[发明专利]空气弹簧

说明书

背景

技术领域

本发明涉及一种空气弹簧。特别地，本发明涉及一种用在车辆或工业应用中以支撑负载的空气弹簧，并且该空气弹簧包括气体支柱（气体支撑件，gas struts）和轮。

背景技术

空气弹簧由Firestone（RTM）在20世纪30年代末期开发，来作为用在车辆悬架系统中的更有效的弹簧或者隔振器。参见例如美国专利No.2,208,537，该专利通过引用结合于此。Airide（RTM）弹簧（被命名为Firestone（RTM）空气弹簧）提供用于悬架的装置，以减少传递到车辆中的道路冲击和振动的量。

在多年的实验和产品开发之后，于20世纪50年代早期开始生产空气弹簧公共汽车。空气弹簧在公共汽车应用中的成功引发了在卡车应用和拖车应用以及工业上的冲击与振动隔离的用途、和致动器用途中的兴趣。

因此，如今道路上的几乎所有公共汽车以及许多卡车和拖车均使用空气弹簧来行驶。空气弹簧在汽车应用以及还有工业应用中变得更加常见。

已知的是，在弹簧刚度及空气弹簧的自然频率与隔离效应之间存在直接的关系。

通常，弹簧刚度或者自然频率越低，则隔离器越好。

例如，在给定的压力下，双曲型空气弹簧通常具有比单曲型空气弹簧更低的弹簧刚度和自然频率。已知的是，通过添加辅助贮存器来降低空气弹簧的弹簧刚度和自然频率，并且因此增加空气弹簧的隔离效应。当然，在空气弹簧与贮存器之间必须存在自由的空气流，并且贮存器应当被安装得尽可能靠近空气弹簧。

使用贮存器是昂贵的、体积大的且沉重的，并且增加负载支承系统的维护成本。

本发明目的在于降低空气弹簧的弹簧刚度，同时缓解或消除已知技术的一个或多个上述缺点。

发明内容

根据本发明，提供如在所附权利要求中阐述的应用、方法和空气弹簧。通过从属权利要求以及随后的说明，本发明的其他特征将显而易见。

根据本发明，提供一种吸附性材料在用于支撑负载的空气弹簧中的应用，以降低弹簧刚度。在一个实施例中，还期望的是，使得弹簧刚度更为线性。

并且，提供一种设计空气弹簧的方法，该方法包括确定待放置到空气弹簧的负载支撑室中的吸附性材料的量，以在弹簧刚度方面实现期望的降低。

根据本发明，提供一种用于支撑负载的空气弹簧，该空气弹簧包括用于在使用时保持加压气体的室、布置成将在使用时来自负载的力传输至加压气体的负载支承表面，其特征在于，该室包含吸附性材料块以降低空气弹簧的弹簧刚度。

这里，术语“空气弹簧”包括空气弹簧、气体支柱以及无论是空气填充或是气体填充的充气轮。并且，术语“加压”是指处于大气压以上的压力下。术语“弹簧刚度”是指力相对弹簧的挠度曲线的梯度。

吸附性材料可包括粒状材料。

优选地，吸附性材料包括活性炭。优选地，活性炭具有超过1500m²/g的N2表面积。优选地，活性炭为以下可商业购得的类型中的一种：Chemviron（RTM）SRD10-054、SRD09-006以及SRD09-010。优选地，活性炭为Chemviron（RTM）SRD10-054。

在本发明的一个实施例中，活性炭块占据的室的容量等于空气弹簧的设计容量的0.2%与90%之间。优选地，活性炭块占据的室的容量等于空气弹簧的设计容量的以下范围中的一个：5%与75%之间、10%与50%之间、15%与40%之间、以及30%与40%之间。

这里，术语“设计容量”是指当空气弹簧设定在制造者建议的设计位置处时室的容量。

空气弹簧可包括阻挡件以包含吸附性材料，其中，该阻挡件允许吸附性材料与室的其余部分的流体连通。优选地，阻挡件是足够精细以致防止吸附性材料进入室的其余部分的丝网（gauze，纱布）、网或者过滤架。优选地，阻挡件为柔韧弹性膜，布置成允许气体进入和离开吸附性材料的净移动。

空气弹簧可包括位于吸附性材料与室的其余部分之间的一个或多个被限制的开口。这里，术语“被限制的开口”是指足够小以致形成对流体流的阻力，以在空气弹簧中引起阻尼。

优选地，室为加压的，并且负载支承表面附接至负载。优选地，室被加压至至少1barg（高于大气压100kPa）。优选地，室被加压至以下范围中的一个：1barg与10barg之间、2barg与8barg之间、3barg与6barg之间。