专利名称：气动弹簧的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气动弹簧，尤其是用于铁路车辆、载重汽车和大轿车的气动弹簧，具有一个由弹性材料制成并在必要时安设有加强内衬的膜盒，一个钵件，所述膜盒固定在钵件的上部，最好膜盒在钵件的外壁上开卷，一个距钵件一定间隔设置的板状盖，所述膜盒的另一端固定在该盖上；一个中心杆，与盖固定连接且超出盖一定距离，中心杆平行于膜盒延伸并插入钵件；一个球窝接合，该接合位于钵件和中心杆之间并且同时贴靠在钵件的内壁上；以及一个导气管(DE-A-3828203、EP-A-0554573)。
在现代的铁路车辆上经常采用如气动弹簧作为辅助弹簧系统。该辅助弹簧系统将达20千牛顿的水平力确切地说是来自车辆的力稳定地传递到转向架上。同时角度偏转可达7°。另外在其结构高度小并且重量轻的情况下要求长的垂直的运行路径。
为解决这一问题，本发明提出一种气动弹簧，该气动弹簧按照权利要求1的特征具有下述组合在一起的附加的部件。
-一个滑动套筒，该套筒设置在球窝接合的中心杆之间并同时可在中心杆的外壁上被导动，以及一一个中间套筒，该套筒设置在球窝接合和滑动套筒之间。
中间套筒、滑动套筒和球窝接合环围中心杆。中心杆(也被称做导向轴)构成整个系统的核心。
滑动套筒和中间套筒最好分别为一体结构。最小壁厚为0.1mm的滑动套筒由具有滑动能力的塑料构成，特别是由聚四氟乙烯构成。为便于组装，滑动套筒在轴向上具有一个斜的并连续的缝。就中间套筒而言，采用一种具有热传导能力的材料，特别是铝。由于采用的是铝，必然会使重量大幅度降低。
另外中间套筒的内壁上具有一个槽，滑动套筒的大约一半壁厚被镶在该槽内。中间套筒的外表面同样备有一个槽，球窝接合的内部分被镶入此槽内。
就导气而言，适宜采用下述方案-中心杆上至少有一个开孔，该开孔在轴向上将杆内室与气动弹簧室穿透连接在一起。
-在中间套筒的轴向上至少设置有一个连续的通道或外槽，该通道或外槽与气动弹簧室穿透连接在一起。还可设置多个通道或外槽，这些通道或外槽以基本相同的间隔均匀地分布在中间套筒的整个外圆周上。采用此方式还附加用于空气冷却。
另外也可以将两种导气方案组合在一起。
本发明气动弹簧的适宜设计如下-中心杆的内壁在滑动套筒范围内为锥形结构，确切地说是在增大杆内室直径的条件下形成的，这将导致重量的节省。而且可实现对导气的最佳化。
-球窝接合的直径为100至200mm，特别是130至150mm，确切地说以直径最小的结构部分为准。采用的三层金属-弹性体-复合体时设置在中间的弹性体层的厚度为5至15mm，特别是6至10mm。
-对球窝接合的指向气动弹簧下面部分的一端进行防护，特别是以至少一个防护环进行防护。
-对中间套筒的指向气动弹簧下面部分的一端同样进行防护，特别是以一个防护环进行防护，该防护环镶在位于中间套筒外表面上的槽口内。
下面将对照实施例和附图对本发明加以说明。图中示出
图1为气动弹簧的轴向剖面图；图2为中间套筒的径向剖面图。
附图中的标记如下1-板状盖；2-钵件(开卷活塞)；3-弹性材料构成的膜盒(橡胶或类似橡胶的塑料)；4-法兰；5-中间套筒；6-滑动套筒；7-作为三层的金属-弹性体-复合体的球窝接合；8-配合垫片；9-防护环；10-O形环；11-O型环；12-镶焊螺钉；13-六角螺母；14-垫片；15-螺纹镶件；16-螺纹镶件；17-内六角；18-防护环；19-中心杆内部的导气管；20-中间套筒内部的导气管；21-杆内室；22-气动弹簧室；23-中间套筒内壁上的槽；24-中间套筒外壁上的槽；A-中心杆；B-超出距离；C-锥形段；X-轴向。
如图所示，中间套筒(5)在其内壁上有一个槽(23；图2)，滑动套筒的大约一半壁厚被镶固在该槽内并且同时可贴靠在中心杆(A)的外壁上被导动。另外，中间套筒(5)在其外壁上同样具有一个槽(24,图2)，作为三层金属-弹性体-复合体的球窝接合(7)的内侧部分镶固在该槽内，为对球窝接合(7)和中间套筒(5)进行防护，在气动弹簧的下面部分方向上备有三个防护环(9,18)，其中防护环(8)镶卡在位于中间套筒外壁上的槽口内。作为导气管(19)的中心杆(A)至少具有一个开孔，该开孔将杆内室(21)与气动弹簧室(22)连接在一起。另外，中心杆(A)在滑动套筒(6)的范围(C)内成锥形，确切地说是在增大杆内室(21)直径的条件下形成的。
图2示出导气管(20)，该导气管设置在中间套筒(5)内的轴向(X；图1)上并同时与气动弹簧室连接。导气体在这里由多个外槽构成，这些对槽基本以相同的间隔分布在中间套筒(5)的外圆周上。中间套筒在其内壁和外壁上都开有槽(23、24)，本说明书中已对所述槽的作用结合附图1做了描述。
权利要求
1.气动弹簧，尤其是用于铁路车辆、载重汽车和大轿车的气动弹簧，包括-一个由弹性材料制成的膜盒，必要时该膜盒安设有增强内衬；-一个钵件(2)，膜盒(3)固定在钵件的上面部分，最好膜盒沿钵件的外壁开卷；-一个距钵件(2)一定间隔设置的板状盖(1)，所述膜盒(3)的另一端固定在该盖上；-一个中心杆(A)，该中心杆与盖(1)固定连接并超过盖(1)一定距离(B)伸出，中心杆平行于膜盒(3)延伸并插入钵件(2)内；-一个球窝接合(7)，该接合位于钵件(2)和中心杆(A)之间并且同时可滑动地贴靠在钵件的内壁上；其中环形的接合最好是一个金属-弹性体-复合体，该复合体由三层构成，确切地说由二层金属层和一个设置在中间的弹性体层构成；以及-导气管(19、20)；其特征在于-在球形接合(7)与中心杆(A)间设置有一个滑动套筒(6)，该滑动套筒可滑动地贴靠在中心杆上；以及-另外还有一个中间套筒(5)，该套筒位于球窝接合(7)和滑动套筒(6)之间；一其中中间套筒(5)、滑动套筒(6)和球窝接合(7)环围中心杆(A)。
2.按照权利要求1的气动弹簧，其特征在于球窝接合(7)的弹性体层的厚度为5至15mm，特别是6至10mm。
3.按照权利要求1的气动弹簧，其特征在于球窝接合(7)的直径为100至200mm，特别是130至150mm，确切地说以直径最小的结构部分为准。
4.按照权利要求1至3中任一项的气动弹簧，中心杆(A)为管状结构，尤其是在形成一在轴向(X)上穿透的杆内室(21)的条件下。
5.按照权利要求4的气动弹簧，其特征在于管状中心杆(A)的内壁在滑动套筒(6)的范围(C)内成锥形结构，确切地说是在增大杆内室(21)直径的条件下形成的。
6.按照权利要求1至5中任一项的气动弹簧，其特征在于滑动套筒(6)和中间套筒(5)分别为一体结构。
7.按照权利要求1至6中任一项的气动弹簧，其特征在于滑动套筒(6)由具有滑动能力的塑料，特别是聚四氟乙烯制成。
8.按照权利要求1至7中任一项的气动弹簧，其特征在于滑动套筒(6)的壁厚至少为0.1mm。
9.按照权利要求1至8中任一项的气动弹簧，其特征在于滑动套筒(6)在轴向(X)上具有一个斜的透缝。
10.按照权利要求1至9中任一项的气动弹簧，其特征在于(5)由导热的材料，特别是铝制成。
11.按照权利要求1至10中任一项的气动弹簧，其特征在于中间套筒(5)在其内壁上具有槽(24)，滑动套筒(6)的大约半个壁厚镶固在该槽内。
12.按照权利要求1至10中任一项的气动弹簧，其特征在于中间套筒(5)在其内壁上具有槽(24)，球窝接合(7)内侧部分镶固在该槽内。
13.按照权利要求1至12中任一项的气动弹簧，其特征在于导气管(19)至少具有一个开孔，该开孔将杆内室(21)与气动弹簧室(22)连接在一起。
14.按照权利要求1至13中任一项的气动弹簧，其特征在于导气管(20)至少含有一个连续伸展的通道或外槽，该通道或外槽设置在中间套筒(5)内的轴向(X)上。
15.按照权利要求14的气动弹簧，其特征在于导气管(20)由多条通道或外槽构成，这些通道或外槽基本等间隔地分布在中间套筒(5)的整个外圆周上。
16.按照权利要求1至15中任一项的气动弹簧，其特征在于对球窝接合(7)面向室气弹簧下面部分的一端进行防护，特别是以至少一个防护环(9、18)的形式进行防护。
17.按照权利要求1至16中任一项的气动弹簧，其特征在于对中间套筒(6)面向气动弹簧下面部分的一端进行防护，特别是以防护环(18)的形式进行防护，该防护环镶卡在位于中间套筒(5)外壁上的槽口内。
全文摘要
本发明涉及一种气动弹簧,尤其是用于铁路车辆、载重汽车和大轿车的气动弹簧,具有一个由弹性材料制成并在必要时安设有加强内衬的膜盒(3),一个钵件(2),膜盒(3)固定在钵件的上部,最好膜盒在钵件的外壁上开卷,一个距钵件(2)一定间隔设置的板状盖(1),膜盒(3)的另一端固定在该盖上;一个中心杆(A),与盖(1)固定连接且超出盖(1)一定距离(B),中心杆平行于膜盒(3)延伸并插入钵件(2);一个球窝接合(7),该接合位于钵件(2)和中心杆(A)之间并且同时贴靠在钵件(2)的内壁上;一个导气管(19、20);一个滑动套筒(6),该套筒设置在球窝接合(7)和中心杆(A)之间并且在中心杆的外壁上被导动;以及一个中间套筒(5),该套筒设置在球窝接合(7)和滑动套筒(6)之间。
文档编号F16C29/02GK1218547SQ97194444
公开日1999年6月2日 申请日期1997年4月28日 优先权日1996年5月7日
发明者迪尔克·兰布雷希特, 霍尔格·厄特尔 申请人:凤凰股份有限公司