CS197893B1

CS197893B1 - Air wave spring

Info

Publication number: CS197893B1
Application number: CS346078A
Authority: CS
Inventors: Stanislav Kucera; Vaclav Bidlas; Vlastimil Jon
Original assignee: Stanislav Kucera; Vaclav Bidlas; Vlastimil Jon
Priority date: 1978-05-29
Filing date: 1978-05-29
Publication date: 1980-05-30

Description

Předmětem vynálezu je vzduchová pružina vlnovcová, zejména vhodná pro motorová vozidla pro odpružení podvozků a sedaček.The subject of the invention is a bellows air spring, particularly suitable for motor vehicles for suspension of bogies and seats.

Vzduchové vlnovcové pružiny jsou známé a mají těleso z pružně poddajného materiálu, například z pryže, na němž jsou zúžením průměru vytvořeny vlnovce. Těleso je na svých otevřených koncích uzavřeno závěrnými víky. Zvláštní nároky z hlediska funkce vzduchové pružiny a zejména její progresivity jsou kladeny na provedení vlastního tělesa, tvořícího pružící část.Air bellows springs are known and have a body of resiliently flexible material, for example rubber, on which bellows are formed by narrowing the diameter. The body is closed at its open ends by closing lids. Particular requirements regarding the function of the air spring, and in particular its progressiveness, are imposed on the design of the body forming the spring part.

Známá provedení vzduchových pružin vlnovcových jsou zpravidla řešena tak, že zúžené části vlnovců jsou opatřeny navléknutými výztužnými kruhovými prstenci, které bývají vytvořeny z ocelových trubek nebo profilově vytvarovaných kruhů. Úkolem těchto kruhových výztužných prstenců je zajištovat tuhost zúžených vlnovcových částí tak, aby při tlakovém působení média byl přenášen pružící účinek do rozšířených Čáatí vlnovců vzduchové pružiny. Tyto výztužné kruhové prstence slouží zčásti jako dorazový člen při zvýšeném propérování pružiny. Nevýhodou těchto známých provedení vzduchových pružin vlnovcových je jednak koroze výztužných prstenců, čímž dochází k narušování stěn pružiny a jednak možnost přístupu nečistot, čímž může dojít k proražení povrchu vzduchové pružiny, s níž je Výztužný prstenec ve styku. K poškození povrchu pružiny může dojít i při častém propérování.Known embodiments of bellows air springs are generally designed such that the tapered portions of the bellows are provided with threaded reinforcing annular rings, which are made of steel tubes or profiled rings. The purpose of these annular reinforcing rings is to provide the stiffness of the tapered bellows portions so that, under the pressure action of the medium, the spring action is transmitted to the expanded bellows parts of the air spring. These reinforcing annular rings serve in part as a stop member when the spring is increased. A disadvantage of these known bellows air springs is the corrosion of the reinforcing rings, which disrupts the spring walls and the possibility of impurities, and the surface of the air spring with which the reinforcing ring is in contact can be punctured. Damage to the spring surface can occur even during frequent washing.

197 893197 893

Jsou také známé vzduchové pružiny, kde zúžená místa vlnovců mají ve stěnách pevně zavulkanizován výztužný prstenec, tvořený členem kruhového průřezu. Tato provedení sice zčásti zlepšují funkční vlastnosti a spolehlivost pružiny, ale jsou náročná z technologicko výrobního hlediska. Navíc není tímto provedením dořeěena a zajištěna možnost dosednutí vlnovců z hlediska dorazů při úplném propérování pružiny. Jiná známá provedení používají prstenců s uzavřenou dutinou a různě tvarovaným povrchem, jako příčnými zářezy a podobně. Tyto jaou rovněž nevýhodné z výrobního hlediska.Air springs are also known where the tapered points of the bellows have a rigidly vulcanized reinforcing ring formed by a circular cross-section member in the walls. While these embodiments partially improve the performance and reliability of the spring, they are technologically demanding. In addition, the possibility of bearing the bellows against the stops when fully springing the spring is not finished and ensured by this embodiment. Other known embodiments use closed cavity rings with differently shaped surfaces, such as transverse notches and the like. These are also disadvantageous from a production point of view.

Podle vynálezu odstraňuje tyto nedostatky vzduchová pružina vlnovcové, která má těleso z pružně poddajného materiálu, například z pryže, na němž jaou zúžením průměru vytvořeny vlnovce a která je na svých otevřených koncích uzavřena závěrnými víky. Podstata vynálezu spočívá v tom, že zúžení tělesa pružiny jsou obepnuta nekovovými výztužnými prstenci a vratnou tvarovou deformací v radiálním a axiálním směru. Výhodně podle vynálezu jaou nekovové výztužné prstence směrem ke své vnitřní ploěe zúženy a směrem k vnější ploěe rozšířeny. Další zlepšeni podle vynálezu spočívá v tom, že nekovové výztužné prstence jsou na své vnitřní a/nebo vnější ploše opatřeny drážkami. Podle dalšího výhodného provedení vynálezu jsou v drážkách, vytvořených na vnější ploše nekovového výztužného prstence, uloženy výztužné členy.According to the invention, these deficiencies are eliminated by a bellows air spring having a body made of a resiliently flexible material, for example rubber, on which bellows are formed by narrowing the diameter and which is closed at its open ends by closing lids. The essence of the invention is that the constrictions of the spring body are surrounded by non-metallic reinforcing rings and reciprocating shape deformation in the radial and axial directions. Advantageously, according to the invention, the non-metallic reinforcing rings are tapered towards their inner surface and widened towards the outer surface. A further improvement according to the invention is that the non-metallic reinforcing rings are provided with grooves on their inner and / or outer surface. According to a further preferred embodiment of the invention, reinforcing members are provided in the grooves formed on the outer surface of the non-metallic reinforcing ring.

Výhodou řešení podle vynálezu je jednak docílení konstrukčního zjednodušeni vzduchové pružiny vlnovcové a jednak snížení možnosti poškození vnějšího povrchu pružiny, zejména při jejím větším propérování. Vedle funkční spolehlivosti v důsledku zvýšení radiální tvarová deformace dochází k větší objemové roztažnosti pružiny a ke zlepšené progresivitě.The advantage of the solution according to the invention is, on the one hand, to achieve a structural simplification of the bellows air spring and, on the other hand, to reduce the possibility of damage to the outer surface of the spring, in particular when it is washed more. In addition to functional reliability due to increased radial shape deformation, there is greater spring expansion and improved progressivity.

Příklad provedení vzduchové vlnovcové pružiny podle vynálezu je znázorněn na připojeném výkresu, na kterém obr. 1 představuje první příklad provedení vzduchové pružiny vlnovcové v osovém řezu, obr. 2 druhý příklad provedení a obr. 3 třetí příklad provedení, rovněž v osovém řezu.An exemplary embodiment of an air bellows spring according to the invention is shown in the accompanying drawing, in which Fig. 1 represents a first exemplary embodiment of an air bellows spring in axial section, Fig. 2 a second exemplary embodiment and Fig. 3 a third exemplary embodiment also in axial section.

Vzduchová pružina vlnovcové má u všech příkladů provedení pryžové těleso 1, na kterém jaou zmenšením vnějšího průměru provedena zúžení 2, kterými jaou vytvořeny vlnovce £. Na každém konci tělesa 1 je vytvořena upevňovací obruba £, která je obepnuta upevňovacím prstencem £. Upevňovací prstenec £ spojuje upevňovací obrubu £ ae závěrným víkem 6 uzavírajícím vnitřní prostor tělesa χ. Závěrná víko 6 má otvor £ pro přívod vzduchu a je zpravidla opatřeno neznázorněnými běžnými upevňovacími prostředky pro upevnění vzduchové pružiny k odpruženým částem.The bellows air spring has in all exemplary embodiments a rubber body 1, on which the constrictions 2 are formed by reducing the outer diameter, with which the bellows 6 are formed. At each end of the body 1, a fastening flange 6 is formed which is surrounded by a fastening ring 6. The fastening ring 6 connects the fastening flange 6 and the closing cap 6 closing the inner space of the body χ. The closure cap 6 has an air inlet opening 6 and is generally provided with conventional fastening means (not shown) for fastening the air spring to the spring-loaded parts.

Zúžení 2 tělesa 1 jsou z vnějšku obepnuta nekovovými výztužnými prstenci 8 s vratnou tvarovou deformací v radiálním i v axiálním směru, které jsou vytvořeny z poddajného materiálu, například z pryže nebo z termoplastů. Nekovový výztužný prstenec 8 u příkladu podle obr. 1 je u svá vnitřní plochy £ zúžen a směrem k vnější ploše JO rozšířen, takže má u tohoto přikladu provedení tvar průřezu lichoběžníka. Vratná tvarová deformace v radiálním i axiálním směru je dána poddajností materiálu v obou směrech. Radiální roztaž197 893 nost tak umožňuje při naplnění pružiny dosáhnout zvýšení vnitřního objemu tělesa 1, což zlepšuje progresivitu a pérový účinek. Toto se projevuje zejména při větších zatíženích a propérování pružiny. Axiální poddajností nekovového výztužného prstence 8 dochází k měkčímu dosedu jednotlivých vlnovců 2· Zúžení a rozšíření na plochách £, 10 napomáhá přizpůsobení prstence 8 při dosednutí vlnovců 2·The constrictions 2 of the body 1 are externally encircled by non-metallic reinforcing rings 8 with reversible shape deformation in both radial and axial direction, which are made of a flexible material, for example rubber or thermoplastics. The non-metallic reinforcing ring 8 in the example of FIG. 1 is tapered at its inner surface 8 and widened towards the outer surface 10, so that in this example it has a trapezoidal cross-sectional shape. The reversible shape deformation in radial and axial direction is given by the material compliance in both directions. Thus, the radial expansion 197 893 allows the internal volume of the body 1 to be increased when the spring is filled, which improves the progressivity and spring action. This is especially evident at higher loads and spring preloading. The axial yielding of the non-metallic reinforcing ring 8 results in a softer bearing of the individual bellows 2.

U příkladu podle obr. 2 je nekovový výztužný prstenec 8 opatřen buá na vnitřní ploše 2 obvodu, nebo na vnější ploše 10, popřípadě na obou plochách 9, 10 obvodovými drážkamiIn the example of FIG. 2, the non-metallic reinforcing ring 8 is provided with either circumferential grooves on the inner circumference surface 2, or on the outer surface 10, or on both surfaces 9, 10

11. Tím dochází ke zvýšení vratné tvarové deformace v axiálním směru.11. This increases the returnable deformation in the axial direction.

U příkladu provedení podle obr. 3 je v drážce 11. vytvořené na vnější obvodové ploše 10 výztužného prstence 8, uložen další výztužný člen 12, tvořený například ocelovým drátem. Tím je naopak vratné tvarová deformace v obou naznačených směrech poněkud omezena, což může být žádoucí pro určitá použiti a zatížení. K vratné tvarové deformaci pak dochází v oblasti materiálu vlastního nekovového výztužného prstence 8 mezi tělesem 1 a výztužným členem 12. Je zřejmé, že výztužný člen 12 může být vytvořen i z jiného materiálu, např. výztuží z kordových vláken, která mohou být do materiálu prstence 8 zavulkanizována podobně jako u klínových řemenů.In the embodiment according to FIG. 3, in the groove 11 formed on the outer circumferential surface 10 of the reinforcing ring 8, a further reinforcing member 12 is formed, for example of steel wire. On the contrary, the reversible shape deformation in both indicated directions is somewhat reduced, which may be desirable for certain applications and loads. The reciprocal deformation then occurs in the material region of the actual non-metallic reinforcing ring 8 between the body 1 and the reinforcing member 12. It will be appreciated that the reinforcing member 12 may also be formed from another material, e.g. vulcanized similarly to V-belts.

Vzduchová pružina podle vynélezu pracuje v podstatě známým způsobem v zapojení do vzduchotlakové soustavy. Jak již tylo v úvodu naznačeno, působí nekovový výztužný prstenec 8 jednak zčásti jako progresivní doraz, přičemž je snížena možnost poškození při větším propérování. Zcela je odstraněna možnost poškození tělesa 1 v důsledku koroze a pružina má větší progresivitu.The air spring according to the invention operates in a generally known manner in connection to an air pressure system. As already indicated in the introduction, the non-metallic reinforcing ring 8 acts partly as a progressive stop, while reducing the possibility of damage in the case of greater perforation. The possibility of damage to the body 1 due to corrosion is completely eliminated and the spring has greater progressivity.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A bellows air spring, in particular for motor vehicles for the suspension of bogies and seats, with a body of resiliently flexible material, for example rubber, on which bellows are formed by narrowing the diameter and which is closed at its open ends by closing lids, the constrictions (2) of the spring body (1) are surrounded by non-metallic reinforcing rings (8) with reciprocating shape deformation in radial and axial direction.

Air spring according to claim 1, characterized in that the non-metallic reinforcing rings (8) are tapered towards their inner surface (9) and widened towards the outer surface (10).

Air spring according to claim 1, characterized in that the non-metallic reinforcing rings (8) are provided with grooves (11) on their inner surface (9) and / or outer surface (10).

Air spring according to claim 3, characterized in that reinforcing members (12) are arranged in the grooves (11) on the outer surface (10) of the non-metallic reinforcing ring (8).