CN110831793A - 具有密封的封闭盖的空气弹簧滑柱 - Google Patents

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Abstract

一种用于机动车的空气弹簧滑柱(1)，该空气弹簧滑柱包括空气弹簧(2)，该空气弹簧具有减振器(3)以用于弹性缓冲和抑制机动车底盘的振动，其中，空气弹簧(2)包括空气弹簧盖(4)和卷动活塞(5)，其中，在空气弹簧盖(4)与卷动活塞(5)之间气密地夹紧由弹性体材料制成的卷动气囊(6)，其中，卷动气囊(6)连同空气弹簧盖(4)和卷动活塞(5)一起界定填充有压缩空气的工作室(10)，其中，减振器(3)通过布置在活塞杆(17)上的减振器支承件(11)支承在空气弹簧盖(4)的罐形的支承件接纳部(14)中，其中，支承件接纳部(14)在减振器支承件(11)上方被利用封闭盖密封件压力密封地(50)封锁，其中，封闭盖密封件(50)包括内套筒(51)和径向围绕内套筒(51)的封闭部件(52)，其中，内套筒(51)被推到活塞杆(17)的端部部段(54)上，封闭部件(52)被密封地推入支承件接纳部(14)中，和其中，在内套筒(51)与封闭部件(52)之间设有橡胶条(53)。

Description

具有密封的封闭盖的空气弹簧滑柱
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的空气弹簧滑柱/立柱。
背景技术
例如由文献DE 10 2012 012 902A1已知的空气弹簧滑柱布置在机动车底盘或轮架与机动车车身之间。通常，空气弹簧滑柱包括空气弹簧和减振器。空气弹簧在此实现给车轮加弹簧的功能，同时减振器抑制车轮或机动车车身的振动。
空气弹簧基本上由空气弹簧盖、卷动活塞和在它们之间气密地夹紧的卷动气囊(Rollbalg)，由此界定了处于空气压力下的工作室。卷动气囊被套筒形的外导向部包围并在弹入时在形成卷动折纹部的情况下在同心的卷动活塞上卷动。通过空气弹簧盖将空气弹簧滑柱借助于相应的固定件与机动车车身连接。
布置在空气弹簧内的减振器一方面与轮架连接并且另一方面以其可没入减振管中的活塞杆通过减振器支承件受到支承地固定在空气弹簧盖中。减振器支承件通常包括支承盘，该支承盘通过螺母固定在活塞杆上，其中，支承盘被插入弹性体中或被该弹性体包围。弹性体又被插入形成在空气弹簧盖的核心区域中的支承件接纳部中，减振器支承件在上方通过压到空气弹簧盖上的密封帽封锁。
为了使得沿活塞杆没有压缩空气从空气弹簧的工作室中通过减振器支承件泄漏到气氛中，必须在活塞杆上设置密封件。这特别在被调节的减振器中在结构方面是非常复杂的，这是因为其控制线路——该控制线路位于活塞杆中——必须被向外引导。
通常将密封件在活塞杆上设置在减振器支承件下方。因此例如由文献DE 101 32061A1已知了弹性体的真空助力膜，优选地具有嵌入的加强支承件，借助于保持和压紧部件以其端部固定在活塞杆上并以另一个端部固定在支承件接纳部的基座上。
另一个可能性由文献DE 10 2012 210 388A1已知，其中，密封元件包括内圈、外圈和橡胶元件，其中，在内圈与外圈之间沿径向设有橡胶元件。内圈平放在活塞杆上，外圈平放在支承件接纳部的基座上并且还侧向地包边，其中，在相应的接触部位上设有另外的密封圈，以便同样密封在减振器支承件下方的活塞杆。
然而，两种设计具有安装花费高和空气弹簧滑柱结构长度增大的缺点。
在已经引用的文献DE 10 2012 012 902A1中，在和减振器支承件相同的轴向结构高度上设置密封件，或密封件与减振器支承件组合。然而不利的是，使减振器支承件无法或难以针对根据需要而有所不同的拉力和压力进行调整。
根据文献DE 10 2011 056 518A1提出，为减振器支承件的密封件使用封闭盖上的卷动气囊。该卷动气囊以其外端部固定在封闭盖上并以其内端部固定在套筒上，该套筒支承在逐渐变细的活塞杆上并且被螺母固定。同样利用加强支承件加强并优选预先硫化的卷动气囊在实际操作过程中的缺点是，难以长期地获得在卷动气囊端部的连接部位上的持久的压力密封性。特别由于活塞杆的轴向运动和卷动气囊的卷动运动而导致预先硫化的连接部位过度损耗。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种具有改进的减振器支承件密封件的空气弹簧滑柱，该空气弹簧滑柱避免所述的缺点并实现更紧凑的结构类型。
本发明的目的通过独立权利要求的特征实现。
根据本发明提供一种用于机动车的空气弹簧滑柱，其包括空气弹簧，该空气弹簧具有减振器以用于弹性缓冲和抑制机动车底盘的振动，其中，空气弹簧包括空气弹簧盖和卷动活塞，其中，在空气弹簧盖与卷动活塞之间气密地夹紧由弹性体材料制成的卷动气囊，其中，卷动气囊连同空气弹簧盖和卷动活塞一起界定填充有压缩空气的工作室，其中，减振器通过布置在活塞杆上的减振器支承件支承在空气弹簧盖的罐形的支承件接纳部中，其中，支承件接纳部利用封闭盖密封件在减振器支承件上方被压力密封地封锁，其中，封闭盖密封件包括内套筒和径向包围内套筒的封闭部件，其中，内套筒被推到活塞杆的端部部段上，封闭部件被密封地推入支承件接纳部中，并且其中，在内套筒与封闭部件之间设有橡胶条。
通过设计为具有橡胶条的封闭盖密封件，提供一种在减振器支承件上方的可简单地安装的和紧凑的密封件。橡胶条可以有利地被施加剪应力并具有足够的轴向移动行程。同时，橡胶条能实现万向的偏移，其中，还满足了对于密封件的压力密封性要求。
优选地，橡胶条由实心材料或实心型材形成。也就是说，橡胶条是由橡胶形成的圈并在横截面中具有圆形型材。
特别优选地，橡胶条的最小厚度是5mm，优选是10mm。也就是说从中心(内套筒)出发径向向外(封闭部件)，橡胶条具有某一厚度。对于橡胶条圈可以选择从大约16mm的内直径至大约40mm的外直径。厚的橡胶条的优点是，其成本有利且可以简单地安装。
根据一个优选的实施方式，橡胶条在其相应的接触面上与内套筒以及与封闭部件共同硫化。相对于现有技术，橡胶条因此可以更简单地且更安全地与内套筒和封闭部件连接并具有更长的耐久性或压力密封性。
根据另一个优选的实施方式，橡胶条具有金属嵌件。沿轴向纵长地并且居中地插入橡胶条中的金属嵌件用于影响橡胶条特征曲线。优选地通过金属嵌件将橡胶条分成内条和外条，其中，内条具有不同于外条的橡胶混合物。因此可以为橡胶条选择不同的剪切分量。
根据一个优选的替代方案，金属嵌件被全面地嵌入橡胶条中，由此可以延长橡胶条的使用寿命。
根据另一个优选的实施方式，橡胶条被利用织物加强。利用织物加强的橡胶条具有提高的耐温性和耐压强度。
根据另一个优选的实施方式，内套筒轴向平放在减振器支承件的支座上。由于内套筒在上方被螺母固定，所以实现了经由支座到活塞杆中的有利的力束(Kraftpaket)或力流。
优选地，内套筒通过套筒密封件密封地贴靠在活塞杆的逐渐变细的端部区域上。
优选地，封闭部件通过封闭部件密封件密封地贴靠在支承件接纳部的内壁上。
空气弹簧滑柱应用在用于机动车的底盘中、优选地应用在空气弹簧系统中。
附图说明
本发明的其它优选实施方式由从属权利要求和下面对实施例的说明根据附图得出。
图中示出:
图1示出示例性的空气弹簧滑柱的第一个实施例，和
图2示出示例性的空气弹簧滑柱的第二个实施例。
具体实施方式
图1示出空气弹簧滑柱1，其具有主要构件、即空气弹簧2和减振器3，其中，空气弹簧2包括空气弹簧盖4、卷动活塞5和卷动气囊6，该卷动气囊具有套筒形围绕卷动气囊的外导向部7。在空气弹簧2内设有减振器3，其中，减振器3包括减振管16、可没入该减振管中的并具有集成的控制线路18的活塞杆17和减振器支承件11。
空气弹簧滑柱1满足两个功能范围：一方面空气弹簧2实现了产生支承力，而减振器3负责线性导向。通过空气弹簧盖4上的固定件23，空气弹簧滑柱1一方面可以固定在机动车车身上并且另一方面可以通过未示出的减振器孔固定在机动车底盘的轮架上，由此机动车被弹性缓冲和减振。
空气弹簧滑柱的常规的安装位置确定定向“上/下”。
卷动气囊6由弹性体材料形成，其中，卷动气囊6连同空气弹簧盖4和卷动活塞5一起界定气密的并可填充压缩空气的体积弹性的工作室10。软管状的卷动气囊6以其第一端部固定在空气弹簧盖4上并以其第二端部固定在卷动活塞5上，例如通过在该空气弹簧安装件的连接区域上的夹紧环21。
在沿空气弹簧滑柱1的纵轴在空气弹簧盖4与卷动活塞5之间相对运动时，卷动气囊6在形成卷动折纹部8的情况下在卷动活塞5的同心的卷动面上卷动。此外，卷动气囊6在空气弹簧盖4上形成万向折纹部9，该万向折纹部作为万向的支承件起作用。同时，卷动气囊6配设有嵌入的加强支承件。
特别在舒适的轴向气囊——也就是说其具有沿轴向方向取向的加强支承件——中，应用外导向部7，以便界定卷动气囊6的侧向膨胀。在此，外导向部7通过设置在工作室10中的内夹紧环15夹紧在卷动气囊6上。
为了保护以防止弄脏卷动折纹部8，可以设置波纹状折棚(Faltenbalg)，其例如固定在外导向部7的轮架侧的端部区域上并且固定在减振管16上。
在空气弹簧盖4的下侧上贴靠地、朝向减振器3布置有附加弹簧19。附加弹簧19具有用于活塞杆17的通孔并因此围绕该活塞杆。在弹入时，减振管16的端侧向空气弹簧盖4运动，因此附加弹簧19用作行程限制器并使作用在空气弹簧盖4上的力减弱。
减振器3的减振管16设置在卷动活塞5内或被空心圆柱形的卷动活塞5至少局部地包围，其中，卷动活塞5通过支承环20竖立地固定在减振管16上。附加地在支承环20上设有密封系统22——该密封系统例如由弹性体的密封圈组成，以便密封空气弹簧2的可在卷动活塞5内扩大的工作室10。此外已知卷动活塞5可由轻金属、如铝或由纤维增强塑料制成。
减振器3由减振器支承件11以轴向和万向可动的方式支承在空气弹簧盖4的核心区域中。对此，空气弹簧盖4形成罐形的支承件接纳部14，在该支承件接纳部中插入减振器支承件11。空气弹簧盖4可以由钢、铝或也可以由塑料制成。此外，在支承件接纳部14的罐底侧设有用于活塞杆17的通孔。中央地支承在支承件接纳部14中的减振器支承件11主要设计用于吸收减振器3的拉力和压力。为此，其包括支承盘12和环形的减振弹性体13。支承盘12嵌入减振弹性体13的槽中或部分地被其材料包围。减振弹性体13可以在此由弹性体或聚氨酯制成。
活塞杆17具有逐渐变细的端部部段54，其中，设计有环形止挡部，支承盘12平放在该环形止挡部上。而减振弹性体13沿轴向方向在内侧贴靠在支承件接纳部14的底板上，以及沿径向方向平放在或贴靠在支承件接纳部14的内壁上。此外，支承盘12具有多个通风孔，所述多个通风孔确保了与位于支承盘12上方的减振器支承件的压力平衡。
为了使减振器支承件11相对于气氛密封并防止沿活塞杆17发生泄漏，提出了布置在减振器支承件11上方的封闭盖密封件50。示例性的封闭盖密封件50包括内套筒51、封闭部件52和由实心材料制成的橡胶条53。内套筒51借助于套筒密封件58密封地贴靠在活塞杆17的逐渐变细的端部部段54上。在此，内套筒51支承在支承盘12上。优选地，内套筒51由钢、铝或也可以由塑料制成。封闭部件52径向围绕内套筒51布置。借助于封闭部件密封件59，使得封闭部件52密封地贴靠在支承件接纳部14的内壁上。优选地，封闭部件52由成型的钢、铝或也可以由塑料制成。套筒密封件58和/或封闭部件密封件59可以通过密封圈或也可以通过宽的橡胶条实现。
通过轴向地平放在封闭部件52上的金属盘55连同卡紧环56，封闭部件52轴向地固定在支承件接纳部14上。在此，金属盘55沿周向方向形成突出部，该突出部附加地沿径向从外部给封闭部件52包边。也可以考虑一种卡口式连接件。在此，空气弹簧内部压力、以及减振器支承件11的轴向力作用在封闭盖密封件50上。
径向在内套筒51与封闭部件52之间例如设有由弹性体实心材料制成的橡胶条53。用作剪力支承件的橡胶条53允许活塞杆17的足够的轴向移动行程并同时允许径向的或万向的偏移。随之而来地简化了安装并缩短了空气弹簧滑柱1的结构长度。
橡胶条53以其相应的与内套筒51和封闭部件52的接触面被预先硫化，以便确保足够的密封性。相对于现有技术，橡胶条提供宽广面积的接触面，该接触面对于更耐久的硫化连接是有利的。
为了固定封闭盖密封件50，在活塞杆17的逐渐变细的端部部段54上拧紧螺母57。这使得内套筒51固定，特别是固定在支承盘12上。特别是在与减振器支承件11一起运行的模式中，示例性的封闭盖密封件50是一种紧凑的设计。因此内套筒51部分地伸进减振弹性体13的内部区域中，与此同时内套筒51支承在支承盘12上。从上方固定的螺母57是与活塞杆17力锁合的连接件。
位于减振器支承件11上方的封闭盖密封件50还具有以下优点：在附加弹簧19与车身连接件之间的主力流未被削弱，这是因为与现有技术相反，密封件布置成远离支承件接纳部14的底板。同时保留了单独调整减振器支承件13的可能性。
图2在局部示出空气弹簧滑柱1的第二个实施例，其中，与图1的第一个实施例不同，在此在橡胶条53中设有附加的金属嵌件60。金属嵌件60沿轴向纵长地并且居中地插入橡胶条53中，由此该橡胶条被分成两个条。内条例如在此可以具有不同于外条的橡胶混合物。其优点是，为了对特征曲线施加影响，可以改变或调整两个条的剪切分量。此外可以设置用于金属嵌件60的轴向行程限制器，以便影响转动点/旋转中心并延长使用寿命。
另选地，金属嵌件60也可以全面地嵌入橡胶条53中。由此延长了橡胶条的使用寿命并且改进了橡胶条53的特征曲线调整。
橡胶条53可以在另一个变型方案中也被利用织物加强，由此其耐温性和耐压强度提高。
附图标记列表：
1空气弹簧滑柱
2空气弹簧
3减振器
4空气弹簧盖
5卷动活塞
6卷动气囊
7外导向部
8卷动折纹部
9万向折纹部
10工作室
11减振器支承件
12支承盘
13减振弹性体
14支承件接纳部
15内夹紧环
16减振管
17活塞杆
18控制线路
19附加弹簧
20支承环
21夹紧环
22密封系统
23固定件
50封闭盖密封件
51内套筒
52封闭部件
53橡胶条
54活塞杆的端部部段
55金属盘
56卡紧环
57密封螺母
58套筒密封件
59封闭部件密封件
60金属嵌件

Claims (10)

1.一种用于机动车的空气弹簧滑柱(1)，该空气弹簧滑柱包括空气弹簧(2)，该空气弹簧具有减振器(3)以用于弹性缓冲和衰减机动车底盘的振动，其中，空气弹簧(2)包括空气弹簧盖(4)和卷动活塞(5)，其中，在空气弹簧盖(4)与卷动活塞(5)之间气密地夹紧由弹性体材料制成的卷动气囊(6)，其中，卷动气囊(6)连同空气弹簧盖(4)和卷动活塞(5)一起界定填充有压缩空气的工作室(10)，其中，减振器(3)通过布置在活塞杆(17)上的减振器支承件(11)支承在空气弹簧盖(4)的罐形的支承件接纳部(14)中，
其特征在于，
支承件接纳部(14)利用封闭盖密封件(50)在减振器支承件(11)上方被压力密封地关闭，其中，封闭盖密封件(50)包括内套筒(51)和径向包围内套筒(51)的封闭部件(52)，其中，内套筒(51)被推到活塞杆(17)的端部部段(54)上，封闭部件(52)被密封地推入支承件接纳部(14)中，并且其中，在内套筒(51)与封闭部件(52)之间设有橡胶条(53)。
2.根据权利要求1所述的空气弹簧滑柱(1)，其特征在于，橡胶条(53)由实心材料或实心型材形成。
3.根据权利要求1或2所述的空气弹簧滑柱(1)，其特征在于，橡胶条(53)的最小厚度是5mm，特别是10mm。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的空气弹簧滑柱(1)，其特征在于，橡胶条(53)在其相应的接触面上与内套筒(51)以及与封闭部件(52)共同硫化。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的空气弹簧滑柱(1)，其特征在于，橡胶条(53)具有金属嵌件(60)。
6.根据权利要求5所述的空气弹簧滑柱(1)，其特征在于，通过金属嵌件(60)将橡胶条(53)分成内条和外条，其中，内条具有不同于外条的橡胶混合物。
7.根据权利要求5所述的空气弹簧滑柱(1)，其特征在于，金属嵌件(60)被全面地嵌入橡胶条(53)中。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的空气弹簧滑柱(1)，其特征在于，橡胶条(53)被利用织物加强。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的空气弹簧滑柱(1)，其特征在于，内套筒(51)在轴向上放置在减振器支承件(11)的支座(12)上。
10.一种用于机动车的底盘，特别是空气弹簧系统，其具有根据权利要求1至9中任一项所述的空气弹簧滑柱(1)。
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