[发明专利]用于空气弹簧组件的自定位垫片

说明书

技术领域

宽泛而言，本发明的创新理念与流体悬架构件领域相关，更具体而言，本发明涉及一种具有自定位(self-indexing)特性的垫片，其被用于形成自对正的空气弹簧组件。

背景技术

作为本发明主题的自定位垫片特别适用于这样的应用场合：利用空气弹簧来形成车辆的悬架系统，且下文将特别针对于这样的应用来展开讨论。但是，需要明确指出的是：本发明的创新理念具有广泛的应用，其同样也适于被应用在其它合适的环境中-例如安装机器的应用场合中。另外，同样还可以理解：除了文中具体讨论的类型之外，作为本发明主题的自定位垫片也适于与其它各种类型和型号的流体悬架构件配套使用，这都不会悖离本发明创新理念的基本原理。

空气弹簧以及其它的流体悬架构件是公知的，它们通常被广泛地应用到各种场合中。如熟知的那样：这些应用场合具有或设定了一定的设计准则-例如承载能力、弹性系数、动作范围和/或尺寸界限等，选择和/或设计正确的空气弹簧应当符合这些设计准则。当然，如果空气弹簧的直径或其它的最大横截面尺寸大于所确定的安装界限的允许尺寸或其它尺寸限度，则这样的空气弹簧将被判定为不适于用在该场合中。但是，出现了其它一些情形：在这些情形中，空气弹簧的标称高度小于特定场合所要求的高度，不然的话，该空气弹簧是完全适合的。在这些情况中，通常不希望将这些不合适的空气弹簧应用到这些场合中，原因在于：这样的使用方式会不利地限制空气弹簧的特性或功能-例如限制弹簧的行程。此外，在大多数情况下，空气弹簧的过度延伸可能会损坏其中的一个或多个部件，因而，最好是避免这样的情况。

为了消除这样的顾虑，人们开发出了垫片，这些垫片可补偿空气弹簧标称高度与设计高度之间的差值，其中的设计高度是由特定的应用条件或使用条件规定或确立的。在第6250613号美国专利(’613’专利)中就公开了这种垫片的一种实例，该专利文件被结合到本申请中作为参考。基本而言，这些垫片的作用在于填充空气弹簧端部构件与相关车辆部件或其它安装表面之间的间隙。

但是，采用这些垫片的一个缺点在于：增大了安装空气弹簧时所涉及的工作难度。在很大程度上，这是由于增加了有难度的工作内容：在安装过程中，使垫片与空气弹簧的各个安装孔、以及相关的悬架部件对正，并保持该对正关系。在不能保持该对正关系的情况下，紧固构件将不与安装孔相接合，直到各个部件被重新对正时为止。在采用多个垫片、且这些垫片被堆叠起来以补偿空气弹簧高度与车辆悬架设计高度之间差值的情况下，上述的情况尤其会带来问题。

在另外的设置方案中，空气弹簧可包括单个紧固件，其从端部构件突伸出，或者被接纳到端部构件中，以便于对空气弹簧进行安装。在这些情况下，保持垫片对正状态的难度得以降低。但是，在此情况下，出现了另一个问题-该问题与相关车辆载荷经一个或多个垫片的传递相关。更具体来讲，例如‘613’专利所公开的垫片能支撑相关空气弹簧上的全部载荷，并将载荷传递给相关的悬架部件。但是，如‘613’专利所披露的那样，这样的垫片可包括多个空心区域或其它结构特征，这些特征对于制造过程或其它的目的而言是有利的。这些空心区域被多个内部壁板分隔开，这些内部壁板通常被本领域技术人员称为中心管和/或凸肋，它们被制在垫片内周壁的内部。

在空气弹簧的端部构件是由聚合物材料制成(这是公知常识)的情况下，可在端部构件环周壁的内部制成类似的空心区域和壁板。在这样的设计条件下，希望使端部构件的内部壁板与垫片的内部壁板基本上相互对正，以使相关的载荷经悬架部件进行传递。尽管在初始时进行对正更为困难了，但在使用两个或多个紧固件的情况下，难度却降低了，原因在于紧固件可限制垫片相对于端部构件的转动。但是，由于很多空气弹簧是利用从端部构件沿中心延伸出或与端部构件接合的单个紧固件进行固定的，所以，对垫片和端部构件进行定位、以使得它们的内部壁板正确对正的难度更高了。另外，在使用多个垫片、且这些垫片由单个紧固件固定在端部构件与车辆悬架部件之间的情况下，难度又增大了。

发明内容