专利名称：空气弹簧的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种空气弹簧，该空气弹簧尤其用于机动车行驶机构的弹性车轮悬架，该空气弹簧具有由弹性体材料制成的柱形的空气弹簧气囊/波纹气囊，该空气弹簧气囊连接了空气弹簧活塞和空气弹簧盖以形成密封的空气室，在空气室体积在空气弹簧活塞缩回时的水平与空气弹簧活塞伸出时的水平之间变化以及在形成滑滚波纹(Rollfalte)的情况下，该空气弹簧气囊的外表面在空气弹簧活塞侧在空气弹簧活塞上滚动/滑滚，而在空气弹簧盖侧在一外导向部上滚动/滑滚，其中该外导向部具有带有加固内衬的弹性体软管。
背景技术：
空气弹簧气囊必须吸收由内部压力导致的轴向和径向力。因此对于不具有外导向部的独立的空气弹簧来说，在外导向部的基体材料——例如弹性体材料——中插入了织物层，所述织物层相对彼此成角度。该角度越平，则空气弹簧气囊可吸收越多的径向力。对于在外部被引导的空气弹簧，仅能吸收轴向力的轴向长丝层是优选的。此时径向力由一外导向部吸收，其中在轴向长丝气囊中，基体材料内部的长丝运动明显更小，因此显著减小了所产生的车辆垂直振动(Harshness)。由DE10323332已知了一种前述类型的空气弹簧。这种空气弹簧的缺点是，为了外导向部在结构层的区域内的轴向变形，在缩回过程中必须花费额外的功/工作，这是因为外导向部的区域必须被轴向压紧。因为加固内衬对拉力卸除没有贡献，所以必须为此目的设置回跳缓冲弹簧，通常该回跳缓冲弹簧设置在减震器中。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种空气弹簧，在该空气弹簧中，在缩回过程中必须施加至外导向部上的功/工作被降低至最少，并且实现了结构较简单的空气弹簧。对此，在根据本发明的空气弹簧中，外导向部包括内置在弹性体软管中的、在空气弹簧活塞缩回时可被加载拉力的螺旋弹簧，且外导向部既与空气弹簧盖也与空气弹簧底部连接，其中，外导向部的轴向结构长度可相应于空气弹簧的弹簧运动而变化。通过空气弹簧的这种设计有利地实现了，减少了为使外导向部在结构层的区域内轴向变形而要施加的功，且同时通过省去普遍的回跳缓冲弹簧简化了结构。在根据本发明的空气弹簧的一种有利设计方案中，螺旋弹簧和弹性体软管都在预加应力的情况下集成在外导向部中，其中如此选择螺旋弹簧的预加应力和弹性刚性(Federrate)或弹簧刚度以及弹性体软管的预加应力和弹性刚性或弹簧刚度，使得螺旋弹簧和弹性体软管的弹性刚性在一处于空气弹簧活塞缩回时的水平与空气弹簧活塞伸出时的水平之间的、就外导向部而言的标准水平上被抵消(aufheben)，由此明显改善了由弹性体软管和螺旋弹簧形成的总弹簧的响应特性。在根据本发明的空气弹簧的另一有利设计方案中，如此选择螺旋弹簧的预加应力，使得在空气弹簧活塞的缩回水平中螺旋弹簧被加载压力，在空气弹簧活塞的伸出水平中螺旋弹簧被加载拉力，而在空气弹簧活塞的标准水平中螺旋弹簧被加载压力；以及如此选择弹性体软管的预加应力，使得在空气弹簧活塞的缩回水平中弹性体软管未被预加应力，在空气弹簧活塞的伸出水平中弹性体软管被加载拉力，而在空气弹簧活塞的标准水平中弹性体软管被加载拉力。这种设计方案有利地导致进一步减小在缩回过程中对外导向部所做的功。在根据本发明的空气弹簧的另一有利的设计方案中，弹性体软管形成弹性体基体，该弹性体基体形成用于供空气弹簧气囊滚动的光滑表面，因此空气弹簧气囊的使用寿命得到延长，这是因为减小了弹动过程中的机械负荷。在根据本发明的空气弹簧的另一有利的设计方案中，空气弹簧气囊具有轴向长丝增强部。因为从车辆垂直振动的角度看，空气弹簧气囊的纯轴向长丝增强是最佳的，所以根据本发明的外导向部的优点是，实现了空气弹簧气囊的这种设计。
现在根据附图描述本发明的实施例。附图示出图I示意性地示出处于伸长状态下的根据本发明的空气弹簧；图2示意性地示出处于伸长状态下的空气弹簧气囊和外导向部，其中省去了空气弹簧的其余部件；图3示出处于缩回状态下的根据本发明的空气弹簧；图4示出处于缩回状态下的空气弹簧气囊和外导向部。
具体实施例方式图I示意性地示出空气弹簧2的主要部件，该空气弹簧具有空气弹簧盖4和空气弹簧底部6，当空气弹簧2用于机动车时，该空气弹簧底部6与机动车的车身连接。空气弹簧活塞8支承在空气弹簧底部6上，该空气弹簧活塞8和空气弹簧气囊/波纹气囊10 —起形成了体积可变的空气室12。空气弹簧气囊10 —方面固定在空气弹簧盖4上，且另一方面固定在空气弹簧活塞8的内侧端部上。空气弹簧气囊10径向向外地被外导向部14支撑。外导向部14包括作为基体材料的弹性体软管16以及内置在弹性体软管16中的螺旋弹簧18。由弹性体软管16和内置的螺旋弹簧18组成的外导向部14既与空气弹簧盖4也与空气弹簧底部6连接。螺旋弹簧18和弹性体软管都在预加应力的情况下集成在外导向部14中，其中如此选择螺旋弹簧18的预加应力和弹性刚性以及弹性体软管16的预加应力和弹性刚性，使得螺旋弹簧18和弹性体软管16的弹性刚性在一处于空气弹簧活塞缩回时的水平与空气弹簧活塞伸出时的水平之间的、就外导向部14而言的标准水平上被抵消。在此如此选择螺旋弹簧18的预加应力，使得在空气弹簧活塞8的缩回水平中螺旋弹簧被加载压力，在空气弹簧活塞8的伸出水平中螺旋弹簧被加载拉力，而在空气弹簧活塞8的标准水平中螺旋弹簧被加载压力。此外，如此选择弹性体软管16的预加应力，使得在空气弹簧活塞8的缩回水平中弹性体软管16未被预加应力，在空气弹簧活塞8的伸出水平中弹性体软管被加载拉力，而在空气弹簧活塞8的标准水平中弹性体软管被加载拉力。螺旋弹簧18是由具有低弹簧刚度的金属或塑料形成的细的螺旋弹簧，而弹性体软管16由薄的弹性体基体形成，因此弹性体软管16和螺旋弹簧18的弹簧刚度的值能相应地相协调/匹配。因为弹性体软管16设计为弹性体基体，所以弹性体软管16在其内侧上为空气弹簧气囊10的滚动/滑滚提供了光滑表面。在图2的示意性图示中，能明显看到弹性体软管16中的螺旋弹簧18。空气弹簧气囊10具有纯轴向长丝结构，然而这在图2的俯视图中未示出。图3和4示出在空气弹簧2的缩回状态时的按照图I的空气弹簧2或按照图2的示意性图示。通过图I和图3的比较可看出，外导向部14的轴向结构长度可与空气弹簧2的或空气弹簧活塞8的弹簧运动相对应地变化。在图I中外导向部14的轴向结构长度明显大于在图3中的，且长度差被弹性体软管16和螺旋弹簧18共同吸收。 空气弹簧2缩回时，螺旋弹簧18的各圈螺旋的距离更紧密地朝向彼此运动，处于其间的弹性体材料相应地被压紧。螺旋弹簧18的各圈螺旋之间的距离在伸长时增大，且弹性体软管16的弹性体材料伸长。通过选择外导向部14的两种材料的弹性常数可以把为改变外导向部的轴向结构长度而花费的力降低至最小。附图标记列表2空气弹簧4 空气弹簧盖6 空气弹簧底部8 空气弹簧活塞10 空气弹簧气囊12 空气室14 外导向部16 弹性体软管18 螺旋弹簧
权利要求
1.一种空气弹簧，所述空气弹簧尤其用于机动车行驶机构的弹性车轮悬架，所述空气弹簧具有由弹性体材料制成的柱形的空气弹簧气囊(10)，所述空气弹簧气囊(10)连接空气弹簧活塞(8)和空气弹簧盖(4)以形成密封的空气室(12)，在空气室的体积在空气弹簧活塞(8)缩回时的水平与空气弹簧活塞(8)伸出时的水平之间变化的情况下以及在形成滑滚波纹的情况下，所述空气弹簧气囊(10)的外表面在空气弹簧活塞侧在所述空气弹簧活塞(8)上滑滚，而在空气弹簧盖侧在一外导向部(14)上滑滚，其中，所述外导向部(14)具有带有加固内衬的弹性体软管(16)，其特征在于， 所述外导向部(14)包括内置在所述弹性体软管(16)中的、在空气弹簧活塞缩回时能被加载拉力的螺旋弹簧， 所述外导向部(14)既与所述空气弹簧盖(4)也与所述空气弹簧底部(6)连接，其中，所述外导向部(14)的轴向结构长度能相应于所述空气弹簧(2)的弹簧运动而变化。
2.根据权利要求I所述的空气弹簧，其特征在于，所述螺旋弹簧(18)和所述弹性体软管(16)在预加应力的情况下集成在所述外导向部(14)中； 其中，如此选择所述螺旋弹簧(18)的预加应力和弹性刚性以及所述弹性体软管(16)的预加应力和弹性刚性，使得所述螺旋弹簧(18)和所述弹性体软管(16)的弹性刚性在一处于空气弹簧活塞(8)缩回时的水平与空气弹簧活塞(8)伸出时的水平之间的、就所述外导向部(14)而言的标准水平上被抵消。
3.根据权利要求2所述的空气弹簧，其特征在于，如此选择所述螺旋弹簧(18)的预加应力，使得在空气弹簧活塞(8)的缩回水平中所述螺旋弹簧被加载压力，在空气弹簧活塞(8)的伸出水平中所述螺旋弹簧被加载拉力，而在空气弹簧活塞(8)的标准水平中所述螺旋弹簧被加载压力；以及 如此选择所述弹性体软管(16)的预加应力，使得在空气弹簧活塞(8)的缩回水平中所述弹性体软管(16)未被预加应力，在空气弹簧活塞(8)的伸出水平中所述弹性体软管被加载拉力，而在空气弹簧活塞(8)的标准水平中所述弹性体软管被加载拉力。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的空气弹簧，其特征在于，所述弹性体软管(16)形成弹性体基体，所述弹性体基体形成用于所述空气弹簧气囊(10)滑滚的光滑表面。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的空气弹簧，其特征在于，所述空气弹簧气囊(10)具有轴向长丝增强部。
全文摘要
本发明涉及一种尤其用于机动车行走机构的弹性车轮悬架的空气弹簧，其具有由弹性体材料制成的柱形空气弹簧气囊(10)，空气弹簧气囊(10)连接空气弹簧活塞(8)和空气弹簧盖(4)以形成密封的空气室(12)，在空气室体积在空气弹簧活塞(8)缩回时的水平和空气弹簧活塞(8)伸出时的水平之间变化以及在形成滑滚波纹的情况下，空气弹簧气囊(10)的外表面在空气弹簧活塞侧在空气弹簧活塞(8)上滑滚，而在空气弹簧盖侧在外导向部(14)上滑滚，其中外导向部(14)具有带加固内衬的弹性体软管(16)。外导向部(14)包括内置在弹性体软管(16)中的、在空气弹簧活塞缩回时可加载拉力的螺旋弹簧，外导向部既与空气弹簧盖(4)也与空气弹簧底部(6)连接，其中外导向部(14)的轴向结构长度可相应于空气弹簧(2)的弹簧运动而变化。
文档编号F16F9/05GK102834640SQ201180018349
公开日2012年12月19日 申请日期2011年3月10日 优先权日2010年4月10日
发明者M·威莱姆斯 申请人:奥迪股份公司