CN105090316A - 气弹簧 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气弹簧，旨在提供一种能够在保证气弹簧缓冲效果，使跑步机的跑板平缓落地的同时；还能够有效解决跑步机的跑板前部抬起过程中因气弹簧的阻尼大，而导致跑板的后部跟着抬起，使得跑步时跑步机跑板产生震动的问题的气弹簧。它包括前、后两端封闭的压力缸体，设置在压力缸体内的第一活塞，活塞杆及填充在压力缸体内的油气混合物，活塞杆一端与第一活塞连接，另一端穿过压力缸体的前端；第一活塞上设有至少一个贯穿第一活塞前后端面的连通孔，第一活塞上朝向压力缸体后端的端面中部设有轴向凸台，轴向凸台上可滑动的套设有环形浮动阀片；压力缸体内侧面上设有泄压槽，泄压槽靠近压力缸体后端。

Description

气弹簧

技术领域

本发明涉及一种气弹簧，具体涉及一种应用在跑步机上的气弹簧。

背景技术

气弹簧是一种可以起支撑、缓冲、高度调节及角度调节等功能的工业配件。它通常由以下几部分构成：压力缸体、活塞杆、活塞、密封导向套、填充物(惰性气体)和接头等。气弹簧的压力缸体内的填充物具有一定的压力，通常气弹簧的压力缸体内的压力高于大气压的几倍或者几十倍。

跑步机上应用的气弹簧通常如下安装：气弹簧的活塞杆端部铰接在跑步机跑板上，气弹簧的压力缸体端部铰接在跑步机底部机座上。当跑板处于抬起状态时（即跑步机不使用时的折叠状态），气弹簧处于伸长状态。当跑步机的跑板处于落地状态时，气弹簧处于收缩状态。

传统气弹簧的活塞上通常使用直径比小的单孔，活塞移动时，容易造成活塞两侧的气压变化太快，产生冲击，使得跑步机的跑板落地过程中容易产生冲击；而简单的增加气弹簧的阻尼虽然可以提高气弹簧缓冲效果，使跑板平缓落地，但其在跑步机上应用时还是会产生如下问题：当跑步机的跑板落地后，若将跑板前部抬起，以此来调节跑板的倾斜度的过程中气弹簧的活塞杆将被继续压入，而在这个过程中由于气弹簧的阻尼大使得气弹簧内受活塞压缩的一侧的压强瞬间增大，气弹簧的活塞杆无法被继续压入，这将导致跑板前部抬起时，跑板的后部跟着抬起，使得跑步时跑步机跑板产生震动。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种在保证气弹簧缓冲效果，使跑步机的跑板平缓落地的同时；还能够有效解决跑步机的跑板前部抬起过程中因气弹簧的阻尼大，而导致跑板的后部跟着抬起，使得跑步时跑步机跑板产生震动的问题。

本发明的技术方案是：

一种气弹簧包括前、后两端封闭的压力缸体，设置在压力缸体内的第一活塞，活塞杆及填充在压力缸体内的油气混合物，所述活塞杆一端与第一活塞连接，另一端穿过压力缸体的前端；其特征是，所述第一活塞上设有至少一个贯穿第一活塞前后端面的连通孔，第一活塞上朝向压力缸体后端的端面中部设有轴向凸台，且连通孔位于轴向凸台外侧，所述轴向凸台上可滑动的套设有环形浮动阀片，轴向凸台的端部设有用于限位环形浮动阀片的限位挡片；所述压力缸体内侧面上设有泄压槽，所述泄压槽靠近压力缸体后端。

本方案的气弹簧能够在保证气弹簧缓冲效果，使跑步机的跑板平缓落地的同时；还能够有效解决跑步机的跑板前部抬起过程中因气弹簧的阻尼大，而导致跑板的后部跟着抬起，使得跑步时跑步机跑板产生震动的问题。

作为优选，第一活塞上朝向压力缸体后端的端面上设有环形压油槽及径向压油槽，所述径向压油槽一端与环形压油槽连通，另一端往第一活塞往外侧面延伸并在第一活塞往外侧面上形成进油口；所述轴向凸台位于环形压油槽内，所述连通孔的一端与环形压油槽相连通。当环形浮动阀片抵靠在第一活塞端面上后，环形浮动阀片封遮环形压油槽的槽口。

由于环形压油槽及径向压油槽的设置，使得环形浮动阀片封遮环形压油槽的槽口后，活塞两侧腔体内的油气混合物还能够通过径向压油槽、环形压油槽及连通孔保持流通，避免环形浮动阀片封遮连通孔后，气弹簧卡死。

作为优选，第一活塞上设有轴向通孔，所述轴向凸台为环形凸台，所述限位挡片为环形挡片，所述活塞杆上朝向第一活塞的端面中部设有轴向连接杆，轴向连接杆依次穿过轴向通孔、轴向凸台及限位挡片，轴向连接杆的端部还设有通过螺纹连接的螺母，且活塞杆、第一活塞及限位挡片位于螺母的同一侧，所述螺母将第一活塞及限位挡片锁紧固定在轴向连接杆上，且限位挡片抵靠在轴向凸台端面上。

作为优选，限位挡片上设有至少三个往环形浮动阀片方向凸起的半球形凸起，且各半球形凸起绕第一活塞轴线周向均布。

作为优选，压力缸体内靠压力缸体的前端依次设有导套、第一密封圈、第一缓冲套、第二密封圈及第二缓冲套，且导套靠近压力缸体的前端，所述活塞杆依次穿过导套，第一密封圈，第一缓冲套，第二密封圈及第二缓冲套。

作为优选，压力缸体的前端套设有防尘套。

作为优选，第一密封圈及第二密封圈为唇形密封圈。

作为优选，还包括转换装置，所述第一密封圈为唇形密封圈，所述第二密封圈为充气密封圈，且充气密封圈内设有环形内腔，充气密封圈上设有与环形内腔相连通的充气嘴；所述转换装置包括设置在压力缸体外侧面上的传压缸体及设置在传压缸体内的第二活塞，第二活塞将传压缸体的内腔分割成前、后两腔体，所述传压缸体外侧面上设有与前腔体相连通的第一连接口，传压缸体外侧面上设有与后腔体相连通的第二连接口，所述第一连接口与充气嘴之间通过导气管道相连通，所述第二连接口通过连接管道与压力缸体的内腔相连通。

由于气弹簧的压力缸体内的压力高于大气压的几倍或者几十倍，因而气弹簧的密封性是气弹簧质量优劣的主要指标之一，若气弹簧密封性不好会在使用过程中出现漏油、漏气等现象；而气弹簧的密封性主要体现在压力缸体前端的密封圈与活塞杆之间。目前气弹簧使用过程中的压力缸体前端的密封圈与活塞杆漏气、漏油是最常见的密封性不良问题，本方案针对这一问题进行改进，有效保证气弹簧的密封性。由于第二连接口通过连接管道与压力缸体的内腔相连通，压力缸体内的压力通过连接管道传递到后腔体，使第二活塞压缩前腔体，并通过导气管道将气体压入第二密封圈内使第二密封圈膨胀；从而在活塞杆与压力缸体之间形成可靠的密封。更重要的是，随着压力缸体内的压力的增加，第二密封圈内的气压也增大，从而进一步保证第二密封圈在活塞杆与压力缸体之间形成可靠的密封。另一方面，由于转换装置的设置还可以避免压力缸体内的油液进入第二密封圈内，保证第二密封圈的可靠性。

作为优选，传压缸体的前腔体内侧面上设有前限位块，传压缸体的后腔体内侧面上设有后限位块，所述第二活塞位于前限位块与后限位块之间，所述第一连接口与第二活塞位于前限位块的相对两侧，所述第二连接口与第二活塞位于后限位块的相对两侧。

作为优选，泄压槽沿压力缸体的轴向延伸。

本发明的有益效果是：能够在保证气弹簧缓冲效果，使跑步机的跑板平缓落地的同时；还能够有效解决跑步机的跑板前部抬起过程中因气弹簧的阻尼大，而导致跑板的后部跟着抬起，使得跑步时跑步机跑板产生震动的问题。

附图说明

图1是本发明实施例1的气弹簧包的一种结构示意图。

图2是图1中A处的局部放大图。

图3是图2中C处的局部放大图。

图4是图1中B-B处的剖面结构示意图。

图5是图4中D处的局部放大图。

图6是本发明实施例2的气弹簧包的一种结构示意图。

图7是图6中E处的局部放大图。

图8是本发明的气弹簧在跑步机中应用时，跑步机的跑板处于抬起状态时的一种结构示意图。

图9是本发明的气弹簧在跑步机中应用时，跑步机的跑板落地后的一种结构示意图。

图10是本发明的气弹簧在跑步机中应用时，跑步机的跑板落地后的另一种结构示意图。

图中：气弹簧1a，压力缸体1，第一活塞2，活塞杆3，泄压槽4，导套5，第一密封圈6，第一缓冲套7，第二密封圈8、充气嘴81，第二缓冲套9，连通孔10，环形压油槽11，环形浮动阀片12，轴向凸台13，螺母14，半球形凸起15，限位挡片16，轴向连接杆17，防尘套18，及径向压油槽19，导气管道20，第一连接口21，前限位块22，前腔体23，第二活塞24，后限位块25，后腔体26，传压缸体27，第二连接口28，连接管道29，跑步机30，跑板31。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例1：如图1、图2所示，一种气弹簧包括前、后两端封闭的压力缸体1，设置在压力缸体内的第一活塞2，活塞杆3及填充在压力缸体内的油气混合物。油气混合物为氮气与油液的混合物。活塞杆一端与第一活塞连接，另一端穿过压力缸体的前端。压力缸体内靠压力缸体的前端依次设有导套5、第一密封圈6、第一缓冲套7、第二密封圈8及第二缓冲套9。导套靠近压力缸体的前端。导套、第一缓冲套及第二缓冲套固定在压力缸体内侧面上。第一活塞、导套、第一缓冲套与第二缓冲套均为粉末冶金材料制成。活塞杆依次穿过导套，第一密封圈，第一缓冲套，第二密封圈及第二缓冲套。压力缸体的前端套设有防尘套18。第一密封圈及第二密封圈为唇形密封圈。

第一活塞上设有轴向通孔。第一活塞上朝向压力缸体后端的端面中部设有轴向凸台13。轴向凸台为环形凸台，且轴向凸台与第一活塞同轴。轴向通孔位于轴向凸台内侧。轴向凸台上可滑动的套设有环形浮动阀片12。轴向凸台的端部设有用于限位环形浮动阀片的限位挡片16。限位挡片为环形挡片。限位挡片上设有四个往环形浮动阀片方向凸起的半球形凸起15，且各半球形凸起绕第一活塞轴线周向均布。活塞杆上朝向第一活塞的端面中部设有轴向连接杆17。轴向连接杆依次穿过轴向通孔、轴向凸台及限位挡片。轴向连接杆的端部还设有通过螺纹连接的螺母14，且活塞杆、第一活塞及限位挡片位于螺母的同一侧。螺母将第一活塞及限位挡片锁紧固定在轴向连接杆上，且限位挡片抵靠在轴向凸台端面上。

如图2、图3所示，第一活塞上设有八个贯穿第一活塞前后端面的连通孔10，连通孔与第一活塞轴线平行。各连通孔绕第一活塞周向均布。连通孔位于轴向凸台外侧。第一活塞上朝向压力缸体后端的端面上设有环形压油槽11及径向压油槽19。径向压油槽一端与环形压油槽连通，另一端往第一活塞往外侧面延伸并在第一活塞往外侧面上形成进油口。轴向凸台位于环形压油槽内。连通孔的一端与环形压油槽相连通。当环形浮动阀片抵靠在第一活塞端面上后，环形浮动阀片封遮环形压油槽的槽口。

如图1、图4、图5所示，压力缸体内侧面上设有泄压槽4。泄压槽靠近压力缸体后端。泄压槽沿压力缸体的轴向延伸，即泄压槽的长度方向沿压力缸体的轴向延伸。泄压槽的长度大于第一活塞前后两端面之间的间距。

本实施例的气弹簧的具体应用及工作过程如下：

如图8所示，气弹簧1a的活塞杆3的端部铰接在跑步机30的跑板31上，气弹簧的压力缸体1的端部铰接在跑步机底部机座上。

当跑步机的跑板处于抬起状态时（如图8所示），气弹簧处于伸长状态，即气弹簧的活塞杆伸出。

当跑步机的跑板由抬起状态往下翻转，即跑板落地过程中气弹簧逐渐收缩；而由于气弹簧的填充物为氮气与油液的混合物，气弹簧逐渐收缩过程中先通过第一活塞的连通孔的是气体，由于气体的压缩比较油大，因而此时气弹簧收缩的比较快；当第一活塞的连通孔通过油液时，油的压缩比小、流阻大，因而此时活塞移动的速度就会慢下来了，降低跑步机跑板落地的速度。

更重要的是，由于环形浮动阀片12的设置，如图2所示，当油液由连通孔10往压力缸体前端流动的过程中将会带动环形浮动阀片12往压力缸体前端移动，并抵靠在第一活塞前端面上；而当环形浮动阀片抵靠在第一活塞端面上后，环形浮动阀片封遮环形压油槽的槽口；此时将进一步有力的提高油液流动的流阻（即增加气弹簧的阻尼），保证跑板平缓落地。本发明的气弹簧的阻尼会随环形浮动阀片的状态变化而改变，这样能够使跑板由抬起状态往下翻转过程中的前段落地速度较快，而后段落地速度慢不仅可以避免跑板落地过程所需的时间过长，而且能够保证跑板平缓落地。

另一方面，虽然本发明的气弹簧还能够在跑步机的跑板落地后，气弹簧的阻尼较大，保证跑板平缓落地的同时；有效避免跑板落地后，若将跑板前部抬起，以此来调节跑板的倾斜度的过程中跑板的后部跟着抬起，使得跑步时跑步机跑板产生震动的问题；具体过程如下：

如图9所述，跑步机的跑板落地，并且跑板前部未抬起，跑板大致处于水平状态。

如图10所述，跑步机的跑板落地后，且跑板前部抬起。

当跑步机的跑板落地后，跑板前部抬起的过程中气弹簧将继续收缩，但这个过程中压力缸体内的油液将带动环形浮动阀片12抵靠在第一活塞端面上并封遮环形压油槽的槽口，使得气弹簧无法收缩而导致跑板前部抬起时，跑板的后部跟着抬起；因而本发明在压力缸体内侧面上设有泄压槽，泄压槽靠近压力缸体后端，且泄压槽沿压力缸体的轴向延伸，这样在这个过程中就可以通过泄压槽来连通第一活塞两侧的腔体，有效增加漏油、泄压截面，这样跑板前部抬起的过程中，跑板的后部就不会跟着抬起；有效解决跑步机的跑板前部抬起过程中因气弹簧的阻尼大，而导致跑板的后部跟着抬起，使得跑步时跑步机跑板产生震动的问题。

实施例2：本实施例中的其余结构参照实施例1，其不同之处在于：

如图6、图7所示，一种气弹簧还包括转换装置。第一密封圈6为唇形密封圈。第二密封圈8为充气密封圈，且充气密封圈内设有环形内腔。充气密封圈上设有与环形内腔相连通的充气嘴81。

转换装置包括设置在压力缸体外侧面上的传压缸体27及设置在传压缸体内的第二活塞24。第二活塞将传压缸体的内腔分割成前、后两腔体23、26。传压缸体外侧面上设有与前腔体23相连通的第一连接口21。传压缸体外侧面上设有与后腔体26相连通的第二连接口28。传压缸体的前腔体内侧面上设有前限位块22。传压缸体的后腔体内侧面上设有后限位块25。第二活塞位于前限位块与后限位块之间。第一连接口与第二活塞位于前限位块的相对两侧。第二连接口与第二活塞位于后限位块的相对两侧。第一连接口与充气嘴之间通过导气管道20相连通。第二连接口通过连接管道29与压力缸体的内腔相连通。

本实施例的气弹簧的具体应用及工作过程参照实施例1。

Claims (10)

1.一种气弹簧，包括前、后两端封闭的压力缸体，设置在压力缸体内的第一活塞，活塞杆及填充在压力缸体内的油气混合物，所述活塞杆一端与第一活塞连接，另一端穿过压力缸体的前端；其特征是，所述第一活塞上设有至少一个贯穿第一活塞前后端面的连通孔，第一活塞上朝向压力缸体后端的端面中部设有轴向凸台，且连通孔位于轴向凸台外侧，所述轴向凸台上可滑动的套设有环形浮动阀片，轴向凸台的端部设有用于限位环形浮动阀片的限位挡片；所述压力缸体内侧面上设有泄压槽，所述泄压槽靠近压力缸体后端。

2.根据权利要求1所述的气弹簧，其特征是，所述第一活塞上朝向压力缸体后端的端面上设有环形压油槽及径向压油槽，所述径向压油槽一端与环形压油槽连通，另一端往第一活塞往外侧面延伸并在第一活塞往外侧面上形成进油口；所述轴向凸台位于环形压油槽内，所述连通孔的一端与环形压油槽相连通。

3.根据权利要求1所述的气弹簧，其特征是，当环形浮动阀片抵靠在第一活塞端面上后，环形浮动阀片封遮环形压油槽的槽口。

4.根据权利要求1或2或3所述的气弹簧，其特征是，所述第一活塞上设有轴向通孔，所述轴向凸台为环形凸台，所述限位挡片为环形挡片，所述活塞杆上朝向第一活塞的端面中部设有轴向连接杆，轴向连接杆依次穿过轴向通孔、轴向凸台及限位挡片，轴向连接杆的端部还设有通过螺纹连接的螺母，且活塞杆、第一活塞及限位挡片位于螺母的同一侧，所述螺母将第一活塞及限位挡片锁紧固定在轴向连接杆上，且限位挡片抵靠在轴向凸台端面上。

5.根据权利要求1或2或3所述的气弹簧，其特征是，所述限位挡片上设有至少三个往环形浮动阀片方向凸起的半球形凸起，且各半球形凸起绕第一活塞轴线周向均布。

6.根据权利要求1或2或3所述的气弹簧，其特征是，所述压力缸体内靠压力缸体的前端依次设有导套、第一密封圈、第一缓冲套、第二密封圈及第二缓冲套，且导套靠近压力缸体的前端，所述活塞杆依次穿过导套，第一密封圈，第一缓冲套，第二密封圈及第二缓冲套。

7.根据权利要求6所述的气弹簧，其特征是，所述压力缸体的前端套设有防尘套，所述第一密封圈及第二密封圈为唇形密封圈。

8.根据权利要求6所述的气弹簧，其特征是，还包括转换装置，所述第一密封圈为唇形密封圈，所述第二密封圈为充气密封圈，且充气密封圈内设有环形内腔，充气密封圈上设有与环形内腔相连通的充气嘴；所述转换装置包括设置在压力缸体外侧面上的传压缸体及设置在传压缸体内的第二活塞，第二活塞将传压缸体的内腔分割成前、后两腔体，所述传压缸体外侧面上设有与前腔体相连通的第一连接口，传压缸体外侧面上设有与后腔体相连通的第二连接口，所述第一连接口与充气嘴之间通过导气管道相连通，所述第二连接口通过连接管道与压力缸体的内腔相连通。

9.根据权利要求8所述的气弹簧，其特征是，所述传压缸体的前腔体内侧面上设有前限位块，传压缸体的后腔体内侧面上设有后限位块，所述第二活塞位于前限位块与后限位块之间，所述第一连接口与第二活塞位于前限位块的相对两侧，所述第二连接口与第二活塞位于后限位块的相对两侧。

10.根据权利要求1或2或3所述的气弹簧，其特征是，所述泄压槽沿压力缸体的轴向延伸。