DE112014000876T5

DE112014000876T5 - Endteilbaugruppen sowie Gasfederbaugruppen und Verfahren zur Herstellung derselben

Info

Publication number: DE112014000876T5
Application number: DE112014000876.1T
Authority: DE
Inventors: David D. Jackson; Charlie B. Groover; Jakob B. Cagle
Original assignee: Firestone Industrial Products Co LLC
Current assignee: Firestone Industrial Products Co LLC
Priority date: 2013-02-18
Filing date: 2014-02-18
Publication date: 2015-11-05
Also published as: US9387865B2; WO2014127344A3; US20140230687A1; WO2014127344A2

Abstract

Eine Endteil-Baugruppe, die für eine Befestigung an einem zugeordneten flexiblen Federteil einer zugeordneten Gasfeder-Baugruppe dimensioniert ist. Die Endteil-Baugruppe kann eine Bodenwand und eine in axial beabstandeter Beziehung zur Bodenwand angeordnete Montagewand einschließen. Eine nachgiebige Tragsstruktur ist zwischen der Boden- und der Montagewand angeordnet. Die nachgiebige Tragstruktur schließt mindestens ein nachgiebiges Element ein, das einen nachgiebigen Elementkörper und eine oder mehrere Verstärkungslagen lastomermaterial ausgebildet ist, das mindestens eines von einem Naturkautschuk, ngebettet sind. Starre Elemente können zwischen benachbarten nachgiebigen Elementen angeordnet sein, wenn zwei oder mehr nachgiebige Elemente eingeschlossen sind. Eine Gasfeder-Baugruppe und ein Herstellungsverfahren können eine oder mehrere solcher Endteil-Baugruppen einschließen.

Description

Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der vorläufigen US-amerikanischen Anmeldung Nr. 61/765,873, eingereicht am 18. Februar 2013, deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme mitaufgenommen ist.
HINTERGRUND
Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung betrifft im weitesten Sinn Federvorrichtungen und insbesondere Endteilbaugruppen für rollbalgartige Gasfederbaugruppen, die eine oder mehrere verstärkte elastomere Elemente enthalten. Gasfederbaugruppen und Herstellungsverfahren, die solche Endteile einschließen, sind ebenfalls enthalten.
Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung kann weithin angewandt werden und in Verbindung mit einer Vielzahl von Anwendungen und/oder Umgebungen eingesetzt werden. In einigen Fällen findet der Gegenstand eine besondere Anwendung und Verwendung in Verbindung mit Schienenfahrzeugen und wird hierin unter besonderer Bezugnahme darauf beschrieben. Jedoch wird davon ausgegangen, dass der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung für eine Verwendung in Verbindung mit anderen Anwendungen und Umgebungen ebenfalls geeignet ist.
Ein Aufhängesystem, das beispielsweise in Verbindung mit Kraftfahrzeugen und/oder Rollmaterial-Schienenfahrzeugen verwendet wird, kann ein oder mehrere Federelemente zur Aufnahme von Kräften und Lasten, die mit der Bedienung und Verwendung des entsprechenden Fahrzeugs (z. B. einem Kraftfahrzeug) zusammenhängen, mit dem das Aufhängungssystem operativ verbunden ist, einschließen. Bei solchen Anwendungen gilt es oft als erwünscht, Federelemente zu verwenden, die bei einer niedrigeren Federkonstante betrieben werden, da eine reduzierte Federkonstante bestimmte Leistungsmerkmale, wie z. B. Fahrzeugfahrqualität und Fahrkomfort, günstig beeinflussen können. Das heißt, es ist im Fachgebiet weithin bekannt, dass die Verwendung eines Federelements mit einer höheren Federkonstante (d. h., einer steiferen Feder) eine höhere Menge an Eingangsgrößen (z. B. Straßeneingangsgrößen) an die gefederte Masse überträgt und dass dies bei einigen Anwendungen die gefederte Masse unerwünscht beeinflussen könnte, beispielsweise, indem es zu einer holprigeren, weniger angenehmen Fahrt eines Fahrzeugs führt. Wohingegen die Verwendung von Federelementen mit niedrigeren Federkonstanten (d. h., einer weicheren oder elastischeren Feder) eine geringeren Menge an Eingangsgrößen an die gefederte Masse überträgt.
Ungeachtet der üblichen Verwendung und des gesamten Erfolges herkömmlicher Gasfedervorrichtungen, die ein Endteil mit elastischer Stützstruktur enthalten, wird es als vorteilhaft befunden, Endteile weiterzuentwickeln, die den Stand der Technik von Gasfedervorrichtungen verbessern können, wie beispielsweise durch das Entwickeln von Konstruktionen, die erwünschte Leistungsmerkmale und/oder andere Merkmale bieten können.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG
Ein Beispiel für eine Endteilbaugruppe gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung kann für die Anbringung an einem Ende eines zugehörigen flexiblen Federelements einer zugehörigen Gasfederbaugruppe bemessen sein. Die Endteilbaugruppe kann eine Grundplatte aufweisen, bei der eine Grundplattenwand aus einem im Wesentlichen steifen Material geformt ist und für die Anbringung an eine zugehörige Strukturkomponente bemessen ist. Eine Montageplatte kann in einem Abstand zu Grundplatte angeordnet sein, so dass eine Endteilachse längs dazwischen verläuft. Die Montageplatte kann eine Montageplattenwand aufweisen, die aus einem im Wesentlichen steifen Material geformt und für die Anbringung an einem Ende des zugehörigen Federelements bemessen ist. Eine elastische Stützstruktur kann zwischen der Grundplatte und der Montageplatte befestigt sein. Die elastische Stützstruktur kann ein elastisches Element sein, das einen Körper aufweist, der zumindest teilweise aus einem elastischen Material gebildet ist, und mindestens eine Verstärkungslage, die zumindest teilweise innerhalb des Körpers eingebettet ist.
Ein Beispiel für eine Gasfederbaugruppe in gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung kann ein flexibles Federelement mit einer Längsachse sein, das zwischen einem ersten Ende und einem dem ersten Ende entgegengesetzten zweiten Ende verläuft. Das flexible Federelement kann derart peripher um die Längsachse verlaufen, dass eine Federkammer zumindest teilweise durch das flexible Federelement zwischen dem ersten und zweiten Ende gebildet wird. Ein Endteil kann über das erste Ende des flexiblen Federelements verlaufen und kann derart an dem flexiblen Federelement befestigt sein, dass dadurch eine im Wesentlichen flüssigkeits-dichte Dichtung gebildet wird. Eine Endteilbaugruppe kann eine Grundplatte, eine Montageplatte und eine elastische Stützstruktur einschließen. Die Grundplatte kann eine Grundplattenwand aufweisen, die aus einem im Wesentlichen steifen Material gebildet und für die Anbringung an einer zugehörigen Strukturkomponente bemessen ist Die Montageplatte kann eine Montageplattenwand aufweisen, die aus einem im Wesentlichen steifen Material geformt und für die Anbringung an einem Ende des zugehörigen flexiblen Federelements bemessen ist. Die elastische Stützstruktur kann zwischen der Grundplatte und der Montageplatte befestigt sein. Die elastische Stützstruktur kann ein elastisches Element sein, das einen Körper aufweist, der zumindest teilweise aus einem elastischen Material gebildet ist, und mindestens eine Verstärkungslage, die zumindest teilweise innerhalb des Körpers eingebettet ist. Die mindestens eine Verstärkungslage kann operativ sein, um eine radial nach außen gerichtete Ausdehnung des mindestens einen elastischen Elements bei Druckeinwirkung durch die Gasfederbaugruppe zu begrenzen.
Ein Beispiel für ein Aufhängesystem gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung kann ein druckbeaufschlagtes Gassystem aufweisen, das eine druckbeaufschlagte Gasquelle und eine Steuervorrichtung beinhalten kann. Das Aufhängesystem kann außerdem zumindest eine Gasfederbaugruppe gemäß dem vorstehenden Absatz aufweisen, die durch die Steuervorrichtung derart in Fluidaustausch mit der druckbeaufschlagten Gasquelle steht, dass das druckbeaufschlagte Gas selektiv in die Federkammer der mindestens einen Gasfederbaugruppe hinein und aus dieser heraus geleitet werden kann.
Ein Beispiel für ein Verfahren zur Herstellung einer Gasfederbaugruppe gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung kann die Bereitstellung eines flexiblen Federelements mit einer Längsachse umfassen. Das flexible Federelement kann zwischen einem ersten Ende und einem dem ersten Ende entgegengesetzten zweiten Ende verlaufen. Das flexible Federelement kann derart peripher um die Längsachse verlaufen, dass eine Federkammer zumindest teilweise durch das flexible Federelement zwischen dem ersten und zweiten Ende gebildet wird. Das Verfahren kann außerdem das Bereitstellen eines Endteils und das Befestigen des Endteils über das erste Ende des flexiblen Federelements derart, dass eine im Wesentlichen flüssigkeitsdichte Dichtung zwischen dem Endteil und dem flexiblen Federelement gebildet wird, umfassen. Das Verfahren kann ferner das Bereitstellen einer Endteil-baugruppe einschließen, die eine Grundplatte, eine Montageplatte und eine elastische Stützstruktur umfasst. Die Grundplatte kann eine Grundplattenwand aufweisen, die aus einem im Wesentlichen steifen Material gebildet und für die Anbringung an einer zugehörigen Strukturkomponente bemessen ist Die Montageplatte kann eine Montageplattenwand aufweisen, die aus einem im Wesentlichen steifen Material geformt und achsial beabstandeter Beziehung zur Grundplatte angeordnet ist, wobei die elastische Stützstruktur zwischen der Grundplatte und der Montageplatte angeordnet ist. Die elastische Stützstruktur kann ein elastisches Element sein, das einen Körper aufweist, der zumindest teilweise aus einem elastischen Material gebildet ist, und mindestens eine Verstärkungslage, die zumindest teilweise innerhalb des Körpers eingebettet ist. Die mindestens eine Verstärkungslage kann operativ sein, um eine radial nach außen gerichtete Ausdehnung des mindestens einen elastischen Elements bei Druckeinwirkung durch die Gasfederbaugruppe zu begrenzen. Das Verfahren kann außerdem das Befestigen der Endteilbaugruppe über das zweite Ende des flexiblen Federelements hinweg umfassen, so dass eine im Wesentlichen flüssigkeitsdichte Dichtung zwischen der Endteilbaugruppe und dem flexiblen Federelement gebildet wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Schienenfahrzeugs, das ein Aufhängesystem in gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung einschließt.
2 ist eine vergrößerte schematische Darstellung einer der Rahmen-Rad-Baugruppen des in 1 abgebildeten Schienenfahrzeugs.
3 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels eines pneumatischen Gassystems, das operativ mit dem in 1 abgebildeten Aufhängesystem des Schienenfahrzeugs verbunden ist.
4 ist eine Querschnittsansicht einer Gasfederbaugruppe, die ein Beispiel eines Endteils gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung einschließt, wobei der Querschnitt entlang der Linie 4-4 in 2 erfolgt.
5 ist eine Seitenansicht, mit teilweisem Querschnitt, eines Abschnitts des in 4 abgebildeten Endteils.
6 ist eine Seitenansicht, mit teilweisem Querschnitt, eines Abschnitts eines weiteren Beispiels eines Endteils gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung.
7 ist ein Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung einer Gasfederbaugruppe, die eine Endteilbaugruppe gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung einschließt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nunmehr unter Bezugnahme auf die Zeichnungen sei klargestellt, dass die Abbildungen dem Zwecke einer Veranschaulichung von Beispielen des Gegenstands der vorliegenden Offenbarung dienen und nicht einschränkend wirken sollen. Des Weiteren versteht sich, dass die Abbildungen nicht maßstabsgetreu sind und dass Abschnitte bestimmter Merkmale und/oder Elemente aus Gründen der Übersichtlichkeit und des leichteren Verständnisses wegen möglicherweise überzeichnet sind.
Die 1 und 2 stellen ein Beispiel eines Fahrzeugs dar, das ein Aufhängesystem gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung einschließt, wie beispielsweise ein Fahrzeug 100, das für eine Bewegung entlang eines Gleises TRK konzipiert oder anderweitig verschiebbar ist, wobei das Gleis TRK zumindest teilweise durch Schienen RLS einer unbestimmten Länge gebildet wird. Es versteht sich, dass der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung weithin für eine große Vielzahl an Anwendungen geeignet ist und dass das Schienenfahrzeug 100 lediglich ein Beispiel einer geeigneten Anwendung darstellt. Das Schienenfahrzeug 100 wird als ein Vertreter der Rollmaterialfahrzeuge (z. B. ein Triebwagen) statt einer Lokomotive bzw. einem Fahrantriebsfahrzeug dargestellt. Jedoch ist dies lediglich beispielhaft und soll nicht einschränkend wirken.
Das Schienenfahrzeug 100 weist einen Fahrzeugkörper 102 auf, der auf einem bzw. mehreren Rahmen-Rad-Baugruppen 104 gelagert ist, von denen zwei in 1 abgebildet sind. In einigen Fällen werden Rahmen-Rad-Anordnungen 104 möglicherweise als „Unterwagen”, „Schienendrehgestelle” oder einfach „Drehgestelle” bezeichnet, und diese Bezeichnungen können hier austauschbar verwendet werden. Die Drehgestelle 104 werden als in Richtung einander entgegengesetzter Enden 106 und 108 von Schienenfahrzeug 100 angeordnet dargestellt.
Die Drehgestelle 104 werden in den 1 und 2 als einen Rahmen 110 sowie ein bzw. mehrere Radsätze 112 umfassend dargestellt, wobei letztere üblicherweise durch eine Achse 114 und ein Paar voneinander beabstandeten Rädern 116 gebildet werden. Normalerweise umfassen die Drehgestelle 104 mindestens zwei Radsätze, beispielsweise wie die in den 1 und 2 abgebildeten, die operativ mit dem Rahmen derart verbunden sind, dass die Räder entlang der Schienen RLS von Gleis TRK rollen können. In vielen Fällen ist eine Hauptaufhängungsbaugruppe (nicht abgebildet) operativ zwischen den Radsätzen und dem Rahmen verbunden, um eine relative Bewegung dazwischen zu ermöglichen. Die Drehgestelle 104 werden außerdem als ein Nebenaufhängesystem 118 umfassend, das mindestens eine Gasfederbaugruppe aufweist, abgebildet. In der in den 1–3 abgebildeten beispielhaften Anordnung weisen die Drehgestelle 104 zwei Gasfederbaugruppen 120 auf, die operativ zwischen dem Rahmen 110 und dem Fahrzeugkörper 102 verbunden sind, um eine relative Bewegung dazwischen zu ermöglichen.
Schienenfahrzeuge, wie beispielsweise das Schienenfahrzeug 100, umfassen üblicherweise ein Bremssystem, bei dem ein oder mehrere Bremsen operativ mit jedem Radsatz verbunden sind. In der beispielhaften Anordnung in den 1 und 2 werden zwei Bremsen 122 als operativ mit jedem der Radsätze 112 verbunden dargestellt, wobei eine Bremse angrenzend an jedes Rad 116 angeordnet ist. Jedoch versteht sich, dass alternativ auch andere Anordnungen verwendet werden können.
Des Weiteren weisen Schienenfahrzeuge, wie beispielsweise das Schienenfahrzeug 100, üblicherweise mindestens ein Pneumatiksystem auf, das operativ damit verbunden ist. In vielen Fällen können Komponenten des einen bzw. der mehreren Pneumatiksysteme entlang der Länge eines Zugs verteilt werden, der aus mehreren Schienenfahrzeugen gebildet wird, wie einem oder mehreren Fahrantriebslokomotiven und einem oder mehreren Rollmaterialfahrzeugen beispielsweise. In solchen Fällen weist jedes einzelne Schienenfahrzeug einen bzw. mehrere Abschnitte des Pneumatiksystems auf. Üblicherweise ist bzw. sind diese(r) eine bzw. mehreren Abschnitte nacheinander miteinander verbunden, um ein gesamtes Pneumatiksystem eines Zugs zu bilden.
Typische Pneumatiksysteme weisen zwei oder mehrere separat steuerbare Abschnitte auf, wie ein Pneumatikbremssystem, das operativ mit den Fahrzeugbremsen (z. B. den Bremsen 122) verbunden ist, und ein Pneumatikzufuhrsystem, das operativ mit anderen pneumatisch betätigten Vorrichtungen des Schienenfahrzeugs verbunden ist, wie beispielsweise dem Nebenaufhängesystem. Daher weisen die Schienenfahrzeuge üblicherweise eine eigene Leitung für jedes dieser beiden Systeme auf. Solche Leitungen verlaufen normalerweise längs entlang des Fahrzeugkörpers und werden oft getrennt als Bremsrohr und Zufuhrrohr bezeichnet.
3 veranschaulicht ein Beispiel eines Pneumatiksystems 124, das operativ mit dem Schienenfahrzeug 100 verbunden ist und ein Bremssystem (nicht beziffert) aufweist, bei dem ein Bremsrohr 126 in Fluidaustausch mit zumindest den Bremsen 122 (1 und 2) steht, und einem Pneumatikzufuhrsystem (nicht beziffert) mit einem Zufuhrrohr 128, die in Fluidaustausch mit zumindest den Gasfederbaugruppen 120 des Nebenaufhängesystems 118 steht. Es ist ersichtlich und versteht sich, dass das Pneumatiksystem 124 eine große Vielzahl von anderen Komponenten und Vorrichtungen einschließt. Beispielsweise kann das Bremssystem ein oder mehrere Isolationsventile 130 aufweisen, die fluidisch entlang des Bremsrohrs 126 verbunden sein können. Als weitere Beispiele kann das Pneumatikzufuhrsystem ein oder mehrere Isolationsventile 132, einen oder mehrere Filter 134 und/oder ein oder mehrere Rückschlagventile 136 (die alternativ als Einwegventile oder Rückflusssperren bezeichnet werden) aufweisen. Das Pneumatikzufuhrsystem kann außerdem ein oder mehrere Reservoirs oder andere druckbeaufschlagte Gasspeichervorrichtungen aufweisen. In der in 3 abgebildeten Anordnung beispielsweise schließt das Pneumatikzufuhrsystem ein Reservoir 138 auf, das operativ zum Speichern einer Menge Druckgases zur Verwendung für die Zufuhr an Gasfederbaugruppen 120 des Nebenaufhängesystems dient, sowie ein Reservoir 140, das operativ zum Speichern einer Menge Druckgases zur Verwendung als Hilfsreservoir des Bremssystems dient.
Allgemein sind bestimmte Komponenten des Bremssystems, wie beispielsweise die Bremsen 122, sowie bestimmte Komponenten des Pneumatikzufuhrsystems durch eines der Drehgestelle 104 von Schienenfahrzeug 100 gestützt oder anderweitig operativ damit verbunden. Beispielsweise können die Zufuhrleitungen 142 fluidisch die Drehgestelle 104 mit dem Pneumatikzufuhrsystem verbinden. Die Zufuhrleitungen 142 werden als fluidisch mit einem oder mehreren Niveau-Regelventilen 144 verbunden dargestellt, welche operativ mit den Gasfederbaugruppen 120 verbunden sein, wie beispielsweise über Gasleitungen 146, und selektiv betätigt werden können, um Druckgas in die Gasfederbaugruppen hinein und aus diesen heraus zu leiten. In einigen Fällen kann eine Druckgasspeichervorrichtung bzw. -reservoir 148 optional fluidisch entlang der Gasleitung 146 zwischen dem Niveau-Regelventil 144 und der Gasfederbaugruppe 120 verbunden sein. Des Weiteren kann eine Querstromleitung 150 optional in Fluidaustausch zwischen zwei oder mehreren Gasleitungen 146 verbunden sein. In einigen Fällen kann ein Regelventil 152, wie beispielsweise ein Duplex-Rückschlagventil, fluidisch entlang der Querstromleitung 150 verbunden sein, wie beispielsweise in 3 dargestellt ist.
Ein Beispiel für eine Gasfederbaugruppe gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung, der beispielsweise zur Verwendung als eine oder mehrere Gasfederbaugruppen 120 in den 1–3 geeignet ist, wird als Gasfederbaugruppe 200 in 4 abgebildet. Die Gasfederbaugruppe weist eine Längsachse AX auf und schließt ein Endteil 202, ein längs vom Endteil 202 beabstandetes Endteil 204 und ein flexibles Federelement bzw. Manschette 206 ein, das peripher um die Längsachse verläuft und zwischen den Endteilen befestigt ist, um zumindest teilweise eine Federkammer 208 zu bilden.
Die Gasfederbaugruppe 200 kann auf jede beliebige geeignete Weise zwischen miteinander verbundener gefederter und ungefederter Masse eines zugehörigen Fahrzeugs angeordnet sein. Beispielsweise kann ein Endteil operativ mit einer verbundenen gefederten Masse verbunden sein, wobei das andere Endteil in Richtung der zugehörigen ungefederten Masse angeordnet und damit operativ verbunden ist. In der in 4 dargestellten Ausführungsform beispielsweise ist das Endteil 202 auf oder entlang einer Strukturkomponente SC1, wie beispielsweise einem zugehörigen Fahrzeugkörper 102 in 1, befestigt und kann daran auf jede beliebige geeignete Weise befestigt werden. Als ein weiteres Beispiel ist das Endteil 204 auf oder entlang einer Strukturkomponente SC2, wie beispielsweise einem zugehörigen Schienendrehgestell 104 in den 1 und 2, befestigt und kann daran auf jede beliebige geeignete Weise befestigt werden.
In der beispielhaften Anordnung in 4 wird das Endteil 202 als in Form einer oberen Platte mit einer Plattenwand 210, die einander entgegengesetzte Flächen 212 und 214 aufweist, vorliegend dargestellt, so dass eine Plattenhöhe (nicht bezeichnet) zumindest teilweise dazwischen gebildet wird. Die Plattenwand 210 wird als im Allgemeinen eben und nach außen hin zu einem Außenumfang 216 verlaufend dargestellt. In einigen Fällen kann die Plattenwand 210 eine allgemein kreisförmige Form aufweisen. Daher kann in einigen Fällen eine Außenumfangsfläche 218, die in eine Höhenrichtung verläuft, eine allgemein kreisförmige Form aufweisen. Eine Durchgangsfläche 220 bildet zumindest teilweise einen Gasdurchgangskanal 222, der durch das Endteil verläuft, so dass Druckgas in die Federkammer 208 hinein und aus dieser heraus geleitet werden kann, wie beispielsweise über ein Pneumatiksystem 124 (3). In einigen Fällen kann das Endteil einen Vorsprung bzw. runden Überstand 224 aufweisen, der von der Plattenwand 210 in Längsrichtung verläuft. In der in 4 abgebildeten beispielhaften Anordnung verläuft der Vorsprung 224 von der Federkammer 208 achsial nach außen.
Wie vorstehend erwähnt, können ein oder mehrere Befestigungsvorrichtungen (nicht abgebildet) verwendet werden, um die Endteile der Gasfederbaugruppe an den entsprechenden Strukturkomponenten zu befestigen bzw. anderweitig miteinander zu verbinden. In einigen Fällen kann der Vorsprung 224 eine Außenfläche 226 aufweisen, die für eine Aufnahme innerhalb eines Kanals bzw. eines Montagelochs MHL, das durch die Strukturkomponente SC1 verläuft, bemessen ist. Des Weiteren können optional ein oder weitere Dichtelement(e) 228 enthalten sein, die beispielsweise zwischen dem Endteil und der Strukturkomponente angeordnet sind oder anderweitig zumindest eine im Wesentlichen flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen dem Vorsprung 224 und Montageloch MHL bilden. In einigen Fällen kann die Strukturkomponente SC1 optional zumindest teilweise ein Außenreservoir bilden, das zum Speichern einer Menge an Druckgas geeignet ist.
Die flexible Manschette 206 kann jede beliebige Größe, Form, Konstruktion und/oder Konfiguration aufweisen. Beispielsweise kann die flexible Manschette 206 eine flexible Wand 230 aufweisen, die zumindest teilweise aus einer oder mehreren Schichten oder Lagen (nicht bezeichnet) elastomeren Materials (z. B. Naturkautschuk, synthetischem Kautschuk und/oder thermoplastischem Elastomer) gebildet ist, und kann optional eine oder mehrere Lagen bzw. Schichten an Faserverstärkungsmaterial (nicht dargestellt) aufweisen, wie beispielsweise in Form eines Streifens, einer Bahn und/oder einer Stoffschicht. Die flexible Wand 230 wird so dargestellt, dass sie in Längsrichtung zwischen einander entgegengesetzten Enden 232 und 234 verläuft. In einigen Fällen kann die flexible Wand 230 optional einen Befestigungswulst einschließen, der entlang entweder eines oder beider Enden 232 und 234 angeordnet ist. In der in 4 dargestellten Anordnung werden die Befestigungswulste 236 und 238 als jeweils entlang der Enden 232 und 234 angeordnet dargestellt. In einigen Fällen können die Befestigungswulste optional ein Verstärkungselement aufweisen, wie beispielsweise einen endlosen ringförmigen Wulstdraht 240.
Es versteht sich, dass die Enden der flexiblen Manschette 206 auf den Endteilen 202 und 204 auf jede beliebige geeignete Weise befestigt oder anderweitig miteinander verbunden werden können. Beispielsweise kann die Gasfederbaugruppe 200 ein oder mehrere Wulsthalteelemente aufweisen, die zumindest einen Abschnitt der flexiblen Manschette greifen und die flexible Manschette in im Wesentlichen flüssigkeitsdichtem Eingriff mit dem entsprechenden Endteil (z. B. Endteil 202) halten. In der in 4 dargestellten Anordnung steht das Ende 232 der flexiblen Wand 230 in aneinanderstoßendem Eingriff mit der Fläche 214 der Plattenwand 210. Ein Wulsthalteelement in Form eines endlosen ringförmigen Wulstdrahts 242 ergreift zumindest einen Abschnitt von Befestigungswulst 236 und wird als auf bzw. entlang der Plattenwand 210 mittels mehrerer Befestigungs-vorrichtungen angebracht abgebildet. In der dargestellten Anordnung umfassen die mehreren Befestigungsvorrichtungen mit Gewinde versehene Befestigungsmittel 244, die durch Montagelöcher (nicht beziffert) im Wulstring 242 verlaufen und durch entsprechende Montagelöcher (nicht beziffert) in der Plattenwand 210. Eine Sicherungsscheibe (nicht beziffert) und eine mit Gewinde versehene Mutter 246 sind entlang jedes der mit Gewinde versehenen Befestigungsmittel aufgenommen und greifen operativ mit diesen ineinander, um den Wulstring 242 in aneinanderstoßendem Eingriff entlang der Fläche 214 der Plattenwand 210 zu befestigen. Es versteht sich jedoch, dass alternativ auch andere Haltevorrichtungen verwendet werden können.
Das Endteil 204 wird in den 4 und 5 als ein Beispiel eines Endteils gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung abgebildet. Das Endteil 204 kann eine Montageplatte 248, eine Grundplatte 250 und eine elastische Stützstruktur 252 aufweisen, die operativ zwischen den Platten 248 und 250 verbunden ist. Es versteht sich, dass die Montageplatte und die Grundplatte jede beliebige geeignete Größe, Form, Konfiguration und/oder Konstruktion aufweisen können. Beispielsweise kann die Montageplatte 248 einen Endwandabschnitt 254 aufweisen, der quer zur Achse AX angeordnet ist und radial nach außen zu einem Außenumfangsrand bzw. -fläche 256 verläuft. Die Montageplatte 248 kann außerdem einen Montagewandabschnitt 258 aufweisen, der von der Außenumfangs-fläche 256 von Endwandabschnitt 254 radial nach innen verläuft und von da aus achsial in Richtung von Endteil 202 hervorsteht.
Die Montageplatte 248 schließt außerdem die Innen- und Außenseiten 260 und 262 ein Flächenabschnitte (nicht einzeln beziffert) aufweisen, die entlang der Wandabschnitte 254 und 258 angeordnet sind. Die Innenflächenabschnitte, die entlang des Endwandabschnitts 254 und Montageendabschnitts 258 angeordnet sind, können zumindest teilweise einen Montagesitz (nicht bezeichnet) für den Aufnahmeeingriff von Befestigungswulst 238 der flexiblen Wand 230 bilden. In der in 4 dargestellten Anordnung ist der Befestigungswulst 238 unter Drucksitz entlang des Montagewandabschnitts 258 eingesetzt und steht in aneinanderstoßendem Eingriff mit dem Endwandabschnitt 254, so dass eine im Wesentlichen flüssigkeitsdichte Dichtung mit zumindest einem der Wandabschnitte gebildet wird. Es versteht sich jedoch, dass alternativ auch andere Konfigurationen und/oder Anordnungen verwendet werden können.
Die flexible Wand 230 verläuft vom Montagewandabschnitt 258 radial nach außen, entlang des Endwandabschnitts 254 und über die Außenumfangsfläche 256 hinaus, so dass eine Rollfalte 264 entlang der flexiblen Wand gebildet wird. Es versteht sich, dass die Rollfalte 264 entlang des Äußeren von Endteil 204 auf herkömmliche Weise verschoben werden kann, wenn die Gasfederbaugruppe zwischen dem ausgefahrenen und dem zusammengestauchten Zustand hin- und herwechselt, wie dies während des dynamischen Betriebs erfolgen kann. Des Weiteren versteht sich, dass das Äußere des Endteils jede beliebige geeignete Größe, Form und/oder Konfiguration aufweisen kann, wie dies beispielsweise zum Bereitstellen einer oder mehreren erwünschter Leistungsmerkmale nützlich sein kann.
Die Grundplatte 250 kann einander entgegengesetzt liegende Flächen 266 und 268 aufweisen, wobei die Fläche 266 in Richtung der elastischen Stützstruktur 252 angeordnet ist und die Fläche 268 in Richtung der Strukturkomponente SC2 angeordnet ist. Die Grundplatte 250 kann außerdem eine oder mehrere Befestigungsmerkmale aufweisen, die für ein operatives Verbinden der Grundplatte mit einer zugehörigen Strukturkomponente (z. B. der Strukturkomponente SC2) geeignet sind. In der in 4a gebildeten Anordnung schließt beispielsweise das Befestigungsmerkmal eine mit Gewinde versehenen Stiftschraube 270 ein, die entlang der Fläche 268 in einer dem Endteil 202 entgegengesetzten Richtung achsial nach außen hervorsteht und durch ein Montageloch MHL in der Strukturkomponente SC2 verläuft. Eine mit Gewinde versehene Mutter 272 wird als in die mit Gewinde versehene Stiftschraube eingreifend dargestellt, um das Endteil 204 entlang der Strukturkomponente zu befestigen. Jedoch versteht sich, dass alternativ auch andere Anordnungen verwendet werden können.
Wie vorstehend angegeben, wird die Montageplatte 248 auf der Grundplatte 250 durch die elastische Stützstruktur 252 gelagert, die jede beliebige Größe, Form, Konfiguration und/oder Konstruktion aufweisen kann. In einer bevorzugten Anordnung kann die elastische Stützstruktur mindestens ein elastisches Element aufweisen, das durch eine oder mehrere Verstärkungsschichten oder -lagen verstärkt wird. In einer mehr bevorzugten Anordnung kann die elastische Stützstruktur mindestens ein steifes Element und mindestens ein vergleichsweise elastisches Element aufweisen, die durch eine oder mehrere Verstärkungsschichten oder -lagen verstärkt werden, wobei das mindestens eine steife Element und das mindestens eine vergleichsweise elastische Element in serieller Beziehung zueinander gestapelt, in Sandwichform oder anderweitig angeordnet sein können. Des Weiteren kann in einer bevorzugten Anordnung das mindestens eine elastische Element aus einem elastomeren Material (z. B. Naturkautschuk, synthetischem Kautschuk und/oder thermoplastischem Elastomer) gebildet sein, das durch eine oder mehrere Verstärkungsschichten oder -lagen verstärkt ist. In einer solchen bevorzugten Anordnung kann das mindestens eine steife Element, sofern enthalten, auf einem Metall (z. B. Stahl und/oder Aluminium) oder steifem Thermoplast (z. B. Polyamid) gebildet sein. Des Weiteren kann in einer bevorzugten Anordnung, und sofern enthalten, das eine oder mehrere steife Element dauerhaft aneinander befestigt sein (d. h., nicht ohne Beschädigung, Zerstörung oder erhebliche Änderung mindestens eines Komponententeils lösbar) befestigt sein.
Es versteht sich, dass jede beliebige geeignete Menge an steifen und elastischen Elementen verwendet werden kann, wie beispielsweise eine Menge in einem Bereich von null bis zwanzig steifen Elementen und einer Menge in einem Bereich von eins bis einundzwanzig steifen Elementen. Des Weiteren versteht sich, dass die steifen und elastischen Elemente hier als mit zumindest ungefähr kreisförmigen Innen- und Außenformen versehen dargestellt werden, die zu ungefähr zylindrischen Innen- und Außenformen des Endteils führen. Es sei jedoch darauf hingewiesen und klargestellt, dass eine solche Konfiguration lediglich Beispielcharakter trägt und dass alternativ jede beliebige andere Form und/oder Konfiguration verwendet werden kann, wie beispielsweise eine nicht kreisförmige Innen- oder Außenumfangsform (z. B. oval, polygonal, unregelmäßig) der steifen und/oder elastischen Elemente und/oder eine Konfiguration steifer und elastischer Elemente, die zu einer nicht zylindrischen (z. B. kegelstumpfförmigen) Innen- oder Außenumfangsform des Endteils führen kann.
In der in 4 und 5 gezeigten beispielhaften Anordnung schließt die nachgiebige Tragstruktur 252 eine Vielzahl starrer Elemente, welche die starren Elemente 274 und 276 einschließen, und eine Vielzahl nachgiebiger Elemente, welche die nachgiebigen Elemente 278, 280 und 282 einschließen, ein. Das starre Element 274 ist als gegenüberliegende Oberflächen 284 und 286 besitzend gekennzeichnet, und das starre Element 276 ist als gegenüberliegende Oberflächen 288 und 290 besitzend gekennzeichnet. In der in 4 und 5 gezeigten Konfiguration sind die starren Elemente 274 und 276 aus dünnwandigem Material ausgebildet und besitzen ein im Wesentlichen planes Querschnittsprofil. Zusätzlich schließen die starren Elemente eine äußere periphere Oberfläche oder Kante 292 und eine innere Oberfläche oder Kante 294 ein, die zumindest teilweise eine Öffnung (nicht nummeriert) durch die starren Elemente definiert.
Das nachgiebige Element 278 ist am Seitenoberflächenabschnitt 262 der Montageplatte 248 und der Oberfläche 284 des starren Elements 274 befestigt. Das nachgiebige Element 280 ist an der Oberfläche 286 des starren Elements 274 und der Oberfläche 288 des starren Elements 276 befestigt. Das nachgiebige Element 282 ist an der Oberfläche 290 des starren Elements 276 und der Oberfläche 266 der Grundplatte 250 befestigt. Wie vorstehend erläutert, wird ersichtlich sein, dass die nachgiebigen Elemente an den starren Elementen ebenso wie an der Montage- und Grundplatte in einer geeigneten Weise angebracht werden können. In einer bevorzugten Anordnung sind im Wesentlichen fluiddichte Gefüge oder Verbindungen zwischen dem nachgiebigen Element 278, der Montageplatte 248 und dem starren Element 274, zwischen dem nachgiebigen Element 280 und den starren Elementen 274 und 276 sowie zwischen dem nachgiebigen Element 282, dem starren Element 276 und der Grundplatte 250 ausgebildet. In manchen Fällen können solche im Wesentlichen fluiddichten Gefüge oder Verbindungen mittels eines oder mehrerer Prozesse ausgebildet sein und/oder können die Verwendung von einer oder mehreren Behandlungen und/oder einem oder mehreren Materialien einschließen. Nicht einschränkende Beispiele geeigneter Prozesse können Gießen, Kleben, Härten und/oder Vulkanisieren einschließen
Zusätzlich sind die nachgiebigen Elemente 278, 280 und 282 als äußere periphere Oberflächen 296 und innere Oberflächen 298 einschließend gezeigt, die zumindest teilweise eine Öffnung definieren, die sich durch die nachgiebigen Elemente hindurch erstreckt. Eine Kammer 300 kann innerhalb des Endteils 204 ausgebildet sein, die im Wesentlichen fluiddicht ist und ein Menge unter Druck stehenden Gases bei einem gewünschten Druck für eine ausgedehnte Zeitdauer beinhalten kann, wie zum Beispiel eine Dauer von Stunden, Tagen, Wochen oder Monaten. In manchen Fällen kann ein Oberflächenabschnitt 302 der Montageplatte 248 zumindest teilweise einen Durchlass 304 definieren, durch den die Federkammer 208 und die Kammer 300 fluidtechnisch miteinander kommunizieren können. In manchen Fällen kann der Durchlass 304 von ausreichender Größe sein, sodass die Kammern 208 und 300 im Wesentlichen als ein einziges Volumen von unter Druck stehendem Gas fungieren.
Im Allgemeinen neigen nachgiebige Elemente, wie zum Beispiel die nachgiebigen Elemente 278, 280 und 282, dazu, unter axial zusammenpressenden Lastbedingungen in eine zumindest radial nach außen weisende Richtung zu fließen oder eingefedert zu werden. Insofern können ein oder mehrere nachgiebige Elemente eines Endteils gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung einen Körper einschließen, der zumindest teilweise aus einer Menge an Elastomermaterial und einer oder mehreren Verstärkungslagen oder -schichten ausgebildet ist, die in der Lage sein können, eine radial nach außen weisende Ausdehnung des Körpers zu begrenzen oder anderweitig einzuschränken, um dadurch dazu beizutragen, die gesamte axiale Einfederung und die Federkonstante des nachgiebigen Elements zu regeln oder zu steuern. Als ein Beispiel kann ein nachgiebiges Element eine Menge von Verstärkungslagen innerhalb eines Bereichs von einer (1) bis zu fünfzig Verstärkungslagen einschließen.
In der in 4 und 5 gezeigten Anordnung sind zum Beispiel die nachgiebigen Elemente 278, 280 und 282 als einen Körper 306 und eine Vielzahl von Verstärkungslagen 308 einschließend gezeigt, die zumindest teilweise innerhalb des Körpers 306 eingebettet sind und sich der äußeren peripheren Oberfläche 296 benachbart peripher um eine Achse AX erstrecken. In manchen Fällen können eine oder mehrere der Verstärkungslagen 308 einen endlosen Kreisring ausbilden, der sich axial durch den Körper 306 erstreckt.
Wie vorstehend angegeben, kann der Körper aus jedem geeigneten Material oder jeder Kombination geeigneter Materialien ausgebildet sein, die in der Lage sind, zu den gewünschten Leistungs-Charakteristika des nachgiebigen Elements beizutragen. Beispiele geeigneter Materialien können Kautschuk, wie zum Beispiel Natur- oder Synthetikkautschuk, und thermoplastische Elastomere, wie zum Beispiel Polyurethane, einschließen. Zusätzlich wird ersichtlich sein, dass die eine oder mehreren Verstärkungslagen aus jedem geeigneten Material oder jeder geeigneten Kombination von Materialien konstruiert sein können, das oder die in der Lage sind, zu den gewünschten Leistungs-Charakteristika des nachgiebigen Elements beizutragen, und vorzugsweise einen oder mehrere Verstärkungscorde einschließen. Der eine oder die mehreren Verstärkungscorde können von jedem geeigneten Typ, jeder geeigneten Art und/oder jeder geeigneten Konstruktion sein und aus jedem geeigneten Material oder jeder geeigneten Kombination von Materialien ausgebildet sein, wie beispielsweise ein Gewebe oder nicht gewebte (z. B. schußfadenlose) Corde. Zum Beispiel können der eine oder die mehreren Verstärkungscorde die Form von Monofilamenten oder verdrehten Seilen oder Fasern annehmen. Zusätzlich könnten der eine oder die mehreren Verstärkungscorde zum Beispiel aus Naturfasern (z. B. Baumwollgarn) oder Polymerfilamenten (z. B. Nylon oder Aramidcorde) ausgebildet sein.
Es wird ersichtlich sein, dass der eine oder die mehreren Verstärkungscorde der einen oder mehreren Verstärkungslagen in jeder geeigneten Anordnung und oder Konfiguration angeordnet sein können. Zum Beispiel können die Verstärkungscorde in Hinblick auf die Längsachse AX in einem nicht null betragenden Winkel in Schrägrichtung angeordnet sein, sodass sich die Verstärkungscorde sowohl längs als auch peripher entlang der Verstärkungslagen erstrecken. Wie zum Beispiel in 4 und 5 gezeigt, können eine oder mehrere erste Verstärkungslagen 308A Verstärkungscorde 310A einschließen, die in einem ersten Winkel in Schrägrichtung angeordnet sind, der durch ein Bezugsmaß BA1 in 5 definiert ist, und eine oder mehrere zweite Verstärkungslagen 308B können Verstärkungscorde 310B einschließen, die in einem zweiten Winkel in Schrägrichtung angeordnet sind, der durch ein Bezugsmaß BA2 in 5 definiert ist. Es wird ersichtlich sein, dass jeder geeignete Winkel in Schrägrichtung oder Bereich von Winkeln in Schrägrichtung für die Verstärkungscorde des ersten und zweiten verwendet werden kann, wie zum Beispiel ein Winkel in Schrägrichtung von ungefähr 3 Grad bis ungefähr 87 Grad. Zusätzlich wird ersichtlich sein, dass die Verstärkungscorde der ersten Verstärkungslagen in Hinblick auf die Verstärkungscorde der zweiten Verstärkungslagen in demselben oder einem anderen Winkel in Schrägrichtung angeordnet sein können. In einer beispielhaften Anordnung, wie in 5 gezeigt, sind der erste und der zweite Winkel in Schrägrichtung BA1 und BA2 zumindest ungefähr gleich zueinander, weisen jedoch in entgegengesetzte Richtungen.
Es wird ersichtlich sein, dass die Leistung eines Endteils gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung, wie zum Beispiel das Endteil 204, zumindest zum Teil eine Funktion der Leistungs-Charakteristika der starren und nachgiebigen Elemente sein wird, aus denen das Endteil ausgebildet ist. Das bedeutet, es wird erkannt werden, dass die einzelnen Leistungs-Charakteristika der Vielzahl von starren und nachgiebigen Elementen des Endteils kombiniert werden, um zumindest teilweise die Gesamt-Leistungs-Charakteristika des Endteils herzustellen, wie zum Beispiel die axiale Gesamteinfederung und die Federkonstante. Somit wird ersichtlich sein, dass starre und nachgiebige Elemente mit irgendeiner Kombination von Leistungs-Charakteristika verwendet werden können. In manchen Fällen können die starren Elemente im Wesentlichen miteinander identisch sein. In anderen Fällen könnten starre Elemente mit zwei oder mehr unterschiedlichen Konfigurationen und/oder Leistungs-Charakteristika verwendet werden. Zusätzlich oder alternativ dazu können die nachgiebigen Elemente in manchen Fällen im Wesentlichen miteinander identisch sein. In anderen Fällen könnten nachgiebige Elemente mit zwei oder mehr unterschiedlichen Konfigurationen, Konstruktionen und/oder Leistungs-Charakteristika verwendet werden.
Insofern wird erkannt werden und ersichtlich sein, dass unterschiedliche Konstruktionen, Konfigurationen und/oder Anordnungen von starren und nachgiebigen Elementen verwendet werden können, um gewünschte Leistungs-Charakteristika des Endteils (z. B. des Endteils 204) und der entsprechenden Gasfeder-Baugruppe (z. B. der Gasfeder-Baugruppe 200) bereitzustellen. In der in 4 und 5 gezeigten und in Hinblick auf 4 und 5 beschriebenen Anordnung sind die starren Elemente 274 und 276 im Wesentlichen miteinander identisch. Die nachgiebigen Elemente 278, 280 und 282 besitzen eine Höhenabmessung H1 die zumindest ungefähr identisch ist. Zusätzlich sind die starren Elemente 278, 280 und 282 jeweils als eine gemeinsame Menge von Verstärkungslagen (z. B. den Lagen 308A und 308B) einschließend gezeigt, wobei die Verstärkungscorde (z. B. die Verstärkungscorde 310A und 310B) in ungefähr gleichen Winkeln in Schrägrichtung (z. B. den Winkeln in Schrägrichtung BA1 und BA2) angeordnet sind. Insofern ist zu erwarten, dass die nachgiebigen Elemente 278, 280 und 282 ungefähr äquivalente Leistungs-Charakteristika (z. B. Federkonstante und/oder axiale Gesamteinfederung) aufweisen, wie durch eine gemeinsame eingefederte Höhenabmessung DH1 dargestellt.
Ein weiteres Beispiel eines Endteils 204' gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung ist in 6 gezeigt und schließt die Montageplatte 248, die Grundplatte 250 und eine alternative Konstruktion einer nachgiebigen Tragstruktur ein, die durch Element Nummer 312 gekennzeichnet ist und zwischen der Montage- und Basisplatte in jeder geeigneten Weise befestigt werden kann, wie zum Beispiel vorstehend beschrieben wurde. Wie vorstehend erläutert, schließt die nachgiebige Tragstruktur 252 starre Elemente und nachgiebige Elemente ein, die jeweils eine gemeinsame Größe, Form und Konstruktion besitzen. Insbesondere führt dies dazu, dass die nachgiebigen Elemente gemeinsame Leistungs-Charakteristika (z. B. Federkonstante und/oder axiale Gesamteinfederung) besitzen.
Die nachgiebige Tragstruktur 312 unterscheidet sich von der nachgiebigen Tragstruktur 252 darin, dass die Struktur 312 nachgiebige Elemente einschließt, die unterschiedliche physikalische Charakteristika und Konstruktionen besitzen, die dazu führen, dass die nachgiebigen Elemente unterschiedliche Leistungs-Charakteristika besitzen. Unter weiterer Bezugnahme auf 6 schließt die nachgiebigen Tragstruktur 312 eine Vielzahl starrer Elemente, welche starre Elemente 314 und 316 einschließen, und eine Vielzahl nachgiebiger Elemente ein, welche nachgiebige Elemente 318, 320 und 322 einschließen. Es wird ersichtlich sein, dass die starren Elemente 314 und 316 in manchen Fällen in Größe, Form und/oder Konstruktion im Wesentlichen mit den starren Elementen 274 und 276 identisch sein können, deren vorstehende Beschreibung gleichermaßen auf die starren Elemente 314 und 316 angewandt werden kann.
Die starren Elemente können aus einem Körper (z. B. dem Körper 306) aus einem Elastomermaterial und einer oder mehreren Verstärkungslagen oder -schichten ausgebildet sein, die in der Lage sein können, eine radial nach außen weisende Ausdehnung des Körpers zu begrenzen oder anderweitig einzuschränken, um dadurch dazu beizutragen, die gesamte axiale Einfederung und die Federkonstante des nachgiebigen Elements zu steuern. In der in 6 gezeigten Anordnung schließt das nachgiebige Element 318 einen Körper 324 und eine erste Vielzahl von Verstärkungslagen 326 ein. Ein Abschnitt 326A der Verstärkungslagen schließt einen oder mehrere Verstärkungscorde 328B ein, die in einem Winkel in Schrägrichtung BA1B relativ zur Achse AX angeordnet sind, und ein Abschnitt 326B der Verstärkungslagen schließt einen oder mehrere Verstärkungscorde 328B ein, die in einem Winkel in Schrägrichtung BA1B relativ zur Achse AX angeordnet sind. Wie vorstehend erläutert, können die Winkel in Schrägrichtung BA1A und BA1B zumindest ungefähr gleich sein, können jedoch in entgegengesetzte Richtungen weisen. Das nachgiebige Element 320 schließt einen Körper 330 und eine zweite Vielzahl von Verstärkungslagen 332 ein. Ein Abschnitt 332A der Verstärkungslagen schließt einen oder mehrere Verstärkungscorde 334A ein, die in einem Winkel in Schrägrichtung BA2A angeordnet sind, und ein Abschnitt 332B der Verstärkungslagen schließt einen oder mehrere Verstärkungscorde 334B ein, die in einem Winkel in Schrägrichtung BA2B relativ zur Achse AX angeordnet sind. Wie vorstehend erläutert, können die Winkel in Schrägrichtung BA2A und BA2B zumindest ungefähr gleich sein, können jedoch in entgegengesetzte Richtungen weisen. Zusätzlich schließt das nachgiebige Element 322 einen Körper 336 und eine dritte Vielzahl von Verstärkungslagen 338 ein. Ein Abschnitt 338A der Verstärkungslagen schließt einen oder mehrere Verstärkungscorde 340A ein, die in einem Winkel in Schrägrichtung BA3A angeordnet sind, und ein Abschnitt 338B der Verstärkungslagen schließt einen oder mehrere Verstärkungscorde 340B ein, die in einem Winkel in Schrägrichtung BA3B relativ zur Achse AX angeordnet sind. Wie vorstehend erläutert, können die Winkel in Schrägrichtung BA3A und BA3B zumindest ungefähr gleich sein, können jedoch in entgegengesetzte Richtungen weisen.
Wie vorstehend erläutert, wird erkannt werden und ersichtlich sein, dass unterschiedliche Konstruktionen, Konfigurationen und/oder Anordnungen von starren und nachgiebigen Elementen verwendet werden können, um gewünschte Leistungs-Charakteristika des Endteils (z. B. des Endteils 204 und/oder 204') und der entsprechenden Gasfeder-Baugruppe (z. B. der Gasfeder-Baugruppe 200) bereitzustellen. In der in 6 gezeigten und in Verbindung mit 6 beschriebenen Anordnung sind zum Beispiel die starren Elemente 314 und 316 im Wesentlichen miteinander identisch. Die nachgiebigen Elemente 318, 320 und 322 schließen jeweils eine erste, zweite und dritte Vielzahl von Verstärkungslagen 326, 332 und 338 ein. In manchen Fällen können eine oder mehrere der Vielzahlen von Verstärkungslagen eine Menge von Verstärkungslagen einschließen, die sich von einer oder mehreren anderen der Vielzahlen von Verstärkungslagen unterscheidet. Als ein Beispiel sind die nachgiebigen Elemente 326, 332 und 338 in 6 jeweils als vier (4), sechs (6) und (acht) Verstärkungslagen einschließend gezeigt.
Zusätzlich oder alternativ dazu können eine oder mehrere der Vielzahlen von Verstärkungslagen in Winkeln in Schrägrichtung angeordnete Verstärkungscorde einschließen, die in Winkeln in Schräglage angeordnet sind, die sich von einer oder mehreren anderen der Vielzahlen von Verstärkungslagen unterscheiden. Als ein Beispiel sind die nachgiebigen Elemente 326, 332 und 338 in 6 jeweils als in Winkeln in Schrägrichtung BA1A/BA1B, BA2A/BA2B und BA3A/BA3B angeordnet gezeigt. Ferner oder als eine weitere Alternative können eines oder mehrere der nachgiebigen Elemente eine sich von einem oder mehreren der nachgiebigen Element unterscheidende Größe, Form und/oder sich unterscheidende physikalische Charakteristika besitzen. Als ein Beispiel sind die nachgiebigen Elemente 326, 332 und 338 in 6 als Höhenabmessungen H2, H3 und H4 besitzend gezeigt, wobei die Höhenabmessungen H2 und H3 ungefähr gleich sind, sich jedoch von der Höhenabmessung H4 unterscheiden.
Als ein Ergebnis irgendeiner Kombination von einer oder mehreren der vorhergehenden Unterschiede in der Konstruktion, Konfiguration und/oder Anordnung der nachgiebigen Elemente ist zu erwarten, dass die nachgiebigen Elemente 318, 320 und 322 ungefähr unterschiedliche Leistungs-Charakteristika (z. B. Federkonstante und/oder axiale Gesamteinfederung) aufweisen, wie in 6 jeweils durch unterschiedliche eingefederte Höhenabmessungen DH2, DH3 und DH4 gezeigt.
Unter Bezugnahme auf 7 schließt ein Beispiel eines Verfahrens 300 zum Herstellen einer Gasfeder-Baugruppe (z. B. der Gasfeder-Baugruppe 120 und/oder 200) gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung ein Bereitstellen einer oder mehrerer Endteil-Baugruppen (z. B. einer oder mehrerer Endteil-Baugruppen 204 und/oder 204') ein, die zumindest teilweise aus mindestens einem nachgiebigen Element ausgebildet sind, das durch eine oder mehrere Verstärkungsschichten oder -lagen verstärkt ist, wie durch Element Nummer 302 in 7 dargestellt ist. In manchen Fällen kann solch eine Konstruktion einer Endteil-Baugruppe in der Lage sein, eine radial nach außen weisende Ausdehnung des mindestens einen nachgiebigen Elements zu begrenzen oder anderweitig einzuschränken, um dadurch dazu beizutragen, die axiale Gesamteinfederung und/oder die Federkonstante des nachgiebigen Elements, der Endteil-Baugruppe und der entsprechenden Gasfeder-Baugruppe zu steuern.
Ein Verfahren 400 kann zudem ein Bereitstellen eines flexiblen Federteils (z. B. des flexiblen Federteils 206) einschließen, wie durch Element Nummer 404 dargestellt. Das Verfahren 400 kann ferner ein Befestigen einer Endteil-Baugruppe (z. B. einer der Endteil-Baugruppen 204 und/oder 204') über einem Ende des flexiblen Federteils einschließen, um zumindest teilweise eine Federkammer (z. B. die Federkammer 208) auszubilden, wie durch Element Nummer 406 dargestellt. Das Verfahren kann ferner ein Bereitstellen eines Endteils (z. B. des Endteils 202) und Befestigen des Endteils entlang oder über einem der Endteil-Baugruppe entgegengesetzten Ende des flexiblen Federteils einschließen, wie durch die Elementnummer 408 bzw. 410 in 7 dargestellt.
Es wird ersichtlich sein, dass die Endteil-Baugruppe (z. B. die Endteil-Baugruppe 204 und/oder 204') in Element Nummer 402 in jeder geeigneten Weise bereitgestellt werden kann. Als ein Beispiel kann das Bereitstellen eines Endteils in Element Nummer 402 ein Bereitstellen mindestens eines nachgiebigen Elements einschließen, das durch eine oder mehrere Schichten oder Lagen von Verstärkungsmaterial (z. B. ein Gewebe oder schussfadenlose Verstärkungscorde) verstärkt ist, wie durch Element Nummer 412 dargestellt. Das Bereitstellen einer Endteil-Baugruppe in Element Nummer 402 kann zudem optional ein Bereitstellen eines oder mehrerer starrer Elemente (z. B. der starren Elemente 274, 276, 314 und/oder 316) und/oder eines oder mehrerer Endteile (z. B. der Montageplatte 248 und/oder der Grundplatte 250) einschließen, wie in 7 durch Element Nummer 414 dargestellt. Das Bereitstellen einer Endteil-Baugruppe in Element Nummer 402 kann ferner ein Anordnen des einen oder der mehreren nachgiebigen Elemente, starren Elemente und/oder Endteile in einer gestapelten, dazwischen liegend angeordneten und oder anderweitig seriellen Position relativ zueinander und ein Befestigen der Elemente aneinander einschließen, wie durch Elemente Nummer 416 bzw. 418 in 7 dargestellt.
Wie hierin unter Bezugnahme auf bestimmte Merkmale, Elemente, Komponenten und/oder Strukturen verwendet, können numerische Ordnungsbegriffe (z. B. erstes, zweites, drittes, viertes usw.) verwendet werden, um unterschiedliche Einzelne einer Vielzahl zu bezeichnen oder anderweitig bestimmte Merkmale, Elemente, Komponenten und/oder Strukturen zu kennzeichnen, und implizieren keinerlei Ordnung oder Abfolge, sofern nicht spezifisch durch die Sprache der Ansprüche definiert. Zusätzliche sind die Begriffe „transversal” und Ähnliche weit zu interpretieren. Insofern können die Begriffe „transversal” und Ähnliche einen breiten Bereich relativer Winkelausrichtungen einschließen, die, ohne darauf beschränkt zu sein, eine ungefähr senkrechte Ausrichtung einschließen. Ebenso sind die Begriffe „umfänglich”, „umlaufend” und Ähnliche weit zu interpretieren und können. kreisförmige Formen und/oder Konfigurationen einschließen, sind jedoch nicht auf diese beschränkt. In dieser Hinsicht können die Begriffe „umfänglich”, „umlaufend” und Ähnliche Synonyme zu Begriffen wie „peripher” und Ähnlichem sein.
Des Weiteren ist der Ausdruck wie „Fließmaterialverbindung” und Ähnliche, falls hierin verwendet, so zu interpretieren, dass er jegliches Gefüge oder jegliche Verbindung einschließt, bei dem oder der eine Flüssigkeit oder ein anderweitig fließfähiges Material (z. B. ein geschmolzenes Metall oder eine Kombination geschmolzener Metalle) zwischen benachbarten Komponententeilen abgeschieden oder anderweitig vorgestellt wird und in der Lage ist, eine feste und im Wesentlichen fluiddichte Verbindung dazwischen auszubilden. Beispiele von Prozessen, die verwendet werden können, um solch eine Fließmaterialverbindung auszubilden, schließen ohne Einschränkung Schweißprozesse, Hartlötprozesse und Weichlötprozesse ein. In solchen Fällen können zusätzlich zu jedem Material aus den Komponententeilen selbst ein oder mehrere Metallmaterialien und/oder Legierungen verwendet werden, um eine Fließmaterialverbindung auszubilden. Ein weiteres Beispiel eines Prozesses, der verwendet werden kann, um eine Fließmaterialverbindung auszubilden, schließt ein Aufbringen, Abscheiden oder anderweitiges Vorstellen eines Haftmittels zwischen benachbarten Komponenteneilen ein, das in der Lage ist, eine feste und im Wesentlichen fluiddichte Verbindung dazwischen auszubilden. In solch einem Fall wird ersichtlich sein, dass jedes geeignete Haftmittelmaterial oder jede geeignete Kombination von Materialien verwendet werden kann, wie zum Beispiel Ein- und/oder Zweikomponenten-Epoxidharze.
Des Weiteren wird der Begriff „Gas” hierin verwendet, um sich breit auf jedes gasförmige oder dampfförmige Fluid zu beziehen. Am allgemeinsten wird Luft als das Arbeitsmedium von Gasfedervorrichtungen, wie den hierin beschriebenen, sowie Aufhängungssystemen und anderen Komponenten davon verwendet. Es versteht sich jedoch, dass alternativ dazu jedes geeignete gasförmige Fluid verwendet werden könnte.
Es wird erkannt werden, dass zahlreiche verschiedene Merkmale und/oder Komponenten in den hierein gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen vorgestellt werden und dass unter Umständen keine einzelne Ausführungsform speziell als alle solchen Merkmale und Komponenten einschließend gezeigt ist. Insofern versteht es sich, dass der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung jegliche und alle Kombinationen der verschiedenen Merkmale und Komponenten einbeziehen soll, die hierin gezeigt und beschrieben sind, und dass ohne Einschränkung jede geeignete Anordnung von Merkmalen und Komponenten in jeder Kombination verwendet werden kann. Somit versteht es sich speziell, dass auf jede solche Kombination von Merkmalen und/oder Komponenten gerichtete Ansprüche, ungeachtet dessen, ob sie hierin spezifisch einbezogen sind, durch die vorliegende Offenbarung gestützt sein sollen.
Obwohl somit der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die vorhergehenden Ausführungsformen beschrieben wurde und hierin ein erheblicher Schwerpunkt auf die Strukturen und strukturellen Beziehungen zwischen den Komponententeilen der offenbarten Ausführungsformen gelegt wurde, ist ersichtlich, dass andere Ausführungsformen ausgebildet werden können und dass viele Änderungen an den veranschaulichten und beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne von den Grundgedanken hiervon abzuweichen. Offensichtlich werden Andere beim Lesen und Verstehen der vorhergehenden detaillierten Beschreibung Modifikationen und Änderungen erkennen. Dementsprechend versteht es sich speziell, dass der vorhergehende beschreibende Sachverhalt lediglich als den Gegenstand der vorliegenden Offenbarung veranschaulichend und nicht als Einschränkung zu interpretieren ist. Insofern ist beabsichtigt, dass der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung als alle solchen Modifikationen und Änderungen einschließend aufzufassen ist.

Claims

Endteil-Baugruppe, die für eine Befestigung an einem Ende eines zugeordneten flexiblen Federteils einer zugeordneten Gasfeder-Baugruppe dimensioniert ist, wobei die Endteil-Baugruppe umfasst: eine Grundplatte, die eine aus einem im Wesentlichen starren Material ausgebildete und für eine Befestigung an einer zugeordneten strukturellen Komponente dimensionierte Grundplattenwand einschließt; eine Montageplatte, die in beabstandeter Beziehung zueinander angeordnet sind, sodass sich eine Endteilachse längs dazwischen erstreckt, wobei die Montageplatte eine aus einem im Wesentlichen starren Material ausgebildete und für eine Befestigung an einem Ende des zugeordneten Federteils dimensionierte Montageplattenwand einschließt; und eine nachgiebige Tragstruktur, die zwischen der Grundplatte und der Montageplatte befestigt ist, wobei die nachgiebige Tragstruktur ein nachgiebiges Element mit einem zumindest teilweise aus einem nachgiebigen Material ausgebildeten Körper und mindestens einer zumindest teilweise innerhalb dieses Körpers eingebetteten Verstärkungslage einschließt.
Endteil-Baugruppe nach Anspruch 1, wobei das nachgiebige Element der nachgiebigen Tragstruktur eines aus einer Vielzahl von nachgiebigen Elementen ist und mindestens eines der Vielzahl von nachgiebigen Elementen den zumindest teilweise aus dem nachgiebigen Material ausgebildeten Körper und die mindestens eine zumindest teilweise innerhalb des Körpers eingebettete Verstärkungslage einschließt.
Endteil-Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das nachgiebige Element der nachgiebigen Tragstruktur eines von mindestens zwei nachgiebigen Elementen ist und die nachgiebige Tragstruktur mindestens ein zwischen benachbarten der mindestens zwei nachgiebigen Elemente angeordnetes starres Element einschließt.
Endteil-Baugruppe nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei eines der nachgiebigen Elemente an der Grundplatte angebracht ist und ein weiteres der nachgiebigen Elemente an der Montageplatte angebracht ist.
Endteil-Baugruppe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die mindestens zwei nachgiebigen Elemente eine im Wesentlichen gleiche Konstruktion besitzen und im Wesentlichen gleiche Leistungs-Charakteristika aufweisen.
Endteil-Baugruppe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei eines der mindestens zwei nachgiebigen Elemente eine erste Konstruktion und ein der ersten Konstruktion entsprechendes erstes Leistungs-Charakteristikum besitzt und ein anderes der mindestens zwei nachgiebigen Elemente eine zweite Konstruktion, die sich von der ersten Konstruktion unterscheidet, und ein der zweiten Konstruktion entsprechendes zweites Leistungs-Charakteristikum besitzt, das sich vom ersten Leistungs-Charakteristikum unterscheidet.
Endteil-Baugruppe nach Anspruch 6, wobei die erste Konstruktion eine erste freie Höhe und die zweite Konstruktion eine zweite freie Höhe einschließt, die sich von der ersten freien Höhe unterscheidet.
Endteil-Baugruppe nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei die erste Konstruktion einen zumindest teilweise aus einem ersten nachgiebigen Material ausgebildeten Körper besitzt und die zweite Konstruktion einen zumindest teilweise aus einem zweiten nachgiebigen Material, das sich vom ersten nachgiebigen Material unterscheidet, ausgebildeten Körper besitzt.
Endteil-Baugruppe nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die erste Konstruktion eine Vielzahl von Verstärkungslagen einschließt, die in einem ersten Winkel in Schrägrichtung relativ zur Endteilachse angeordnete Verstärkungsfilamente einschließen, und die zweite Konstruktion eine Vielzahl von Verstärkungslagen einschließt, die in einem zweiten Winkel in Schrägrichtung relativ zur Endteilachse, der sich vom ersten Winkel in Schrägrichtung unterscheidet, angeordnete Verstärkungsfilamente einschließen.
Endteil-Baugruppe nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die erste Konstruktion eine erste Vielzahl von Verstärkungslagen und die zweite Konstruktion eine zweite Vielzahl von Verstärkungslagen einschließt, die sich von der ersten Vielzahl von Verstärkungslagen unterscheiden.
Endteil-Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das nachgiebige Element der nachgiebigen Tragstruktur eines von mindestens drei nachgiebigen Elementen ist und die nachgiebige Tragstruktur mindestens zwei zwischen benachbarten der mindestens drei nachgiebigen Elemente angeordnete starre Elemente einschließt, wobei die mindestens zwei starren Elemente in beabstandeter Beziehung zueinander angeordnet sind und mindestens ein nachgiebiges Element dazwischen angeordnet ist.
Endteil-Baugruppe nach eine der Ansprüche 1 bis 11, wobei der nachgiebige Elementkörper zumindest teilweise aus einem Elastomermaterial ausgebildet ist, das mindestens eines von einem Naturkautschuk, einem Synthetikkautschuk und einem thermoplastischen Elastomer einschließt.
Gasfeder-Baugruppe, umfassend: ein flexibles Federteil, das eine Langsachse besitzt und sich zwischen einem ersten Ende und einem dem ersten Ende entgegengesetzten zweiten Ende erstreckt, wobei sich das flexible Federteil peripher um die Langsachse erstreckt, sodass eine Federkammer zumindest teilweise durch das flexible Federteil zwischen dem ersten und dem zweiten Ende definiert wird; ein Endteil, das sich über das erste Ende des flexiblen Federteils erstreckt und am flexiblen Federteil befestigt ist, sodass damit eine im Wesentlichen fluiddichte Abdichtung ausgebildet wird; und eine Endteil-Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die mindestens eine Verstärkungslage in der Lage ist, eine radial nach außen weisende Ausdehnung des nachgiebigen Elements unter Komprimierung der Gasfeder-Baugruppe zu begrenzen.
Federungssystem, umfassend: ein Druckgassystem, dass eine Druckgasquelle und eine Steuervorrichtung einschließt; und mindestens eine Gasfeder-Baugruppe nach Anspruch 13, die durch die Steuervorrichtung in Fluidkommunikation mit der Druckgasquelle angeordnet ist, sodass das unter Druck stehendes Gas selektiv in die und aus der Federkammer transferierbar ist.
Verfahren zum Herstellen einer Gasfeder-Baugruppe, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen eines flexiblen Federteils, das eine Längsachse besitzt, wobei sich das flexible Federteil zwischen einem ersten Ende und einem dem ersten Ende entgegengesetzten zweiten Ende erstreckt und sich das flexible Federteil peripher um die Längsachse erstreckt, sodass eine Federkammer zumindest teilweise durch das flexible Federteil zwischen dem ersten und dem zweiten Ende definierbar ist; Bereitstellen eines Endteils und Befestigen des Endteils über dem ersten Ende des flexiblen Federteils, sodass eine im Wesentlichen fluiddichte Abdichtung zwischen dem Endteil und dem flexiblen Federteil ausgebildet wird; Bereitstellen einer Endteil-Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die mindestens eine Verstärkungslage in der Lage ist, eine radial nach außen weisende Ausdehnung des nachgiebigen Elements unter Komprimierung der Gasfeder-Baugruppe zu begrenzen; Befestigen der Endteil-Baugruppe über dem zweiten Ende des flexiblen Federteils, sodass eine im Wesentlichen fluiddichte Abdichtung zwischen der Endteil-Baugruppe und dem flexiblen Federteil ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Bereitstellen einer Endteil-Baugruppe ein Bereitstellen einer nachgiebigen Tragstruktur, die eine Vielzahl nachgiebiger Elemente und mindestens ein vergleichsweise starres Element einschließt, und ein Anordnen der Vielzahl nachgiebiger Elemente und des mindestens einen vergleichsweise starren Elements in einer sich abwechselnden Reihe einschließt, sodass ein starres Element zwischen benachbarten nachgiebigen Elementen angeordnet ist.