CN100425859C - 气体弹簧 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种气体弹簧，它具有一个封闭的缸体(1)，该缸体的内室通过一个可以在缸体(1)中滑移的活塞(2)分成一个第一工作室(3)和一个第二工作室(4)。该活塞(2)具有一个活塞杆(5)，它穿过第二工作室(4)密封地从缸体(1)中导引出来。在此第一工作室(3)和第二工作室(4)通过一种处于压力中的气体进行填充。此外存在一个补偿室(6)，该补偿室以一种在温度变化时在其体积上变化的补偿介质进行填充，并且其体积变化影响第一工作室(3)的一个相应的体积变化。所述补偿介质是一种在温度下降时在体积上加大的、不可压缩的补偿介质，在其体积加大时所述第一工作室(3)的体积减小。

Description

气体弹簧
技术领域
本发明涉及一种气体弹簧，该气体弹簧具有一个封闭的缸体，该缸体的内室通过一个可以在缸体中滑移的活塞分成一个第一工作室和一个第二工作室；该气体弹簧具有活塞的一个活塞杆，该活塞杆穿过第二工作室密封地从缸体中导引出来，其中第一工作室和第二工作室通过一种处于压力中的气体进行填充；该气体弹簧具有一个补偿室，该补偿室以一种在温度变化时在其体积上发生变化的补偿介质进行填充，并且该补偿室的体积变化影响第一工作室的一个相应的体积变化。
背景技术
对于这种气体弹簧已知使用一种补偿介质，它在温度提高时在体积上膨胀，并且减小第一工作室的体积。
在汽车中使用这样一种气体弹簧时必需不仅在温度直至+80℃时、而且在温度直至-30℃时都保证一种功能能力。
因为所述补偿介质的体积在温度降低时同样降低、并由此使第一工作室的体积加大，它在温度下降时导致气体弹簧推出力的减小，这尤其在非常低的温度时致使不能对将要由气体弹簧移动的构件、例如一个盖继续施加足够的作用力。在高温时可能使推出力如此提高，以致使所要施加的作用力非常剧烈地提高，使气体弹簧再推入。
发明内容
因此本发明的目的是，实现一种上述类型的气体弹簧，该气体弹簧即使在低的环境温度下也保证一种足够的推出力，并且即使在温度提高时也避免推出力增加。
这个目的按照本发明的气体弹簧来实现。该气体弹簧具有一个封闭的缸体，该缸体的内室通过一个可以在缸体中滑移的活塞分成一个第一工作室和一个第二工作室。该气体弹簧具有活塞的一个活塞杆，该活塞杆穿过第二工作室密封地从缸体中导引出来，其中第一工作室和第二工作室通过一种处于压力中的气体进行填充。该气体弹簧具有一个补偿室，该补偿室以一种在温度变化时在其体积上发生变化的补偿介质进行填充，并且该补偿室的体积变化影响第一工作室的一个相应的体积变化。其中，所述补偿介质是一种在温度下降时在体积上加大的、不可压缩的补偿介质，在其体积加大时所述第一工作室的体积减小。
通过这种设计，在低温时保证一种足够高的推出力，并且在高温时不增加使气体弹簧再推入的作用力。
所述补偿介质的体积最好在温度连续下降时连续地加大。
为了达到最佳化，可以使所述补偿介质的体积在温度下降时的加大补偿在第一工作室中由于温度下降而引起的气体压力下降。
一种经济的补偿介质是水、或者是一种含有水的介质。
如果所述补偿介质是一种含有水的乳液，则使各水滴例如通过乳化剂或者通过载体液体中的表面活性剂保持悬浮。如果水结冰，则载体液体在全部乳液膨胀时负责毫无问题地转向并防止堵塞，因为各个相互分开的小冰体积可以相互间移动。
所述第一工作室最好通过一个活动的壁与补偿介质分开。
为此该活动的壁可以是一个薄膜或者一个可滑移地设置在缸体中的分隔活塞，它使第一工作室与容纳所述补偿介质的补偿室分开。
也可以选择或附加地使所述补偿介质设置在一个柔性的套中，该套可以是一个弹性套。
如果所述柔性套设置在第一工作室中，则实现补偿室在第一工作室中的布置、并由此减小结构尺寸并简化结构。
所述缸体由一个在其端部处封闭的补偿缸体间隔距离地包围，并且在缸体与补偿缸体之间所形成的环室是该补偿室，由此可以实现一个减小长度的短粗结构。在此可以使所述柔性套设置在环室中。
为了使结冰的补偿介质毫无问题地偏转，所述活动的壁可以是一种可塑性变形的、不可压缩的传递介质。
为此可以使所述不可压缩的传递介质是一种海绵。由此通过嵌入到海绵中就实现冰的一种容易的方向偏转，海绵通过适当的选择材料本身是不可压缩的，并且以一种相对运动的形式再给出变形，用于改变在第一工作室中的体积。
用于使补偿介质偏转的另一种方案是，使所述不可压缩的传递介质是一种弹性体构件，或者使所述不可压缩的传递介质是一个通过一种流体进行填充的柔性套，其中所述流体在温度变化时具有一种至少在很大程度上保持恒定的体积。
一个封闭的缸体构件的内室由一个可滑移地设置在缸体构件中的活塞构件分成一个与工作室连接的第一腔室以及一个第二腔室，其中一个通过其一个端部固定地设置在第一或第二腔室中的、轴向取向的位移销通过其另一端部密封地伸进一个在活塞构件中构成的补偿室中，该补偿室通过另一种补偿介质进行填充，其中对于固定地设置在第一腔室中的位移销所述补偿介质在温度提高时加大其体积、并且对于固定地设置在第二腔室中的位移销所述补偿介质在温度下降时加大其体积，由此在温度下降时使第一工作室的体积特别大地缩小。
附图说明
在附图中示出本发明的实施例，并且在下面进行详细描述。附图中：
图1以横截面图示出一种气体弹簧的第一实施例，
图2以横截面图示出一种气体弹簧的第二实施例，
图3以横截面图示出一种气体弹簧的第三实施例，
图4以横截面图示出一种气体弹簧的第四实施例，
图5以横截面图示出一种气体弹簧的第五实施例，
图6以横截面图示出一种气体弹簧的第六实施例，
图7以横截面图示出一种气体弹簧的第七实施例，
图8以横截面图示出一种气体弹簧的第八实施例，
图9以横截面图示出一种气体弹簧的第九实施例。
具体实施方式
在附图中所示的气体弹簧具有一个封闭的缸体1，其中可滑移地设置一个活塞2。该活塞2将缸体1的内室分成一个第一工作室3和一个第二工作室4。
在活塞2上单侧地固定一个活塞杆5，它穿过第二工作室4延伸，并且密封地从这个工作室中向外导引出来。
第一工作室3和第二工作室4通过一种处于压力中的气体进行填充。
此外存在一个补偿室6，其中设置一种不可压缩的补偿介质，该补偿介质在温度下降时加大其体积，这使得第一工作室3的体积相应缩小。
在图1中所述缸体1由一个在其端部上被封闭的补偿缸体7间隔距离的包围。在缸体1与补偿缸体7之间所构成的环室是补偿室6，它例如以水作为补偿介质进行填充。
所述补偿缸体7在与活塞杆5相反的一侧延伸超出缸体1，由此在补偿缸体的这个端部部位中构成一个腔室8，不仅在这个端部上敞开的缸体1而且在这个端部上敞开的补偿室6都通到该腔室中。在腔室8中设置一个软管9，它通过一种流体进行填充，并且伸进缸体1的第一工作室3中。
在环境温度降低到0℃以下时水便冻成冰，这使该补偿室的体积加大。冰沿着轴向膨胀进入到腔室8中，并在那里径向向内膨胀，由此使软管9挤压到一起。由此挤入的流体体积移动到缸体1中，并在那里减小第一工作室3的体积，由此在缸体1中再补偿由于温度引起的压力降低。
图2的实施例在很大程度上对应于图1的实施例。
代替以一种流体进行填充的软管，在腔室8中设置一种海绵10，其微孔以水进行填充，并且在温度降低到0℃以下时相应于图1地挤入到缸体1中。
图3的实施例也在很大程度上对应于按照图1的实施例的结构。在缸体1中还可移动地设置一个分隔活塞11，该分隔活塞使第一工作室3与腔室8分开，由此使位于腔室8和补偿室6中的、由含水的乳液制成的补偿介质不能与第一工作室3中的气体混合。
对于图4的实施例所述缸体1同样由一个补偿缸体7包围，它在背离活塞杆5的一侧上超出缸体1长度地延伸，并且构成一个腔室8。通过在补偿缸体7中的一个分隔壁12封闭缸体1和补偿室6的面对腔室8的端部。但是通过在分隔壁12中的轴向连接孔13，在第一工作室3与腔室8之间存在一种连接。
此外第一工作室3通过径向连接孔14与补偿室6连接，该补偿室部分地利用补偿介质进行填充。
在图4中涉及位于一个弹性套15中的水。在温度下降到0℃以下时加大填充水的套15的体积，并减小补偿室6的、与第一工作室3连接的、并由此填充气体的其余体积。
补偿缸体7的超出缸体1的部分构成一个封闭的缸体构件17，该缸体构件的由腔室8构成的内室被一个可滑移地设置的活塞构件20分成一个通过轴向连接孔13与工作室3连接的第一腔室18以及一个第二腔室19。
在分隔壁12上，通过其一个端部同轴地固定一个位移销16，它通过其另一端部穿过一个导引孔密封地伸进一个在活塞构件20中构成的补偿室21中，该补偿室利用另一种补偿介质进行填充，该补偿介质在温度提高时其体积加大并在温度降低时缩小。
这导致在温度提高时位移销16从补偿室21中顶出来，并且活塞构件20使第一腔室加大地滑移。由此也加大第一工作室3和第一腔室18的总体积。
对于图5的实施例，在缸体1中使腔室在活塞2的背离活塞杆5一侧通过一个可滑移的分隔活塞11’再一次被分开，由此使在第一工作室3中的气体与通过缸体1端部部位构成的、含有补偿介质的补偿室6分开。
图6的实施例具有一个间隔距离地包围缸体1的补偿缸体7，其中在缸体1与补偿缸体7之间构成的环室是补偿室6。
因为缸体1在补偿缸体7的整个长度上延伸，为了使补偿室6与第一工作室3在缸体1的背离活塞杆5的端部处连接，在缸体中构成径向透穿的连接孔14。对应于图4，在补偿室6中设置一个以水进行填充的弹性套15。
图7的实施例的结构在很大程度上相应于在图5中所示的结构。但是在此放弃分隔活塞，并且将补偿介质设置在一个弹性套15中。
在图8中该缸体1相应于在图5中所示的缸体1。附加地使该缸体1相应于图6由一个补偿缸体7包围，其中在缸体1与补偿缸体7之间形成的环室构成补偿室6。这个直接以补偿介质进行填充的补偿室6通过径向连接孔14延伸进缸体1的通过分隔活塞11’由第一工作室3分开的部分中。
图9的实施例在很大程度上相应于图2的实施例，但是其中通过一个弹性体构件22替换海绵。
附图标记列表
1   缸体
2   活塞
3   第一工作室
4   第二工作室
5   活塞杆
6   补偿室
7   补偿缸体
8   腔室
9   软管
10  海绵
11  分隔活塞
11’分隔活塞
12  分隔壁
13  轴向连接孔
14  径向连接孔
15  套
16  位移销
17  缸体部件
18  第一腔室
19  第二腔室
20  活塞构件
21  补偿室
22  弹性体构件

Claims (17)

1.气体弹簧，该气体弹簧具有一个封闭的缸体，该缸体的内室通过一个可以在缸体中滑移的活塞分成一个第一工作室和一个第二工作室；该气体弹簧具有活塞的一个活塞杆，该活塞杆穿过第二工作室密封地从缸体中导引出来，其中第一工作室和第二工作室通过一种处于压力中的气体进行填充；该气体弹簧具有一个补偿室，该补偿室以一种在温度变化时在其体积上发生变化的补偿介质进行填充，并且该补偿室的体积变化影响第一工作室的一个相应的体积变化，
其特征在于，所述补偿介质是一种在温度下降时在体积上加大的、不可压缩的补偿介质，在其体积加大时第一工作室(3)的体积减小。
2.如权利要求1所述的气体弹簧，其特征在于，所述补偿介质在温度连续下降时在体积上连续地加大。
3.如权利要求1或2所述的气体弹簧，其特征在于，所述补偿介质在温度下降时的体积加大对所述第一工作室(3)中的由于温度下降而引起的气体压力下降进行补偿。
4.如权利要求1所述的气体弹簧，其特征在于，所述补偿介质是水或一种含有水的介质。
5.如权利要求4所述的气体弹簧，其特征在于，所述补偿介质是一种含有水的乳液。
6.如权利要求1所述的气体弹簧，其特征在于，所述第一工作室(3)通过一个活动的壁与补偿介质分开。
7.如权利要求6所述的气体弹簧，其特征在于，在缸体(1)中可滑移地设置一个分隔活塞(11，11’)，所述分隔活塞使第一工作室(3)与容纳所述补偿介质的补偿室(6)分开。
8.如权利要求6所述的气体弹簧，其特征在于，所述补偿介质设置在一个柔性的套中。
9.如权利要求8所述的气体弹簧，其特征在于，所述柔性套是一个弹性套(15)。
10.如权利要求9所述的气体弹簧，其特征在于，所述柔性套设置在第一工作室(3)中。
11.如权利要求10所述的气体弹簧，其特征在于，所述缸体(1)被一个在其端部处封闭的补偿缸体(7)间隔距离地包围，并且在缸体(1)与补偿缸体(7)之间构成的环室是所述补偿室(6)。
12.如权利要求11所述的气体弹簧，其特征在于，所述柔性套设置在所述环室中。
13.如权利要求6所述的气体弹簧，其特征在于，所述活动的壁是一种可塑性变形的、不可压缩的传递介质。
14.如权利要求13所述的气体弹簧，其特征在于，所述不可压缩的传递介质是一种海绵(10)。
15.如权利要求13所述的气体弹簧，其特征在于，所述不可压缩的传递介质是一种弹性体构件(22)。
16.如权利要求13所述的气体弹簧，其特征在于，所述不可压缩的传递介质是一种利用一种流体进行填充的软管(9)，其中所述流体在温度变化时体积保持恒定。
17.如权利要求1所述的气体弹簧，其特征在于，一个封闭的缸体构件(17)的内室由一个可滑移地设置在缸体构件(17)中的活塞构件(20)分成一个与第一工作室(3)连接的第一腔室(18)以及一个第二腔室(19)，其中一个通过其一个端部固定设置在第一或第二腔室中的、轴向取向的位移销(16)以其另一端部密封地伸进一个在活塞构件(20)中构成的另一补偿室(21)中，该另一补偿室通过另一种补偿介质进行填充，其中在位移销(16)固定地设置在第一腔室(18)中时，所述另一种补偿介质在温度提高时加大其体积，而在位移销(16)固定地设置在第二腔室(19)中时，所述补偿介质在温度下降时加大其体积。
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