專利名稱：長度可調(diào)的氣彈簧的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及長度可調(diào)的氣彈簧。
在據(jù)EP0564776 A1(對應于日本專利平-5-64105號)所了解的一類長度可調(diào)的氣彈簧中，調(diào)節(jié)裝置是液壓式的，觸發(fā)裝置則設有可與氣彈簧鎖合的彈性鎖舌。這些鎖舌的鎖定突起與氣彈簧所配置的凹座結(jié)合。就鎖合方面而論，上述方法是能滿足要求的，但卻要求較為復雜的制造過程。此外，液壓調(diào)節(jié)裝置也是難以操作的。
在DE4236732號(對應于EP0595357A2號)中所述的帶調(diào)節(jié)裝置的氣彈簧中，是將波頓拉索中的拉索固定安裝于氣彈簧上，而將包圍拉索的軟管壓靠到操作銷上。
DE4114101A1號中則描述了調(diào)節(jié)裝置中包括有波頓拉索的氣體彈簧。為此將操縱桿鉸接到活塞桿端，來驅(qū)動設在空心活塞桿中的閥銷。美國專利4793450號所公開的一種長度可調(diào)的氣彈簧中，可以通過致動膜盒驅(qū)動流體式觸發(fā)裝置來開/關在兩個部分機殼室之間的閥。
上述所有裝置在設計上的缺點是需要用極高的操作力來將閥打開。
本發(fā)明的目的即在于實現(xiàn)這樣一種氣彈簧，使得為操縱它所耗費的力極低。
本發(fā)明的上述目的可以通過權(quán)利要求1特征部分所述的特點達到。根據(jù)本發(fā)明的方法，可以不需像已知的各種方法那樣沿著密封裝置推動閥銷來克服高的摩擦力，而是使閥銷與密封裝置脫開。由于氣彈簧中一般存在有100巴以上的高壓，故必須在密封裝置的很高密封力下進行密封，這樣在已知的種種方法中就會造成相應高的操作力。但是根據(jù)本發(fā)明的設計，閥的操縱桿是旋轉(zhuǎn)的，就不需很高的操作力。此外，密封裝置也不受磨損影響。
從附屬權(quán)項中可知，為了獲得所述的優(yōu)點，只需對閥銷能在機殼內(nèi)沿縱向移動的這類周知和泛用的長度可調(diào)的氣彈簧中，對其結(jié)構(gòu)作較少的改進即可。具體地說，根據(jù)本發(fā)明的方法，借助氣動的觸發(fā)膜盒或是機械方法，能夠用很小的力來操縱閥。
本發(fā)明的其它特點、優(yōu)點與細節(jié)，可從下面結(jié)合附圖對其典型實施例所作的說明中獲得理解，在附圖中

圖1是長度可調(diào)的氣彈簧的縱剖圖；圖2是通過圖1所示氣彈簧的縱剖圖，它與圖1相比已經(jīng)放大，且閥處于工作時的位置；圖3是通過此氣彈簧的觸發(fā)裝置，沿圖2中剖面線III-III的剖面圖；圖4是長度可調(diào)的氣彈簧的第二實施例的縱剖圖，其中的閥已關閉；圖5是通過圖4中氣彈簧的縱剖圖，其中的閥已打開；圖6是相對于圖4和5對氣彈簧稍有改進的縱剖圖，對所述的閥設有純機械的觸發(fā)裝置；圖7是通過此氣彈簧一改進實施例的部分縱剖圖，其中的閥處在由牽引力操作的位置，而圖8是通過圖7中氣彈簧的部分縱剖圖，其中的閥處于由壓力操縱的位置。
圖1與2的長度可調(diào)的氣彈簧1所見有的機殼1基本上是由直徑不同的兩根管構(gòu)成，它們同心地一個設在另一個之中，即內(nèi)缸2與外缸3，這兩個缸之間由于內(nèi)徑差而形成環(huán)形室4。
設有近似環(huán)形的活塞5可在內(nèi)缸2中沿軸向移動；用到一密封環(huán)6，它的周邊相對于內(nèi)缸2的內(nèi)側(cè)壁形成為氣密?；钊?固定在同軸導向機殼1的活塞桿8的一端上?；钊麠U8從機殼1的一端引出。在邊一端，機殼1為閉環(huán)9封閉，閉環(huán)9的周邊由環(huán)形密封件10相對外缸3的內(nèi)側(cè)壁11成為氣密的。沿軸向朝外，閉環(huán)9為外缸3的卷邊12支承。沿軸向朝內(nèi)，有一杯形套13壓靠閉環(huán)9且裝納下一多唇密封件14，后者的這些唇密封地貼靠著活塞桿8。這樣就不會有任何氣體沿活塞桿8表面外逸。
坐落于外缸3的內(nèi)壁11上的中心件15從機殼1內(nèi)使其自身支承于套13上；中心件15上設有拱肋16，在其上面沿徑向亦即居中地支承內(nèi)缸2的內(nèi)壁7。內(nèi)缸2還沿軸向受到牢靠地支承，亦即不能沿軸向運動。由于只是設置拱肋16來使內(nèi)缸2定中并獲得軸向支承，故在此區(qū)域可使環(huán)形室4與內(nèi)缸2中的部分機殼室17通連，此部分機殼室17由活塞5、在機殼1活塞出口側(cè)的端部、以及內(nèi)缸2的內(nèi)壁7所限定。
在機殼1的與活塞桿出口相對的端部設有閥19，借助閥19，在活塞5與閥19之間的位于內(nèi)缸2中的部分機殼室20，便可以與環(huán)形室4從而與另一部分機殼室17相連通或相分開。
包括閥19在內(nèi)的整個氣彈簧取基本上相對于中央軸線21對稱的結(jié)構(gòu)。閥19的閥體22是由外段23與內(nèi)段24形成。外段23壓靠外缸3的內(nèi)壁11，由此使閥體22相對外缸3定中。同樣，內(nèi)徑較小的內(nèi)段24則壓靠內(nèi)缸2的內(nèi)壁7，由此而在閥體22與內(nèi)缸2之間因而在內(nèi)缸2與外缸3之間取中。在外段23通過內(nèi)段24處形成有限位環(huán)25而使得閥體22沿軸向壓靠內(nèi)缸2。一方面在外段23另一方面在內(nèi)段24的鄰區(qū)于相應的環(huán)形溝26、27中設有環(huán)形密封件28、29，由此，一方面在外段23與外缸3的內(nèi)壁11之間，另一方面在內(nèi)段24與內(nèi)缸2的內(nèi)壁7之間形成氣密連接。分配給外段23的環(huán)形溝26由位于外段23上的閥體22的杯形外蓋30界定。分配給內(nèi)段24的環(huán)形溝27則由安裝于內(nèi)段24之上并轉(zhuǎn)向部分機殼室20的閥體22的內(nèi)蓋31界定。一般，閥體22以及蓋30與31是由合適的塑料制成并經(jīng)粘合劑或超聲焊接相互結(jié)合。
閥體22與軸線21共軸線地設有柱形凹座32，其中設有雙臂閥操縱桿34的相同柱形的內(nèi)臂33，此操縱桿的另一個臂即外臂35則基本上設在閥體22之外。借助形成在有較大直徑的內(nèi)臂33和有較小直徑的外臂35之間的環(huán)件36，可使操縱桿34抵靠一支座37，此支座由一環(huán)形盤形成，可由適當?shù)慕饘贅?gòu)成，插于閥體22之中，并由外蓋30保持。支座37有一個與軸線21共軸線且向外立即朝外臂35擴大的口38，而它在轉(zhuǎn)向操縱桿34的內(nèi)臂33的這一側(cè)上則有一軸承環(huán)39使它自身支承著操縱桿34的環(huán)件36。同樣，外蓋30與軸線21共軸地有一個用于外臂35的通孔40，此通孔的直徑大于外臂35的直徑，使得在靜止位置時與軸線21共軸線的操縱桿34能相對于軸線21繞由軸承環(huán)39與環(huán)件36形成的樞軸支承41轉(zhuǎn)動，如圖2中所概示。
在閥體22的外段23中形成有環(huán)形溝42，它由支座37界定，其中設有密封地壓靠內(nèi)臂33的環(huán)形密封件43。環(huán)形密封件43與中央支承41緊鄰，它即令在操縱桿34轉(zhuǎn)動時也總能使柱形凹座32相對于外部密封，也就是它能阻止壓縮氣體從機殼1向外有任何逸出。在這一部分中，轉(zhuǎn)向閥體22的內(nèi)段24的部分機殼室20，于柱形凹座32的膨脹部分44中設有環(huán)形密封件45，后者在操縱桿34的靜止位置中密封地貼靠操縱桿34的內(nèi)臂33上，此環(huán)形密封件45可從圖1中看到，而操縱桿34在其中與軸線21共輛線地設置，內(nèi)臂33貼靠到環(huán)形密封件45上這一表面上形成有閥座46，如圖2所示，在操縱桿34繞中央支承41作最大轉(zhuǎn)動時，內(nèi)臂33便在最鄰近環(huán)形密封件45處壓靠柱形凹座32的壁面，在此形成有一限位部47。從圖2中可以具體地看到，柱形凹座32比操縱桿34的內(nèi)壁33寬，這樣就能獲得所需要的轉(zhuǎn)動能力，同時能在柱形凹座32的壁與操縱桿34的內(nèi)臂之間形成槽48，其中開有一條近似沿徑向延伸的通道49，它形成于外段23中且使環(huán)形室4與槽48連通同時設有一節(jié)流部50。
環(huán)形密封件45所取的尺寸能使得當操縱桿34轉(zhuǎn)動到直至碰合上限位部47時，內(nèi)臂33的閥座46便在與限位部47徑向相對的這一側(cè)脫離開環(huán)形密封件45到這樣的程度，即在其中形成有一個很小的間隙51，通過它能使壓縮氣體從部分機殼室20流出，通過膨脹部分44、間隙51、槽48、通道49、環(huán)形室4以及通道18而進入部分機殼室17，反之亦然。但要是操縱桿34處于它的靜止位置，則環(huán)形密封件45便壓靠到閥座46上，密封住它整個的周圍而不再有間隙51。當閥19按規(guī)定方式打開時，環(huán)形密封件45便在限位部47相鄰側(cè)沿徑向強制地壓縮向軸線21；為使這種徑向壓縮能為平行于軸線21的相應膨脹補償，設置有環(huán)形的腹板52，它與內(nèi)蓋41緊固地連接、使環(huán)形密封件保持于膨脹部分44內(nèi)、并在操縱桿34的靜止位置(如圖2中左側(cè)所示)處沿朝向環(huán)形密封件45的軸線21的方向中有某一間隙53。在間隙53的范圍內(nèi)，當閥19打開(如圖2中右側(cè)所示)，環(huán)形密封件45可以平行于軸線21變形。
操縱桿34繞中央支承41的轉(zhuǎn)動是在2～3°的旋轉(zhuǎn)角a的范圍內(nèi)。
機殼1與活塞桿8出口相對的部分(圖中的上部)有一帶錐形的緊固部54，它的邊緣55朝軸線21內(nèi)縮。邊緣55給隔套56形成一限位部，閥體22沿軸線21的方向支承于其上。隔套56中設有閥操縱桿34用的觸發(fā)裝置57。此觸發(fā)裝置包括有流體特別是氣體驅(qū)動的觸發(fā)膜盒58，膜盒58形成在由連接件60保持于隔套56的室59中。如圖3具體所示，觸發(fā)膜盒58有一壓到從機殼1朝外上引的操縱桿的外臂35上的薄膜61，為薄膜61限定的室59則與一為起動膜盒64形成的起動裝置64連接。起動膜盒64包括一取單向閥形式的充氣閥65，當起動膜盒64處于部分真空的情形，觸發(fā)膜盒58便通向大氣壓使空氣進入。在起動膜盒64壓縮的情形，充氣閥65關閉，這樣就在起動膜盒64、軟管62與觸發(fā)膜盒58之中產(chǎn)生過剩壓力。這種起動膜盒由彈性材料例如橡膠制成，例如在其于圖1所示的靜止位置下基本上為圓筒形。當起動膜盒64如圖2所示被壓縮，空氣即受迫通過軟管62進入室59，由此使薄膜61變形并使操縱桿34依前述方式轉(zhuǎn)動。室59由薄膜61和觸發(fā)裝置57的固定壁66界定。觸發(fā)裝置57能作為一種插入元件從上方插入隔套56內(nèi)。觸發(fā)膜盒58也能直接設置于緊固部54中，直接或間接地支承于后者的內(nèi)壁上。在方便的方式下，將至少是部分充有壓縮氣體的長度可調(diào)的氣彈簧這樣地來使用將前述的錐形緊固部54由錐形夾具固定到一椅座68下方的相應支承裝置67上，此氣彈簧的機殼1則與可沿軸線21的方向移動的方式設置，但再垂直地導向與座板底架70相連的立管71的導套69?；钊麠U8則是可旋轉(zhuǎn)地安裝于上述立管71的底部上。這樣的結(jié)構(gòu)是一般采用的。
圖4與5示明了長度可調(diào)的氣彈簧的另一實施例。它包括例如由鋼管形成的圓筒形機殼72，此機殼72的中央縱軸線為73。機殼72有一端為封閉塞74封閉，在封閉塞74上設有所謂眼狀件用作緊固裝置75。封閉塞74的周邊上設有溝76，其中安裝一環(huán)形密封件77，此封閉塞74密封地壓合到機殼72的內(nèi)壁78上。封閉塞74相對于機殼72于軸線73的方向這樣地受到制動；機殼72有一卷曲部79迫壓向密封件77并進入溝76內(nèi)。此外，機殼72的相關端部設有從外部環(huán)繞封閉塞74的卷邊80。
在另一端，機殼72設有導套81，它與軸線73成為共軸線地配置，而在它的外側(cè)也扣牢機殼72的卷邊82。在導套81中，與軸線73共軸線配置且從機殼72中引出的活塞桿83可沿其軸向?qū)蜻M行位移。圓環(huán)形密封件84支承于導套81上，以一端密封地壓靠到機殼72的內(nèi)壁78上而以另一端壓向活塞桿83。此密封件84為一保持環(huán)85沿軸向保持對向機殼72的內(nèi)部，此保持環(huán)85沿軸向受到迫入機殼72內(nèi)的卷曲部86或是由分布于周邊上的按鈕形凹槽的制動。借助于上述方法，機殼72在兩端封閉成不透氣與不透流體的。
帶有整體閥88的活塞87安裝在活塞桿83的位于機殼72中的端部上。通過設在活塞桿83中的且與軸線73共軸的鉆孔89從外面來起動閥88。此活塞桿的外端設有外螺紋90而于其上安裝著緊固裝置(未示明)。
活塞87的外側(cè)設有溝91，其中安裝一環(huán)形密封件92密封地壓附到機殼72的內(nèi)壁78上。此活塞將機殼72的內(nèi)室分成兩個部分機殼室93與94?；钊?7包括一基本上是圓筒形的閥體95，上面連接著活塞桿83。閥體95有一環(huán)件96用作機殼72的內(nèi)壁78上的導引件并用來納置環(huán)形密封件92。
閥88在結(jié)構(gòu)上與圖1和2所示典型實施例中的閥19類似但在功能上則一致。下面對于結(jié)構(gòu)上不同但功能上等效的部件附以與圖1和2所示典型實施例中相同的標號但在右上角加撇號“′”。與中央縱軸線73同軸線地于閥體95中設有一基本上是圓筒形的凹座32′，它在朝向活塞桿83的方向上為與閥體95形成整體的圓環(huán)形支座37′所限定，支座37′有一個朝向活塞桿擴大的孔38′，由此而形成一軸承環(huán)39′。在支座37′的鄰近，上述活塞桿使鉆孔89擴展，起到一個將于后面說明的腔室的作用。閥操縱桿34′的內(nèi)臂33′與外臂35′分別設在凹座32′與室59′中，環(huán)形件36′與軸承環(huán)39′相配合在大直徑的內(nèi)臂33′臂與小直徑的外臂35′之間形成一中央支承41′。在支座37′的緊鄰處于凹座32′內(nèi)設有環(huán)形密封件。另一環(huán)形密封件45′的所在處則鄰近部分機殼室94，也即鄰近操縱桿34′的內(nèi)臂33′的端部(遠離中央支承41′的端部)。為便于安裝，在兩個環(huán)形密封件43′與45′之間設有一隔套97，用來使環(huán)形密封件43′與45′相對單一的方向固定。閥體95中設有通道49′，它使部分機殼室93與環(huán)繞內(nèi)臂33′的槽48′通連并也可有一節(jié)流部。環(huán)形密封件45′由固定在閥體95上的內(nèi)部圓環(huán)蓋31′保持。當操縱桿34′從其與軸線73一準直的靜止位置旋轉(zhuǎn)到圖5所示的轉(zhuǎn)定位置時，內(nèi)臂33′便壓到在蓋31′上形成的限位件47′或隔套97上，而相對的閥座46′便脫離開環(huán)形密封件45′，形成間隙51′，由此使部分機殼室93與94相互連通。
在構(gòu)成閥體95中納置活塞桿83的這部分的室59′中，設有用作觸發(fā)裝置57′的觸發(fā)膜盒58′，它支水承室59′的壁98上，形成于活塞桿83之上，并以另一側(cè)壓靠著操縱桿34的外臂35′。能過根基本上無彈性但易彎曲的軟管62′，依據(jù)圖1與2所示實施例中的相同方式，使此觸發(fā)膜盒58′與起動膜盒64′所形成的起動裝置63′相連接。在起動膜盒64′壓縮時，流體壓入到觸發(fā)膜盒58′中使其膨脹，導致操縱桿34′從圖4所示靜止位置旋轉(zhuǎn)到圖5所示位置中，在此，閥門88打開，讓流體即壓縮氣體或液體從部分機殼室93或94之一流入另一之中。
從圖6所示的典型實施例中可知，此實施例與圖4和5所示實施例大體上一致，而且閥88也同樣可由純機械的方式工作。為此目的，可在活塞桿83的鉆孔89中設置一可繞軸線73轉(zhuǎn)動的起動桿99，起動桿99的突出到活塞桿83上的端部有一可轉(zhuǎn)動的起動手柄100。
起動桿99與外臂35′在它們位于室59′的端部處相互由兩個起到偏心裝置作用的致動面101與102配合到一起，使得當起動桿99為起動手柄100帶動繞軸線73轉(zhuǎn)動時，起動桿99的致動面101能使外臂35′的致動面102依垂直于軸線73的方式位移，這樣就造成了操縱桿34′的上述轉(zhuǎn)動。
上述起動桿與操縱桿外臂間的致動面也可構(gòu)造成例如斜坡形，使得當起動桿在軸線方向中移動時能讓操縱桿轉(zhuǎn)動。
對于圖7和8所示實施例中設置的部件與圖1和2所示實施例中相同的，采用相同的標號，而不需重新說明。立于結(jié)構(gòu)不同而功能一致的部件，則采用與圖1和2中所用的相同標號但在右上角加雙撇號“"”。
在圖7與8所示實施例中，閥19′的閥操縱桿34″包括內(nèi)臂33″，它的位于環(huán)形密封件43與45之間的部分有一頸口103，使得當閥操縱桿34″轉(zhuǎn)動時，槽48常能顯示出有足夠尺寸的自由部分。
在裝放機殼1中緊固部54的凹座104上方，于保持裝置67″內(nèi)形成有一個腔室105，它垂直于軸線21延伸，其中設有依箭頭107與108示向移動的滑動件106?；瑒蛹?06上有一個用來安放閥操縱桿34″的相應端部的鉆孔109，鉆孔109中又設有取漏斗形式朝凹座104擴大的輸入端110?；瑒蛹?06上設有起動件111，由它可使滑動件106依垂直于軸線21的方向移入腔室105中。通過對應于圖7中箭頭107示向的牽引力或是對應于圖8中箭頭108示向的壓力，可使閥操縱桿34″依前面結(jié)合圖1與2所示的方式旋轉(zhuǎn)。起動件111例如可以是波頓拉索或棒。導引到腔室105中的上述滑動件106與起動件111在一起構(gòu)成了觸發(fā)裝置57″。
權(quán)利要求
1.長度可調(diào)的氣彈簧，它包括具有中央縱軸線(21，73)的機殼(1，72)；與中央縱軸線(21，73)同軸線地從機殼(1，72)中引出的活塞桿(8，83)；設在活塞桿(8，83)上、可在機殼(1，72)內(nèi)移動并將機殼(1，72)分成兩個部分機殼室(17，20；93，94)的活塞(5，87)；以及用來使這兩個部分機殼室(17，20；93，94)相互連通的閥(19，88，19″)，特征在于閥(19，88，19″)有閥操縱桿(34，34′，34″)，它設置成可垂直于其縱向轉(zhuǎn)動，而閥的閥座(46，46′)在桿(34，34′，34″)從靜止位置轉(zhuǎn)到閥(19，88，19″)的打開位置時，能夠脫離開密封件(45，45′)，而形成使兩個部分機殼室(17，20，93，94)通連的間隙(51，51′)。
2.如權(quán)利要求1所述氣彈簧，特征在于閥操縱桿(34，34′，34″)沿中央縱軸線(21，73)的方向延伸。
3.如權(quán)利要求1或2所述氣彈簧，特征在于閥操縱桿(34，34′，34″)是雙臂桿，其中的一個臂(33，33′，33″)包括閥座(46，46′)，而另一個臂(35，35′)上則有一觸發(fā)裝置(57，57′，57″)作用。
4.如權(quán)利要求1至3中任一個所述的氣彈簧，特征在于閥操縱桿(34，34′，34″)是安裝在中央支承(41，41′)中。
5.如權(quán)利要求4所述氣彈簧，特征在于密封件(43，43′)設在緊鄰樞轉(zhuǎn)支承(41，41′)的閥操縱桿(34，34′)之上。
6.如權(quán)利要求1至5中任一個所述氣彈簧，特征在于觸發(fā)裝置(57，57′)包括可由流體來膨脹的觸發(fā)膜盒(58，58′)，它經(jīng)軟管(62，62′)與起動裝置(63，63′)相連。
7.如權(quán)利要求1至5中任一個所述的氣體彈簧，特征在于上述觸發(fā)裝置是由起動桿(99)形成，起動桿(99)通過致動面(101，102)與閥操縱桿(34′)結(jié)合。
8.如權(quán)利要求1至7中任一個所述的氣彈簧，特征在于閥(19，19″)設在機殼(1)的與活塞桿(8)出口處相對的端部上。
9.如權(quán)利要求1至7中任一個所述的氣彈簧，特征在于閥(88)是形成在活塞(87)中。
10.如權(quán)利要求1至5中任一個所述的氣彈簧，特征在于觸發(fā)裝置(57″)是由作用于閥操縱桿(34″)上并由牽引力或壓力驅(qū)動的機械起動件形成。
全文摘要
長度可調(diào)的氣彈簧，它包括有機殼(1)和由機殼中引出的上面設有活塞(5)的活塞桿(8)，后者將機殼(1)分成兩個部分機殼室(17，20)，設有用來使這兩個室(17，20)相互連通的閥(19)，閥(19)包括設置成能垂直于自身縱向轉(zhuǎn)動的閥操縱桿(34)以及此閥的閥座(46)，此閥座當桿(34)自靜止位置轉(zhuǎn)到閥(19)打開位置時，能脫離開密封件(45)，同時形成可使室(17，20)連通的間隙(51)。
文檔編號F16F9/00GK1165257SQ97102418
公開日1997年11月19日 申請日期1997年2月3日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月10日
發(fā)明者赫伯特·沃爾夫, 漢斯-彼特·鮑爾 申請人:薩斯派康巴特公司