CN103249963B - 用于多用途车辆的空气弹簧 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于商用车辆的空气弹簧，该空气弹簧包括一个滚动凸叶（rolling lobe），该滚动凸叶由一种弹性材料制成，并且该滚动凸叶在其一个端部上被紧固到一个第一连接零件上并且在其另一个端部上被紧固到处于一种滚动活塞形式的一个第二连接零件上。该滚动凸叶的这些端部各自具有一个紧固珠缘，该紧固珠缘在各自情况下由一个珠缘芯来强化。这两个珠缘芯中的至少一个是由塑料材料构成的。为了实现该紧固珠缘的更大强度，该珠缘芯或这些珠缘芯（11）是由一个多重缠绕的、扁平型材绞线（12）构成，该扁平型材绞线由玻璃纤维强化的塑料材料制成。

Description

用于多用途车辆的空气弹簧
技术领域
本发明涉及一种用于多用途车辆的空气弹簧，该空气弹簧具有具体处于一种封盖形式的一个第一连接零件、处于一种滚动活塞形式的一个第二连接零件、以及由弹性材料构成的一个滚动气囊(rollbalg)，这个滚动气囊的端部分别具有一个紧固珠缘，所述紧固珠缘分别借助一个珠缘芯来强化，其中该滚动气囊的一个端部被密封地安排在该第一连接零件上，并且该滚动气囊的另一个端部被密封地安排在该滚动活塞上，并且其中这两个珠缘芯中的至少一个是由塑料构成的。
背景技术
所述类型的空气弹簧是已知的，并且尤其常用于多用途车辆中。该空气弹簧的滚动气囊由弹性材料(优选地，橡胶或一种类橡胶的塑料)构成，并且在端部上具有紧固珠缘。所述紧固珠缘允许了安装到这些连接零件(如，法兰板或滚动活塞)上。这些紧固珠缘的芯传统地是由多根钢丝构成的。
已知的是，这些连接零件(如，滚动活塞和/或封盖或连接板)是由钢、铝或玻璃纤维强化的塑料制成的。
相对于使用多个钢零件而言，将塑料用于这些连接零件所具有的优点是避免了腐蚀并且获得了成本和重量优势。然而，已发现的缺点是由塑料构成的这些连接零件和这些紧固珠缘在该空气弹簧的很高和很低的工作温度下不同程度地膨胀，并且由于作为这些紧固珠缘的强化芯的这些钢丝和这些塑料连接零件呈现不同膨胀特性，该空气弹簧因此产生裂缝。
从DE 10 2008 055 509 A1中，已知的是向该滚动气囊的这些紧固珠缘提供一个嵌入式珠缘芯，该嵌入式珠缘芯是由在一个注塑模制工艺中制成的塑料构成的。一个滚动气囊端部的紧固珠缘具有锥形形式，并且在该滚动气囊的内部压力的作用下抵靠在该滚动活塞的相关联的锥形座表面上。在气囊带有多个锥形密封表面的情况下，该珠缘芯确保在锥体上的一种稳固配合和一种永久预负载。另一个滚动气囊端部具有能够法兰连接的一个紧固珠缘。端接法兰板的边缘围绕所述紧固珠缘被密封地法兰连接。
将塑料用于这些珠缘芯使得适当地避免了由于钢丝作为强化芯而产生的膨胀问题，但是通过注塑模制产生的所述塑料芯的负载能力是有限的。
发明内容
本发明是所基于的问题是改进一种引言中所述类型的空气弹簧，以便获得该紧固珠缘的一个更高的负载能力，而同时保持通过使用塑料而获得的这些优点。
所述问题根据本发明进行解决，在于：该一个或多个珠缘芯是由一个多重缠绕的、扁平型材绞线构成，该扁平型材绞线是由玻璃纤维强化的塑料构成。
通过使用由玻璃纤维强化的塑料构成的多根多重缠绕的型材绞线，就有可能制造一种更为便宜、更轻并且更加耐腐蚀的珠缘芯，该珠缘芯的强度可与由钢或钢丝构成的一个珠缘芯的强度相比较。
通过在该珠缘芯中使用玻璃纤维强化的塑料，这种塑料具有的膨胀系数与这些连接零件中使用的玻璃纤维强化的塑料相同，一个空气弹簧甚至可能在强烈温度波动、极高或极低工作温度下使用，而该空气弹簧不会产生裂缝或零件受到损坏。该珠缘芯和这些连接零件在温度影响下膨胀至相同程度，并且因此确保在使用该空气弹簧过程中，该空气弹簧的密封作用在整个预期温度范围内得到保持。
在具体使用条件下，如果由塑料构成的连接零件和由塑料构成的珠缘芯呈现不同的膨胀特性，那么可以减少或增加该珠缘芯的型材绞线中的玻璃纤维成分，以便抵消在该珠缘芯和该连接零件在膨胀特性上的差异，从而使得该空气弹簧的密封作用不会受损。
该塑料中的玻璃纤维成分可以根据应用而有所不同。以此方式，由玻璃纤维强化的塑料型材绞线构成的这些珠缘芯甚至可能与由钢或铝构成的连接零件结合使用。一个高的玻璃纤维成分减小了在该珠缘芯和由钢或铝构成的这些连接零件在膨胀特性上的差异，从而使得该空气弹簧的密封作用不会受损。
在本发明的一个有利改进方案中，提出该珠缘芯是由玻璃纤维成分为30％的聚酰胺构成的。
在本发明的另一个有利改进方案中，提出该聚酰胺是PA6.6。
在本发明的另一个有利改进方案中，提出用于该珠缘芯的、由玻璃纤维强化的塑料构成的型材绞线是通过挤出制成的。该芯的期望弯曲半径可以在挤出工艺之后借助多个合适的方法步骤(例如像在一个辊框架中进行弯曲)来设定。
在本发明的另一个有利改进方案中，提出该珠缘芯的型材绞线被设计成使得在该型材绞线的近边缘区中的这些玻璃纤维是在纵向方向上定向。这种情况的一个优点在于，这些玻璃纤维因此处于该珠缘芯的负载方向上，也就是说，处于该珠缘芯的圆周方向上，并且该紧固珠缘的一个更高的负载能力因此成为可能。
这些玻璃纤维的所述定向是由扁平挤出型材促成，因为与塑料熔体的接触表面在这种挤出过程中被扩大。
在本发明的另一个有利改进方案中，提出该珠缘芯的型材绞线配备有一个橡胶封装。所述橡胶封装便于塑料芯在该珠缘中的硫化。
在本发明的另一个有利改进方案中，该珠缘芯的型材绞线具有一个矩形截面。
根据本发明带有纤维强化的缠绕塑料芯的这些紧固珠缘的特征在于一个高的强度。该空气弹簧系统的密封作用得到提高。
附图说明
将基于附图更为详细地解释本发明的一个示例性实施例，在附图中：
图1以透视图示出塑料芯；
图2以平面图示出塑料芯；
图3示出依照图2的线A-A穿过塑料芯的一个截面；
图4示出在锥形座的区域中的一个空气弹簧的细节；
图5是在塑料芯的型材绞线中的多根玻璃纤维的定向的示意图解。
附图标记说明
10          紧固珠缘
11          珠缘芯
12          型材绞线
13          橡胶封装
14          中间层
15          玻璃纤维
16          塑料型材的边缘区域
20          滚动气囊
21          锥形座
22          滚动活塞
具体实施方式
图1和图2所示的珠缘芯11是由一根型材绞线12构成，该型材绞线是由玻璃纤维强化的塑料构成。扁平的、矩形型材绞线12被多圈缠绕以形成一个环形珠缘芯11。
图3示出缠绕的珠缘芯11的一个截面。该型材绞线12具有一个橡胶封装13。因此，在该型材绞线12的这些单独的缠圈之间形成了一个由橡胶构成的中间层14。这种橡胶封装13便于该珠缘芯11在滚动气囊20的一个紧固珠缘中硫化，并且用于在该型材绞线12的这些缠圈之间产生更好的结合。
图4示出该滚动气囊20的一个紧固珠缘10，该紧固珠缘位于一个滚动活塞22的一个锥形座21之上。
图5示出在该型材绞线12挤出之后被混合到塑料之中的玻璃纤维15的定向。在该型材绞线12的边缘区域16中，这些玻璃纤维15是在纵向方向上并且因此在该珠缘芯11的圆周方向上定向。由于这些玻璃纤维15的所述定向，该珠缘芯11可以适应更高负载而不会受到损坏。

Claims (6)

1.一种用于多用途车辆的空气弹簧，该空气弹簧具有具体处于一种封盖形式的一个第一连接零件、处于一种滚动活塞形式的一个第二连接零件、以及由弹性材料构成的一个滚动气囊，这个滚动气囊的端部分别具有一个紧固珠缘，所述紧固珠缘分别借助一个珠缘芯来强化，其中该滚动气囊的一个端部被密封地安排在该第一连接零件上，并且该滚动气囊的另一个端部被密封地安排在该滚动活塞上，其中这两个所述珠缘芯中的至少一个是由塑料构成的，
其特征在于
该一个或多个珠缘芯(11)是由一个多重缠绕的、扁平型材绞线(12)构成的，该扁平型材绞线是由玻璃纤维强化的塑料构成的，在该型材绞线(12)的近边缘区中的所述玻璃纤维(15)是在纵向方向上定向。
2.如权利要求1所述的空气弹簧，其特征在于，该珠缘芯(11)是由玻璃纤维成分为30％的聚酰胺构成的。
3.如权利要求2所述的空气弹簧，其特征在于，该聚酰胺是PA 6.6。
4.如权利要求1所述的空气弹簧，其特征在于，用于该珠缘芯(11)的该型材绞线(12)是通过挤出制成的。
5.如权利要求1所述的空气弹簧，其特征在于，该珠缘芯(11)的该型材绞线(12)配备有一个橡胶封装(13)。
6.如权利要求1所述的空气弹簧，其特征在于，该珠缘芯(11)的该型材绞线(12)具有一个矩形截面。
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