本實(shí)用新型涉及一種空氣彈簧,特別地涉及一種在車輛懸架中設(shè)置的空氣彈簧。
背景技術(shù):
空氣彈簧已在汽車和鐵道車輛中使用,概括而言是將空氣封入風(fēng)箱(折箱)或者隔膜(diaphragm)構(gòu)成的容器中。具有多種結(jié)構(gòu)的空氣彈簧、包括用于控制外部空氣的引入及空氣的排出的空氣彈簧是已知的。例如,在下文所述的第4845532號(hào)日本專利(參考文獻(xiàn)1)中,公開了(在參考文獻(xiàn)1的第【0007】段和第【0008】段中描述)一種空氣彈簧,其目的是“提供一種在不通過(guò)焊接來(lái)氣密性接合的情況下能夠以可承受的成本容易地構(gòu)造的空氣彈簧”,且該空氣彈簧“包括:第一有底管體(bottomed tube),第一有底管體的上部具有一底部,且第一有底管體向下開口;第二有底管體,安置在第一有底管體下方預(yù)定距離處,第二管底的上部具有底部,且第二管底向下開口;以及隔膜,具有一管狀本體,該管狀本體可滑動(dòng)地容納第二有底管體的開口端側(cè),其由第二有底管體在相對(duì)于管狀本體沿軸向方向的預(yù)定位置固定到管狀本體的內(nèi)周面并與其一體形成的開口端構(gòu)成的一部分,并且是一彈性管狀構(gòu)件,在該彈性管狀構(gòu)件中,下開口端部氣密性接合到第二有底管體的外周面,而上開口端部氣密性接合到第一有底管體的外周面,其中在隔膜內(nèi)且在第一有底管體的底部與第二有底管體的底部之間形成空氣室”。
由于在對(duì)比文件1中所述的空氣彈簧中,由第一有底管體和第二有底管體構(gòu)成的殼體均由金屬制成,因此,優(yōu)選的是具有由合成樹脂制成的殼體,以此滿足近年來(lái)對(duì)于較輕殼體的需求。但是,如前述的對(duì)比文件1所述,盡管易于通過(guò)緊固構(gòu)件將隔膜緊固到金屬質(zhì)殼體的開放端部,但對(duì)于由合成樹脂制成的殼體而言則難以保證足夠的剛性來(lái)抵抗由緊固構(gòu)件產(chǎn)生的緊固力,并且由于由合成樹脂制成的殼體需要單獨(dú)且特殊的接合構(gòu)造,因此成本升高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,目前需要一種空氣彈簧,其能降低殼體的重量并且以可靠的方式無(wú)困難地使隔膜相對(duì)于殼體氣密性接合。
根據(jù)本實(shí)用新型公開的方案的一種空氣彈簧被構(gòu)造為包括:第一殼體,具有向上開口的第一環(huán)形支持單元;第二殼體,安置在第一殼體的上方預(yù)定距離處,并且具有向下開口的第二環(huán)形支持單元;以及隔膜,其由彈性管狀構(gòu)件構(gòu)造而成,并且通過(guò)彈性管狀構(gòu)件的上開口端部和下開口端部分別接合到第一環(huán)形支持單元和第二環(huán)形支持單元,而使隔膜的彈性管狀構(gòu)件形成空氣室,其中第一殼體和第二殼體中的至少一者具有由合成樹脂制成的主體單元,第一環(huán)形支持單元和第二環(huán)形支持單元中的至少一者是與合成樹脂制成的主體單元一體形成的金屬質(zhì)環(huán)形構(gòu)件,并且隔膜的一個(gè)開口端部氣密性接合到環(huán)形構(gòu)件的外周面。在本申請(qǐng)中,術(shù)語(yǔ)“向上”和“向下”定義了構(gòu)造元件之間的相互關(guān)系,這意味著這些術(shù)語(yǔ)定義了當(dāng)空氣彈簧安裝在車輛中時(shí)構(gòu)造元件之間基于總體配置的相對(duì)關(guān)系。這些術(shù)語(yǔ)并非必須局限于向上和向下配置。
優(yōu)選地,該空氣彈簧具有這種構(gòu)造:環(huán)形構(gòu)件具有軸向端部,該軸向端部可向外彎曲,并且該軸向端部被填隙式聯(lián)接而使得軸向端部包圍隔膜的一個(gè)開口端部,且因此環(huán)形構(gòu)件與隔膜氣密性接合。
此外,優(yōu)選地,該空氣彈簧具有這種構(gòu)造:環(huán)形構(gòu)件是具有剛性的金屬質(zhì)環(huán)形構(gòu)件,且隔膜的一個(gè)開口端部的內(nèi)周面緊密接觸及氣密性接合到環(huán)形構(gòu)件的外周面。
優(yōu)選地,該空氣彈簧還包括:緊固構(gòu)件,設(shè)置在隔膜的上述一個(gè)開口端部的外周面上并緊固到環(huán)形構(gòu)件,使得該開口端部被夾持(在其間)。
此外,優(yōu)選地,該空氣彈簧具有這種構(gòu)造:該空氣彈簧還包括金屬質(zhì)第二環(huán)形構(gòu)件,該第二環(huán)形構(gòu)件的內(nèi)周面緊密接觸及填隙式聯(lián)接到環(huán)形構(gòu)件的外周面,并且該空氣彈簧可具有這種構(gòu)造:隔膜的一個(gè)開口端部的內(nèi)周面緊密接觸及氣密性接合到第二環(huán)形構(gòu)件的外周面。
優(yōu)選地,該空氣彈簧還包括:緊固構(gòu)件,其設(shè)置在隔膜的上述一個(gè)開口端部的外周面上并緊固到第二環(huán)形構(gòu)件,使得該開口端部被夾持。
或者,優(yōu)選地,該空氣彈簧還包括:第二緊固構(gòu)件,設(shè)置在隔膜的上述一個(gè)開口端部的外周面上并通過(guò)螺栓緊固到第二環(huán)形構(gòu)件,使得該開口端部被夾持。
由于本實(shí)用新型如上文所述地被構(gòu)造,在下文中將說(shuō)明本實(shí)用新型的效果。即是說(shuō),殼體能夠被制造得較輕,并且隔膜能夠無(wú)困難地以可靠方式氣密性接合到甚至由合成樹脂制成的殼體,因?yàn)楸緦?shí)用新型包括:第一殼體,具有向上開口的第一環(huán)形支持單元;第二殼體,安置在第一殼體上方預(yù)定距離處,并且具有向下開口的第二環(huán)形支持單元;以及隔膜,其由彈性管狀構(gòu)件構(gòu)造而成,通過(guò)彈性管狀構(gòu)件的上開口端部和下開口端部分別接合到第一環(huán)形支持單元和第二環(huán)形支持單元而使隔膜的彈性管狀構(gòu)件形成空氣室,其中第一殼體和第二殼體中的至少一者具有由合成樹脂制成的主體單元,第一環(huán)形支持單元和第二環(huán)形支持單元中的至少一者是與合成樹脂制成的主體單元一體形成的金屬質(zhì)環(huán)形構(gòu)件,并且隔膜的其中一個(gè)開口端部氣密性接合到環(huán)形構(gòu)件的外周面。
如果空氣彈簧具有這種構(gòu)造:上述的環(huán)形構(gòu)件具有可向外彎曲的軸向端部,并且該軸向端部被填隙式聯(lián)接而使得軸向端部包圍隔膜的一個(gè)開口端部,從而使環(huán)形構(gòu)件與隔膜氣密性接合,則通過(guò)環(huán)形構(gòu)件自身就可容易地接合隔膜,而無(wú)需設(shè)置單獨(dú)的緊固構(gòu)件,且能夠以可承受的成本來(lái)提供部件數(shù)量較少的空氣彈簧。
此外,如果空氣彈簧具有這種構(gòu)造:環(huán)形構(gòu)件是具有剛性的金屬質(zhì)環(huán)形構(gòu)件,且隔膜的一個(gè)開口端部的內(nèi)周面緊密接觸及氣密性接合到環(huán)形構(gòu)件的外周面,則隔膜能夠無(wú)困難地以可靠方式被氣密性接合到由合成樹脂制成的殼體。如果空氣彈簧還包括緊固構(gòu)件,該緊固構(gòu)件設(shè)置在隔膜的上述一個(gè)開口端部的外周面上且緊固到環(huán)形構(gòu)件,使得該開口端部被夾持,則與現(xiàn)有技術(shù)相同的接合構(gòu)造甚至能夠被運(yùn)用到由合成樹脂制成的殼體。
此外,如果空氣彈簧還包括金屬質(zhì)第二環(huán)形構(gòu)件,該第二環(huán)形構(gòu)件的內(nèi)周面緊密接觸及填隙式聯(lián)接到環(huán)形構(gòu)件的外周面,并且該空氣彈簧具有這種構(gòu)造:隔膜的一個(gè)開口端部的內(nèi)周面緊密接觸及氣密性接合到第二環(huán)形構(gòu)件的外周面,則環(huán)形構(gòu)件能夠制造得較小并且能容易地形成為使其與由合成樹脂制成的主體單元集成為一體(一體形成)。如果空氣彈簧還包括緊固構(gòu)件,該緊固構(gòu)件設(shè)置在隔膜的上述一個(gè)開口端部的外周面上且緊固到第二環(huán)形構(gòu)件,使得開口端部被夾持,則在隔膜被預(yù)先通過(guò)緊固構(gòu)件接合到第二環(huán)形構(gòu)件的情況下,第二環(huán)形構(gòu)件能被填隙式聯(lián)接到上述環(huán)形構(gòu)件?;蛘撸词巩?dāng)空氣彈簧還包括第二緊固構(gòu)件,該第二緊固構(gòu)件設(shè)置在隔膜的上述一個(gè)開口端部的外周面上并通過(guò)螺栓緊固到第二環(huán)形構(gòu)件,使得該開口端部被夾持時(shí),在隔膜預(yù)先通過(guò)第二緊固構(gòu)件接合到第二環(huán)形構(gòu)件的情況下第二環(huán)形構(gòu)件仍能夠被填隙式聯(lián)接到上述環(huán)形構(gòu)件。
附圖說(shuō)明
通過(guò)下文參照附圖的詳細(xì)描述,將更為易見本實(shí)用新型的上述的和其它的特征和特性,在附圖中:
圖1是示出根據(jù)本文公開的一實(shí)施例的空氣彈簧的剖視圖;
圖2是示出根據(jù)本文公開的該實(shí)施例的另一形式的第二殼體的放大剖視圖;
圖3是示出根據(jù)本文公開的該實(shí)施例的第一殼體部的一部分的放大剖視圖;
圖4是示出根據(jù)本文公開的另一實(shí)施例的第一殼體部的一部分的放大剖視圖;
圖5是示出根據(jù)本文公開的再一實(shí)施例的第一殼體部的一部分的放大剖視圖;
圖6是示出根據(jù)本文公開的再一實(shí)施例的第一殼體部的一部分的放大剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下將參照附圖描述本文所公開的優(yōu)選實(shí)施例。圖1示出根據(jù)本文公開的一實(shí)施例的空氣彈簧,該空氣彈簧設(shè)置在汽車懸架中。如圖1所示,第一殼體10和第二殼體20被安置成彼此相距一預(yù)定距離,第一殼體10具有向上開口的第一環(huán)形支持單元10a,而第二殼體20具有向下開口的第二環(huán)形支持單元20a。隔膜30(其為管狀的彈性體構(gòu)件)的上開口端部和下開口端部分別氣密性地接合到第一環(huán)形支持單元10a和第二環(huán)形支持單元20a。第一殼體10和第二殼體20以及隔膜30形成空氣室50,該空氣室可成為一封閉空間。此外,盡管未示出,但該空氣彈簧被配置成使得進(jìn)氣排氣口被安裝在第一殼體10中(空氣通過(guò)該進(jìn)氣排氣口被納入空氣室50及從空氣室50排出),并且安裝有覆蓋整個(gè)空氣彈簧的防塵罩。
在該實(shí)施例中,第一殼體10和第二殼體20分別具有由合成樹脂制成的有底的管狀主體單元10b和盤形的主體單元20b。第一環(huán)形支持單元10a和第二環(huán)形支持單元20a由金屬質(zhì)環(huán)形構(gòu)件(在下文中由11、21表示)構(gòu)造而成,這些金屬質(zhì)環(huán)形構(gòu)件分別通過(guò)嵌入成型而形成在主體單元10b、20b中并與其形成一體。隔膜30的開口端部31、32氣密性接合到環(huán)形構(gòu)件11、21的外周面。在第二殼體20中,盡管環(huán)形構(gòu)件21被嵌入成型為從盤形主體單元20b的盤形表面向下延伸(如圖1所示),但環(huán)形構(gòu)件21的內(nèi)周面還可被插入成型為接合到主體單元20b的外周面(如圖2所示)。在環(huán)形構(gòu)件11、21的外周面中形成多個(gè)環(huán)形溝槽(分別由溝槽部11g、21g示意性表示)。
如圖1所示,該實(shí)施例中的環(huán)形構(gòu)件11和21均為具有剛性的短的金屬筒體,且環(huán)形構(gòu)件11和21兩者形成為彼此相似的形狀。但是,環(huán)形構(gòu)件11、21并非必須呈相似的形狀。此外,緊固構(gòu)件41和42安裝在隔膜30的開口端部31和32的外周面上并且緊固到環(huán)形構(gòu)件11和21,使得開口端部31和32被夾持在其間。因此,隔膜30的開口端部31和32的內(nèi)周面緊密接觸并氣密性接合到環(huán)形構(gòu)件11和21的外周面??墒褂糜山饘倩蚝铣蓸渲瞥傻木o固帶作為緊固構(gòu)件41和42,但可以使用涂覆樹脂的金屬質(zhì)緊固帶作為緊固構(gòu)件42,如圖2所示。
在具有上述構(gòu)造的第一殼體10和第二殼體20中,如圖1所示,隔膜30接合到環(huán)形構(gòu)件11和21并通過(guò)緊固構(gòu)件41、42被緊固,使得隔膜30的開口端部31和32的內(nèi)周面與包括溝槽部11g、21g的環(huán)形構(gòu)件11和21的外周面緊密接觸。例如,在第一殼體10的情況中,如圖1和圖3(圖1的下部被放大)所示,隔膜30的下部的開口端部31的末端從環(huán)形構(gòu)件11的上側(cè)被插入直至該末端越過(guò)溝槽部11g而到達(dá)主體單元10b的上端面,并被緊固構(gòu)件41緊固,然后被折疊成為圖3中所示的狀態(tài)。即使在第二殼體20的情況中,緊固構(gòu)件42也以同樣的方式被緊固。如此,隔膜30的開口端部31、32被氣密性接合到第一殼體10的第一環(huán)形支持單元10a(環(huán)形構(gòu)件11)和第二殼體20的第二環(huán)形支持單元20a(環(huán)形構(gòu)件21)。
由于圖4示出了根據(jù)本文公開的另一實(shí)施例的空氣彈簧,該實(shí)施例中的第一殼體10由具有軸向端部12a的金屬質(zhì)環(huán)形構(gòu)件12構(gòu)造而成,軸向端部12a可彎曲到第一環(huán)形支持單元10a的外側(cè)。類似于溝槽部11g,在環(huán)形構(gòu)件12的外周面中形成多個(gè)環(huán)形溝槽(由溝槽部12g示意性表示)。并且,這些環(huán)形構(gòu)件12被填隙式聯(lián)接而使得軸向端部12a包圍隔膜30的開口端部31,從而使環(huán)形構(gòu)件12與隔膜30氣密性接合。在圖4中,與圖3所示的構(gòu)造元件實(shí)際上相同的元件將使用與圖3中相同的附圖標(biāo)記表示,并且不再重復(fù)對(duì)其的描述(以下同樣適用)。
圖5示出根據(jù)本文公開的再一實(shí)施例的空氣彈簧。在該實(shí)施例的第一殼體10中,金屬質(zhì)第二環(huán)形構(gòu)件14的內(nèi)周面緊密接觸并填隙式聯(lián)接到構(gòu)成第一環(huán)形支持單元10a的環(huán)形構(gòu)件13的外周面,并且在第二環(huán)形構(gòu)件14的外周面中形成多個(gè)環(huán)形溝槽(由溝槽部14g示意性表示)。此外,隔膜30的開口端部31的內(nèi)周面緊密接觸并氣密性接合到第二環(huán)形構(gòu)件14的外周面。環(huán)形構(gòu)件13制作得比環(huán)形構(gòu)件11小,并且被嵌入成型而使得合成樹脂覆蓋環(huán)形構(gòu)件13的內(nèi)周面。此外,在環(huán)形構(gòu)件13的外周面中形成環(huán)形溝槽13c,且密封劑S與環(huán)形溝槽13c嵌合。
另一方面,第二環(huán)形構(gòu)件14沿軸向方向的兩端朝向環(huán)形構(gòu)件13側(cè)彎曲,由此第二環(huán)形構(gòu)件14構(gòu)造成被填隙式聯(lián)接到環(huán)形構(gòu)件13。例如,在第二環(huán)形構(gòu)件14沿軸向方向的一端(圖5的向上側(cè)),即第二環(huán)形構(gòu)件14的形成為向內(nèi)彎曲的一部分被安置在環(huán)形構(gòu)件13的外側(cè)上的情況下,沿軸向方向的另一端(圖5的向下側(cè))朝向環(huán)形構(gòu)件13側(cè)彎曲并被填隙式聯(lián)接到環(huán)形構(gòu)件13。
因此,根據(jù)圖5所示的實(shí)施例,由于第一環(huán)形支持單元10a形成為使得環(huán)形構(gòu)件13的內(nèi)周面被嵌入成型從而覆蓋有合成樹脂,因此能夠保證被緊固構(gòu)件41緊固所需的寬度和剛性,即便是在前述實(shí)施例中環(huán)形構(gòu)件13的寬度(圖5的沿上下方向的尺寸)小于環(huán)形構(gòu)件11的寬度的情況下也是如此。因此,在隔膜30預(yù)先通過(guò)緊固構(gòu)件41緊固(接合)到第二環(huán)形構(gòu)件14的情況下,第二環(huán)形構(gòu)件14能夠被填隙式聯(lián)接到環(huán)形構(gòu)件13。
圖6示出根據(jù)本文公開的另一實(shí)施例的空氣彈簧。在該實(shí)施例的第一殼體10中,金屬質(zhì)第二環(huán)形構(gòu)件16的內(nèi)周面緊密接觸并填隙式聯(lián)接到構(gòu)成第一環(huán)形支持單元10a的環(huán)形構(gòu)件15的外周面,并且在第二環(huán)形構(gòu)件16的外周面中形成多個(gè)環(huán)形溝槽(由溝槽部16g示意性表示)。類似于環(huán)形構(gòu)件13,圖6所示的環(huán)形構(gòu)件15被嵌入成型而使得環(huán)形構(gòu)件15的內(nèi)周面覆蓋有合成樹脂。此外,在環(huán)形構(gòu)件15的外周面中形成與密封劑S嵌合的環(huán)形溝槽15c。在環(huán)形構(gòu)件15的外周面中同樣形成凹部15h。
類似于第二環(huán)形構(gòu)件14,第二環(huán)形構(gòu)件16構(gòu)造成使第二環(huán)形構(gòu)件16沿軸向方向的兩端朝向環(huán)形構(gòu)件15側(cè)彎曲,且第二環(huán)形構(gòu)件16被填隙式聯(lián)接到環(huán)形構(gòu)件15。此外,在第二環(huán)形構(gòu)件16中與凹部15h對(duì)應(yīng)的位置處形成內(nèi)螺紋孔(省略相關(guān)的描述)。因此,與緊固構(gòu)件41和42不同的是,第二緊固構(gòu)件43構(gòu)造成具有容納螺栓B的頭部的凹部(省略相關(guān)的描述),并且通過(guò)螺栓B的外螺紋與第二環(huán)形構(gòu)件16的內(nèi)螺紋(省略相關(guān)的描述)螺接而使第二緊固構(gòu)件43聯(lián)接到第二環(huán)形構(gòu)件16。結(jié)果是,在隔膜30預(yù)先通過(guò)第二緊固構(gòu)件43和螺栓B接合到第二環(huán)形構(gòu)件16的情況下,第二環(huán)形構(gòu)件16能夠被填隙式聯(lián)接到環(huán)形構(gòu)件15。此時(shí),螺栓B的末端部容納在環(huán)形構(gòu)件15的凹部15h中。
如上文所述,在每個(gè)上述實(shí)施例的空氣彈簧中,通過(guò)環(huán)形構(gòu)件11和12、或通過(guò)環(huán)形構(gòu)件13和15以及第二環(huán)形構(gòu)件14和16,以及通過(guò)緊固構(gòu)件41和42或者通過(guò)第二緊固構(gòu)件43而使隔膜30被可靠且氣密性地接合,即便是在第一殼體10和第二殼體20的至少一者由合成樹脂形成的情況下也是如此。因此,與現(xiàn)有技術(shù)的裝置相比,能夠以可承受的成本來(lái)制造較輕的空氣彈簧。此外,通過(guò)緊固構(gòu)件41、42或者通過(guò)第二緊固構(gòu)件43來(lái)可靠地保持隔膜30的開口端部31、32,從而可防止隔膜30的掉落。盡管圖3到圖6中示出了隔膜30相對(duì)于第一殼體10的接合結(jié)構(gòu),但還可采用類似的相對(duì)于第二殼體20的接合結(jié)構(gòu)。此外,第一殼體10和第二殼體20均可具有相同的接合結(jié)構(gòu)、或者可具有彼此不同的接合結(jié)構(gòu)。此外,上述空氣彈簧還能夠通過(guò)在在減震器(未示出)安裝空氣彈簧而應(yīng)用于空氣懸架支撐(air suspension strut)。
在上述說(shuō)明中已描述了本實(shí)用新型的原理、優(yōu)選實(shí)施例和操作模式。但是,所請(qǐng)求保護(hù)的本實(shí)用新型不應(yīng)被解釋為局限于所公開的特定實(shí)施例。另外,本文所述的實(shí)施例應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性而非限制性的。在不背離本實(shí)用新型的精神的情況下,其他人也可做出變型和更改,或者應(yīng)用等同的方案。因此,可清晰領(lǐng)會(huì)的是,本申請(qǐng)包含屬于權(quán)利要求所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)的所有變型、更改和等同方案。