CN113423969B - 空气弹簧模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种空气弹簧模块(10)，其具有空气弹簧(11)和减震器(12)，用于弹动阻尼和缓冲机动车底盘振动。空气弹簧(11)具有固定在空气弹簧盖(13)和滚动活塞(19)上的滚动波纹管(16)。滚动波纹管(16)至少部分界定填充有压缩空气的第一工作腔(17)。滚动活塞(19)配设有至少两个通过分隔壁(37,38)被相互分开且通过可切换的设置在滚动活塞(19)内的阀(28,29)能与第一工作腔(17)连通的工作腔(20,21)。为了获得简单制造和安装以及小的总体高度，滚动活塞(19)具有至少两个并排挨着布置的工作腔(20,21；57,58)。

Description

空气弹簧模块
技术领域
本发明涉及空气弹簧模块，它具有空气弹簧和用于弹动阻尼和缓冲机动车底盘的振动的减震器，其中该空气弹簧具有固定在空气弹簧盖和滚动活塞上的滚动波纹管(Rollbalg)，其中该滚动波纹管至少部分界定填充有压缩空气的第一工作腔，其中在该滚动活塞内设有至少两个通过分隔壁被相互分开且通过可切换的设置在该滚动活塞内的阀能与第一工作腔连通的工作腔。
背景技术
这样的空气弹簧模块由EP288503B1公开了。在此情况下，第一工作腔基本由滚动波纹管界定。在滚动活塞中设有第二工作腔和第三工作腔，它们可借助对应所属的阀与第一工作腔连通。可供使用的空气弹簧体积或者说弹簧刚度因此可以通过控制设于滚动活塞内的工作腔的所述阀被调节。在已知的空气弹簧模块中，第二和第三工作腔是轴向重叠布置的。因为这些工作腔无法一体制造，故它们必须由多个构件组成。由此需要多个接合区。配属于这些工作腔的阀在轴向上错开就位。因为这些阀错位布置，故该阀的自动化安装变得困难。
发明内容
本发明基于以下任务，提出一种空气弹簧模块，其允许多腔滚动活塞的简化制造以及阀的可靠自动化安装。
为了完成该任务，在前言所述类型的空气弹簧模块中提出，该滚动活塞具有至少两个工作腔，这些工作腔并排挨着布置。两个工作腔是附加体积，其借助所述第一工作腔的阀可被接通。由此，空气弹簧的弹簧刚度可被调节。根据本发明的空气弹簧可以在滚动活塞内包含两个工作腔，但也可以包含三个、四个或更多的工作腔。因为该滚动活塞的工作腔并排挨着布置，故对应配属的阀可以全部布置在唯一的构件内。阀的位置公差由此未受到滚动活塞构件的接合区精度的影响。所有的阀能同时通过唯一的装置来安放，而不必完成相对位置容差的补偿。因此可以利用简单廉价的装置实现阀的可靠的自动化安装。此外，本发明的空气弹簧模块的特点是结构高度低矮。有利地，这些阀布置在一个水平平面内。由此一来，位置公差特别小，由此可以实现简单的装配和安装。
有利地，这些阀布置在活塞下部中，活塞下部与滚动活塞的活塞上部连接。所述连接尤其可以借助焊接来进行。
在一个有利的改进方案中，该活塞下部具有至少两个用于阀的阀容座。
在阀容座处设有可用阀控制的空气口。它们可以依据阀位置被控制。
有利地，所述滚动活塞的至少两个工作腔部分包围减震器的缸筒。由此保证可供使用的结构空间的充分利用。
由于活塞上部被设计成一体式构件，故可以实现简单制造。该活塞上部尤其可以作为塑料注塑件来制造。
在一个有利的设计中，为了形成工作腔而设有多个分隔壁，这些分隔壁是周向错开布置的，其中所述分隔壁最好被集成在活塞上部中并轴向延伸。
有利地，滚动波纹管被固定在活塞上部上。
在此，活塞上部可以具有用于固定滚动波纹管的、端侧突出的凸缘。
在一个有利的改进方案中规定，突出的凸缘配属有支承环。支承环尤其是由金属制造。
在有利的改进方案中，该活塞上部可以设计成是旋转对称的并且在局部具有径向扩宽部。
该活塞上部优选与活塞下部一体连接，尤其是焊接。
在一个有利的设计中，该滚动活塞由两个或三个相互焊接的塑料件构成。在此，工作腔的数量可以通过分隔壁的数量而改变，而没有增大构件数量或焊缝数量。
有利地，在活塞下部中，多个工作腔可以通过附加的、在周向上错开布置的竖直的分隔壁被分隔开，每个工作腔借助对应配属的阀可被接通。由此能够接通其它的附加体积以调节空气弹簧模块的弹簧刚度。
该滚动活塞的所述部分优选作为塑料注塑件制造并相互焊接。
该滚动活塞的所述部分有利地借助热气焊、红外焊、摩擦焊或轨迹焊来相互焊接。
附图说明
以下将结合如附图示意性所示的实施例来详细说明本发明，在此示出：
图1示出本发明空气弹簧模块的第一变型实施例的纵截面示意图，
图2示出沿图1的线II-II的截面，
图3示出沿图1的线III-III的截面，
图4示出沿图1的线IV-IV的截面，
图5示出本发明空气弹簧模块的第二变型实施例的纵截面示意图，
图6示出沿图5中的线VI-VI的截面，
图7示出沿图5中的线VII-VII的截面，和
图8示出在本发明空气弹簧模块的第三变型实施例中的活塞下部的截面。
具体实施方式
图1所示的空气弹簧模块10具有空气弹簧11和减震器12，它们用于对未示出的机动车底盘的振动进行弹动阻尼和缓冲。空气弹簧11具有滚动波纹管16，其在一侧被固定在盖13并在另一侧被固定在滚动活塞19上。滚动波纹管16界定出第一工作腔17，第一工作腔填充压缩空气。在外周面上，滚动波纹管16借助外导向机构18被引导。滚动波纹管16在滚动活塞19的外周面上在形成滚动皱折情况下滚动。
空气弹簧模块10的减震器12具有缸筒23。在缸筒23内容纳有活塞杆22，活塞杆在端侧安装在支承座14上，支承座容纳在盖13中。止挡缓冲器15用于缓冲活塞杆22的大的偏移。
滚动活塞19具有外壁39和径向靠内的内壁40。内壁40与缸筒23一起界定出环形通道32，环形通道在空气弹簧模块10的径向上延伸。
滚动活塞19通过下支承33和上支承34而支承在减震器12的缸筒23上。上支承34配设有空气通道，这由箭头A表示。因此，环形通道32与第一工作腔17相连。
为了将滚动波纹管16固定在滚动活塞19上，凸缘35在端侧从滚动活塞19突出。滚动波纹管16借助软管夹被固定在凸缘35的外周上。凸缘35配属有由金属构成的支承环36。
滚动活塞19具有活塞上部24和活塞下部25，它们分别由塑料制造。活塞上部24和活塞下部25的连接通过焊缝42进行。在此情况下可以采用热气、红外、摩擦或轨迹焊接方法。
如从示出沿图1的线II-II的截面的图2中得知地，活塞上部25具有外壁39和径向靠内的内壁40。外壁39和内壁40通过分隔壁37、38相互连接。分隔壁37、38界定第二工作腔20和第三工作腔21，它们并排挨着布置在一个平面内并且也被填充压缩空气。在此，分隔壁37、38在空气弹簧模块10的轴向上延伸并且一直被引导至活塞下部25中。
如从图3所得知地，该活塞上部在其下部区域相对于活塞上部24的上部分具有径向扩宽部。两个工作腔20、21也在该区域内通过所述分隔壁37、38相互分开。
图4示出活塞下部25沿图1的线IV-IV的水平截面图。活塞下部25与活塞上部24一体连接。所述连接通过焊缝42进行，其中，尤其规定热气、红外、摩擦或轨迹焊接方法用于连接滚动活塞的这两个由塑料制造的部分24、25。在活塞下部25中，两个工作腔20、21也通过沿径向延伸的两个分隔壁37、38被相互分开。
活塞下部25具有两个阀容座26、27，在阀容座中容纳所述阀28、29。可电控的阀28、29开通设于滚动活塞19的内壁40上的空气口31。在阀28、29的打开位置中，工作腔20、21可以通过环形通道32与第一工作腔17相连。在这里，可以调节空气弹簧的弹簧刚度。
如图1所示，在阀容座26、27处设有空气口30a、30b，空气口与第二工作腔20和第三工作腔21相连。
阀容座26、27设置在活塞下部25中。在此，阀容座26、27或阀28、29布置在一个平面内。由此，可以以简单方式实现给滚动活塞19装配所述阀28、29，从而所述安装能够自动地只用唯一的装置可靠进行，而不需要相对位置公差的补偿装置。此外，通过所述结构来获得空气弹簧模块10的小的结构高度。
活塞上部24和活塞下部25都作为塑料注塑件来制造。原则上，所述部分也可以作为金属板结构或借助铝压铸来制造。分隔壁37、38一体形成在活塞部24、25上。由此，可以实现由较少构件简单制造滚动活塞19。
图5示出本发明的空气弹簧模块10的第二实施方式。在以下说明中，已经在上面采用的术语被用于相同的或功能相同的零部件。
图5示出空气弹簧模块50的纵截面图，其与图1所示的空气弹簧模块10的区别仅在于滚动活塞19的有益构造。它具有作为注塑件来制造的活塞上部51。活塞上部51通过焊缝53与活塞下部52连接。
图6示出沿图5的线VI-VI的截面。活塞上部具有外壁39和内壁40，它们界定第二工作腔57。在活塞上部52区域内未设有分隔壁。因此，第二工作腔20在此区域内包围缸筒23。
活塞下部52具有第一部分52a，用于容纳阀28、29的阀容座26、27设置在第一部分中。第一部分52a通过焊缝54与构成滚动活塞19的底部的第二部分52b连接。
活塞下部52被设计成相比于活塞上部51在径向上扩宽。第二工作腔57如图7所示从活塞上部51延伸，图7示出沿图5的线VII-VII的截面。
在所述区域中，活塞下部52具有在周向上错开的多个分隔壁59、60，分隔壁将第二工作腔57与第三工作腔58分隔开，从而它们仅部分包围减震器12。
工作腔57、58可以通过对应所属的阀28、29被单独控制。在所述阀28、29的控制下，空气口55、56、63被开通。由此，第二和第三工作腔57、58能通过环形通道32与第一工作腔17连通。
通过将阀28、29布置在一个平面内，可以以简单方式实现空气弹簧模块50的制造和装配。此外得到小的模块结构高度，因为工作腔57、58是并排挨着布置的。
图8示出在活塞下部52区域中的本发明空气弹簧模块50的另一个变型实施例。在这种情况下，第二工作腔57被分为进一步的子腔57a、57b、57c，它们借助分隔壁61、62被相互分隔开。原则上，可供使用的结构空间可以借助分隔壁59、60、61、62任意围绕周围被细分。此时，分隔壁59、60、61、62可以像在根据图1的实施例中那样进至活塞上部中，或者如图5所示地仅将活塞下部分为进一步的腔。子腔57a、57b、57c配属有未示出的阀，借助该阀并通过也未示出的空气口，子腔57a、57b、57c可以通过环形通道32与第一工作腔17连通。
附图标记列表
10     空气弹簧模块
11     空气弹簧
12     减震器
13     空气弹簧盖
14     支承座
15     止挡缓冲器
16     滚动波纹管
17     第一工作腔
18     外导向机构
19     滚动活塞
20     第二工作腔
21     第三工作腔
22     活塞杆
23     缸筒
24     活塞上部
25     活塞下部
26     阀容座
27     阀容座
28     阀
29     阀
31     空气口
32     环形通道
33     下支承
34     上支承
35     凸缘
36     支承环
37     分隔壁
38     分隔壁
39     外壁
40     内壁
41     减震器叉
42     焊缝
50     空气弹簧模块
51     活塞上部
52     活塞下部
53     焊缝
54     焊缝
55     空气口
56     空气口
57     第二工作腔
58     第三工作腔
59     分隔壁
60     分隔壁
61     分隔壁
62     分隔壁
63     空气口

Claims (19)

1.一种空气弹簧模块(10,50)，该空气弹簧模块(10,50)具有空气弹簧(11)和减震器(12)，用于弹动阻尼和缓冲机动车底盘的振动，其中，所述空气弹簧(11)具有固定在空气弹簧盖(13)和滚动活塞(19)上的滚动波纹管(16)，其中，所述滚动波纹管(16)至少部分界定填充有压缩空气的第一工作腔(17)，其中，在所述滚动活塞(19)内设有至少两个工作腔(20,21;57,58)，所述至少两个工作腔(20,21;57,58)通过分隔壁(37,38;59,60)被相互分开且通过可切换的设置在所述滚动活塞(19)内的阀(28,29)能与所述第一工作腔(17)连通，其特征在于，所述滚动活塞(19)具有至少两个并排挨着布置的工作腔(20,21;57,58)，在活塞下部中，多个工作腔通过附加的竖直的分隔壁被分隔开，其中，所述附加的竖直的分隔壁在周向上错开设置，并且每个工作腔能借助一个对应配属的阀被接通。
2.根据权利要求1所述的空气弹簧模块，其特征在于，所述阀(28,29)被布置在一个水平平面内。
3.根据前述权利要求中任一项所述的空气弹簧模块，其特征在于，所述阀(28,29)布置在活塞下部(25)中，所述活塞下部(25)与所述滚动活塞(19)的活塞上部(24)相互连接。
4.根据权利要求1所述的空气弹簧模块，其特征在于，所述活塞下部(25)具有至少两个用于阀(28,29)的阀容座(26,27)。
5.根据权利要求4所述的空气弹簧模块，其特征在于，所述阀容座(26,27)具有能用所述阀(28,29)来控制的空气口。
6.根据权利要求1所述的空气弹簧模块，其特征在于，所述滚动活塞(19)的所述至少两个工作腔(20,21;57,58)部分包围所述减震器(12)的缸筒(23)。
7.根据权利要求1所述的空气弹簧模块，其特征在于，所述活塞上部(24)被设计成一体式构件。
8.根据权利要求1所述的空气弹簧模块，其特征在于，为了形成所述工作腔(20,21;57,58)而设有多个分隔壁(37,38)，所述分隔壁沿周向错开布置。
9.根据权利要求1所述的空气弹簧模块，其特征在于，所述滚动波纹管(16)被固定在所述活塞上部(24)上。
10.根据权利要求1所述的空气弹簧模块，其特征在于，所述活塞上部(24)具有用于固定所述滚动波纹管(16)的突出的凸缘(35)。
11.根据权利要求10所述的空气弹簧模块，其特征在于，所述突出的凸缘(35)配属有支承环(36)。
12.根据权利要求1所述的空气弹簧模块，其特征在于，所述活塞上部(24)被设计成是旋转对称的并且在局部具有径向扩宽部。
13.根据权利要求1所述的空气弹簧模块，其特征在于，所述活塞上部(24)与所述活塞下部(25)一体连接，尤其是焊接。
14.根据权利要求1所述的空气弹簧模块，其特征在于，所述滚动活塞(19)由两个或三个相互焊接的塑料件制造。
15.根据权利要求1所述的空气弹簧模块，其特征在于，所述滚动活塞(19)的所述部分作为塑料注塑件来制造。
16.根据权利要求3所述的空气弹簧模块，其特征在于，所述活塞下部(25)与所述滚动活塞(19)的活塞上部(24)焊接。
17.根据权利要求8所述的空气弹簧模块，其特征在于，所述分隔壁(37,38)被集成在所述活塞上部(24)内。
18.根据权利要求13所述的空气弹簧模块，其特征在于，所述活塞上部(24)与所述活塞下部(25)一体焊接。
19.根据权利要求15所述的空气弹簧模块，其特征在于，所述注塑件借助热气焊、红外焊、摩擦焊或轨迹焊而相互焊接。
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