空气弹簧套筒制造技术

本发明专利技术涉及一种用于空气弹簧的弹性套筒（５），终结于两个端部（２５，２６），两个端部确定了一对开口。套筒（５）具有弹性材料制成的内外层（１３，１４），内外层间具有多个加强元件（２１，２２），并伸展到端部部分。端部部分的内外层（２５，２６）通过非重叠接头（２７，２８）连接到套筒的内外层（１３，１４）上，所述端部部分（２５，２６）具有比套筒的内外层（１３，１４）更高的弹性模数。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种空气弹簧，主要涉及一种应用于空气弹簧中的改进套筒。特别涉及于具有改进端部部分的空气弹簧套筒，该改进端部部分减少了夹环下的滑动，却没有影响空气弹簧的骑乘特性(ridecharacterstic)。
技术介绍
空气弹簧通常包括两个端部件，分别连接于纤维加强弹性气囊或套筒的相应的端部。这些空气弹簧主要应用于汽车，支撑车体，或者用于其他承受冲击的设备，起缓冲作用。空气弹簧套筒通常具有相对的两端，用于通过型钢环密封连接于端部件上，从而在套筒内部形成压力流体腔。弹性套筒通常包括分加强弹性材料制成的内外两层，多个在内外层之间可以夹有加强方案，或者结合到内外层的内部。弹性材料的模数必须足够的低，使得在空气弹簧长时间处于压缩位置时也不至于损坏，从而提供一个耐用的空气弹簧。然而，低模数材料，虽然能够满足容纳气腔内压力流体的作用，提供足够的耐久度，但是却增加了于端部件形成密封连接的难度，通常都是使用型钢环或夹环来完成密封。型钢环使居间套筒端部与端部件的夹紧面夹紧，和/或端部件具有许多突起和凹槽以强化夹紧的效果。低模数材料的使用导致了型钢环下的滑动和过度褶皱，从而导致在内部流体腔和周围大气之间形成泄漏通道。现有技术中的空气弹簧套筒通过增加套筒端部的硬度来克服这一问题，如美国专利第3,319,952号。然而，这种套筒结构，以及其他具有加强端部接头的现有技术中的套筒，为了获得更高的硬度以及避免发生滑动，而增加了套筒端部的厚度。这些加厚的端部增加了制造成本，而且需要使用与制造长度方向上厚度相同的弹性套筒所使用的机器不同的集成机器。因此，需要制造一种空气弹簧的弹性套筒，该套筒具有比套筒的主体材料更高模数的材料制成其端部，使其增加端部夹紧区域的刚度，但由不会给弹性套筒的弹性和耐久度造成太大的影响。通常，向橡胶产品一样，具有越高的弹性模数，套筒材料的硬度越大；这样，是用通常手段测定时，硬度成为受压表面的相对阻力。
技术实现思路
按照本专利技术的一个方面，提供一种应用于空气弹簧中的弹性套筒，套筒的端部具有加高的模数，因此，刚性材料提供了型钢环和端部件表面间更有效地连接，然而由于使用较低模数的材料制作套筒长度方向上的主体，使得空气弹簧的骑乘特性和耐用性没有受到影响。本专利技术的另一个方面是提供了一种在其整个长度方向上具有同一厚度的弹性套筒，从而使得可以应用现有的集成设备和工艺。按照本专利技术的套筒使得套筒可以通过含有一或两层加强材料胎布层制成，该加强层穿过套筒的整个轴向长度，其方式与现有技术的套筒结构中的弹性材料层完全穿过套筒长度的方式相同或相似。按照本专利技术的一个实施例，只有套筒的改进端部部分的内层由具有更高模数的材料制成；在另一个实施例中，只有套筒的改进端部部分的外层由具有更高模数的材料制成；在第三个实施例中，套筒的改进端部部分的内外层都由具有更高模数的材料制成。按照本专利技术的另一个方面，套筒端部部分具有较高模数的层通过非重叠接头连接在套筒的低模数内层或外层上，如对接接头或斜削接头，使得整个套筒的厚度不受影响。优选的，套筒的端部部分或套筒部分的肖氏硬度A至少为45-50。结合下文中的描述及附图，本专利技术的上述的优点、结构以及操作将更加清楚。附图说明图1为部分截面的前视图，图示了一个空气弹簧，该空气弹簧具有改进的弹性轴套及其用于与空气弹簧端部件结合的夹紧部分； 图2为图1中所示圆圈的放大截面图；图3为不连续的概略截面图，图示了套筒的端部结构；图3A为与图3相似的不连续的概略图，其中只图示了端部的外层，该外层与硬化端部材料间具有斜削接头；图3B为与图3A相似的不连续的概略图，其中只图示了端部的内层，该内层与硬化端部材料间具有斜削接头；图4为部分截面的不连续概略图，图示了制造具有高模数端部的套筒的方法；图5为与图4相似的不连续概略图，图示了制造一对具有高模数端部的套筒的另一种方法；图6为不连续概略图，图示了一种改进的套筒端部；图6A为与图6相似的不连续概略图，其中只图示了改进端部的外层，该外层与硬化的端部材料间具有斜削接头；图6B为与图6相似的不连续概略图，其中只图示了改进端部的内层，该内层与硬化的端部材料间具有斜削接头；在上述附图中相似的附图标记表示相似的部件。具体实施例图1-3图示了一种按照本专利技术的汽车空气弹簧的实施例，空气弹簧用附图标记1表示。如图1所示，空气弹簧1包括一个端部件2和一个被示为通常的活塞的底部件3。改进的弹性套筒，如附图标记5所示，是一个伸长的筒状件，在端部件2、3之间伸展，且分别被型钢环6、7在结合处密封的夹紧，从而在其中形成一个压力腔9。套筒5优选的被成形为主要由橡胶制成的弹性套筒，但是也可以由热塑性橡胶(TPE)、热塑性硫化胶(TPV)、热塑性olinfins(TPO)以及相似的弹性材料制成，都不影响本专利技术的理念。端部件2、3分别连接在两个间隔件11、12上，上述间隔件可以是汽车马达的一部分，如汽车底盘或汽车车轴，或者是其他任意需要缓冲的两个间隔件之间。如图2、3所示，套筒5被成形为分别具有内层13和外层14，它们大致沿着气体套筒的长度方向伸展，除了改进的端部部分16和17，这两部分分别用于形成开口套筒的端部18和19。内层和外层13、14由相对的低模数非加强材料制成，上述材料具有的肖氏A级硬度(ASTM D2240)大致为45-65之间。这一硬度范围为空气弹簧套筒提供了了所需的弹性，以使其获得确定的骑乘特性，并使空气弹簧经久耐用。一对加强胎布21和22被夹在内层和外层13、14之间，沿着空气弹簧的长度方向伸展。胎布21和22具有通常的结构，如含有加强元件或者在弹性体内排列有加强线绳23。在通常的空气弹簧结构中，线绳会具有斜角，并在两层加强胎布中相反的排列。按照如图1-3所示的专利技术中，套筒5包括改进的端部部分16和17，这两部分优选的具有相似的结构。因此，下文中结合附图只对其中一个端部部分16进行详细的描述。端部部分16分别包括内层和外层25、26，它们都是由具有比层13、14的材料更硬或更高模数的材料制成。端部部分16的层25、26分别与套筒5的内层13和外层14形成接头27和28，形成或者如图3所示的对接接头，或者如图3A和3B中所示的斜削接头。这些类型的接头避免了在主套筒和改进端部部分之间的内、外层的结合部分厚度增加。还可以使用其他类型的接头类型，只要能够避免在接头区域增加厚度。刚硬的端部25、26所具有的肖氏硬度A位于60-100之间，优选为60-80。当与型钢环6和端部件2的固定面30夹紧时，这一增加的硬度和刚度提供了更加可靠的气体密封性能。端部部分的层25和26所具有的长度为10mm-50mm，使其适于被型钢环6夹紧，并在到达如图2所示的气体套筒的结合区域31前结束，该区域承受着连续高强度的弹性压力，因此采用低模数的材料是十分重要的。而且，如图2、3所示，加强胎布21和22沿套筒的长度方向伸展，并且被夹在端部部分17、17的内层和外层25、26之间。此外，端部部分16和17与胎布21、22的总厚度，与套筒5其它部分的厚度相同。图3A图示了一个气体套筒的轻微改进后的端部部分16，其中套筒的内层13完全沿着套筒的长度方向伸展，包括端部部分。只由端部部分16的外层26被具有更高模数的材料制成，并与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于空气弹簧的套筒，包括：一个伸长的柔性筒状件，终结于轴向隔开的第一和第二端部，还具有由柔性材料制成的内外层，两层之间具有加强元件；在第一端部至少内外两层中的一层终结于一个具有比所述筒状件的内外层都高的弹性模数的改进的端部部分， 该端部部分通过非重叠接头连接到上述层上，使得所述筒状件在其长度方向上都具有统一的厚度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R科克，J伦塞尔，
申请(专利权)人：BFS多样产品有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]