一個(gè)碟形板(16)以便接納該止擋緩沖器(3)。
10.一種用于車輛的空氣彈簧裝置，該空氣彈簧裝置具有如權(quán)利要求1至9之一所述的滾動(dòng)活塞。
【文檔編號(hào)】F16F9/05GK103857938SQ201280049623
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月10日
【發(fā)明者】久拉吉·澤茨, 鮑里斯·巴拉雄佐 申請(qǐng)人:康蒂泰克空氣彈簧系統(tǒng)有限公司