滚卷式波纹管空气弹簧制造技术

本发明专利技术涉及一种具有通过空气弹簧波纹管（4）连接至上部（2）的滚动活塞（3）的滚卷式波纹管空气弹簧（1），该上部（2）包含分隔壁（7），该分隔壁（7）将由空气弹簧波纹管（4）和滚动活塞（3）定义的可变体积的主气室（8）与在上部（2）中形成的固定体积的附加气室（9）分隔开。分隔壁（7）在主气室（8）与附加气室（9）之间含有气流孔（11）。用于气流孔（11）的关闭机构（10）安装在分隔壁（7）中，其中关闭机构（10）可以在关闭位置与打开位置之间电力地切换。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种具有通过空气弹簧波纹管（4）连接至上部（2）的滚动活塞（3）的滚卷式波纹管空气弹簧（1），该上部（2）包含分隔壁（7），该分隔壁（7）将由空气弹簧波纹管（4）和滚动活塞（3）定义的可变体积的主气室（8）与在上部（2）中形成的固定体积的附加气室（9）分隔开。分隔壁（7）在主气室（8）与附加气室（9）之间含有气流孔（11）。用于气流孔（11）的关闭机构（10）安装在分隔壁（7）中，其中关闭机构（10）可以在关闭位置与打开位置之间电力地切换。【专利说明】滚卷式波纹管空气弹簧
本专利技术涉及具有通过空气弹簧波纹管连接至上部的滚动活塞的滚卷式波纹管空气弹簧，该上部包含分隔壁，所述分隔壁将由空气弹簧波纹管和滚动活塞定义的可变体积的主气室与在上部中形成的固定体积的附加气室分隔开，其中分隔壁在主气室与附加气室之间含有气流孔，并且其中为气流孔提供了关闭机构。
技术介绍
这种滚卷式波纹管空气弹簧被文献W02002/035113A2公开。用于气流孔的关闭机构是固定在滚动活塞上的可压缩塞，当受到较高级别的压缩时，所述可压缩塞关闭气流孔。当受到较小级别的压缩时，气流孔被打开，以便空气弹簧的弹簧刚度由主气室和附加气室的体积总和来定义，因此空气弹簧的弹簧刚度小于只有主气室有效时深度压缩下的弹簧刚度。这意味着由向前的某一压缩行程开始，空气弹簧突然变得更硬。然而，塞容易磨损，并且弹簧刚度根据离地高度而变化。
技术实现思路
相比之下，本专利技术的目的在于提供一种具有耐磨且独立于离地高度可切换的弹簧刚度的滚卷式波纹管空气弹簧。该目的通过以下所述的滚卷式波纹管空气弹簧来实现。本专利技术的有益进展在以下做出说明。本专利技术提供了一种具有通过空气弹簧波纹管4连接至上部2的滚动活塞3的滚卷式波纹管空气弹簧1，该上部2包含分隔壁7，该分隔壁7将由空气弹簧波纹管4和滚动活塞3定义的可变体积的主气室8与在上部2中形成的固定体积的附加气室9分隔开，其中分隔壁7在主气室8与附加气室9之间含有气流孔11，并且其中为气流孔11配备关闭机构10，关闭机构10安装在分隔壁7中，并且可以在关闭位置与打开位置之间电力地切换。进一步地，关闭机构10包含电磁驱动器。进一步地，主气室8的体积大于附加气室9的体积。进一步地，滚动活塞3包含两个不同直径A、B的、轴向隔开的圆柱形部分，其中在高悬挂水平的情况下，空气弹簧波纹管4的滚卷式褶16在较小直径A的圆柱形部分上形成，并且在低悬挂水平的情况下，空气弹簧波纹管4的滚卷式褶16在较大直径B的圆柱形部分上形成。进一步地，滚动活塞3的两个轴向隔开的圆柱形部分之间的过渡是圆形的。进一步地，主气室8、附加气室9和滚动活塞3的两个轴向隔开的圆柱形部分可以以下方式调整尺寸，即，空气弹簧I具有四种不同的弹簧刚度12、13、14、15，这取决于设置了高还是低悬挂水平以及关闭机构10是处于关闭位置还是打开位置。进一步地，空气弹簧I确切地具有四种不同的悬挂设置，即:第一设置，其中设置了高悬挂水平，并且关闭机构10处于打开位置；第二设置，其中设置了高悬挂水平，并且关闭机构10处于关闭位置；第三设置，其中设置了低悬挂水平，并且关闭机构10处于打开位置；以及第四设置，其中设置了低悬挂水平，并且关闭机构10处于关闭位置。进一步地，四种悬挂设置下的弹簧刚度12、13、14、15按照第一、第二、第三和第四设置的顺序增加。进一步地，四种悬挂设置下的弹簧刚度12、13、14、15按照第一、第三、第二和第四设置的顺序增加。本专利技术还提供了一种机动车辆，特别是汽车，机动车辆的至少两个车轮被上述滚卷式波纹管空气弹簧I所承载。根据本专利技术，关闭机构安装在分隔壁中，并且可以在关闭位置与打开位置之间电力地切换，以便在主气室与附加气室之间选择性地建立气流连接。这种关闭机构可以被制造得特别可靠且耐磨，例如以阀瓣或截止阀的形式。鉴于该目的，几十年来已经证明了其在汽车工业中的价值并且现今也具有很好的成本效益的电磁驱动器特别适合用作驱动器。然而，也可以使用其他电驱动器，例如电热双金属驱动器。静电或压电驱动器也是可行的，例如对于关闭多孔分隔壁中的多个小孔的多个微型阀门来说。尽管具有可独立于离地高度地变化的弹簧刚度的滚卷式波纹管空气弹簧在本领域内是已知的，例如，在文献EP2228241A1中所公开的，但是已知的解决方案具有复杂的构造，这使它们容易磨损。在本专利技术特别有益的进展中，滚动活塞包含不同直径的两个轴向隔开的圆柱形部分，其中当空气弹簧具有较大的纵向扩展时的高悬挂水平的情况下，空气弹簧波纹管的滚卷式褶在较小直径的圆柱形部分上形成，并且当空气弹簧具有较小的纵向扩展时的低悬挂水平的情况下，空气弹簧波纹管的滚卷式褶在较大直径的圆柱形部分上形成。鉴于该目的，空气弹簧波纹管固定在较小直径的圆柱形部分上。在由所含有的通过空气连接部外部地可变的空气量来确定的空气弹簧的平衡状态下以及接近该平衡状态下，当空气弹簧压缩和弹回时，空气弹簧波纹管不是在较小直径的圆柱形部分上滚动，就是在较大直径的圆柱形部分上滚动。空气弹簧波纹管的外部轮廓在上述两种情况中保持相同，因为其由空气弹簧波纹管的最大扩展或者由外支承筒来定义。因此，当空气弹簧波纹管由较小直径的圆柱形部分变化为较大直径的圆柱形部分时，空气弹簧波纹管的滚卷式褶的最低点被径向向外地移动。因为空气弹簧波纹管的滚卷式褶的最低点与空气弹簧的中心线之间的距离确定了滚卷式波纹管空气弹簧的有效横截面，并且因此确定了弹簧刚度，因此，弹簧刚度也变化。因此，所述进展还使以非常简单的方式、即通过改变离地高度来调节空气弹簧的弹簧刚度成为可能。尽管在其长度上具有旨在给予根据离地高度而变化的弹簧刚度的可变横截面的滚动活塞在原理上已知，但是并不已知该滚动活塞以不同直径的两个圆柱形部分的特殊形式，其中空气弹簧波纹管固定在较小直径的圆柱形部分上，并且该滚动活塞未结合有还可以独立于离地高度而切换的弹簧刚度。所述进展提供了用于独立并根据离地高度调节的手段的特别有益的组合，其特别适用于汽车，这是由于，对于相对较小的支出，可以精确地提供四种不同的设置，其对于该应用目的通常完全足够，从而消除更多或后续的调节设备的额外费用。对于所述调节手段的组合来说，主气室、附加气室和滚动活塞的两个轴向隔开的圆柱形部分以如下方式调整尺寸，即，空气弹簧具有四种不同的弹簧刚度，这取决于设置了低还是高悬挂水平以及关闭机构是处于关闭位置还是打开位置。四种不同的悬挂设置则为设置了高悬挂水平且关闭机构处于打开位置的第一设置、设置了高悬挂水平且关闭机构处于关闭位置的第二设置、设置了低悬挂水平且关闭机构处于打开位置的第三设置以及设置了低悬挂水平且关闭机构处于关闭位置的第四设置。根据该进展的滚动活塞的构造意味着在悬挂水平设置为较低时空气弹簧的弹簧刚度更大，特别是关于在改变的光滑度和平直度的道路上的驾驶舒适度和操纵来说，这更好地符合加诸于机动车辆、例如汽车上的需求。代替简单地依赖离地高度调节，空气弹簧的弹簧刚度还可以通过驱动器供给来调节，所述驱动器改变滚动活塞或其圆周表面相对于所承载车轮的位置。以这种方式，对于一种和相同的悬挂水平来说，将有可能实现四种不同的调节手段，即用于独立于离地高度地调节的四种手段。四种悬挂设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有通过空气弹簧波纹管（4）连接至上部（2）的滚动活塞（3）的滚卷式波纹管空气弹簧（1），该上部（2）包含分隔壁（7），该分隔壁（7）将由空气弹簧波纹管（4）和滚动活塞（3）定义的可变体积的主气室（8）与在上部（2）中形成的固定体积的附加气室（9）分隔开，其中分隔壁（7）在主气室（8）与附加气室（9）之间含有气流孔（11），并且其中为气流孔（11）配备关闭机构（10），其特征在于，关闭机构（10）安装在分隔壁（7）中，并且可以在关闭位置与打开位置之间电力地切换。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：弗雷德里克·彼得·沃尔夫蒙海姆，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US