CN111433486B - 盖中具有加强芯的空气弹簧滑柱组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的空气弹簧滑柱组件(1)，其包括空气弹簧(2)，该空气弹簧具有阻尼器(3)，该阻尼器用于对机动车底盘振动进行弹性支撑和衰减，空气弹簧(2)包括空气弹簧盖(4、40)和卷动活塞(5)，在空气弹簧盖(4、40)与卷动活塞(5)之间气密地夹紧有由弹性体材料构成的卷动气囊(6)，空气弹簧盖(4、40)包括阻尼器支承接纳部(43)，该阻尼器支承接纳部具有底部(44)，在该阻尼器支承接纳部中布置有阻尼器(3)的阻尼器支承件(11)，空气弹簧盖(4、40)包括夹紧基部(50)，在该夹紧基部上连接有卷动气囊(6)的第一端部，空气弹簧盖(40)由塑料材料制成并包括加强芯(60)以提升阻尼器支承接纳部(43)的强度，该加强芯布置在阻尼器支承接纳部(43)的底部(44)中并且至少部分地被空气弹簧盖(40)的塑料材料包围。

Description

盖中具有加强芯的空气弹簧滑柱组件
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的空气弹簧滑柱组件。
背景技术
例如DE 10 2012 012 902 A1所公开的空气弹簧滑柱组件布置在机动车底盘、更确切地说轮毂托架与机动车车身之间。空气弹簧滑柱组件通常包括空气弹簧和阻尼器。在此，空气弹簧起到弹性支承车轮的作用，同时阻尼器对车轮或机动车车身的振动进行衰减。
空气弹簧主要包括空气弹簧盖、卷动活塞和气密地夹紧在它们之间的卷动气囊，由此限定处于空气压力下的工作腔。卷动气囊被套筒状的外引导部围住，并且在弹性压缩时在形成卷褶的情况下在同心的卷动活塞处卷起。空气弹簧滑柱组件通过空气弹簧盖借助于相应的固定器件与机动车车身连接。
布置在空气弹簧中的阻尼器在一侧与轮毂托架连接，并且在另一侧以其可拉入阻尼器管中的活塞杆在通过阻尼器支承件支承的情况下固定在空气弹簧盖中。特别地，在空气弹簧滑柱组件的动态运行中，尤其高的拉力和压力作用于空气弹簧盖的杯形设计的支承容纳部。因为在该支承容纳部中支承有阻尼器的阻尼器支承件，并且通过该支承容纳部连接整个空气弹簧滑柱组件与车身，所以该构件必须具有特别的强度特性。
已知大多数大体积的空气弹簧盖由至少两个构件制成。在此，在材料结合地连接构件时使用相同的材料，主要是金属，尤其支承容纳部由金属制成。例如由DE 10 2013 212982 Al已知这种盖。
还对空气弹簧滑柱组件的空气弹簧盖提出了各种要求。如上所述，整个空气弹簧滑柱组件通过空气弹簧盖与机动车车身连接。此外，空气弹簧盖作为压力体或包围大的空气体积的盖为空气弹簧的起弹簧作用的内部体积的一部分。因此，空气弹簧盖还必须引起空气弹簧的内部空间对外的耐压的封闭。此外，卷动气囊借助于夹紧环在通过空气弹簧盖提供的夹紧基部处与空气弹簧盖连接。最后，空气弹簧盖还必须提供用于空气接口和附加体积的压力密封的容纳部。
作为在空气弹簧滑柱组件和与底盘的连接部之间的连接元件，通过空气弹簧盖传导的力很大。所引入和传导的力一方面是静态的(用于支撑车辆重量的承载力)，并且另一方面是动态的(在驾驶运行中由于弹簧压缩/回弹状态的在时间上变化的力)，动态力与静态力相叠加。在阻尼器的连接点(阻尼器支承件)处，动态的、与弹簧速度相关的拉力和压力作用到空气弹簧盖上。
还由于起弹簧作用的盖腔的在内侧加载压力的气体作用力而出现作用到空气弹簧滑柱组件的空气弹簧盖上的力，其由于变化的压力而可分成静态部分和动态部分。
在功能上对于空气弹簧盖的完全密封有利的是，空气弹簧盖作为封闭的套由一种材料或可很好地彼此连接的材料组合制成，其中，该零件不被其他的构件(其例如具有更优的强度性能)贯通。因为这种贯通又必须通过特别的措施进行密封。任何密封在其耐压性方面都易于受到影响，并且还意味着另外的工艺步骤。
例如由DE 10 2015 100 281 Al已知一种复合盖，其由不同的材料(塑料和金属)构成。
在这种情况下涉及的是金属顶部部分，其通过热塑性塑料包覆注塑。因此提供了一种复合部件，其满足密封和强度要求。在此，为阻尼器支承件设置有由金属材料构成的法兰，还通过该法兰建立与底盘的连接。金属阻尼器支承接纳部在强度要求方面是一种很好的解决方案，然而由于其物质密度而非常重。因此，空气弹簧盖的其余的盖筒同样由热塑性材料制成，以便减重。在此，法兰至少局部地由热塑性材料包围，由此实现空气弹簧盖的气密性。
然而，该解决方案的缺点是，为了耐压性，需要在内置的金属法兰和与面向盖内部的耐压的盖套之间的耐压的连接。这至少以如下方式实现：阻尼器支承接纳部在内侧同样被热塑性材料包封。它还设有用于活塞杆的引导部和嵌件，以便引起足够的密封性。此外，阻尼器支承接纳部在上侧通过耐压的封闭盖封闭。由于提到的贯通结构，所有这些措施都是必需的。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种空气弹簧滑柱组件，其克服上述缺点并且最好地满足对空气弹簧盖提出的强度和气密性要求。
本发明所基于的目的通过独立权利要求的特征来实现。
根据本发明提出了一种用于机动车的空气弹簧滑柱组件，其包括空气弹簧连同阻尼器用于进行弹性支撑以及对机动车底盘振动进行衰减，空气弹簧包括空气弹簧盖和卷动活塞，在空气弹簧盖与卷动活塞之间气密地夹紧有由弹性体材料构成的卷动气囊，空气弹簧盖包括阻尼器支承接纳部，该阻尼器支承接纳部具有底部，在该阻尼器支承接纳部中布置有阻尼器的阻尼器支承件，空气弹簧盖包括夹紧基部，在该夹紧基部上连接有卷动气囊的第一端部，其中，空气弹簧盖由塑料材料制成并包括加强芯以提升阻尼器支承接纳部的强度，该加强芯布置在阻尼器支承接纳部的底部中并且至少部分地被空气弹簧盖的塑料材料包围。
在达到空气弹簧滑柱组件的最大的弹性压缩行程时，非常大的压力作用到空气弹簧盖上。力的路径从阻尼器通过附加弹簧延伸到阻尼器支承接纳部的底部中，并且通过空气弹簧盖延伸到空气弹簧滑柱组件的在底盘侧的车辆拱弯部中的固定部中。为了能在空气弹簧盖中承受和导引大的力，必须结实地实施阻尼器支承接纳部的过渡到底盘侧固定元件的过渡部的区域和附加弹簧容纳部的区域。
为此，提出在阻尼器支承接纳部的底部中设有加强芯。承受拉力和压力的芯的工作方式是将来自附加弹簧的压力和阻尼器支承件的拉力通过尽可能纯粹的轴向运动导入到塑料盖中。塑料材料较好地承受该轴向作用力。加强芯避免阻尼器支承件杯形部-底部在面载荷下开始弯曲/挠曲/翘曲。因此，为了提升强度，承受拉力和压力的阻尼器支承接纳部由加强芯支撑。
优选地，阻尼器支承接纳部是杯形的。杯形形状的特征至少在于底部和空心筒状的壁部。杯形形状理想地适合于容纳阻尼器支承件，并且可通过注塑方法很好地制成。阻尼器支承接纳部的底部具有用于阻尼器的活塞杆的通孔。
根据一优选实施方式，空气弹簧盖包括多个接纳结构和多个固定器件，以用于将空气弹簧滑柱组件连接到机动车上，其中，在各个接纳结构中至少部分地各放入其中一个固定器件。
为了连接空气弹簧滑柱组件与机动车车身的为此设置的联接区域，在空气弹簧盖的轴向的上侧上设置有多个接纳结构和固定器件。固定器件(例如为螺栓)包括杆部与头部或锚固部。头部或锚固部装入到设置在空气弹簧盖中的接纳结构中。接纳结构为在空气弹簧盖中沿轴向延伸的凹部。因为空气弹簧盖由塑料材料注塑而成，固定器件的头部或锚固部通过塑料材料包覆注塑在相应的接纳结构中，由此将固定器件可靠地保持在接纳结构中。空气弹簧盖的上侧是环形的，在该空气弹簧盖中有杯形的阻尼器支承件。接纳结构沿周向方向分布地布置在空气弹簧盖的环形的上侧上。
因此，空气弹簧盖的由塑料材料形成的阻尼器支承接纳部和接纳结构为起始于阻尼器的拉力和压力提供了进入机动车车身中的主要的力传递路径。
根据另一优选实施方式，加强芯在上侧和下侧至少部分地被空气弹簧盖的塑料材料包围。
加强芯的这种方式的包覆注塑使得起始于阻尼器的力大部分地分布在阻尼器支承接纳部的底部和加强芯之间，其目的是有利的表面压力。
根据另一优选实施方式，加强芯由金属材料或陶瓷或其他塑料材料制成。根据对力的要求来确定加强嵌件的材料选择和尺寸。
优选地，加强芯的塑料材料是热塑性塑料或热固性塑料。尤其高强度的塑料特别适合作为加强嵌件，因为它们可那很好地成形并且很轻，并且具有高强度。
根据另一优选实施方式，加强芯材料的弹性模量比空气弹簧盖的塑料材料更高。通过引入由弹性模量比空气弹簧盖的塑料材料高的材料构成的芯，可更好地防止底部的弯曲。
根据另一优选实施方式，加强芯具有用于阻尼器的活塞杆的居中的通孔。
根据另一优选实施方式，加强芯包括偏心设置的孔口。空气弹簧盖的塑料材料流入到在周向方向上沿轴向引入的孔口中。由此避免加强芯在底部中转动。
根据另一优选实施方式，加强芯为承载盘。加强芯为在阻尼器支承接纳部的底部中的承载盘或装入件，其可看作嵌入到底部中。
根据另一优选实施方式，阻尼器支承接纳部具有壁部，其由空气弹簧盖的塑料材料形成并且没有通过元件加强。只要阻尼器支承接纳部的底部由芯加强了，便足以支持空气弹簧盖的强度。可以不必使用对阻尼器支承接纳部进行加强的其他嵌件/元件。
根据另一优选实施方式，空气弹簧盖的塑料材料为热塑性塑料或热固性塑料。由热塑性塑料或热固性塑料实施空气弹簧盖的目的是，可简单制成的几何结构和同时足够的气密性。
根据另一优选实施方式，空气弹簧盖一件式地并且完全由塑料材料制成。完全由塑料材料制成的空气弹簧盖允许提供通常由金属材料制成的阻尼器支承接纳部。在该实施方案中，空气弹簧盖的用于承受力的内部结构和用于夹紧卷动气囊的外部结构没有贯通部。由此不必使用单独的密封措施，例如设置密封环或对阻尼器支承接纳部进行包覆注塑。
根据另一优选实施方式，空气弹簧盖多件式地实施，并且至少包括第一盖部件和第二盖部件，该第一盖部件包括阻尼器支承接纳部，该第二盖部件包括夹紧基部，其中，至少第一盖部件由塑料材料制成。根据对空气弹簧盖的要围成的体积的要求来两件式地设计空气弹簧盖。第一盖部件为阻尼器支承接纳部，而第二盖部件形成包围体积的盖或壳，其限定弹簧作用的盖腔。分成两个盖部件提高了为提供较大盖腔所需的设计自由度。
优选地，第二盖部件由热塑性塑料或热固性塑料或金属材料制成。在此同样特别合适的是热塑性塑料或热固性塑料，因为它可在形状和设计方面进行最简单地注塑，并且同时由于其低的材料密度而减轻了重量。在此，优选地，第一盖部件和第二盖部件材料结合地彼此连接。
优选地，在空气弹簧盖的内部设置有具有多个加强肋的肋结构。肋结构在空气弹簧盖的内侧借助多个加强肋形成，加强肋存在于阻尼器支承接纳部的外侧和盖筒部的内侧之间并且对它们进行连接。通过肋结构加强空气弹簧盖的整体强度，尤其是避免由于内部空气压力引起的爆裂。
优选地，加强肋由空气弹簧盖的塑料材料形成。在此，注塑方法是有利的，因为通过该方法可在一个工艺过程中由与空气弹簧盖一样的材料形成不同的肋结构。此外，对于两件式的空气弹簧盖，加强肋扩宽了第一盖部件与第二盖部件的接合区域。如果两个盖部件由塑料制成，它们在其环形环绕的接合区域中彼此熔接。因为加强肋同样由两个盖部件的塑料材料实施而成，通过加强肋增大了接合区域，由此提升两个盖部件的连接强度。
优选地，夹紧基部在内测设有金属的加强环。卷动气囊在端侧与夹紧基部连接。即，卷动气囊上端的端部区段与夹紧基部的轴向贴靠面面接触，并且与夹紧基部通过夹紧环或锁紧环固定。根据要求，金属环被置于夹紧基部的内侧，以便对夹紧基部进行加强。
卷动气囊与空气弹簧盖和卷动活塞一起限定被压力空气填充的工作腔。该弹性体积的工作腔提供空气弹簧的起弹簧作用的体积。
优选地，空气弹簧盖包括盖腔。盖腔(其优选地为大体积的空气室)扩大了空气弹簧的工作腔，并且因此减小了其弹簧刚度。
空气弹簧滑柱组件应用在机动车的底盘中、优选地应用在空气弹簧悬架系统中。
附图说明
由从属权利要求以及借助附图对实施例的以下说明给出本发明的其他的优选实施方式。其中，
图1示出了根据现有技术的空气弹簧滑柱组件，
图2以竖向剖面示出了根据示例的空气弹簧滑柱组件的具有加强芯的第一空气弹簧盖，
图3以竖向剖面示出了根据示例的空气弹簧滑柱组件的具有加强芯的第二空气弹簧盖，
图4详细示出了加强芯，
图5以竖向剖面示出了加强芯，
图6以俯视图示出了加强芯。
具体实施方式
图1示出了已知的空气弹簧滑柱组件1，其主要构件为空气弹簧2和阻尼器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，以及套筒状地包围卷动气囊的外引导部7。在空气弹簧2中设置有阻尼器3，其中，阻尼器3包括阻尼器管14、可沉入阻尼器管中的活塞杆15和阻尼器支承件11。
空气弹簧滑柱组件1在两种功能领域上起作用，一方面空气弹簧2提供承载力的产生，另一方面阻尼器3负责直线引导。通过在空气弹簧盖4处的固定器件可使空气弹簧滑柱组件1在一侧固定在机动车车身上，并且在另一侧通过未示出的阻尼器孔眼固定在机动车底盘的轮毂托架上，由此对机动车进行弹性支撑和减振。
空气弹簧滑柱组件的常规安装位置决定“上/下”方位。
空气弹簧2包括由弹性体材料构成的卷动气囊6，其中，卷动气囊6与空气弹簧盖4和卷动活塞5一起限定气密的并且可由压力空气填充的体积弹性的工作腔10。套管状的卷动气囊6以其第一端部固定在空气弹簧盖4上，并且以其第二端部通过夹紧环18在空气弹簧安装件的联接区域处固定在卷动活塞5上。
在沿着空气弹簧滑柱组件1的纵向轴线L在空气弹簧盖4和卷动活塞5之间的相对运动的情况下，卷动气囊6在形成卷褶8的情况下在卷动活塞5的同轴的滚动面上滚动。此外，卷动气囊6在空气弹簧盖4处形成万向褶9，其用作万向支承。同时，卷动气囊6设有嵌入的加强载体。
尤其在舒适的轴向气囊中，即其具有沿轴向方向取向的加强载体，使用外引导部7，以便限制卷动气囊6的侧向膨胀。在此，外引导部7通过设置在工作腔10中的内夹圈12夹持在卷动气囊6上。
为了防止弄脏卷褶8，设置有波纹管19，其例如被固定在外引导部7的轮毂托架侧的端部区域上以及阻尼器管14上。
与空气弹簧盖4的下侧贴靠地、面向阻尼器地布置有附加弹簧16。附加弹簧16具有用于活塞杆15的通孔并且因此包围该活塞杆。在弹性压缩时，阻尼器管14的端侧朝向空气弹簧盖4运动，因此，附加弹簧16用作行程限制部并且衰减可能的作用到空气弹簧盖4上的力。
阻尼器3的阻尼器管14设置在卷动活塞5内或者由空心筒状的卷动活塞5至少局部地包围，卷动活塞5可通过支撑环17竖立地固定在阻尼器管上，或者通过支承元件13悬挂地固定在阻尼器管14的端侧上。竖立和悬挂的卷动活塞5的组合同样是可行的，如附图所示。还已知卷动活塞5由轻金属、例如铝或纤维增强的塑料制成。
在竖立的卷动活塞5的情况下，在卷动活塞的面向轮毂托架的端部区域与阻尼器管14的相对而置的外壁之间设置有密封系统20，例如其由弹性体密封环构成。这用于对外密封空气弹簧2的在卷动活塞内可扩展的工作腔10。
在图2中以竖向剖面示出了一件式的空气弹簧盖40。
为了满足对空气弹簧盖40提出的要求，空气弹簧盖在其阻尼器支承接纳部43的区域中包括加强芯60。
根据示例的空气弹簧滑柱组件的空气弹簧盖40包括内置的杯形的阻尼器支承接纳部43，在其中装入阻尼器的阻尼器支承件。同时，整个空气弹簧滑柱组件借助于空气弹簧盖40与未示出的机动车车身连接。
为了支承阻尼器支承件，内置的杯形的阻尼器支承接纳部43包括杯形部底部44，其具有用于阻尼器活塞杆的通孔。从杯形部底部44延伸出空心筒状的杯形部壁部45，该杯形部壁部由空气弹簧盖40的材料形成。杯形部壁部在杯形部壁部45的上边缘处过渡到沿径向向外延伸的杯形部凸缘46。最后，杯形部凸缘46向下翻边并且提供用于卷动气囊连接的夹紧基部50。
此外，在阻尼器支承接纳部45的下侧、即在杯形部底部44的背对与机动车车身相连接的连接部的一侧上设置有附加弹簧杯形座49，在该附加弹簧杯形座中安装有附加弹簧。
为了耐压地密封阻尼器支承件，阻尼器支承件在装好的状态中利用封闭盖从上方封闭。为此，在阻尼器支承接纳部43的内壁部或杯形部壁部45的内侧上形成有环形延伸的槽口或渐缩部。封闭盖安装并压入该槽口或渐缩部中。
通过翻边成夹紧基部50的杯形部凸缘46，空气弹簧盖40至少部分地提供盖腔48，其作为空气弹簧的工作腔的空气室扩展部降低了其弹簧刚度。
杯形部凸缘46还包括用于固定器件的接纳结构53。在接纳结构53中放入固定器件，更确切地说螺栓的杆部或头部，并且通过空气弹簧盖40的材料进行包覆注塑，并且因此将其保持在那里。接纳结构53沿周向方向分布地布置在杯形部凸缘46上，并且沿轴向延伸到杯形部凸缘46中。接纳结构的开口通到杯形部凸缘46的轴向表面上。根据该示例设置有三个这种接纳结构与相应的固定器件。因此，空气弹簧盖40借助于固定器件与机动车车身力锁合地螺纹连接。
环形环绕的夹紧基部50提供用于连接卷动气囊上端部的轴向贴靠面。在另一设计方案中，夹紧基部50在内侧利用金属加强环51加强。
为了满足对阻尼器支承接纳部43的力要求，阻尼器支承接纳部通过加强芯60来支持。加强芯60被嵌入到阻尼器支承接纳部43中，或至少部分地由第一盖部件41的材料包覆注塑。因此，加强芯60嵌入到阻尼器支承接纳部43的杯形部底部44中，使得加强芯在上侧和下侧至少部分地被阻尼器支承接纳部的材料包围。
与杯形部底部44一样，加强芯60具有用于阻尼器的活塞杆的孔口。因此，加强芯60可看作承载盘。这使得来自阻尼器支承件和附加弹簧的动态力能够在结构上从阻尼器支承接纳部43的底部一直传导至用于机动车车身的固定器件。有利地，加强芯60具有比空气弹簧盖40的材料更高的弹性模量。
示例性地，由塑料制成的空气弹簧盖40仅需要在阻尼器支承接纳部45的杯形部底部44中得到加强。杯形部壁部45的加强则不是必需的。即，杯形部壁部45没有通过其他元件加强。杯形部壁部仅仅由空气弹簧盖40的塑料材料构成。所需的向固定器件52中的力传递仅通过杯形部壁部45的形状和构造来满足。
空气弹簧盖40的材料必须足够耐腐蚀。优选地使用热塑性塑料。因此还可以将不同的热塑性塑料用于空气弹簧盖40，尤其具有相似的熔点、但具有不同的纤维填充的材料，例如PA6GF30和PA6.6GF50。这些材料可很好熔接并且更好地适配于个性化的要求。
替代热塑性材料，还可以将热固性塑料用于空气弹簧盖40。
对相应盖部件的个性化的强度要求决定了材料的选择。
图3以竖向剖面示出了根据示例的空气弹簧滑柱组件的多件式的空气弹簧盖40。
为了满足对空气弹簧盖40的要求，空气弹簧盖在其阻尼器支承接纳部43的区域中包括加强芯60。
第一盖部件41构造成容纳阻尼器支承件，并且设置成将空气弹簧滑柱组件固定到未示出的机动车车身上。为了支承阻尼器支承件，第一盖部件41包括内置的杯形的阻尼器支承接纳部43。由第一盖部件41的材料形成的阻尼器支承接纳部43包括杯形部底部44，其具有用于阻尼器活塞杆的通孔。从杯形部底部44延伸的是空心筒状的杯形部壁部45，其由第一盖部件41的材料形成。在杯形部壁部45的上边缘处，杯形部壁部过渡到沿径向向外延伸的杯形部凸缘46中。此外，杯形部凸缘46继续延伸到翻转的外壁47中，其由第一盖部件41的材料形成，并且形成用于第二盖部件42的环形环绕的接触面。该环绕的接触面设置在外壁47的轴向下侧，即，背对与机动车车身的连接部。通过外壁47的形状和设计已经实现了起弹簧作用的盖体积的一部分。
在杯形部凸缘46中，由第一盖部件41的材料形成用于相应的固定器件52的多个容纳部。在容纳部中放入固定器件52、更确切地说螺栓的杆部，并且通过第一盖部件41的材料进行包覆注塑和固定。容纳部沿周向方向分布地布置在杯形部凸缘46上，并且沿轴向延伸到第一盖部件41的材料中。容纳部的开口通到第一盖部件41的轴向表面，其在安装状态中面向机动车车身。根据该示例设置有三个这种容纳部与固定器件52。借助于放到容纳部中的螺栓使整个空气弹簧滑柱组件力锁合地与机动车车身连接。
此外，在杯形部底部44的下侧、即背对与机动车车身相连接的连接部的一侧，设置有附加弹簧杯形座49，其同样由第一盖部件41的材料形成，并且附加弹簧安装在该附加弹簧杯形座中。
为了耐压地密封阻尼器支承件，其在安装好的状态中从上面通过封闭盖封闭。为此在阻尼器支承接纳部43的内壁部或杯形部壁部45的内侧形成有环形环绕的槽口或渐缩部。封闭盖安装并且压入其中。
从阻尼器支承接纳部44的外壁开始，在第一盖部件41的内部中并且由第一盖部件的材料形成有加强肋49，其一直延伸到翻转的外壁47。从阻尼器支承接纳部44星形展开的多个扁平的加强肋49用于加强阻尼器支承接纳部，从而能够满足为承受阻尼器力所需的强度要求。
外部体积结构由第二盖部件42实现。由第二盖部件42的材料通过形状和设计确定和限定盖腔48，由此实现空气弹簧盖40的主要的起弹簧作用的体积。此外，第二盖部件42设置成用于卷动气囊连接，并且因此包括环形环绕的夹紧基部50，其具有用于卷动气囊上端部的轴向支承面。为了改善夹紧，夹紧基部50在内侧通过金属加强环51加强。加强环51反作用于相邻的卷动气囊夹紧结构的径向压紧力，并且因此对卷动气囊夹紧结构在其密封性要求方面进行支持。
为了满足对阻尼器支承接纳部43的力要求，阻尼器支承接纳部通过加强芯60来支持。加强芯60安装在阻尼器支承接纳部43中，更确切地说至少部分地由第一盖部件41的材料包覆注塑。因此，加强芯60嵌入在阻尼器支承接纳部43的杯形部底部44中，使得它在上侧和下侧至少部分地被阻尼器支承接纳部的材料包围。
如杯形部底部44一样，加强芯60具有用于阻尼器的活塞杆的孔洞。因此，加强芯60可看作承载盘。这能够实现来自阻尼器支承件和附加弹簧的动态力从阻尼器支承接纳部43的底部在结构上导引至连至机动车车身的固定器件。有利地，加强芯60具有比空气弹簧盖40的材料更高的弹性模量。
示例性地，由塑料制成的空气弹簧盖40仅仅在阻尼器支承接纳部45的底部44中得到加强。杯形部壁部45的加强不是必需的。即，杯形部壁部45没有通过其他的元件加强。杯形部壁部仅仅由第一盖部件41的塑料材料构成。在固定器件52中的所要求的力传递仅仅通过杯形部壁部45的形状和设计来满足。
盖部件41、42的材料必须足够耐腐蚀。优选地使用热塑性塑料，其中，为两个部件41、42使用相同的材料。因此，还可将不同的热塑性塑料用于用于盖部件41、42，尤其具有相似的熔点、但具有不同的纤维填充的材料，例如PA6GF30和PA6.6GF50。这些材料可很好地熔接并且更好地适配于个性化的要求。
作为热塑性材料的替代，可将热固性材料用于第一盖部件41和第二盖部件42。或者将热塑性塑料用于一个盖部件，而将热固性塑料用于另一盖部件。
材料选择由对相应的盖部件的各自的强度要求和对于连接优选的接合方法决定。
还可以考虑在在第一盖部件41和第二盖部件42之间使用第三盖部件，如果第三盖部件对于成本上有利的制造或更好的结构空间利用或形成可切换的空气室是适宜的。
引入沿竖向延伸的加强肋48使得整个空气弹簧盖40的可熔接性得到提升。例如，第一盖部件41和第二盖部件42通过熔接、粘接、形锁合或螺纹连接(后两项与O型圈密封相结合)彼此气密连接。
首先，空气弹簧盖40由至少两个部件41、42实施而成，它们必须在附加的接合工艺中彼此连接。作为高效的接合工艺，考虑热塑性熔接，因为除了部件壳体的材料结合和固定的接合之外，还同时实现接合面的牢固且气密的密封。如果没有足够的熔接面，那么盖部件的熔接在过高的内部压力下会失效。
熔接连接的比强度在纤维增强的塑料中总是低于未受干扰的材料区域的强度。这是由于缺乏增强纤维穿过熔缝，从而原理上熔缝强度仅可为聚合物基础材料的强度的量级。
现在，内部压力的基本负荷试图使上盖部件41与下盖部件42在竖向上彼此分开。对此对于熔接的性能起决定性作用的是熔接面的大小，因为仅可通过面的大小补偿较小的焊缝比强度。没有内部肋的盖筒部在上盖部件和下盖部件之间的分隔平面中仅提供盖筒部的外轮廓的环形剖面作为熔接面。因此，由第一盖部件41和第二盖部件42形成的加强肋48增大了熔缝面积，并且提高了空气弹簧盖40的强度。
图4再次进一步示出了嵌入在阻尼器支承接纳部43的底部44中的加强芯60。如图所示，加强芯60的上侧和下侧至少部分地被空气弹簧盖的塑料材料包围。没有对通孔进行包覆注塑。
从图5和图6中可见的是，除了用于活塞杆的居中的通孔之外，还将其他孔口设置在加强芯60中。这些孔口围绕加强芯60的周向方向分布，并且同样沿轴向引入。它们用于将加强芯60稳定地定位在杯形部底部44中，因为这些孔口被杯形部底部44的塑料材料填充。因此阻止加强芯60的转动。
附图标记列表
1 空气弹簧滑柱组件
2 空气弹簧
3 阻尼器
4 空气弹簧盖
5 卷动活塞
6 卷动气囊
7 外引导部
8 卷褶
9 万向褶
10 工作腔
11 阻尼器支承件
12 内夹圈
13 支承元件
14 阻尼器管
15 活塞杆
16 附加弹簧
17 支撑环
18 夹紧环
19 波纹管
20 密封系统
40 空气弹簧盖
41 第一盖部件
42 第二盖部件
43 阻尼器支承接纳部
44 杯形部底部
45 杯形部壁部
46 杯形部凸缘
47 外壁
48 盖腔
49 附加弹簧杯形座
50 夹紧基部
51 加强环
52 固定器件
53 接纳结构
54 加强肋
60 加强芯
L 纵向轴线

Claims (16)

1.一种用于机动车的空气弹簧滑柱组件(1)，其包括空气弹簧(2)连同阻尼器(3)用于进行弹性支撑以及对机动车底盘振动进行衰减，空气弹簧(2)包括空气弹簧盖(4、40)和卷动活塞(5)，在空气弹簧盖(4、40)与卷动活塞(5)之间气密地夹紧有由弹性体材料构成的卷动气囊(6)，空气弹簧盖(4、40)包括阻尼器支承接纳部(43)，该阻尼器支承接纳部具有底部(44)，在该阻尼器支承接纳部中布置有阻尼器(3)的阻尼器支承件(11)，空气弹簧盖(4、40)包括夹紧基部(50)，在该夹紧基部上连接有卷动气囊(6)的第一端部，其特征在于，空气弹簧盖(40)由塑料材料制成并包括加强芯(60)以提升阻尼器支承接纳部(43)的强度，该加强芯嵌入到阻尼器支承接纳部(43)的底部(44)中并且至少部分地被空气弹簧盖(40)的塑料材料包围。
2.根据权利要求1所述的空气弹簧滑柱组件(1)，其特征在于，空气弹簧盖(40)包括多个接纳结构(53)和多个固定器件(52)以将空气弹簧滑柱组件(1)连接到机动车上，在每一个所述接纳结构(53)中至少部分地放入其中一个所述固定器件(52)。
3.根据权利要求1或2所述的空气弹簧滑柱组件(1)，其特征在于，加强芯(60)在上侧和下侧至少部分地被空气弹簧盖(40)的塑料材料包围。
4.根据权利要求1或2所述的空气弹簧滑柱组件(1)，其特征在于，加强芯(60)由金属材料或陶瓷或塑料材料制成。
5.根据权利要求4所述的空气弹簧滑柱组件(1)，其特征在于，加强芯(60)的塑料材料为热塑性塑料或热固性塑料。
6.根据权利要求1或2所述的空气弹簧滑柱组件(1)，其特征在于，加强芯(60)材料的弹性模量比空气弹簧盖(40)的塑料材料的弹性模量更高。
7.根据权利要求1或2所述的空气弹簧滑柱组件(1)，其特征在于，加强芯(60)具有用于阻尼器(3)的活塞杆的居中的通孔。
8.根据权利要求1或2所述的空气弹簧滑柱组件(1)，其特征在于，加强芯(60)包括偏心设置的孔口。
9.根据权利要求1或2所述的空气弹簧滑柱组件(1)，其特征在于，加强芯(60)为承载盘。
10.根据权利要求1或2所述的空气弹簧滑柱组件(1)，其特征在于，阻尼器支承接纳部(43)具有壁部(45)，所述壁部由空气弹簧盖(40)的塑料材料形成并且没有通过元件强化。
11.根据权利要求1或2所述的空气弹簧滑柱组件(1)，其特征在于，空气弹簧盖(40)的塑料材料为热塑性塑料或热固性塑料。
12.根据权利要求1或2所述的空气弹簧滑柱组件(1)，其特征在于，空气弹簧盖(40)一体地完全由塑料材料制成。
13.根据权利要求1或2所述的空气弹簧滑柱组件(1)，其特征在于，空气弹簧盖(40)多件式地实施，并且至少包括第一盖部件(41)和第二盖部件(42)，该第一盖部件包括阻尼器支承接纳部(43)，该第二盖部件包括夹紧基部(50)，至少所述第一盖部件(41)由塑料材料制成。
14.根据权利要求13所述的空气弹簧滑柱组件(1)，其特征在于，第二盖部件(42)由热塑性塑料或热固性塑料或金属材料制成。
15.一种用于机动车的空气弹簧悬架系统，其特征在于，具有根据权利要求1至14中任一项所述的空气弹簧滑柱组件(1)。
16.一种用于机动车的底盘，其特征在于，具有根据权利要求15所述的空气弹簧悬架系统。
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