CN115066344A - 气弹簧和阻尼器组件以及包括其的悬架系统 - Google Patents
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Abstract
端构件(604)可沿阻尼器壳体(200)支撑并且尺寸被设计成固定到挠性弹簧构件(300)。端构件(604)包括壁(616),该壁具有包括内侧表面部分(662)的侧壁部分(628)。第一突起(664)朝向第一内边缘(668)延伸,其中第一肩表面部分(666)面向第二端(612)。第二突起(670)朝向第二内边缘(674)向内延伸超过该内侧表面部分(662),其中第二肩表面部分(672)面向第一端(610)。第二突起(670)与第一突起(664)轴向间隔开,使得凹槽(676)在第一肩表面部分和第二肩表面部分(666,668)之间形成在内侧表面部分(662)的内侧。还包括端构件组件(600)以及气弹簧和阻尼器组件(AS1)和悬架系统(100),该端构件组件包括此类端构件(604)。
Description
背景技术
本公开的主题广义地涉及气弹簧装置的领域,并且更具体地,涉及用于气弹簧和阻尼器组件的尺寸被设计成支撑减少摩擦和/或减少磨损的带或环的端构件以及包括一个或多个此类减少摩擦和/或减少磨损的带或环的端构件组件。还包括的是,包括一个或多个此类端构件组件的气弹簧和阻尼器组件,以及包括一个或多个此类气弹簧和阻尼器组件的悬架系统。
本公开的主题可特定地结合轮式车辆应用和使用,并且将以此为参考在本文中示出和描述。然而,应当理解,本公开的主题也可用于其它应用和环境,并且本文示出和描述的特定用途仅仅是示例性的。例如,本公开的主题可结合与工业机械、其部件和/或其它此类设备相关联的非轮式车辆、支撑结构、高度调节系统和致动器的气弹簧和阻尼器组件使用。因此,本公开的主题并非旨在进行限制与轮式车辆的悬架系统相关联的用途。
大多数类型和种类的轮式机动车辆包括簧载质量(诸如例如车身或底盘)和非簧载质量(诸如例如其间设置有悬架系统的两个或更多个车轴或其它轮接合构件)。通常,悬架系统将包括多个弹簧元件以及多个阻尼装置,它们共同使得车辆的簧载质量和非簧载质量能够以一定程度地受控的方式相对于彼此移动。簧载质量和非簧载质量朝向彼此的移动在本领域中通常被称为颠簸运动,而簧载质量和非簧载质量远离彼此的移动在本领域中通常被称为反弹移动。
通常,多个弹性元件用于容纳与车辆的操作和使用相关联的力和负载。多个阻尼装置可操作地消散与簧载质量的不期望的输入和移动(诸如例如在车辆动态操作下发生的路面输入)相关联的能量。通常,此类阻尼器是液体填充的,并且操作地连接在簧载质量和非簧载质量之间,诸如例如车辆的车身和车轴之间。此类阻尼部件的一个示例是通常用于车辆悬架系统的常规减震器。
各种类型和种类的悬架系统通常是众所周知的,并且允许车辆的簧载质量和非簧载质量之间的相对移动。在一些情况下,此类相对移动可以向悬架系统的气弹簧的相对端构件赋予相对旋转。此类条件经常在气弹簧和阻尼器组件中发生,在气弹簧和阻尼器组件中,加压气弹簧沿其它常规的阻尼器向外组装。此类相对旋转通常被认为是不期望的,因为这种相对旋转可以在气弹簧组件的挠性壁中引起扭转,这可能导致性能下降和/或其它问题。
已经开发了各种设计以努力消除或以其它方式解决气弹簧组件的这种旋转诱导的扭转。作为一个示例,气弹簧的上端构件可以以能够允许旋转的方式而不是通过将上端构件刚性地固定到车辆的非簧载质量固定在车辆的簧载质量上。作为另一示例,气弹簧的下端构件可以可旋转地支撑在阻尼器的壳体上,诸如例如通过使用摩擦减小的支承件。然而,在已知的设计中,将下端构件支撑在阻尼器壳体上的支承元件的配置和相应的密封布置在某些情况下会允许第二端构件相对于阻尼器壳体的横向运动不期望的发生。试图最小化或至少减少这种横向移动的幅度和/或影响已经导致端构件构造具有降低的可制造性、增加的组装时间和/或成本、和/或其他缺点。
尽管已知结构总体上是成功的,但前述和/或其他缺点可能仍然存在,这些缺点可能会限制与车辆和/或其他应用相关的气弹簧和阻尼器组件的更广泛的采用和/或使用。因此,据信期望开发可有助于克服已知设计的前述和/或其它问题和/或缺点的结构,和/或以其它方式推进车辆悬架系统和/或其部件的领域的发展。
发明内容
根据本公开的主题的端构件的一个示例可沿相关阻尼器壳体支撑,并且尺寸可以被设计成固定到相关挠性弹簧构件。端构件可具有纵向轴线,并且可包括围绕该纵向轴线周向延伸并且在第一端和与第一端相对的第二端之间纵向延伸的壁。壁可以包括侧壁部分,该侧壁部分具有径向面向内的内侧表面部分。多个第一突起可以围绕纵向轴线以彼此周向间隔的关系设置。该多个第一突起可以从沿侧壁部分朝向第一内边缘向内延伸超过内侧表面部分,其中第一肩表面部分横向于纵向轴线定向并面向主体壁的第二端。多个第二突起可以围绕纵向轴线以彼此周向间隔的关系设置。该多个第二突起可以在朝向主体壁的第二端的方向上与该多个第一突起轴向间隔开。该多个第二突起可以从沿侧壁部分朝向第二内边缘向内延伸超过内侧表面部分。第二肩表面部分可以横向于纵向轴线定向并且可以面向第一端,使得凹槽在多个第一突起的第一肩表面部分与多个第二突起的第二肩表面部分之间形成在内侧表面部分的内侧。
根据本公开的主题的端构件组件的一个示例可以包括根据前述段落的端构件,其中端构件至少部分地由第一材料形成。端构件组件还可以包括与端构件分离的带。带可包括至少部分地由第二材料形成的带壁,该带具有外周表面部分、内周表面部分、第一轴向边缘和第二轴向边缘。带可以至少部分地设置在端构件的凹槽内,使得带壁的外周表面部分设置成与壁的内侧表面部分面对的关系。另外,第一轴向边缘可以设置成与多个第一突起的第一肩表面部分面对的关系,和/或第二轴向边缘可以设置成与多个第二突起的第二肩表面部分面对的关系。
根据本公开的主题的气弹簧和阻尼器组件的一个示例可包括具有纵向延伸轴线的阻尼器组件和与阻尼器组件的至少一部分设置成轴向共延的关系的气弹簧组件。所述阻尼器组件可包括阻尼器壳体,其壳体壁在相对的第一端与第二端之间轴向地延伸。壳体壁可至少部分地限定容纳一定量的阻尼流体的阻尼室。阻尼器杆组件可包括细长阻尼器杆和沿细长阻尼器杆固定的阻尼器活塞。阻尼器杆组件可与所述阻尼器壳体操作地相互接合用于相对于阻尼器壳体往复移位,其中阻尼器活塞设置在阻尼室内并且细长阻尼器杆的至少一部分从阻尼器壳体的第一端轴向向外突出。气弹簧组件可包括挠性弹簧构件,该挠性弹簧构件围绕纵向轴线周向延伸并且在相对的第一端与第二端之间纵向延伸,使得弹簧室至少部分地限定在其间。第一端构件可以操作地连接到细长阻尼器杆,并且操作地固定在挠性弹簧构件的第一端上,使得它们之间形成基本上不透流体的连接。根据前述两段中任一段的端构件或端构件组件可以支撑在阻尼器壳体上并且操作地固定在挠性弹簧构件的第二端上,使得它们之间形成基本上不透流体的连接。
根据本公开的主题的悬架系统的一个示例可包括压缩气体系统,该压缩气体系统包括压缩气体源和控制装置。悬架系统还可包括至少一个根据前述段落的气弹簧和阻尼器组件。该至少一个气弹簧和阻尼器组件可通过控制装置被设置成与压缩气体源流体连通,使得压缩气体能够选择性地传输进和传输出弹簧室。
附图说明
图1是包括根据本公开的主题的一个或多个气弹簧和阻尼器组件的相关车辆的悬架系统的一个示例的示意图。
图2是根据本公开的主题的气弹簧和阻尼器组件的一个示例的顶部透视图。
图3是图2中的气弹簧和阻尼器组件的侧正视图。
图4是图2和图3中的气弹簧和阻尼器组件的前正视图。
图5是图2至图4中的气弹簧和阻尼器组件的顶部平面图。
图6是沿着图4中的线6-6截取的图2至图5中的气弹簧和阻尼器组件的横截面平面图。
图7是沿着图5中的线7-7截取的图2至图6中的气弹簧和阻尼器组件的横截面侧视图。
图8是图2至图7中的气弹簧和阻尼器组件的在图7中被标示为细节8的部分的放大图。
图9是根据本公开的主题的端构件组件的分解图,诸如例如图2至图8所示的端构件组件。
图10是根据本公开的主题的端构件的顶部透视图,诸如例如图2至图9所示的端构件。
图11是图2至图10中的端构件的顶部平面图。
图12是图2至图11中的端构件的侧正视图。
图13是沿着图11中的线13-13截取的图2至图12中的端构件的横截面侧视图。
图14是沿着图11中的线14-14截取的图2至图13中的端构件的另一横截面侧视图。
图15是沿着图12中的线15-15截取的图2至图14中的端构件的横截面平面图。
图16是沿着图12中的线16-16截取的图2至图15中的端构件的横截面平面图。
具体实施方式
现在转到附图,应当理解,图示是为了阐明本公开的主题的示例,并且此类示例不旨在进行限制。另外,应当理解,附图未按比例绘出,并且特定特征和/或元素的部分为了清楚和/或便于理解的目的可被夸大。
图1示出了操作地设置在簧载质量(诸如例如相关车辆车身BDY)和非簧载质量(诸如例如相关车辆VHC的相关轮WHL或相关悬架部件SCP)之间的悬架系统100的一个示例。应当理解,悬架系统的任一个或多个部件可以任何合适的方式操作地连接在相关车辆的簧载质量和非簧载质量之间。
例如,在所示的布置方式中,悬架系统100可包括操作地连接在车辆的簧载质量和非簧载质量之间的多个气弹簧和阻尼器组件102。根据期望的性能特性和/或其它因素,悬架系统可包括任何合适数量的气弹簧和阻尼器组件。例如,在图1所示的布置方式中,悬架系统100包括四个气弹簧和阻尼器组件102,其中一个气弹簧和阻尼器组件被设置成朝向相关车辆的与对应轮WHL相邻的每个角落。应当理解,气弹簧和阻尼器组件的任何其它合适数量可另选地用于任何其它构造和/或布置方式中。如图1所示,气弹簧和阻尼器组件102支撑在相关车辆VHC的悬架部件SCP和车身BDY之间,并且包括气弹簧(或气弹簧组件)104和阻尼器(或阻尼器组件)106。应当认识到,本文示出和描述的气弹簧104具有滚动凸轮式结构。然而,应当了解,可交替地使用其它类型、种类和/或结构的气弹簧组件,而不脱离本公开的主题。
悬架系统100还包括压缩气体系统108,该压缩气体系统与气弹簧和阻尼器组件操作地关联,用于选择性地向其提供压缩气体(例如空气)并且选择性地从其传输压缩气体。在图1中示出的示例性布置中,压缩气体系统108包括压缩气体源,诸如压缩机110,例如用于产生压缩空气或其它气体。控制装置诸如阀组件112例如被示出为与压缩机110连通并且可以是任何合适的构造或布置方式。在示出的示例性实施方案中,阀组件112包括阀块114,该阀块具有支撑在其上的多个阀116。阀组件112还可任选地包括合适的排气装置,诸如消声器118,例如用于从系统排出压缩气体。任选地,压缩气体系统108还可包括贮存器120,该贮存器与压缩机和/或阀组件112流体连通并且适于长时间储存压缩气体(例如数秒、数分钟、数小时、数周、数天、数月)。
阀组件112通过合适的气体传输线路122与组件102的气弹簧104和/或阻尼器106连通。这样,能够通过选择性地操作阀116通过阀组件112将压缩气体选择性地传输进和/或传输出气弹簧和/或阻尼器,由此以改变或保持例如在车辆的一个或多个角落处的车辆高度。
悬架系统100还可包括控制系统124,该控制系统能够与车辆VHC和/或悬架系统100的任一个或多个系统和/或部件连通,诸如用于选择性地操作和/或控制这些系统和/或部件。控制系统124可包括控制器或电子控制单元(ECU)126,该控制器或电子控制单元(ECU)与压缩机110和/或阀组件112诸如例如通过导体或引线128通信联接,用于选择性操作和控制压缩机和/或阀组件,该选择性操作和/或控制可包括向气弹簧和阻尼器组件102提供压缩气体以及从气弹簧和阻尼器组件排出压缩气体。控制器126可以是任何合适的类型、种类和/或构造。
控制系统124还可任选地包括一个或多个传感装置130,诸如例如与气弹簧和阻尼器组件操作地关联并且能够输出或以其它方式产生与以下一项或多项有关的数据、信号和/或其它通信:气弹簧和阻尼器组件的高度;车辆的其它部件之间的距离;与气弹簧和阻尼器组件和/或气弹簧和阻尼器组件相关联的车轮或轮胎或其它部件相关的压力或温度;和/或加速度、负载或作用于气弹簧和阻尼器组件的其它输入。传感装置130可与ECU 126连通,ECU可从传感装置接收数据、信号和/或其它通信。传感装置可以任何合适的方式与ECU126连通,诸如例如通过导体或引线132。另外,应当理解,传感装置可为任何合适的类型、种类和/或结构,并且可使用一种或多种操作原理和/或技术的任何合适组合来操作。
已描述了可包括根据本公开的主题的气弹簧和阻尼器组件的悬架系统(例如,悬架系统100)的示例,现将结合图2至图9描述此类气弹簧和阻尼器组件的一个示例。如其中所示,气弹簧和阻尼器组件AS1(诸如可适合用作图1中的气弹簧和阻尼器组件102中的一者或多者)被示为包括诸如可以对应于例如图1中的气弹簧104中的一个气弹簧(或气弹簧组件)GS1以及诸如可以对应于例如图1中阻尼器106中的一个阻尼器(或阻尼器组件)DP1。气弹簧组件GS1和阻尼器组件DP1可以彼此以共延布置方式设置,并且可以任何合适的方式彼此操作地固定,诸如例如下文中所述。如图7所示,纵向轴线AX沿着组件AS1纵向延伸。
阻尼器组件DP1可包括阻尼器壳体200和至少部分地接纳在阻尼器壳体中的阻尼器杆组件202。阻尼器壳体200在壳体端204与206之间轴向延伸,并且包括至少部分地限定阻尼室210的壳体壁208。阻尼器杆组件202在相对端212与214之间纵向延伸,并且包括细长阻尼器杆216和沿阻尼器杆组件202的端214设置的阻尼器活塞218。阻尼器活塞218接纳在阻尼器壳体200的阻尼室210内,用于沿壳体壁以常规方式往复移动。一定量的阻尼流体220可设置在阻尼室210内,并且阻尼器活塞218可移位通过阻尼流体以消散作用于气弹簧和阻尼器组件AS1的动能。尽管阻尼器组件DP1在本文中显示并描述为具有常规结构,其中液压流体被包括在阻尼室210的至少一部分内,但应当认识到并且应当理解,可在不脱离本公开的主题的前提下使用其他类型、种类和/或结构的阻尼器,诸如压缩气体或“空气”阻尼器。
也就是说,应当理解,在一些情况下,根据本公开的主题的气弹簧和阻尼器组件可包括利用液压油或其它液体作为阻尼器工作介质的其它常规结构的阻尼器。在其它情况下,阻尼器可以是利用压缩气体作为工作介质的类型和种类。在此类情况下,此类气体阻尼器可包括一个或多个细长气体阻尼通道,压缩气体可流过该一个或多个细长气体阻尼通道以产生压缩气体阻尼以消散作用于气弹簧和阻尼器组件的动能。应当理解,此类一个或多个细长气体阻尼通道可以是任何合适的大小、形状、构造和/或布置。另外,应当理解,可单独地或彼此组合地使用任何数量的一个或多个特征部和/或部件,以形成或以其它方式建造此类一个或多个细长气体阻尼通道。
壳体壁208可沿壳体端204形成开口(未编号)。阻尼器端壁222可延伸穿过该开口并且可固定在壳体壁218上或沿该壳体壁固定,使得它们之间形成基本上不透流体的连接。阻尼器端壁222可包括开口(未编号)并且细长阻尼器杆216可在与壳体端206相反的方向上通过该开口从阻尼室210轴向向外延伸。另外,阻尼器端壁(未编号)可跨接在阻尼器壳体200的端206上,使得它们之间形成基本上不透流体的连接。在一些情况下,包括外侧表面部分226的端盖224(在本领域中有时称为撞击盖)可以支撑在阻尼器壳体200的端204上或沿其支撑。在其它情况下,壳体壁208的外侧表面部分部分228可以暴露于阻尼器壳体的端204或沿其暴露。
细长阻尼器杆216可从阻尼器端壁222向外突出,使得阻尼器杆组件的端212从阻尼器壳体向外暴露并且能够相对于阻尼器壳体从外部触及。例如,可以在细长杆上或沿细长杆设置连接结构230(诸如多个螺纹),用于将气弹簧和阻尼器组件200直接或间接操作地连接到相关的车辆结构、气弹簧组件GS1的部件或气弹簧和阻尼器组件AS1的其他部件。
应当了解,气弹簧和阻尼器组件AS1可以以任何合适的方式操作地连接在相关车辆(或其它结构)的相关簧载质量与非簧载质量之间。例如,组件的一端可以操作地连接到相关簧载质量,而组件的另一端朝向相关非簧载质量设置并且操作地连接到相关非簧载质量。如图3所示,例如,阻尼器杆组件202的端212可与第一结构部件或上部结构部件USC(诸如例如图1中的相关车辆车身BDY)操作地接合(直接或间接),并且可以任何合适的方式固定在该部件上。作为一个非限制性示例,气弹簧和阻尼器组件AS1可以包括端构件组件EM1,该端构件组件可以被固定到上部结构部件USC,并且气弹簧组件GS1的一个或多个部件和/或阻尼器组件DS1的一个或多个部件可操作地连接到该端构件组件。除此之外或另选地,阻尼器组件DP1可包括沿阻尼器壳体200的端206设置的安装支架232,该安装支架可固定在第二结构部件或下部结构部件LSC(图3)(诸如例如图1中的相关悬架部件SCP)上或沿其固定,并且可以任何合适的方式固定在其上。
气弹簧组件GS1可包括挠性弹簧构件300,该挠性弹簧构件可围绕轴线AX周向延伸,并且可以基本上不透流体的方式固定在相对端构件(或端构件组件)之间,使得弹簧室302至少部分地限定在其间。作为非限制性示例,端构件组件EM1可以包括端构件400(挠性弹簧构件300的一端可以被固定到该端构件中)和端构件500(阻尼器杆组件202的端212可操作地连接到该端构件)。另外,或在替代方案中,气弹簧组件GS1可以包括端构件组件600,该端构件组件支撑在阻尼器壳体200上或沿其支撑。挠性弹簧构件300的与端构件400相对的端可以以任何合适的方式固定在端构件组件600上或沿其固定。此外,应当理解,端构件600可以以合适的方式可操作地支撑在阻尼器壳体200上或沿其支撑。作为非限制性示例,阻尼器组件DP1可以包括从沿着阻尼器壳体朝向外周边缘236径向向外延伸的支撑壁或支撑壁部分234。支撑壁部分234可以包括面向阻尼器壳体200的端204的表面部分238和面向阻尼器壳体的端206的表面部分240。支撑壁部分234可以以任何合适的方式支撑在阻尼器壳体上或沿其支撑,诸如例如通过一个或多个流动的材料接头242。如果包括的话,端盖224可包括盖壁244,该盖壁具有横向于纵向轴线AX定向的端壁部分246和围绕纵向轴线轴向延伸的侧壁部分248。侧壁部分248可以包括外侧表面部分226,该外侧表面部分径向面向外并且沿着阻尼器壳体的端204形成阻尼器组件DP1的最外周范围。
应当了解,挠性弹簧构件300可具有任何合适的大小、形状、结构和/或构造。另外,所述挠性弹簧构件可以是任何类型和/或种类,诸如滚动凸轮式或旋绕波纹管式结构。挠性弹簧构件300在图2至图9中被示为包括挠性壁304,该挠性壁可以任何合适的方式由任何合适的材料或材料的组合形成。例如,挠性壁可包括一个或多个织物增强弹性体桩或层和/或一个或多个未增强弹性体桩或层。通常,一个或多个织物增强弹性体桩和一个或多个未增强弹性体桩会一起使用,并由普通弹性体材料诸如合成橡胶、天然橡胶或热塑性弹性体形成。然而,在其它情况下,可使用两种或更多不同材料的组合、类似材料的两个或更多个化合物或相同材料的两个或更多个等级。
挠性壁304可在相对端306和308之间大体沿着纵向延伸。另外,挠性壁304可以包括外表面310和内表面312。内表面可以至少部分地限定气弹簧组件GS1的弹簧室302。挠性壁304可包括至少部分形成外表面310的外或外胎帘布层(未标识)。挠性壁304还可包括至少部分形成内表面312的内或内胎帘布层(未标识)。在一些情况下,挠性壁304还可包括被设置于外表面310与内表面312之间的一个或多个增强桩(未示出)。一个或多个增强桩可以具有任何合适的结构和/或构造。例如,一个或多个增强桩可包括至少部分嵌入其内的一种或多种长度的长丝材料。另外,应当理解,如果有的话,一种或多种长度的长丝材料可以任何合适的方式取向。作为一个示例,挠性壁可包括以斜交角取向的具有多种长度的长丝材料的至少一个层或帘布层以及以相同但相对的斜交角取向的具有多种长度的长丝材料的至少一个层或帘布层。
挠性弹簧构件300可以包括适合于与端构件组件EM1的端构件400形成基本上不透流体的连接和/或适合于与端构件组件600形成基本上不透流体的连接的任何特征或特征组合。作为一个示例,挠性弹簧构件300可包括开口端,该开口端经由一个或多个压接环314和316固定在对应端构件上或沿对应端构件构件固定。另选地,安装胎圈(未示出)可沿着挠性壁的任一端或两端设置。在一些情况下,安装胎圈(如果有的话)可任选地包括增强元件,诸如例如无端环形胎圈钢丝。在一些情况下,约束圆筒318和/或其它部件可沿着挠性壁304径向向外设置。在一些情况下,此类部件可以合适的方式诸如例如经由一个或多个背衬环320固定在挠性壁上或沿挠性壁固定。
如上文所提及,气弹簧和阻尼器组件AS1可以任何合适的方式设置在相关车辆的相关簧载质量与非簧载质量之间。例如,一个部件可操作地连接至相关簧载质量,而另一个部件被设置成朝向并操作地连接至相关非簧载质量。例如,如图2至图5所示,端构件500可以包括一个或多个紧固件502,该一个或多个紧固件可操作以将端构件组件EM1固定在上部结构部件USC(诸如例如图1中的相关车辆车身BDY)上或沿其固定。阻尼器组件DP1可以通过端构件组件EM1可操作地连接到上部结构部件,并且可以以任何合适的方式与端构件组件可操作地接合。例如,阻尼器组件DP1可以包括衬套250,该衬套支撑在端构件500上或沿其支撑,并且阻尼器杆组件202诸如例如通过沿细长阻尼器杆216的端212接合连接结构230的连接器252固定到该衬套。衬套250可以支撑在端构件500上或沿其支撑,并且可以以任何合适的方式可操作地固定到端构件上。作为非限制性示例,衬套250可以被捕获在端构件500和端盖254之间,该端盖可以以合适的方式诸如例如通过保持环256固定在端构件上或沿其固定。在一些情况下,连接器配件258可延伸穿过端盖254或以其他方式设置在端盖上或沿其设置,诸如可提供电气和/或压缩气体系统和/或装置与气弹簧和阻尼器组件AS1的通信联接。
应当理解,气弹簧和阻尼器组件AS1在以正常操作使用期间能够在伸出状态和压缩状态之间移位。在一些情况下,可包括一个或多个颠簸缓冲器以抑制一个或多个特征和/或组件AS1的部件之间的接触。例如,阻尼器组件DP1可以包括颠簸缓冲器260,该颠簸缓冲器在弹簧腔302内定位在细长阻尼杆216上或沿其定位。应当理解,颠簸缓冲器(如果提供的话)可以以任何合适的方式被支撑。作为非限制性示例,颠簸缓冲器260可被支撑在端构件组件500上以在组件AS1的完全颠簸状态期间基本上抑制阻尼器组件DP1的部件与端构件组件500之间的接触。然而,应当理解,可另选地使用其它构造和/或布置方式。
另外,如上所述,气弹簧和阻尼器组件AS1在伸出和压缩状态之间的位移期间会经历或以其他方式相对旋转。应当理解,这种相对旋转可能对挠性弹簧构件300不利,并且气弹簧和阻尼器组件通常包括可操作以将这种相对旋转与挠性弹簧构件隔离的一个或多个特征、部件和/或结构。例如,在一些情况下,与上部结构部件USC的操作连接可以包括一个或多个可旋转或可扭转部件。在这种情况下,端构件组件600可以以基本固定的旋转位置直接支撑在阻尼器组件的支撑壁上或沿其支撑。然而,在其他情况下,端构件组件EM1可以以基本固定的旋转取向固定在上部结构部件USC上或沿其固定。在这种情况下,气弹簧和阻尼器组件AS1可以包括扭转隔离器700,该扭转隔离器可以被支撑在阻尼器组件DP1的支撑壁部分234上或沿其支撑。扭转隔离器700可以包括支撑在(相对)刚性主体704和(相对)刚性主体706之间的弹性体或其他顺应主体702。应当理解,顺应主体702可以永久地固定(即,在至少一个部件部分没有损坏、破坏或材料改变的情况下不可分离)到刚性本体704和706和/或它们之间,诸如通过固化的接头(例如,硫化)和/或流动的材料接头。
应当理解,扭转隔离器700可以以任何合适的方式被支撑在支撑壁部分234和端构件组件600之间。作为非限制性示例,刚性主体706可以包括与支撑壁部分234的表面部分238相对设置的表面部分708。刚性主体706还可以包括一个或多个安装柱710或可以延伸穿过支撑壁部分234中的相应孔262的其他固定装置。在这样的布置中,刚性主体706可以以至少一个轴向方向上的基本固定位置和基本固定的旋转取向被支撑在阻尼器组件DP1上。密封件712可以密封地设置在刚性主体706和阻尼器壳体200之间,使得在它们之间形成基本上不透流体的布置。在一些情况下,刚性本体706可以包括从沿着表面部分708延伸到刚性本体中的环形凹部714,并且密封件712可以与基环716一起设置在环形凹部内,该基环以轴向间隔的关系将密封件支撑到支撑壁部分234。
刚性主体704可包括刚性主体壁718,该刚性主体壁具有横向于纵向轴线AX定向的凸缘壁部分720和从沿凸缘壁部分720在远离刚性主体706的方向上轴向延伸的导向壁部分722。凸缘壁部分720可以径向向外延伸到外周边缘724,并且可以包括面对相对表面部分708的表面部分726。导向壁部分722朝向面对相对表面部分708的远端表面部分728轴向延伸,并且包括面向径向向外的外侧表面部分730。刚性主体704可以与端构件组件600可操作地连接,从而在它们之间保持基本固定的旋转位置。因此,刚性主体704可以包括一个或多个从沿着表面部分726向外延伸的突起732,这些突起被接收在端构件组件中的相应通道602内,以诸如将旋转力和/或载荷传递到刚性主体704和端构件组件、从它们传递和/或在它们之间传递。在一些情况下,一个或多个突起734可以从沿着刚性主体704在横向于纵向轴线AX的方向上延伸,诸如例如从沿着外周边缘724延伸。
密封件736可以密封地设置在刚性主体704和端构件组件600之间,使得在它们之间形成基本上不透流体的布置。在一些情况下,刚性主体704可以包括诸如从沿外侧表面部分730延伸到刚性主体中的环形凹槽738,并且密封件732可以至少部分地接收在环形凹槽内。然而,应当理解,可另选地使用其它构造和/或布置方式。在使用期间,刚性主体706相对于阻尼器组件DPl保持在基本固定的旋转位置,并且刚性主体704相对于端构件组件600保持在基本固定的旋转位置。因此,密封件712和密封件734各自在对应部件之间形成基本上静态的密封布置,而不是形成诸如可用于已知结构中的动态密封布置。因此,在使用期间可能在阻尼器组件DP1的一个或多个部件与气弹簧组件GS1的一个或多个部件之间发生的旋转位移通过顺应主体702的偏转与挠性弹簧构件300隔离(或至少显著减少),这允许刚性本体704和706围绕纵向轴线AX相对于彼此旋转。
端构件组件600是通常称作转出活塞或活塞组件的类型和种类。应当理解,端构件组件600可包括任何合适数量的一个或多个部件和/或元件。例如,在本文所示和描述的布置中,端构件组件600包括端构件芯604,该端构件芯诸如通过如上所述的扭转隔离器700沿阻尼器壳体200设置并支撑在阻尼器壳体上。端构件外壳(或外壳区段)606支撑在端构件芯上并且可以包括外表面608,当气弹簧和阻尼器组件AS1在压缩和伸出状况之间移动时,挠性弹簧构件300的滚动凸轮322可以沿着该外表面移动。应当理解,端构件芯604可以被配置为接收和支撑一个或多个端构件外壳和/或外壳区段,诸如可以具有多种不同尺寸、形状和/或配置(例如,具有不同轮廓和/或形状组合的外轮廓)中的任何一种。
另外,应当理解,端构件组件600及其一个或多个部件和/或元件可由任何合适的材料或材料组合形成,并且可包括任何合适数量或组合的一个或多个壁和/或壁部分。例如,端构件芯604和/或端构件外壳区段606可以由合适的聚合材料或聚合材料的组合形成,诸如纤维增强聚丙烯、纤维增强聚酰胺或未增强(即相对高强度的)热塑性塑料(例如,聚酯、聚乙烯、聚酰胺、聚醚或它们的任何组合)。
端构件芯604被示为围绕轴线AX周向延伸并且在相对端610和612之间纵向延伸。端构件芯604可以包括朝向端610的第一或上部安装区段614,并且挠性弹簧构件300的端308可以以合适的方式可操作地连接在该第一或上部安装区段上或沿其连接。例如,保持环316可以径向向内压接或以其他方式变形以在挠性弹簧构件300的端308和端构件芯604的安装区段614之间形成基本上不透流体的连接。以这种方式,弹簧室302可以至少部分地由挠性弹簧构件300限定在端构件400和端构件组件600之间,如上文所述。
端构件芯604可以包括芯壁616,该芯壁围绕轴线AX周向地延伸并且在端610和612之间纵向延伸。芯壁616可包括沿终止于远边缘620的端610设置的第一或外壁部分618。在一些情况下,外壁部分618可以沿着端构件芯616的纵向区段诸如例如沿着安装区段614至少部分地限定最外周。外壁部分618可任选地包括沿其外表面部分622设置的一个或多个接合特征,这些接合特征可适合于接合挠性弹簧构件300的端或其他表面部分,从而增强挠性弹簧构件和端构件组件在组装状况下的保持。作为非限制性示例,设置在外壁部分618的外表面上或沿其设置的一个或多个接合特征可以包括多个轴向间隔开的环状的环形凹槽624。然而,应当理解,可另选地使用其它构造和/或布置方式。诸如例如可以形成为金属或其他刚性材料的环状的环形环的背衬环626可以设置在外壁部分618的径向内侧,以对挠性弹簧构件和由保持环324形成的端构件芯之间的压接连接提供增加的刚性和/或强度。
在一些情况下,外壁部分618可以采取围绕端构件组件600周向延伸的环状的环形壁的形式。芯壁616还可以包括与外壁部分618径向向内隔开的第二或内壁部分628,从而在它们之间形成环形通道630。内壁部分628可以围绕轴线AX周向延伸,并且可以朝向远边缘632轴向延伸,在一些情况下,该远边缘可以设置为与外壁部分618的远边缘620大致对齐。在这种情况下,内壁部分628的远边缘可以任选地设置在与外壁部分618的远边缘620公共的平面中。此外,内壁部分628的至少一部分可以与外壁部分618共同延伸(即,以彼此轴向重叠的关系延伸)。
端构件芯604的芯壁616还可以包括从沿着上部安装区段614在朝向端构件芯的端612的方向上延伸的第二或中间区段634。中间区段634可包括外表面部分636,该外表面部分的尺寸被设计成可接纳地接合可以以任何合适的方式沿其固定的端构件外壳或区段中的一个或多个端构件外壳或区段。作为一个示例,端构件外壳可以包括外壳壁638,该外壳壁可以分成或者另选地形成为两个或更多个外壳壁区段606,这些区段可以围绕中间区段634组装在一起。然而,应当理解,可另选地使用其它构造和/或布置方式。此外,外壳壁638可以包括至少部分地形成端构件组件600的外表面608的轮廓状外表面部分(未编号),在使用期间滚动凸轮322沿着该外表面部分移动。
端构件芯604的芯壁616还可以包括设置在端612处或沿其设置的第三或下部安装区段640,该区段的尺寸设计为或以其他方式配置为至少部分地在轴向方向上将端构件组件600支撑在阻尼器组件DP1上或沿其支撑。芯壁616还可以包括内表面部分642,该内表面部分可以至少部分地限定穿过端构件芯604的通道644。芯壁616可任选地包括一个或多个细长肋646,这些肋可围绕轴线AX以彼此周向间隔开的关系布置并且可沿内表面部分642纵向延伸。如果包括的话,细长肋646的尺寸可以设计成沿着阻尼器壳体200的外表面228形成滑动配合或间隙配合。
另外,减少磨损和/或减少摩擦的带648可以沿着安装区段614设置,诸如尺寸可以设计为与端盖224的外侧表面部分226和/或壳体壁208的外侧表面部分228操作地接合。带648可以包括内表面部分650和外表面部分652。带648可以在边缘654和656之间轴向延伸,并且可以采用环形的环形环或开裂环的形式。在后一种情况下,带648可以包括端658和660。应当理解,带648可以以任何合适的方式固定在端构件芯604上或沿其固定,使得带648可以随着端构件芯604旋转,因为端构件组件600相对于阻尼器组件DP1旋转移位,诸如上文已经结合扭转隔离器700的操作进行了描述。
作为一个非限制性示例,安装区段614的内壁部分628可包括径向面向内的内表面部分662。此外,内壁部分628可以包括多个第一突起664,这些第一突起围绕纵向轴线AX彼此周向间隔开。多个第一突起664可以包括肩表面部分666,该肩表面部分设置成与端构件芯604的端612面对的关系。肩表面部分666可从沿内表面部分662朝向第一突起的径向向内边缘668径向向内延伸。此外,内壁部分628可包括围绕纵向轴线以彼此周向间隔的关系设置的多个第二突起670。多个第二突起670可以包括面向端构件芯的端610的肩表面部分672。肩表面部分672可从沿内表面部分662朝向径向向内边缘674径向向内延伸。多个第二突起670可以在朝向端612的方向上以与多个第一突起664轴向间隔的关系设置,使得径向面向内并由内表面部分662和肩表面部分666和672界定的凹槽676沿端构件芯604形成。凹槽676的尺寸可以设计成至少部分地接收带648,其中至少内表面部分650径向向内突出超过突起664和670。
内壁部分628可以包括多个狭槽678,这些狭槽从沿远边缘632在朝向端612的方向上轴向延伸到内壁部分中。在这种情况下,内表面部分662可以分成多个内表面部分或段。在这种布置中,第一突起664和/或其第一肩部可以在突起边缘680和682之间周向延伸。此外,或替代地,第二突起670和/或其第二肩部可以在突起边缘684和686之间周向延伸。
端构件芯604可以被配置为使得第一突起664的径向向内边缘668形成芯壁616从肩表面部分666到端构件芯的端612的径向最内范围。另外地或替代地,端构件芯可以被配置为使得第二突起670的径向向内边缘674形成芯壁616从肩表面部分672到端构件芯的端610的径向最内范围。在这样的配置中,第一突起664和第二突起670可以形成围绕纵向轴线AX延伸的交错的环形扇区,这在图15和图16中由参考尺寸SC1和SC2表示。
如本文参考某些特征部、元件、部件和/或结构所用,数值序数(例如,第一、第二、第三、第四等)可用于表示多个中的不同单个或以其它方式识别某些特征部、元件、部件和/或结构,并且不暗示任何次序或顺序,除非由权利要求语言明确规定。另外,将术语“横向”等进行广义地解释。正因为此,术语“横向”等可包括很大范围的角取向,所述角取向包括但不限于近似垂直的角取向。另外,可将术语“圆周的”、“周向地”等等进行广义地解释,并且它们可包括但不限于圆形形状和/或构造。就这一点而言,术语“圆周的”、“周向地”等等可以与诸如“周边的”、“外围地”等术语是同义的。
此外,短语“流动的材料接头”等,如果在本文中使用,可被解释成包括任何接头或连接部,其中液体或其它可流动材料(例如熔融金属或熔融金属的组合)被布置在或以其它方式呈现在相邻组成部件之间并且用于在其间形成固定且基本上不透流体的连接。可用于形成此类流动的材料接头的工艺的示例包括但不限于焊接工艺、硬钎焊工艺和软钎焊工艺。在此类情况下,除了来源于组成部件本身的任何材料之外,可使用一种或多种金属材料和/或合金来形成此类流动的材料接头。可用于形成流动的材料接头的工艺的另一个示例包括在相邻组成部件之间施凃、沉积或以其它方式呈现用于在其间形成固定且基本上不透流体的连接的粘合剂。在此类情况下,应当理解,可使用任何合适的粘合剂材料或材料的组合,诸如例如单组分和/或双组分环氧树脂。
更进一步,本文使用的术语“气体”是指广义上任何气态的或雾状的流体。最常见的情况是,空气用作气弹簧装置诸如本文所述的那些以及悬架系统及其其它部件的工作介质。然而,应当理解,可以使用任何合适的气态的流体。
应当认识到,本文示出和描述的实施方案中示出了许多不同的特征部和/或部件,并且没有一个实施方案被明确示出和描述为包括所有此类特征部和部件。因此,应当理解,本公开的主题旨在涵盖本文示出和描述的不同特征部和部件的任何和所有组合,并且可不受限制地以任何组合使用特征部和部件的任何合适布置方式。因此,应当清楚地理解,无论本文是否具体体现,涉及特征结构和/或部件的任何此类组合的权利要求书旨在在本公开中找到支持。为了帮助专利局和本申请及用于解释本申请所附权利要求书的任何所得专利的任何读者,申请人并不意欲使所附权利要求中的任一项或任何权利要求要素援引35U.S.C.112(f),除非在特定权利要求中明确使用词语“用于......的装置”或“用于......的步骤”。
因此,虽然参照上述实施方案描述了本公开的主题并且在本文中对所公开的实施方案的部件部分之间的结构和结构化相互关系给予了相当的重视,但应当理解,可以构造其他实施方案并且可以在不脱离本发明原则的情况下对所示和所述的实施方案进行许多改变。显然,在阅读和理解前面的具体实施方式之后将对其他方面进行修改和更改。因此,应当清楚地理解,上述描述性问题仅被解释为是对本公开主题的举例说明而非限制。正因为此,意图是将本公开的主题理解为是包括所有此类变型和更改。
Claims (21)
1.一种端构件(604),所述端构件具有纵向轴线(AX)、能够沿相关阻尼器壳体(200)支撑并且尺寸被设计成固定到相关挠性弹簧构件(300),所述端构件(604)包括:
壁(616),所述壁围绕所述纵向轴线(AX)周向延伸并且在第一端(610)和与所述第一端(610)相对的第二端(612)之间纵向延伸,所述壁(616)包括:
侧壁部分(628),所述侧壁部分包括径向面向内的内侧表面部分(662);
多个第一突起(664),所述多个第一突起围绕所述纵向轴线(AX)以彼此周向间隔的关系设置,所述多个第一突起(664)从沿所述侧壁部分(628)朝向第一内边缘(668)向内延伸超过所述内侧表面部分(662),其中第一肩表面部分(666)横向于所述纵向轴线(AX)定向并且面向所述壁(616)的所述第二端(612);和,
多个第二突起(670),所述多个第二突起围绕所述纵向轴线(AX)以彼此周向间隔的关系设置,所述多个第二突起(670)在朝向所述壁(616)的所述第二端(612)的方向上与所述多个第一突起(664)轴向间隔开,所述多个第二突起(670)从沿所述侧壁部分(628)朝向第二内边缘(674)向内延伸超过所述内侧表面部分(662),其中第二肩表面部分(672)横向于所述纵向轴线(AX)定向并且面向所述第一端(610),使得凹槽(676)在所述多个第一突起(664)的所述第一肩表面部分(666)和所述多个第二突起(670)的所述第二肩表面部分(672)之间形成在所述内侧表面部分(662)的内侧。
2.根据权利要求1所述的端构件(604),其中所述多个第二突起(670)中的一个第二突起周向定位在所述多个第一突起(664)中的两个相邻的第一突起之间。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的端构件(604),其中所述多个第二突起(670)中的每个第二突起周向定位在所述多个第一突起(664)中的两个相邻的第一突起之间。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的端构件(604),其中所述内侧表面部分(662)包括围绕所述纵向轴线(AX)以周向间隔的关系设置的多个内侧表面部分(662)。
5.根据权利要求4所述的端构件(604),其中所述壁(616)包括多个狭槽(678),所述多个狭槽在所述内侧表面部分(662)的外侧延伸到所述侧壁部分(628)中,其中所述多个狭槽(678)中的一个狭槽设置在所述多个内侧表面部分(662)中的相邻的内侧表面部分之间。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的端构件(604),其中所述多个第一突起(664)中的每个第一突起周向延伸在第一突起边缘(680)和与所述第一突起边缘(680)相对的第二突起边缘(682)之间。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的端构件(604),其中所述第一肩表面部分(666)周向延伸在所述多个第一突起(664)中的每个第一突起的所述第一突起边缘(680)与所述第二突起边缘(682)之间。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的端构件(604),其中所述多个第二突起(670)中的每个第二突起周向延伸在第一突起边缘(684)和与所述第一突起边缘(684)相对的第二突起边缘(686)之间。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的端构件(604),其中所述第二肩表面部分(672)周向延伸在所述多个第二突起(670)中的每个第二突起的所述第一突起边缘(684)与所述第二突起边缘(686)之间。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的端构件(604),其中所述多个第一突起(664)中的一个第一突起的所述第一内边缘(668)在第一环形扇区(SC1)内限定所述端构件(604)的所述壁(616)的径向最内范围,所述第一环形扇区从所述第一肩表面部分(666)朝向所述端构件(604)的所述第二端(612)轴向延伸。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的端构件(604),其中所述多个第一突起(664)中的每个第一突起的所述第一内边缘(668)在从所述第一肩表面部分(666)轴向延伸的第一环形扇区(SC1)内限定所述端构件(604)的所述壁(616)的径向最内范围,使得多个第一环形扇区(SC1)围绕所述纵向轴线(AX)以彼此周向间隔的关系设置。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的端构件(604),其中所述多个第二突起(670)中的一个第二突起的所述第二内边缘(674)在第二环形扇区(SC2)内限定所述端构件(604)的所述壁(616)的径向最内范围,所述第二环形扇区从所述第二肩表面部分(672)向所述端构件(604)的所述第一端轴向延伸。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的端构件(604),其中所述多个第二突起(670)中的每个第二突起的所述第二内边缘(674)在第二环形扇区(SC2)内限定所述端构件(604)的所述壁(616)的径向最内范围,使得多个第二环形扇区(SC2)围绕所述纵向轴线(AX)以彼此周向间隔的关系设置,所述第二环形扇区从所述第二肩表面部分(672)朝向所述端构件(604)的所述第一端(610)轴向延伸。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的端构件(604),其中所述多个第一环形扇区(SC1)中的每个环形扇区周向设置在所述多个第二环形扇区(SC2)中的两个相邻的环形扇区之间。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的端构件(604),其中所述端构件(604)的所述壁(616)包括压接壁部分(618),所述压接壁部分设置在所述侧壁部分(628)的径向外侧,所述压接壁部分(618)包括尺寸被设计成接纳地接合所述相关挠性弹簧构件(300)的外周表面部分(622)。
16.一种端构件组件(600),所述端构件组件包括:
根据权利要求1至15中任一项所述的端构件(604),所述端构件(604)至少部分地由第一材料形成;和,
带(648),所述带与所述端构件(604)分离,所述带(648)包括至少部分地由第二材料形成的带壁,所述带(648)包括外周表面部分(652)、内周表面部分(650)、第一轴向边缘(654)和第二轴向边缘(656),并且所述带(648)至少部分地设置在所述端构件(604)的所述凹槽(676)内,使得:
所述带壁的所述外周表面部分(652)设置成与所述壁(616)的所述内侧表面部分(662)面对的关系;
所述第一轴向边缘(654)设置成与所述多个第一突起(664)的所述第一肩表面部分(666)面对的关系;并且,
所述第二轴向边缘(656)设置成与所述多个第二突起(670)的所述第二肩表面部分(672)面对的关系。
17.根据权利要求16所述的端构件组件(600),所述端构件组件进一步包括与所述端构件(604)和所述带(648)分离的背衬环(626),所述背衬环(626)设置在所述端构件(604)的所述侧壁部分(628)的径向外侧并且包括由至少不同于所述端构件(604)的所述第一材料的第三材料形成的背衬环壁。
18.根据权利要求16和17中任一项所述的端构件组件(600),所述端构件组件进一步包括沿所述端构件(604)的外部表面(636)固定的端构件外壳(606),所述端构件外壳(606)包括具有外表面(608)的外壳壁(638),所述挠性弹簧构件(300)能够沿所述外表面至少部分地形成滚动凸轮(322)。
19.一种气弹簧和阻尼器组件(AS1),所述气弹簧和阻尼器组件包括:
阻尼器组件(DP1),所述阻尼器组件具有纵向延伸轴线(AX)并且包括:
阻尼器壳体(200),所述阻尼器壳体包括在相对的第一端与第二端(212,214)之间轴向延伸的壳体壁(208),所述壳体壁(208)至少部分地限定容纳一定量的阻尼流体(220)的阻尼室(210);和,
阻尼器杆组件(202),所述阻尼器杆组件包括细长阻尼器杆(216)和沿所述细长阻尼器杆(216)固定的阻尼器活塞(218),所述阻尼器杆组件(202)与所述阻尼器壳体(200)操作地相互接合,用于相对于所述阻尼器壳体往复移位,其中所述阻尼器活塞(218)设置在所述阻尼室(210)内并且所述细长阻尼器杆(216)的至少一部分从所述阻尼器壳体(200)的所述第一端(212)轴向向外突出;和,
气弹簧组件(GS1),所述气弹簧组件被设置成与所述阻尼器组件(DP1)的至少一部分成轴向共延关系,所述气弹簧组件(GS1)包括:
挠性弹簧构件(300),所述挠性弹簧构件围绕所述纵向轴线(AX)周向延伸并且在相对的第一端与第二端(306,308)之间纵向延伸,使得弹簧室(302)至少部分地限定在所述第一端与所述第二端之间;
第一端构件(400;500),所述第一端构件操作地连接到所述细长阻尼器杆(316)和/或操作地固定在所述挠性弹簧构件(300)的所述第一端(306)上,使得它们之间形成基本上不透流体的连接;以及,
根据权利要求1至15中任一项所述的第二端构件(604),所述第二端构件支撑在所述阻尼器壳体(200)上并且操作地固定在所述挠性弹簧构件(300)的所述第二端(308)上,使得它们之间形成基本上不透流体的连接。
20.根据权利要求19所述的气弹簧和阻尼器组件(AS1),其中所述气弹簧组件(GS1)包括根据权利要求16至18中任一项所述的端构件组件(600),其中所述端构件组件(600)包括所述第二端构件(604)。
21.一种悬架系统(100),所述悬架系统包括:
压缩气体系统(108),所述压缩气体系统包括压缩气体源(110;120)和控制装置(112);以及,
至少一个根据权利要求19和20中任一项所述的气弹簧和阻尼器组件(AS1),所述至少一个气弹簧和阻尼器组件设置为通过所述控制装置(112)与所述压缩气体源(110;120)流体连通,使得压缩气体能够选择性地传输进和传输出至少所述弹簧室(302)。
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