气弹簧组件制造技术

一种适合在车辆悬挂系统上使用的气弹簧组件（２００），该气弹簧组件（２００）包括第一端件（２０８）、和与第一端件间隔开的第二端件（２１０）。柔性壁（２１２）被固定在第一端件与第二端件之间，并且至少部分地在两者之间限定第一气室（２１４）。密封部（２０４）至少部分地形成与第一气室连通的第二气室（２３２、２３６）。多孔限流器（２０６Ａ－Ｄ）操作地被设置在气室之间。此外还包括一种悬挂系统以及一种方法，所述悬挂系统包括这种气弹簧组件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开文献广义地涉及车辆悬挂系统的技术，而更具体地说，涉 及一种适合在车辆悬挂系统上使用的气弹簧组件。气弹簧组件包括多 孔限流器，该多孔限流器能够保持由多孔限流器相互连接的两个气室 之间的层流气流。
技术介绍
车辆悬挂系统通常包括用于适应与车辆的操作和使用相关的力和 载荷的多个弹簧元件。在这种车辆悬挂系统的应用中，常常认为理想 的是，选择具有最低适当弹簧刚度的弹簧元件，因为这有利地影响乘 坐质量和舒适性。也就是说，在本
充分理解，使用具有较高 弹簧刚度的弹簧元件(即较硬弹簧)将把道路输入的较大数值传递到 车辆的簧上质量中，并且这样通常导致较颠簸而不舒适的乘坐。而使 用具有较低弹簧刚度的弹簧元件(即较软而柔顺弹簧)将把道路输入 的较小数值传递到簧上质量中，并因此将提供更舒适的乘坐。在更具体地参考气弹簧情况下，有可能通过增加与气弹簧操作相 关的加压气体的容积来减小气弹簧的弹簧刚度，由此提高乘坐的舒适 性。这通常通过将用加压气体填充的辅助室、腔或容积置于与气弹簧 的主弹簧室流体连通来完成，本领域的普通技术人员人所共知。这种 辅助容积可在气弹簧本身的部件内形成，例如像美国专利 No.5，954，316中所示的那样，或者单独提供并通过一个或多个通道连 接，例如像美国专刮No.6，691，989中所示的那样。车辆悬挂系统还通常包括多个减振器或减振元件，这些减振器或 减振元件可操作，以消耗车辆不希望有的输入和运动，特别是在其动 态操作期间。通常，这种减振器被液体填充，并且操作地连接在车辆 的簧上质量与簧下质量之间。然而，在其它配置中，减振元件可以是 利用气态流体、而不是液体作为工作介质的类型和种类。在这种已知 构造中，气体减振器部分允许气体在两个或更多个加压气体容积之间 流动，比如通过一个或多个孔口，例如像美国专利申请>^报No.2004/0124571 Al中所示的那样，或者通过一个或多个阀口，例如 像美国专利申请公报No.2003/0173723中所示的那样。通常，对加压 气体通过这些通道或孔口的运动有一些阻力，并且这种阻力起作用消 耗与气弹簧部分相关的能量并由此提供某种减振措施。包括辅助气体容积以帮助降低气弹簧的弹簧刚度的已知气弹簧构 造存在各种缺点，并且这些缺点中的至少一些涉及空气在两个容积之 间的运动。也就是说，加压气体在两个容积之间的流动至少部分地取 决于连接两个容积的流体通路的尺寸、长度、形状和数量。将要认识 到， 一个或多个非常大的流体连通通路将允许增量的加压气体在两个 容积之间流动。然而，这种通路将对气流提供减小的阻力，并因此提 供最小减振特性。而且，给定与车辆悬挂系统通常相关的限制操作和 安装包层(envelope),这种非常大的通路经常难以提供。增大减振性能当然通过减小尺寸、增大长度、改变形状和/或减少 两个容积之间的流体通路数量能达到。然而，这样的改变通常会以气 弹簧的其它使用特性为代价提供增大的减振性能。也就是说，增加对 通过通道的流动的阻力，并因此增大减振性能的变化通常还将减小辅 助气体容积降低气弹簧的弹簧刚度的有效性。例如，这种改变可使通路对阻塞流动条件变得更敏感，在这种阻塞流动条件期间，通过通道 的气流显著地减小，乃至停止。这种已知配置的另一个缺点是，给定尺寸的通路、孔口或阀口通 常只能提供较小频率范围内的减振性能，比如大约士2.5 Hz至大约士5 Hz。因此，对于尺寸设定成减振10Hz的标称频率的孔口，可以减振大约7.5 Hz至大约12.5 Hz的频率范围，或可能如同大约5Hz至大约 15 Hz那么宽的频率范围。不幸的是，与车辆的操作和使用相关的振 动范围通常来自非常低的频率，例如像大约0.1Hz至大约40Hz,以 及显著较高的频率，例如像大约40Hz至大约100Hz。因此，经常最 理想的是，车辆悬挂系统在这种频率范围内衰减振动，即比由简单地 使用 一个或多个孔口的气体减振器通常减振更宽的频率范围，例如像 大约O.lHz至大约100Hz。不幸的是，已知气体减振装置通常不能衰 减这样宽的振动频率范围。因此，希望开发一种气弹簧组件，以及使用这种气弹簧组件的车 辆悬挂系统，该车辆悬挂系统克服了与已知构造相关的上述和其它问 题及缺点。
技术实现思路
提供一种本新颖概念的气弹簧组件，其用于具有相关簧下质量和 相关簧上质量的相关车辆。所述气弹簧组件包括第一端件和第二端 件，所述第一端件操作地连接到相关簧上质量和相关簧下质量中的一 个上，所述第二端件朝向相关簧上质量和相关簧下质量中的另一个而 与第一端件间隔开。柔性壁被固定在第一端件与第二端件之间，并且 在两者之间至少部分地形成第一气室。密封部(confinement)至少部 分地限定第二气室。多孔限流器在第一气室与第二气室之间流体连通 地被设置。该多孔限流器限定多个流体流动通道，这些流体流动通道 可操作，以在气弹簧的第一端件与第二端件之间的相对移动下保持层 流气流，该相对移动通过多孔限流器在第一气室与第二气室之间产生 气流。根据以上段落的气弹簧组件，其中，第一端件、第二端件和柔性 壁一起形成具有弹簧刚度的气弹簧，该弹簧刚度与第一气室有关。弹 簧刚度作为振动频率的函数而变化，并且具有第一谐振频率。而且， 第二气室和多孔限流器可操作，以产生减小弹簧刚度区，该减小弹簧刚度区基本上与在第一谐振频率以下整个频率范围上的振动频率无关。根据以上两个段落中任一个的气弹簧组件，其中，第一频率范围 包括在大约零与大约第一谐振频率之间频率范围的至少大约百分之五 十。根据以上三个段落中任一个的气弹簧组件，其中，第一端件、第 二端件和柔性壁一起形成具有弹簧刚度的气弹簧，该弹簧刚度作为振 动频率的函数而变化，其峰值弹簧刚度与第一谐振频率相对应。并且， 第二气室和多孔限流器可操作，以减小第一谐振频率以下第一频率范围的弹簧刚度。根据以上四个段落中任一个的气弹簧组件，其中，减小弹簧刚度 区基本上与频率无关的频率范围是在零与第一谐振频率之间频率范围 的至少大约百分之十。根据以上五个段落中任一个的气弹簧组件，其还包括与第一气室 与第二气室之间多孔限流器串联地流体连接的阀组件。阀组件可操作， 以有选择地控制流过多孔限流器的气流。根据以上六个段落中任一个的气弹簧组件，其还包括壁结构，该 壁结构被设置成与多孔限流器相邻，并包括与第一多孔限流器串联城 流体连接的孔口。孔口可操作，以将第一气室与第二气室之间气流的 第一频率范围作为目标。根据以上七个段落中任一个的气弹簧組件，其还包括与多孔限流 器和孔口串联地流体连接的阀组件。阀组件可操作，以有选择地控制通过多孔限流器和孔口在第一气室与笫二气室之间的气流。根据以上八个段落中任一个的气弹簧组件，其中，多孔限流器是 在第一气室与第二气室之间相互流体连通并联设置的多个多孔限流器 中的一个。根据以上九个段落中任一个的气弹簧组件，其还包括阀组件，该 阀组件与多个多孔限流器中的一个串联地流体连接，并且可操作有选 择地控制从中通过的气流。根据以上十个段落中任一个的气弹簧组件，其中，阀组件是多个1阀组件中的 一个，并且多个阀组件中的每一个与多个多孔限流器中的 一个串联地流体连接。根据以上十一个段落中任一个的气弹簧组件，其还包括壁结构， 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于相关车辆的气弹簧和气体减振器组件，该相关车辆具有相关簧上质量和相关簧下质量，所述组件包括：　第一气弹簧组件，其操作地连接在相关簧上质量与相关簧下质量之间，所述第一气弹簧包括：第一端件，其朝向相关簧上质量设置；第二端件，其朝向相关簧 下质量与所述第一端件间隔开；和柔性弹性壁，其固定在所述第一端件与第二端件之间，并在该第一端件和第二端件之间至少部分地限定第一气室；以及　第一气体减振器，其操作地连接到所述气弹簧组件上，并且包括第一密封部和多孔限流器，所述第一密封部至少部分 地限定第二气室，所述多孔限流器流体连通地设置在所述第一气室与第二气室之间，所述多孔限流器限定多个流体流动通路，并且所述多孔限流器可操作，以在所述第一端件和第二端件彼此相对运动时保持通过所述多个流体流动通路的层流气流，并由此消耗与所述气弹簧组件相关联的动能。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-5-18 60/930,9191.一种用于相关车辆的气弹簧和气体减振器组件，该相关车辆具有相关簧上质量和相关簧下质量，所述组件包括第一气弹簧组件，其操作地连接在相关簧上质量与相关簧下质量之间，所述第一气弹簧包括第一端件，其朝向相关簧上质量设置；第二端件，其朝向相关簧下质量与所述第一端件间隔开；和柔性弹性壁，其固定在所述第一端件与第二端件之间，并在该第一端件和第二端件之间至少部分地限定第一气室；以及第一气体减振器，其操作地连接到所述气弹簧组件上，并且包括第一密封部和多孔限流器，所述第一密封部至少部分地限定第二气室，所述多孔限流器流体连通地设置在所述第一气室与第二气室之间，所述多孔限流器限定多个流体流动通路，并且所述多孔限流器可操作，以在所述第一端件和第二端件彼此相对运动时保持通过所述多个流体流动通路的层流气流，并由此消耗与所述气弹簧组件相关联的动能。2. 根据权利要求1所述的气弹簧和减振器组件，其中，所述第一气弹簧具有与所述第一气室有关的弹簧刚度，所述弹簧刚度作为振动的频率的函数而变化，并且具有第一谐振频率；并且，所述第二气室和所述多孔限流器可操作，以产生减小的弹簧刚度区，该减小弹簧刚度区基本上与在所述第一谐振频率以下整个频率范围上的振动频率无关。3. 根据权利要求2所述的气弹簧组件，其中，所述第一频率范围包括在大约零与大约所述第一谐振频率之间的频率范围的至少大约百分之五十。4. 根据权利要求l所述的气弹簧组件，其中，所述第一气弹簧具有弹簧刚度，该弹簧刚度具有第一初始值，并且作为振动的频率的函数而变化，而一峰值弹簧刚度与第一谐振频率相对应；并且，所述第二气室和所述多孔限流器可操作，以对于所述第一谐振频率以下的第一频率范围将所述弹簧刚度从所述第一初始值减小到第二较低初始值。5. 根据权利要求4所述的气弹簧组件，其中，所述减小弹簧刚度区基本上与频率无关的所述频率范围是零与所述第一谐振频率之间的频率的范围的至少大约百分之十。6. 根据权利要求1所述的组件，其还包括与所述第一气室与第二气室之间的所述多孔限流器串联地流体连接的阀组件，所述阀组件可操作，以有选择地控制通过所述多孔限流器的气流。7. 根据权利要求1所述的组件，其还包括壁结构，该壁结构被设置成与所述多孔限流器相邻，并包括与所述第一多孔限流器串联地流体连接的孔口，所述孔口可操作，以将在所述第一气室与第二气室之间气流的第 一 频率范围作为目标。8. 根据权利要求7所述的组件，其还包括与所述多孔限流器和所述孔口串联地流体连接的阀组件，所述阀组件可操作，以有选择地控制通过所述多孔限流器和所述孔口的在所述第一气室与第二气室之间的气流。9. 根据权利要求l所述的组件，其中，所述多孔限流器是在所述第一气室与第二气室之间相互流体连通地并联设置的多个多孔限流器中的一个。10. 根据权利要求9所述的组件，其还包括阀组件，该阀组件与所述多个多孔限流器中的一个串联地流体连接，并且可操作以有选择地控制从其中通过的气流。11. 根据权利要求IO所述的组件，其中，所述阀组件是多个阀组件中的一个，并且所述多个阀组件中的每一个与所述多个多孔限流器中的一个串联地流体连接。12. 根据权利要求9所述的组件，其还包括壁结构，该壁结构被设置成与所述多孔限流器中的一个相邻，并且包括与所述一个多孔限流器串联地流体连接的孔口，所述孔口可操作以将在所述第一气室与第二气室之间气流的第一频率范围作为目标。13. 根据权利要求12所述的组件，其中，所述孔口是第一孔口，并且所述壁结构包括每个与所述多个多孔限流器中的一个串联地流体 连接的多个孔口，而所述多个孔口的一个孔口可操作，以将气流的第 一频率范围作为目标，且所述多个孔口的另一个孔口可操作，以将气 流的第二频率范围作为目标。14. 稂据权利要求13所述的组件，其还包括与所述多个多孔限流 器中的一个和所述多个孔口中的相应的一个串联地流体连接的阀组 件，所述阀组件可操...

【专利技术属性】
技术研发人员：BW海斯，PN莫林克，S凯尔西，
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]