侧向支承元件、气体弹簧组件及方法.pdf

侧向支承元件(304)包括带有第一表面和第二表面的元件壁，该第一表面背向相关联的柔性壁(264)，该第二表面面朝该相关联的柔性壁。该侧向支承元件沿该相关联的柔性壁放置，使得在该相关联的柔性壁的外表面与该侧向支承元件的第二表面之间形成接口(334)。该接口起作用以便在相关联的气体弹簧组件中产生侧向弹簧比率分布，该侧向弹簧比率分布根据相关联的柔性壁和该侧向支承元件相对于彼此的侧向位移而改变。该接口可包括一定量的减摩材料和/或可至少部分由侧向支承元件的包括凸起的轮廓节段在内的截面轮廓形成。还包括气体弹簧组件及组装方法。

权利要求书
1.  一种气体弹簧组件，包括：
柔性壁，所述柔性壁具有纵向轴线并围绕所述纵向轴线在第一端与第二端之间周向地延伸，所述第二端与所述第一端纵向地间隔开，所述柔性壁包括内表面和外表面，所述内表面至少部分地限定弹簧腔室；和
侧向支承元件，所述侧向支承元件包括带有第一表面和第二表面的元件壁，所述第一表面背向所述柔性壁，所述第二表面面朝所述柔性壁，所述侧向支承元件沿所述柔性壁的所述第一端放置，使得在所述柔性壁的所述外表面与所述侧向支承元件的所述第二表面之间形成接口，所述接口起作用以产生侧向弹簧比率分布，所述侧向弹簧比率分布根据所述柔性壁和所述侧向支承元件相对于彼此的侧向位移而改变。

2.  根据权利要求1所述的气体弹簧组件，其中，所述气体弹簧组件能够在中立位置与侧向偏移位置之间侧向地移位，使得在所述中立位置中，所述柔性壁的所述第二端和所述侧向支承元件被放置成彼此大致同轴对齐，并且在所述侧向偏移位置中，所述柔性壁的所述第二端和所述侧向支承元件被放置成相对彼此侧向地间隔开。

3.  根据权利要求2所述的气体弹簧组件，其中，所述柔性壁的所述外表面的一部分被放置成在所述中立位置中与所述侧向支承元件的所述第二表面的环形区域抵接接合。

4.  根据权利要求2所述的气体弹簧组件，其中，所述柔性壁的所述外表面被放置成在所述中立位置中相对所述侧向支承元件的所述第二表面间隔开。

5.  根据权利要求2和3中的任一项所述的气体弹簧组件，其中，所述柔性壁的所述外表面的环形区域的一部分被放置成与所述侧向支承元件的所述第二表面的环形区域的一部分抵接接合，并且所述柔性壁的所述外表面的所述环形区域的剩余部分被放置成在所述侧向偏移 位置中与所述侧向支承元件的所述第二表面的所述环形区域的剩余部分间隔开。

6.  根据权利要求1-3和5中的任一项所述的气体弹簧组件，其中，减摩材料沿处于所述柔性壁的至少一部分与所述侧向支承元件之间的所述接口放置。

7.  根据权利要求6所述的气体弹簧组件，其中，所述柔性壁的所述外表面和所述侧向支承元件的所述第二表面在其间具有第一摩擦系数，并且所述减摩材料沿所述接口产生具有第二摩擦系数的区域，所述第二摩擦系数小于所述第一摩擦系数。

8.  根据权利要求7所述的气体弹簧组件，其中，所述减摩材料包括施加于所述柔性壁和所述侧向支承元件中的至少一个的一定量的自由材料、施加至所述柔性壁和所述侧向支承元件中的至少一个的表面处理、和固定至所述柔性壁和所述侧向支承元件中的一个的减摩部件中的至少一种。

9.  根据权利要求8所述的气体弹簧组件，其中，所述减摩材料包括呈液态、半固态和固态润滑剂中的至少一种的形式的一定量的自由材料。

10.  根据权利要求8和9中的任一项所述的气体弹簧组件，其中，所述减摩材料包括表面处理，所述表面处理包括施加至所述柔性壁和所述侧向支承元件中的至少一个的至少一个表面的至少一部分的聚合物覆层和几乎无摩擦的碳覆层中的至少一种。

11.  根据权利要求8-10中的任一项所述的气体弹簧组件，其中，所述减摩材料包括固定至所述侧向支承元件的所述第二表面的减摩部件，所述减摩部件至少部分由沿衬底放置的几乎无摩擦的碳(NFC)覆层和聚合物材料中的一个或多个形成。

12.  根据权利要求1-11中的任一项所述的气体弹簧组件，其中，所述侧向支承元件的所述第二表面具有横向于所述纵向轴线放置的参考面并且包括从内部轮廓端点延伸至外部轮廓端点的截面轮廓，所述截面轮廓包括：
第一轮廓节段，所述第一轮廓节段从所述内部轮廓端点以与所述参考面呈第一夹角的方式径向向外且大致直线地延伸；
第二轮廓节段，所述第二轮廓节段设置在所述第一轮廓节段的径向外侧并且朝向所述外部轮廓端点径向向外延伸，所述第二轮廓节段具有面朝所述柔性壁的所述第二端的凹入形状；以及
第三轮廓节段，所述第三轮廓节段设置在所述第二轮廓节段的径向外侧并且朝向所述外部轮廓端点径向向外延伸，所述第三轮廓节段具有面朝所述柔性壁的所述第二端的凸起形状。

13.  根据权利要求12所述的气体弹簧组件，其中，所述截面轮廓包括第四轮廓节段，所述第四轮廓节段设置在所述第三轮廓节段的径向外侧，所述第四轮廓节段从相邻的所述第三轮廓节段以与所述参考面成第二夹角的方式径向向外并大致直线地延伸。

14.  根据权利要求1-13中的任一项所述的气体弹簧组件，其中，所述气体弹簧组件还包括：
第一端部构件，所述第一端部构件被越过所述柔性壁的所述第一端固定并且与所述侧向支承元件操作性地相关联；和
第二端部构件，所述第二端部构件被越过所述柔性壁的所述第二端固定，使得所述弹簧腔室至少部分由所述柔性壁限定在所述第一端部构件与所述第二端部构件之间。

15.  根据权利要求14所述的气体弹簧组件，其中，所述柔性壁的所述第一端的至少一部分被放置在所述第一端部构件与所述侧向支承元件之间，以便将所述柔性壁至少部分地固定在所述第一端部构件上。

说明书侧向支承元件、气体弹簧组件及方法
背景技术
本公开的主题广泛地涉及弹簧装置的技术，并且更具体地涉及处于气体弹簧组件的柔性壁与侧向支承元件之间的接口。还包括包括这种接口在内的气体弹簧组件和包括一个或多个这种气体弹簧组件的用于车辆的悬架系统以及组装方法。
本公开的主题能够具有广泛的应用并且能够与多种应用和/或环境结合使用。然而，该主题发现了特殊应用并且与轨道车辆一起使用，并且在本文中将利用具体的参考进行描述。然而，将了解到的是，本公开的主题可被修改以结合其它应用和环境使用。
诸如可结合机动化轨道车辆和/或铁路轨道车辆使用的悬架系统之类的悬架系统可包括用于适应与该悬架系统操作性地连接的对应装置(例如，轨道车辆)的运行和使用相关联的力和负载的一个或多个弹簧元件。在这种应用中，通常被视为是合乎需要的是利用以低弹簧比率(spring rate)起作用的弹簧元件，这是因为降低的弹簧比率可有利地影响诸如车辆行驶质量和舒适度之类的特定的性能特性。即，在本领域中得到良好理解的是，具有高弹簧比率的弹簧元件(即较为刚硬的弹簧)的使用将向簧上质量传送较大幅度的输入(例如，道路输入)，并且在一些应用中，这会不合乎需要地影响该簧上质量，例如通过导致车辆的颠簸的较为不舒适的乘坐来影响该簧上质量。然而，具有低弹簧比率的弹簧元件(即，较软的或更为顺从的弹簧)的使用将向该簧上质量传送少量的输入。
通常来说，诸如行驶质量和舒适度之类的车辆性能特性通常被确定成与诸如弹簧比率之类的因素有关，该因素相对于气体弹簧组件沿大致轴向的方向起作用。然而，已经认识到的是，沿侧向方向(即，横向于气体弹簧组件的轴线的方向)的相对移动可还影响诸如行驶质 量和舒适度之类的车辆性能特性。在一些情况下，这种侧向移动可包括气体弹簧组件的相对的端部构件沿横向于(例如，垂直于)形成在相对的端部构件之间的气体弹簧组件的轴线的方向相对于彼此的移动。
在一些情况下，已知的气体弹簧组件可包括柔性壁和接合该柔性壁以便影响气体弹簧组件的侧向刚度比率(stiffness rate)的侧向支承元件。在一些情况下，已知的侧向支承元件设计导致了可允许端部构件相对于彼此的过度的侧向偏转的较低侧向刚度比率。尽管这种性能状况可在一些情况下导致有利的行驶质量和舒适度，但会不合乎要求地影响诸如车辆操纵和控制之类的性能特性。在其它情况下，已知的侧向支承元件设计导致可提供有利的车辆操纵和控制的较高侧向刚度比率。然而，这种高侧向刚度比率可还产生诸如较低行驶质量和/或舒适度之类的不合乎要求的性能特性。
尽管本领域中已知的大量包括侧向支承构件在内的气体弹簧组件被普遍使用并获得了整体成功，但相信的是，仍旧存在下列需要，即在满足这些竞争目的同时仍旧保持可供比较的或改良的便于制造、便于组装、便于安装和/或降低生产成本。
发明内容
根据本公开的主题的被确定尺寸用于与相关联的气体弹簧组件的相关联的柔性壁一起使用的侧向支承元件的一个示例可包括带有第一表面和第二表面的元件壁，该第一表面背向相关联的柔性壁，该第二表面面朝相关联的柔性壁。该侧向支承元件可沿相关联的柔性壁放置，使得在相关联的柔性壁的外表面与侧向支承元件的第二表面之间形成接口。该接口可起作用以便在相关联的气体弹簧组件中产生侧向弹簧比率分布，该侧向弹簧比率分布根据相关联的柔性壁和侧向支承元件相对于彼此的侧向位移而改变。该接口可包括操作性地放置在柔性壁与侧向支承元件之间的一定量的减摩材料。
根据本公开的主题的被确定尺寸用于与相关联的气体弹簧组件的 相关联的柔性壁一起使用的侧向支承元件的另一示例可包括带有第一表面和第二表面的元件壁，该第一表面背向相关联的柔性壁，该第二表面面朝相关联的柔性壁。该侧向支承元件可沿相关联的柔性壁放置，使得在相关联的柔性壁的外表面与侧向支承元件的第二表面之间形成接口。该接口可起作用以便在相关联的气体弹簧组件中产生侧向弹簧比率分布，该侧向弹簧比率分布根据相关联的柔性壁和侧向支承元件相对于彼此的侧向位移而改变。该接口可至少部分由侧向支承元件的包括凸起的轮廓节段在内的截面轮廓形成。
根据本公开的主题的气体弹簧组件的一个示例可包括柔性壁，该柔性壁具有纵向轴线并围绕该纵向轴线在第一端与第二端之间周向地延伸，该第二端与该第一端纵向地间隔开。该柔性壁可包括内表面和外表面，其中，该内表面至少部分地限定弹簧腔室。侧向支承元件可包括带有第一表面和第二表面的元件壁，该第一表面背向该柔性壁，该第二表面面朝该柔性壁。该侧向支承元件可沿柔性壁的第一端放置，使得在柔性壁的外表面与侧向支承元件的第二表面之间形成接口。该接口可起作用以产生侧向弹簧比率分布，该侧向弹簧比率分布根据柔性壁和侧向支承元件相对于彼此的侧向位移而改变。该气体弹簧组件可从中立位置移位至侧向偏移位置，其中，该侧向弹簧比率在从中立位置至侧向偏移位置的位移的至少一部分上降低。在一些情况下，该气体弹簧组件可包括沿位于柔性壁与侧向支承元件之间的接口操作性地放置的一定量的减摩材料。此外，或者在替代方案中，该气体弹簧组件的侧向支承元件可在一些情况下具有包括凸起的轮廓节段在内的截面轮廓。
组装根据本公开的主题的气体弹簧组件的方法的一个示例可包括提供柔性壁，该柔性壁具有纵向轴线并围绕该纵向轴线在第一端与第二端之间周向地延伸以便至少部分地形成弹簧腔室。该方法可还包括提供侧向支承元件并将该侧向支承元件定位在柔性壁上、沿柔性壁定位或者以其它方式邻近于该柔性壁定位。该方法可还包括在柔性壁与侧向支承元件之间形成接口。该方法可还包括提供第一端部构件并将 该柔性壁的第一端固定在该第一端部构件上或者沿该第一端部构件固定。该方法可还包括提供第二端部构件并将该第二端部构件固定在该柔性壁的端部上或者沿该柔性壁的端部固定以便至少部分地形成弹簧腔室。
附图说明
图1是包括根据本公开的主题的悬架系统在内的轨道车辆的一个示例的示意性表示。
图2是与图1中的该悬架系统操作性地关联的气动气体系统的一个示例的示意性表示。
图3是根据本公开的主题的气体弹簧系统的一个示例的侧视局部截面图，该气体弹簧组件包括处于柔性壁与侧向支承元件之间的接口的一个示例。
图4示出了处于侧向移位状况中的图3中的气体弹簧组件。
图5是图3和图4中的气体弹簧组件、侧向支承元件和接口在图3中被标识为细节5的该部分的放大图。
图6是图3和图4中的气体弹簧组件在图3中被标识为细节5的该部分的放大图，其示出了根据本公开的主题的处于柔性壁与横向支承元件之间的接口的另一示例。
图7是根据本公开的主题的气体弹簧组件的再一示例的侧视局部截面图，该气体弹簧组件包括处于柔性壁与侧向支承元件之间的接口的示例。
图8示出了处于侧向移位状况中的图7中的气体弹簧组件。
图9是图7和图8中的气体弹簧组件、侧向支承元件和接口在图7中被标识为细节9的该部分的放大图。
图10是与根据本公开的主题的接口和侧向支承元件的使用相关联的侧向力对侧向位移曲线的图形表示。
图11是制造根据本公开的主题的气体弹簧组件的方法的一个示例的图形表示。
具体实施方式
现在转向附图，将会明白的是，所示内容出于说明本公开的主题的示例的目的且并非意在是限制性的。此外，将了解到的是，附图并非按照比例绘制并且可出于清楚和/或便于理解的目的夸大特定特征和/或元件的多个部分。
图1说明了包括根据本公开的主题的悬架系统在内的车辆的一个示例，该车辆例如为适于移动或能够以其它方式沿轨道TRK移位的车辆100，该轨道TRK至少部分由具有不定长度的导轨RLS形成。将了解到的是，本公开的主题可广泛地适用于在多种应用中使用，并且轨道车辆100仅表明适当应用的一个示例。轨道车辆100被示出为表示铁路车辆(例如，有轨车辆)，而非工程或牵引驱动车辆。然而，该代表性用途仅是示例性的且并非意在是限制性的。
轨道车辆100包括支承在一个或多个车架和车轮组件104上的车辆本体102，图1中示出了车架和车轮组件104中的两个。在一些情况下，车架和车轮组件104可在本领域中被称之为“车辆转向架”、“导轨转向架”或仅称之为“转向架”，并且这种术语可在本文中以可互换的方式使用。转向架104被示出为朝向轨道车辆100的相对两端106和108放置。
转向架104在图1中被示出为包括车架110及一个或多个车轮组112，这一个或多个车轮组112通常由车轴114和一对间隔开的车轮116形成。通常，转向架104包括至少两个诸如在图1中所示的车轮组之类的车轮组，这至少两个车轮组以适于允许车轮沿轨道TRK的导轨RLS滚动的方式操作性地连接至该车架。在许多情况下，主要悬架结构(未示出)操作性地连接在车轮组与车架之间以允许其间的相对移动。转向架104还被示出为包括辅助悬架系统118，该辅助悬架系统118包括至少一个气体弹簧组件。在图1和图2中所示的示例性结构中，转向架104包括两个气体弹簧组件120，这两个气体弹簧组件120操作性地连接在车架110与车辆本体102之间以允许其间的相对移动。
诸如轨道车辆100之类的轨道车辆通常包括带有与每一个车轮组操作性地关联的一个或多个制动器的制动系统。在图1中的该示例性结构中，两个制动器122被示出为与每一个车轮组112操作性地关联，其中，每一个车轮116的附近布置一个制动器。然而，将会明白的是，作为选择，可使用其它结构。
此外，诸如轨道车辆100之类的轨道车辆通常包括与其操作性地关联的至少一个气动系统。在许多情况下，一个或多个气动系统的部件可被沿列车的长度分布，该列车由诸如一个或多个牵引驱动发动机和一个或多个铁路车辆之类的多个轨道车辆形成。在这种情况下，每一个单独的轨道车辆均将包括该气动系统的一个或多个部分。通常，这些一个或多个部分被串联地连接在一起以便形成列车的整个气动系统。
常规气动系统包括两个或多个可单独控制的部分，例如与车辆制动器(例如，制动器122)操作性地关联的气动制动系统和与该轨道车辆的诸如辅助悬架系统之类的其它气动致动装置操作性地关联的气动供应系统。同样，轨道车辆通常包括用于这两个系统中的每一个的专用管道。这种管道通常沿车辆本体纵向地延伸并且通常单独地被称之为制动管和供应管。
图2示出了气动系统124的一个示例，该气动系统124与轨道车辆100操作性地关联并包括制动系统(未标号)和气动供应系统(未标号)，该制动系统带有与至少制动器122(图1)流体连通的制动管126，该气动供应系统带有与辅助悬架系统118的至少气体弹簧组件120流体连通的供应管128。将会认识到且了解到的是，该气动系统124将包括多种其它部件和装置。例如，该制动系统可包括可沿制动管126流体地连接的一个或多个截止阀130。作为其它示例，该气动供应系统可包括一个或多个截止阀132、一个或多个过滤器134和/或一个或多个止逆阀136(其可作为选择被称之为单向阀或止回阀)。该气动供应系统可还包括一个或多个存储器或其它加压气体存储装置。在图2中所示的结构中，例如，该气动供应系统包括存储器138和存 储器140，该存储器138起作用以存储用于在供应该辅助悬架系统的气体弹簧组件120中使用的一定量的加压气体，该存储器140起作用以存储一定量的加压气体，用于用作该制动系统的辅助存储器。
通常来说，该制动系统的诸如制动器122之类的特定部件及该气动供应系统的特定部件被支承在轨道车辆100的转向架104中的一个上或与该转向架104中的一个以其它方式操作性地关联。例如，供应管线142可将转向架104与该气动供应系统流体地互连。供应管线142被示出为与一个或多个高度调整阀144流体地连接，这一个或多个高度调整阀144例如经由气体管线146与气体弹簧组件120操作性地连接，并且能够选择性地操作以将加压气体传送进或出该气体弹簧组件。在一些情况下，加压气体存储装置或存储器148可以可选择地沿气体管线146流体地连接在高度调整阀144与气体弹簧组件120之间。此外，错流管线150可以可选地以流体连通的方式连接在气体管线146中的两个或多个之间。在一些情况下，诸如双止回阀之类的控制阀152可沿错流管线150流体地连接，例如在图2中所示。
根据本公开的主题的诸如可适于用作图1和图2中的气体弹簧组件120中的一个或多个的气体弹簧组件之类的气体弹簧组件的一个示例在图3-5中被示出为气体弹簧组件200。该气体弹簧组件具有纵向轴线AX并包括端部构件202、与端部构件202纵向间隔开的端部构件204、和围绕该纵向轴线周向地延伸并固定在这些端部构件之间以便至少部分地限定弹簧腔室208的柔性弹簧构件或套筒206。
气体弹簧组件200可以任意适当的方式布置在相关联的车辆的相关联的簧上质量与簧下质量之间。例如，一个端部构件可操作性地连接至相关联的簧上质量，而另一端部构件朝向相关联的簧下质量设置并且操作性地连接至该相关联的簧下质量。在图3和图4中所示的实施例中，例如，端部构件202固定在诸如图1中的相关联的车辆本体102之类的结构部件SC1上或者沿该结构部件SC1固定，并且可以任意适当的方式固定在该结构部件SC1上。作为另一示例，端部构件204被固定在诸如图1中的相关联的导轨转向架104之类的结构部件SC2 上或者沿该结构部件SC2固定，并且可以任意适当的方式固定在该结构部件SC2上。
在图3和图4中的示例性结构中，端部构件202被示出为呈具有板壁210的顶板的形式，该板壁210具有相对的表面212和214，使得在这两个相对的表面之间至少部分地限定板高(未标识)。板壁210被示出为大致是平面状的并且向外延伸至外部周缘216。在一些情况下，板壁210可具有大致呈圆形的形状，使得沿高度方向延伸的外部周向表面218可具有大致呈圆柱形的形状。通道表面220至少部分地限定延伸通过该端部构件的气体传递通道222，使得加压空气可被例如经由气动系统124(图2)传递进出弹簧腔室208。在一些情况下，该端部构件可包括突起或凸台224，该突起或凸台224从板壁210并沿板壁210在纵向方向上延伸。在图3和图4中所示的示例性结构中，突起224轴向向外延伸远离弹簧腔室208。
如上所述，一个或多个固定装置(未示出)可用于将该气体弹簧组件的端部构件与对应的结构部件固定住或将该气体弹簧组件的端部构件与对应的结构部件以其它方式互连。在一些情况下，突起224可包括外表面226，该外表面226被确定尺寸成接收在延伸穿过结构部件SC1的通道或安装孔MHL内。此外，可以可选地包括一个或多个密封元件228，这一个或多个密封元件228设置在端部构件与结构部件之间，例如设置在突起224与安装孔MHL之间，或者以其它方式在端部构件与结构部件之间、例如在突起224与安装孔MHL之间至少部分地形成大致不透流体的连接。在一些情况下，结构部件SC1可以可选择地至少部分地限定适用于存储一定量的加压气体的外部存储器。
端部构件204被示出为呈包括支承基座或底座(pedestal)230和基板232在内的组件的形式，该基板232例如以诸如借助于流动材料接头234之类的适当的方式固定在该底座上或沿该底座固定。底座230在相对的端部236与238之间轴向地延伸，并且包括外表面240和端面242，该外表面240围绕轴线AX周向地延伸，该端面242沿端部 238设置并且被确定尺寸或以其它方式构造成用于与诸如结构部件SC2之类的相关联的结构部件操作性的接合。将了解到的是，端部构件204可被以任意适当的方式固定在该相关联的结构部件上或沿该相关联的结构部件固定。作为一个示例，底座230可包括诸如从端面242并沿端面242向内延伸到该底座中的螺纹通道之类的多个固定特征244。在一些情况下，对应数量的一个或多个孔或通道HLS可延伸通过结构部件SC2，这对应数量的一个或多个孔或通道HLS被确定尺寸用于接收诸如螺纹紧固件之类的固定装置246。然而，将了解到的是，作为选择，可使用其它构造和/或结构。
基板232可具有板壁(未标号)，该板壁具有相对的表面248和250，使得在这两个相对的表面248与250之间至少部分地限定板高(未标识)。基板232被示出为大致是平面状的并且向外延伸至外部周缘252。在一些情况下，基板232可具有大致呈圆形的形状，使得沿高度方向延伸的外部周向表面254可具有大致呈圆柱形的形状。此外，在一些情况下，基板232可以可选地包括两端接连的环形凹处或沟槽256，该凹处或沟槽256从该基板232的表面248并沿该表面248轴向向内地延伸到该基板中。将了解到的是，如果设置有，则这种沟槽可以具有任何适当的尺寸、形状、构造和/或布置。例如，沟槽256被示出为至少部分地由底面258、内侧面260和外侧面262限定。在优选结构中，沟槽256可被确定尺寸以至少部分地接收柔性弹簧构件206的一部分和诸如可用于将柔性弹簧构件固定在基板上或沿该基板固定的保持元件之类的一个或多个保持元件。
柔性弹簧构件206可具有任何适当的尺寸、形状、结构和/或构造。作为一个示例，柔性弹簧构件206可包括柔性壁264，该柔性壁264至少部分由弹性材料(例如，天然橡胶、合成橡胶和/或热塑性弹性体)的一个或多个层或层片(未标识)形成并可以可选地包括纤维强化材料的一个或多个层片或层(未示出)。柔性壁264被示出为沿纵向方向在相对的端部266与268之间延伸。在一些情况下，柔性壁264可以可选地包括沿端部266和268中的任一个或两者设置的安装卷边 (bead)。在图3和图4中所示的结构中，安装卷边270和272被示出为分别沿端部266和268设置。在一些情况下，安装卷边可以可选地包括诸如两端接连的环形卷边芯274之类的加强元件。
将了解到的是，柔性弹簧构件206的端部可被以任一适当的方式固定在端部构件202和204上或沿端部构件202和204固定或在端部构件202与204之间以其它方式互连。作为一个示例，气体弹簧组件200可包括一个或多个卷边保持元件，其接合该柔性弹簧构件的至少一部分并且将该柔性弹簧构件维持成与对应的端部构件(例如，端部构件204)处于大致不透流体的接合中。在图3和图4中所示的结构中，柔性壁264的端部268被设置成与基板232中的沟槽256的底面258处于抵接接合中。诸如呈两端接连的环形环的形式的卷边保持元件之类的卷边保持元件276捕获安装卷边272的至少一部分并被示出为例如借助于延伸通过该卷边保持元件中和基板中的至少大致对齐的孔或切口(未标号)的诸如螺纹紧固件(未标号)与螺母(未标号)组合件之类的多个固定装置278固定在基板232上或沿基板232固定。
通常，柔性弹簧构件206的至少一部分将径向向外延伸超出基板232的外部周缘252。在一些情况下，端部构件204可包括外部支承壁280(图4)，该外部支承壁280可以可选地围绕基板232或以其它方式沿基板232周向地延伸，例如从基板的板壁并沿该基板的板壁且沿朝向底座230的端部240的方向延伸。在这种情况下，柔性弹簧构件206可沿外部支承壁280的外表面282(图4)延伸，使得沿该柔性弹簧构件形成滚动叶(rolling lobe)284。外表面282在图4中被示出为具有大致呈圆柱形的形状，并且当该气体弹簧组件在延展状况与压缩状况之间轴向移位(例如可在动态使用期间在运行中发生)时，该滚动叶284可以是能够沿该外表面移位的。将了解到的是，作为选择，可使用外部支承壁280和/或外表面282的其它形状和/或构造，例如对于提供预期性能特性会是有用的其它形状和/或构造。
如众所周知的那样，避免或至少最小化气体弹簧组件的端部构件之间的接触通常是合乎要求的，该接触例如会由于负载状况的变化而 发生和/或在该气体弹簧组件偏转时而发生。因而，气体弹簧组件200在图3和图4中被示出为包括振动缓冲器286(图4)，该振动缓冲器286放置在弹簧腔室208内并被支承在端部构件204上。如在图4中所标识的那样，振动缓冲器286被示出为包括放置成与端部构件204抵接接合的安装板288、支承在该安装板上的缓冲器本体290、和支承在缓冲器本体290上并至少部分嵌置在缓冲器本体290内的耐磨板292。
将了解到的是，振动缓冲器286可被以任意适当的方式固定在端部构件上或沿端部构件固定。如在图4中所标识的那样，例如，端部构件204的基板232被示出为包括一个或多个固定特征294，这一个或多个固定特征294例如可呈多个螺纹孔的形式。在这种情况中，诸如一个或多个螺纹紧固件之类的对应数量的一个或多个固定装置296可延伸穿过该振动缓冲器或其部件(例如，安装板288)的对应数量的孔、开口或其它特征中的一个，以便将该振动缓冲器固定在该端部构件上或沿该端部构件固定。
气体弹簧组件200可还可选地包括随附(complimentary)部件，该随附部件可被确定尺寸用于或另外适于抵接地接合该振动缓冲器或其部件(例如，耐磨板292)。在图3和图4中所示的结构中，气体弹簧组件200包括承载板298，该承载板298设置成沿板壁210的表面214抵接接合并且固定在端部构件202上或沿该端部构件202固定。将了解到的是，该承载板可以任意适当的方式附接于该端部构件。例如，端部构件202的板壁210可包括诸如螺纹孔之类的一个或多个固定特征300，这一个或多个固定特征300可适于接收诸如螺纹紧固件之类的随附固定装置302，以便将该承载板固定在该端部构件上或者沿该端部构件固定。
如上所讨论的那样，将了解到的是，柔性弹簧构件206的端部可以任意适当的方式固定在端部构件202和204上、沿端部构件202和204固定或者在端部构件202与204之间以其它方式互连。如上所述，例如，气体弹簧组件200包括一个或多个卷边保持元件，这一个或多 个卷边保持元件接合该柔性弹簧构件的至少一部分并且将该柔性弹簧构件维持成与对应的端部构件(例如，端部构件202)处于大致不透流体的接合中。在一些情况下，例如，可使用诸如卷边保持元件276之类的卷边保持元件。作为选择，一个或多个卷边保持特征可形成在该气体弹簧组件的另一部件上或沿该气体弹簧组件的另一部件形成。例如，在图3-5中所示的结构中，气体弹簧组件200包括根据本公开的主题的侧向支承元件304，该侧向支承元件304构造成在端部构件202相对于端部构件204的侧向移动期间接合柔性弹簧构件206的一部分。此外，侧向支承元件304可以可选地适于或以其它方式构造成将柔性壁的诸如端部266之类的端部固定或以其它方式支承在诸如端部构件202之类的端部构件上或者沿该端部构件固定或以其它方式得到支承。
如在图5中所标识的那样，侧向支承元件304包括呈两端接连的环形环的形式的元件壁306，该元件壁306在内部或安装部分308与外部或支承部分310之间径向地延伸。如在图5中所示的截面轮廓中所示，元件壁306包括卷边保持壁部分312，其从安装部分308并沿安装部分308沿径向向内的方向延伸。在一些情况下，卷边保持壁部分312可具有略呈钩形的截面轮廓并且可在一些情况下形成该侧向支承元件的最内侧径向区域。在优选结构中，卷边保持壁部分312可将柔性壁264的端部266保持成与板壁210的表面214抵接接合。
此外，将了解到的是，侧向支承元件304可以任一适当的方式固定在端部构件202上或沿该端部构件202固定。作为一个示例，侧向支承元件304可包括延伸贯穿其中的多个孔或开口314，这些孔或开口314设置成围绕元件壁306彼此间隔开，例如，如沿该侧向支承元件304的安装部分308彼此周向地间隔开。在这种情况下，端部构件202的板壁210可包括对应的多个孔或开口HLS(图4)，例如，这多个孔或开口HLS与孔314一起被确定尺寸以接收诸如螺纹紧固件与螺母组件之类的多个固定装置316中的一个。以此方式，侧向支承元件304可被固定在端部构件202上，并且柔性弹簧构件206可被操作性 地固定至该端部构件，使得可在其间形成大致不透流体的密封。
继续参照图5，侧向支承元件304的元件壁306被示出为包括安装表面318，该安装表面318被确定尺寸或以其它方式构造成抵接地接合诸如端部构件202的板壁210之类的相关联的部件或结构特征。元件壁306还包括沿支承部分310的外表面320，例如，该外表面320可具有诸如截头圆锥形之类的任一适当的形状和/或构造。元件壁306可包括外部周向壁部分322，该外部周向壁部分322在一些情况下可至少部分地限定侧向支承元件304的最外侧周向区域。诸如侧向支承元件304之类的侧向支承元件的该元件壁(例如，元件壁306)例如可还包括具有下列截面轮廓的支承表面，该截面轮廓适于在端部构件相对于彼此的侧向(即，横向)移动期间直接或间接地操作性地接合该气体弹簧组件的柔性壁并至少部分地直接或间接地支承该柔性壁。
如在图5中所标识的那样，侧向支承元件304的元件壁306包括支承表面324，该支承表面324被示出为沿与安装表面318和/或外表面320大致相对的方向面对。在优选结构中，元件壁306被设定位成，使得支承表面324的至少一部分可在端部构件202相对于端部构件204的侧向(即，横向)移动期间抵接地接合柔性弹簧构件206的一部分。将了解到的是，具有带有多种形状、尺寸和构造的截面轮廓的支承表面的侧向支承元件已经被研发出并且得到普遍使用，其中，该截面轮廓例如可适于有助于获得气体弹簧组件的特定的侧向性能特性。同样，将了解到的是，可使用截面轮廓具有任意适当的尺寸、形状和/或构造的支承表面。
在图3-5中所示的结构中，支承表面324被示出为包括表面轮廓部分326，该表面轮廓部分326横向于轴线AX延伸并且与安装表面大致对齐，使得沿支承表面324的径向向内部分形成环状延伸的大致呈平面状的区域。支承表面324还被示出为包括表面轮廓部分328，该表面轮廓部分328从表面轮廓部分326并沿表面轮廓部分326与表面轮廓部分326成角度(未标号)地径向向外延伸，使得沿该支承表面的径向向外部分形成截头圆锥形的区域。在一些情况下，至少部分 由表面轮廓部分326限定的大致呈平面状的环形区域可对应于气体弹簧组件的相对不变的侧向刚度，该相对不变的侧向刚度例如可在端部构件的相对侧向偏转期间出现，其中，柔性弹簧构件206的至少一部分接触或以其它方式抵接地接合该大致呈平面状的区域的一部分。并且，在一些情况下，正向或正锥角区域可至少部分由表面轮廓部分328限定，并且可在一些情况下提供气体弹簧组件的增大的侧向刚度，这可在端部构件相对于彼此的侧向偏转期间发生，在这种状况下，柔性弹簧构件206的至少一部分接触或以其它方式抵接地接合该正向或正锥角区域的一部分。
将了解到的是，端部构件202和204在图3中被示出为处于大致同轴的或对齐的状况中，并且在图4中被示出为沿侧向方向移动到偏移或侧向移位状况中，例如在图4中由参考箭头MVT所示。柔性弹簧构件206被示出为具有至少部分地限定弹簧腔室208的内表面330以及外表面332。将了解到的是，在常规使用状况下，柔性弹簧构件206的外表面332的至少一部分可设置在侧向支承元件304的支承表面324的至少一部分上或沿该至少一部分设置。例如，在如在图3中所示的在端部构件202和204朝向居中、同轴或以其它方式至少大致对齐的状况下，支承表面324的大致均匀的环形区域可抵接地接合柔性弹簧构件206的外表面332的对应区域。这种大致均匀的环形区域在图3中被示出为呈位于该支承表面的直径相对的两侧上的大致相等的截面接触区域CT1的形式。
当端部构件202和204相对于彼此朝向偏移或侧向移位状况侧向移位时，柔性弹簧构件206将沿侧向支承元件304的第一圆周部分或以其它方式围绕该第一圆周部分与支承表面324分离开，如在图4中所示并由截面接触区域CT2所表示的那样。此外，当端部构件202和204相对于彼此朝向偏移或侧向移位状况侧向移位时，柔性弹簧构件206将沿侧向支承壁304的不同的第二圆周部分或以其它方式围绕该第二圆周部分与支承表面324增大接触，例如，如在图4中所示并由截面接触区域CT3所标识出的那样，其中，该截面接触区域CT3被 示出为大于截面接触区域CT2。在许多情况下，支承表面324和/或侧向支承壁304的第一圆周部分和第二圆周部分被彼此大致相对地设置。
进一步参照图3-5，根据本公开的主题的诸如气体弹簧组件200之类的气体弹簧组件例如可还包括处于该气体弹簧组件的柔性壁的外表面(例如，柔性弹簧构件206的柔性壁264的外表面332)与该气体弹簧组件的侧向支承元件的表面(例如，侧向支承元件304的支承表面324)之间的接口，与常规结构相比，该接口具有减摩性能和/或特性(即，减摩接口)。在一些情况下，一个或多个元件、部件和/或材料可被设置在柔性弹簧构件和侧向支承元件的表面上、沿柔性弹簧构件和侧向支承元件的表面设置或者以其它方式设置在柔性弹簧构件与侧向支承元件的表面之间。例如，气体弹簧组件200可包括接口334，该接口334围绕轴线AX在侧向支承元件304的支承表面324与柔性壁264的外表面332之间环状地延伸，并且至少部分由一定量的材料形成，这些材料沿柔性壁的外表面沉积或以其它方式施加，例如在图3-5中由虚线336所示。此外，或者在替代方案中，接口334可至少部分由一定量的材料形成，这些材料可沿侧向支承元件304的支承表面324的至少一部分沉积或以其它方式施加，例如在图3-5中由实线338所示。
将了解到的是，由线336和338表示的一定量的材料可呈任意适当的形式和/或具有任意适当的密度(consistency)，并且可包括任意适当类型和/或种类的化合物和/或合成物。例如(且不作为限制)，在一些情况下，一定量的材料336和/或338可呈液态、半固态或固态润滑剂或诸如润滑脂之类的其它减摩化合物的形式。在这种情况下，材料可呈层状，该层围绕轴线AX大致均匀地延伸，例如以连续的环形方式延伸或处于断续的或其它节段式的构造中。此外，或者在替代方案中，一定量的材料336和/或338可呈元件壁和/或柔性壁的外表面的至少一部分的表面处理的形式。在一些情况下，该表面处理可包括涂覆低摩擦材料，该低摩擦材料被粘附至该支承表面和/或该柔性壁的 外表面的至少一部分。形成减摩接口(例如，接口334)的这种方式可在一些情况下最小化或至少减少可能与杂质至液态、半固态和在一些情况下固态的润滑剂层的迁移和/或粘附相结合所产生的问题。减摩材料的示例可包括诸如基于聚四氟乙烯(PTFE)的树脂、和/或几乎无摩擦的碳(NFC)覆层之类的聚合物覆层。在一些情况下，这一定量的材料(例如，一定量的材料336和/或338)可由能够在柔性壁(例如，柔性壁264)的材料与元件壁(例如，元件壁344)的材料之间相对于其间未处理的接口产生或以其它方式形成相对降低的摩擦系数的任何材料或材料的任意组合。
根据本公开的主题的接口340的替代实施例示于图6中，在图6中，已将图3-5的侧向支承元件304替换成侧向支承元件342，该侧向支承元件342具有侧向支承元件304的结构的替代结构。将了解到的是，尽管在图6中未示出，但一定量的材料336和/或338可以可选地与侧向支承元件342一起使用以便形成与常规结构相比具有减摩性能和/或特性的接口(即，减摩接口)。如在图6中所示，然而，接口340被示出为形成在侧向支承元件342与气体弹簧组件200的柔性壁206之间。
如在图6中的截面轮廓中所示，侧向支承元件342包括呈两端接连的环形环的形式的元件壁344，该元件壁344在内部或安装部分346与外部或支承部分348之间径向延伸。元件壁344还包括卷边保持壁部分350，其从安装部分346并沿安装部分346沿径向向内的方向延伸。在一些情况下，卷边保持壁部分350可具有略呈钩形的截面轮廓并且可在一些情况下形成该侧向支承元件的最内侧径向区域。在优选结构中，卷边保持壁部分350可将柔性壁264的端部266的至少一部分(例如，安装卷边270)保持成与板壁210的表面214抵接接合。
此外，将了解到的是，侧向支承元件342可以任一适当的方式固定在端部构件202上或沿该端部构件202固定。作为一个示例，侧向支承元件342可包括延伸贯穿其中的多个孔或开口352(图6中仅示出了其中的一个)，例如，这些孔或开口352设置成围绕元件壁344 彼此间隔开，例如沿该侧向支承元件342的安装部分346彼此周向地间隔开。在这种情况下，端部构件202的板壁210可包括对应的多个孔或开口HLS(图4)，例如，这多个孔或开口HLS与孔352一起被确定尺寸以接收诸如螺纹紧固件和螺母组件之类的固定装置316。以此方式，侧向支承元件342可固定在端部构件202上，并且柔性弹簧构件206可操作性地固定至该端部构件，使得可在其间形成大致不透流体的密封。
继续参照图6，侧向支承元件342的元件壁344被示出为包括安装表面354，例如，该安装表面354被确定尺寸或以其它方式构造成抵接地接合诸如端部构件202的板壁210之类的相关联的部件或结构特征。例如，元件壁344还包括沿支承部分348的外表面356，该外表面356可具有诸如截头圆锥形之类的任意适当的形状和/或构造。元件壁344可包括外部周向壁部分358，该外部周向壁部分358在一些情况下可至少部分地限定侧向支承元件342的最外侧周向区域。例如，诸如侧向支承元件342之类的侧向支承元件的该元件壁(例如，元件壁344)可还包括具有下列截面轮廓的支承表面，该截面轮廓适于在端部构件相对于彼此的侧向(即，横向)移动期间直接或间接地操作性地接合该气体弹簧组件的柔性弹簧构件并至少部分地直接或间接支承该柔性弹簧构件。
将了解到的是，根据本公开的主题的侧向支承元件(例如，侧向支承元件304和/或342)可包括可由任意适当的材料或材料的组合形成的一个或多个部件和/或元件的任意适当的组合。作为一个示例，侧向支承元件的元件壁可主要由诸如刚性或半刚性热塑性材料(例如，聚乙烯、聚丙烯和/或聚酰胺)之类的减摩材料形成。在一些情况下，该侧向支承元件可以可选择地包括一个或多个加强元件或结构，例如可设置在该侧向支承元件的元件壁上、沿该元件壁设置或者至少部分地嵌置在该元件壁内的一个或多个加强元件或结构，这例如对于提供该侧向支承元件的增大的轴向刚度和/或结构完整性会是有用的，该增大的轴向刚度和/或结构完整性对于最小化或至少降低元件壁在运转 使用期间的轴向偏转会是有益的。例如，加强元件或结构360的一个示例在图6中被示出为被大致全部嵌置在元件壁344内，可形成为由诸如加强热塑塑料(例如，玻璃增强聚酰胺)或金属材料(例如，钢)之类的相对刚硬的材料形成的相对薄壁的部件。
作为另一示例，侧向支承元件的元件壁可主要由诸如金属材料(例如，钢或铝)或加强或高强度材料(例如，玻璃增强聚酰胺)之类的大致刚硬的材料形成。作为选择，硬度略低的材料可例如与诸如加强结构360之类的加强元件或结构一起使用。此外，根据本公开的主题的侧向支承元件可以可选地包括一个或多个减摩壁部，其沿元件壁的一个或多个表面至少部分地嵌置或以其它方式设置。如在图6中所示，例如，侧向支承元件342的元件壁344可以可选地包括诸如呈环形插件的形式的减摩壁部362，该减摩壁部362至少部分地嵌置在元件壁344内。在所示结构中，减摩壁部362包括在相对的边缘368与370之间径向延伸的相对的侧面364和366。然而，将了解到的是，作为选择，可使用其它构造和/或结构。减摩壁部362可被以诸如借助于一个或多个机械紧固件(例如，螺纹紧固件)、一个或多个流动材料接头(例如，粘合和/或焊接连接)和/或通过将元件壁和减摩壁部共同模制或包胶模制在一起之类的任意适当的方式支承或以其它方式保留在元件壁344上或者沿该元件壁344被支承或以其它方式保留。
此外，将了解到的是，减摩壁部362可由与元件壁344的材料相比具有相对降低的摩擦系数的任意适当的材料或材料的组合形成。例如，这种材料的示例包括诸如超高分子量聚乙烯和基于PTFE的树脂之类的聚合物材料和例如沿衬底或基材(例如，金属材料或陶瓷材料)设置的几乎无摩擦的碳(NFC)覆层。然而，将了解到的是，在不背离本公开的主题的情况下，可使用其它材料和/或材料的组合。
如在图6中所标识的那样，侧向支承元件342的元件壁344包括支承表面372，该支承表面372被示出为沿与安装表面354和/或外表面356大致相对的方向面对。在优选结构中，元件壁344被定位成使得支承表面372的至少一部分可在端部构件202相对于端部构件204 的侧向(即，横向)移动期间抵接地接合柔性弹簧构件206的一部分。将了解到的是，具有带有多种形状、尺寸和构造的截面轮廓的支承表面的侧向支承元件已经被研发出并且得到普遍使用，该截面轮廓例如可适用于有助于获得气体弹簧组件的特定的侧向性能特性。同样，将了解到的是，可使用截面轮廓具有任意适当的尺寸、形状和/或构造的支承表面。
在图6中所示的结构中，支承表面372被示出为包括表面轮廓部分374，该表面轮廓部分374横向于轴线AX延伸并且与安装表面大致对齐，使得沿支承表面372的径向向内部分形成环状延伸的大致呈平面状的区域。支承表面372还被示出为包括表面轮廓部分376，该表面轮廓部分376从表面轮廓部分374并沿表面轮廓部分374与表面轮廓部分364成角度(未标号)地径向向外延伸，使得沿该支承表面的径向向外部分形成截头圆锥形的区域。在一些情况下，至少部分由表面轮廓部分374限定的大致呈平面状的环形区域可对应于气体弹簧组件的相对不变的侧向刚度，该相对不变的侧向刚度例如可在端部构件的相对侧向偏转期间发生，其中，柔性壁206的至少一部分接触或以其它方式抵接地接合该大致呈平面状的区域的一部分。并且，在一些情况下，正向或正锥角区域可至少部分由表面轮廓部分376限定，并且可在一些情况下提供气体弹簧组件的增大的侧向刚度，该增大的侧向刚度例如可在端部构件相对于彼此的侧向偏转期间发生，在这种状况下，柔性壁206的至少一部分接触或以其它方式抵接地接合该正向或正锥角区域的一部分。
将从图6中认识到的是，表面轮廓部分374可在一些情况下至少部分由减摩壁部362的侧面或表面364形成。此外，或在替代方案中，将认识到的是，表面轮廓部分376可在一些情况下至少部分由减摩壁部362的侧面或表面364形成。然而，将了解到的是，作为选择，可使用其它构造和/或结构。
通常来说，根据本公开的主题的气体弹簧组件可包括减摩构件，其或者作为该侧向支承元件的一部分(即，卷边裙部(bead skirt)) 或者处于侧向支承元件与柔性弹簧构件之间，以便提供该柔性壁可在其上滑动而不存在明显磨损的表面。在一些情况下，侧向支承元件的承载表面相对于端部构件(例如，卷边板)的平面的角度可被降低以进一步减少摩擦。结果，根据本公开的主题的气体弹簧组件在减少柔性弹簧构件上的摩擦和磨损的同时可允许一定量的侧向移动，除了降低气体弹簧组件的侧向弹簧比率之外，这可在一些情况下最小化或至少降低柔性壁的性能降低的可能性。如上所述，该减摩构件可以是侧向支承元件的底部面对套筒的表面的整体部分，使得该减摩构件可与卷边裙部形成为单个单元。作为选择，如上所述，该减摩构件可以是与该卷边裙部单独地形成的部件并定位在卷边裙部的面对套筒的表面与柔性弹簧构件之间。该减摩构件可由任意低摩擦材料形成，该低摩擦材料例如为浸满润滑剂的烧结/多孔金属、热塑性塑料(例如，超高分子量聚乙烯、基于PTFE的树脂、)以及几乎无摩擦的碳(NFC)覆层和/或膜，例如可施加在例如由钢、铝合金和/或钛合金、玻璃、陶瓷和/或硬质高温塑料形成的衬底上或沿该衬底施加。
根据本公开的主题的诸如可适于作为图1和图2中的气体弹簧组件120中的一个或多个使用的气体弹簧组件之类的气体弹簧组件的另一示例在图7-9中被示出为气体弹簧组件400。该气体弹簧组件具有纵向轴线AX并包括端部构件402、与端部构件402纵向间隔开的端部构件404、和围绕该纵向轴线周向地延伸并固定在这些端部构件之间以便至少部分地限定弹簧腔室408的柔性弹簧构件或套筒406。
气体弹簧组件400可以任意适当的方式布置在相关联的车辆的相关联的簧上质量与簧下质量之间。例如，一个端部构件可操作性地连接至相关联的簧上质量，而另一端部构件朝向相关联的簧下质量设置并且操作性地连接至该相关联的簧下质量。在图7和图8中所示的实施例中，例如，端部构件402固定在例如，诸如图1中的相关联的车辆本体102之类的结构部件SC1上或者沿该结构部件SC1固定，并且可以任意适当的方式固定在该结构部件SC1上。作为另一示例，例如，端部构件404固定在诸如图1中的相关联的导轨转向架104之类的结 构部件SC2上或者沿该结构部件SC2固定，并且可以任意适当的方式固定在该结构部件SC2上。
在图7和图8中的示例性结构中，端部构件402被示出为呈具有板壁410的顶板的形式，该板壁410具有相对的表面412和414，使得在这两个相对的表面之间至少部分地限定板高(未标识)。板壁410被示出为大致是平面状的并且向外延伸至外部周缘416。在一些情况下，板壁410可具有大致呈圆形的形状，使得沿高度方向延伸的外部周向表面418可具有大致呈圆柱形的形状。通道表面420至少部分地限定延伸通过该端部构件的气体传递通道422，使得加压空气可被例如经由气动系统124(图2)传递进出弹簧腔室408。在一些情况下，该端部构件可包括突起或凸台424，该突起或凸台424从板壁410并沿板壁410在纵向方向上延伸。在图7和图8中所示的示例性结构中，突起424轴向向外延伸远离弹簧腔室408。
如上所述，一个或多个固定装置(未示出)可用于将该气体弹簧组件的端部构件与对应的结构部件固定住或将该气体弹簧组件的端部构件与对应的结构部件以其它方式互连。在一些情况中，突起424可包括外表面426，该外表面426被确定尺寸用于接收在延伸穿过结构部件SC1的通道或安装孔MHL内。此外，可以可选择地包括一个或多个密封元件428，例如，这一个或多个密封元件428设置在端部构件与结构部件之间，例如设置在突起424与安装孔MHL之间，或者以其它方式在端部构件与结构部件之间、例如在突起424与安装孔MHL之间至少部分形成大致不透流体的连接。在一些情况下，结构部件SC1可以可选地至少部分限定适用于存储一定量的加压气体的外部存储器。
端部构件404被示出为呈包括支承基座或底座430和基板432在内的组件的形式，例如，该基板432以诸如借助于流动材料接头434之类的适当的方式固定在该底座上或沿该底座固定。底座430在相对的端部436与438之间轴向地延伸，并且包括外表面440和端面442，该外表面440围绕轴线AX周向地延伸，例如，该端面442沿端部438 设置并且被确定尺寸或以其它方式构造成用于与诸如结构部件SC2之类的相关联的结构部件操作性的接合。将了解到的是，端部构件404可被以任意适当的方式固定在相关联的结构部件上或沿该相关联的结构部件固定。作为一个示例，例如，底座430可包括诸如从端面442并沿端面442向内延伸到该底座中的螺纹通道之类的多个固定特征444。在一些情况下，例如，对应数量的一个或多个孔或通道HLS可延伸通过结构部件SC2，这对应数量的一个或多个孔或通道HLS被确定尺寸用于接收诸如螺纹紧固件之类的固定装置446。然而，将了解到的是，作为选择，可使用其它构造和/或结构。
基板432可具有板壁(未标号)，该板壁具有相对的表面448和450，使得在这两个相对的表面448与450之间至少部分地限定板高(未标识)。基板432被示出为大致是平面状的并且向外延伸至外部周缘452。在一些情况下，基板432可具有大致呈圆形的形状，使得沿高度方向延伸的外部周向表面454可具有大致呈圆柱形的形状。此外，在一些情况下，基板432可以可选地包括两端接连的环形凹处或沟槽456，该凹处或沟槽456从该基板432的表面448并沿该表面448轴向向内延伸到该基板中。将了解到的是，如果设置有，则这种沟槽可以具有任一适当的尺寸、形状、构造和/或布置。例如，沟槽456被示出为至少部分由底面458、内侧面460和外侧面462限定。在优选结构中，例如，沟槽456可被确定尺寸以至少部分地接收柔性弹簧构件406的一部分和诸如可用于将柔性弹簧构件固定在基板上或沿该基板固定的保持元件之类的一个或多个保持元件。
柔性弹簧构件406可具有任一适当的尺寸、形状、结构和/或构造。作为一个示例，柔性弹簧构件406可包括柔性壁464，该柔性壁464至少部分由弹性材料(例如，天然橡胶、合成橡胶和/或热塑性弹性体)的一个或多个层或层片(未标识)形成并可以可选地包括纤维强化材料的一个或多个层片或层(未示出)。柔性壁464被示出为沿纵向方向在相对的端部466与468之间延伸。在一些情况下，柔性壁464可以可选地包括沿端部466和468中的任一个或两者设置的安装卷边。在 图7和图8中所示的结构中，安装卷边470和472被示出为分别沿端部466和468设置。在一些情况下，例如，安装卷边可以可选地包括诸如两端接连的环形卷边芯474之类的加强元件。
将了解到的是，柔性弹簧构件406的端部可被以任意适当的方式固定在端部构件402和404上或沿端部构件402和404固定或在端部构件402与404之间以其它方式互连。作为一个示例，气体弹簧组件400可包括一个或多个卷边保持元件，其接合该柔性弹簧构件的至少一部分并且将该柔性弹簧构件维持成与对应的端部构件(例如，端部构件404)处于大致不透流体的接合中。在图7和图8中所示的结构中，柔性壁464的端部468被设置成与基板432中的沟槽456的底面458处于抵接接合中。例如，诸如呈两端接连的环形环的形式的卷边保持元件之类的卷边保持元件476捕获安装卷边472的至少一部分并被示出为借助于延伸通过该卷边保持元件中和基板中的至少大致对齐的孔或切口(未标号)的如例如螺纹紧固件(未标号)与螺母(未标号)组合之类的多个固定装置478固定在基板432上或沿基板432固定。
通常，柔性弹簧构件406的至少一部分将径向向外延伸超出基板432的外部周缘452。在一些情况下，端部构件404可包括外部支承壁480(图8)，该外部支承壁480可以可选地围绕基板432或以其它方式沿基板432周向地延伸，例如从基板的板壁并沿该基板的板壁且沿朝向底座430的端部440的方向延伸。在这种情况下，柔性弹簧构件406可沿外部支承壁480的外表面482(图8)延伸，使得沿该柔性弹簧构件形成滚动叶484。外表面482在图8中被示出为具有大致呈圆柱形的形状，并且当该气体弹簧组件在延展状况与压缩状况之间轴向移位(例如可在运行中在动态使用期间发生)时，该滚动叶484可以是能够沿该外表面移位的。将了解到的是，作为选择，可使用外部支承壁480和/或外表面482的其它形状和/或构造，例如对于提供预期性能特性会是有用的其它形状和/或构造。
如众所周知的那样，例如，避免或至少最小化气体弹簧组件的端 部构件之间的接触通常是合乎要求的，该接触例如会由于负载状况的变化而发生和/或在该气体弹簧组件泄气时发生。因而，该气体弹簧组件400在图7和图8中被示出为包括振动缓冲器486(图8)，该振动缓冲器486放置在弹簧腔室408内并被支承在端部构件404上。如在图8中所标识的那样，振动缓冲器486被示出为包括放置成与端部构件404抵接接合的安装板488、支承在该安装板上的缓冲器本体490、和支承在缓冲器本体490上并至少部分嵌置在缓冲器本体490内的耐磨板492。
将了解到的是，振动缓冲器486可被以任意适当的方式固定在端部构件上或沿端部构件固定。如在图8中所标识的那样，例如，端部构件404的基板432被示出为包括一个或多个固定特征494，例如，这一个或多个固定特征494如可呈多个螺纹孔的形式。在这种情况中，诸如一个或多个螺纹紧固件之类的对应数量的一个或多个固定装置496例如可延伸穿过该振动缓冲器或其部件(例如，安装板488)的对应数量的孔、开口或其它特征中的一个，以便将该振动缓冲器固定在该端部构件上或沿该端部构件固定。
气体弹簧组件400可还可选地包括随附部件，该随附部件可被确定尺寸用于或另外适于抵接地接合该振动缓冲器或其部件(例如，耐磨板492)。在图7和图8中所示的结构中，气体弹簧组件400包括承载板498，该承载板498设置成沿板壁410的表面414抵接接合并且固定在端部构件402上或沿该端部构件402固定。将了解到的是，该承载板可以任意适当的方式附接于该端部构件。例如，端部构件402的板壁410可包括诸如螺纹孔之类的一个或多个固定特征500，例如，这一个或多个固定特征500可适于接收诸如螺纹紧固件之类的随附固定装置502，例如，以便将该承载板固定在该端部构件上或者沿该端部构件固定。
如上所讨论的那样，将了解到的是，柔性弹簧构件406的端部可以任意适当的方式固定在端部构件402和404上、沿端部构件402和404固定或者在端部构件402与404之间以其它方式互连。如上所述， 例如，气体弹簧组件400包括一个或多个卷边保持元件，这一个或多个卷边保持元件接合柔性弹簧构件的至少一部分并且将该柔性弹簧构件维持成与对应的端部构件(例如，端部构件402)处于大致不透流体的接合中。在一些情况下，例如，可使用诸如卷边保持元件476之类的卷边保持元件。作为选择，一个或多个卷边保持特征可形成在该气体弹簧组件的另一部件上或沿该另一部件形成。例如，在图7和图8中所示的结构中，气体弹簧组件400包括根据本公开的主题的侧向支承元件504，该侧向支承元件504构造成在端部构件402相对于端部构件404的侧向移动期间接合柔性弹簧构件406的一部分。此外，例如，该侧向支承元件504可以可选地适于或以其它方式构造成将柔性壁的诸如端部466之类的端部例如固定或以其它方式支承在诸如端部构件402之类的端部构件上或者沿该端部构件固定或以其它方式得到支承。
如在图9中所标识的那样，侧向支承元件504包括呈两端接连的环形环的形式的元件壁506，该元件壁506在内部或安装部分508与外部或支承部分510之间径向延伸。如在图9中所示的截面轮廓中所示，元件壁506包括卷边保持壁部分512，其从安装部分508并沿安装部分508沿径向向内的方向延伸。卷边保持壁部分512可具有略呈钩形的截面轮廓并且可在一些情况下形成该侧向支承元件的最内侧径向区域。在优选结构中，卷边保持壁部分512可将柔性壁464的端部466保持成与板壁410的表面414抵接接合。
此外，将了解到的是，侧向支承元件504可以任意适当的方式固定在端部构件402上或沿该端部构件402固定。作为一个示例，例如，侧向支承元件504可包括延伸贯穿其中的多个孔或开口514，这些孔或开口514设置成围绕元件壁506彼此间隔开，例如沿该侧向支承元件504的安装部分508彼此周向地间隔开。在这种情况下，端部构件402的板壁410可包括对应的多个孔或开口HLS(图8)，这多个孔或开口HLS与孔514一起例如被确定尺寸以接收诸如螺纹紧固件与螺母组件之类的多个固定装置516中的一个。以此方式，侧向支承元件504 可固定在端部构件402上，并且柔性弹簧构件406可操作性地固定至该端部构件，使得可在其间形成大致不透流体的密封。
继续参照图9，侧向支承元件504的元件壁506被示出为包括安装表面518，例如，该安装表面518被确定尺寸或以其它方式构造成抵接地接合诸如端部构件402的板壁410之类的相关联的部件或结构特征。元件壁506还包括沿支承部分510的外表面520，例如，该外表面520可具有诸如截头圆锥形之类的任意适当的形状和/或构造。元件壁506可包括外部周向壁部分522，该外部周向壁部分522在一些情况下可至少部分地限定侧向支承元件504的最外侧周向区域。根据本公开的主题的侧向支承元件还包括具有下列截面轮廓的支承表面，该截面轮廓适于在端部构件相对于彼此的侧向(即，横向)移动期间提高该气体弹簧组件的稳定性和/或对于该气体弹簧组件的控制。
如在图9中所标识的那样，侧向支承元件504的元件壁506包括支承表面524，该支承表面524被定位成在端部构件402相对于端部构件404的侧向(即，横向)移动期间抵接地接合柔性弹簧构件406的一部分并由此至少部分地形成根据本公开的主题的接口525的另一示例。将了解到的是，端部构件402和404在图7中被示出为处于大致同轴或对齐的状况中，并且在图8中被示出为沿侧向方向移动到偏移或侧向移位的状况中，例如在图8中由参考箭头MVT所示。将了解到的是，在优选实施例中，当端部构件402和404朝向中立的、居中的、同轴的或以其它方式至少大致对齐的状况设置(例如在图7中所示并由箭头SP1所标识的那样)时，例如，柔性弹簧构件406与侧向支承元件504的支承表面524的至少一部分分离开或以其它方式间隔开。当端部构件402和404相对于彼此朝向偏移或侧向移位状况侧向移位时，柔性壁406将沿侧向支承元件504的第一圆周部分或以其它方式围绕该第一圆周部分与支承表面524进一步分离开，如在图8中所示并由箭头SP2所标识的那样。此外，当端部构件402和404相对于彼此朝向偏移或侧向移位状况侧向移位时，柔性壁406将与支承表面524沿侧向支承壁504的不同的第二圆周部分或以其它方式围绕 该第二圆周部分增大接触，如在图8中所示并由箭头NSP所标识的那样。在许多情况下，支承表面524和/或侧向支承壁504的第一圆周部分和第二圆周部分将大致相对于彼此放置。
进一步参照图9，支承表面524包括具有两个或多个区段或部分的截面轮廓，这两个或多个区段或部分围绕侧向支承元件504的元件壁506周向地延伸。支承表面524至少部分限定环形沟槽或空腔526，该沟槽或空腔526延伸到元件壁506中，如由沿大致横向(例如，垂直)于轴线AX的方向延伸和/或与安装表面518大致对齐的参考线RLN所示。
在图7-9中所示的结构中，支承表面524的截面轮廓可以可选地包括第一轮廓区段528，该第一轮廓区段528从第一轮廓点530朝向第二轮廓点532延伸并形成反向或负锥角区域，该反向或负锥角区域围绕元件壁506环形地延伸。在优选结构中，第一轮廓区段528可具有大致呈直线的形状并且可从点530朝向点532以与参考线RLN成角度AG1的方式延伸。在这种情况下，沿元件壁506形成的该反向或负锥角区域可具有大致呈截头锥形的形状。通常来说，至少部分由第一轮廓区段528限定的该反向或负锥角区域可在一些情况下提供气体弹簧组件的降低的侧向刚度，这例如可在端部构件相对于彼此的侧向偏转期间发生，在该状况下，柔性壁406的至少一部分接触或以其它方式抵接地接合该反向或负锥角区域的一部分。
支承表面524的截面轮廓可以还可选地包括第二轮廓区段534，该第二轮廓区段534从大致第二轮廓点532朝向第三轮廓点536延伸并形成围绕元件壁506环形地延伸的持载(sustaining load)区域。在优选结构中，第二轮廓区段534可具有径向或其它的曲线形状。在这种情况下，沿元件壁506形成的该持载区域可具有弯曲的环形形状。通常来说，当端部构件的相对侧向偏转发生时，至少部分由第二轮廓区段534限定的该持载区域可在一些情况下提供该气体弹簧组件的相对不变的侧向刚度，使得柔性壁406的至少一部分接触或以其它方式抵接地接合该持载区域的一部分。将了解到的是，在沿第二轮廓区段 534接触期间，该气体弹簧组件的侧向刚度可在下列范围内改变，该范围相对于与负锥角区域相关联的侧向刚度的偏差是大致缩小的。作为一个示例，可由该持载区域提供小于该负锥角区域的总偏差的20％的偏差。
支承表面524的截面轮廓可还可选地包括第三轮廓区段538，该第三轮廓区段538从大致第三轮廓点536朝向第四轮廓点540延伸并形成围绕元件壁506环形地延伸的返回曲率(returning curvature)区域。在优选结构中，第三轮廓区段538可具有径向或其它的曲线形状。在这种情况下，沿元件壁506形成的该返回曲率区域可具有弯曲的环形形状。通常来说，当端部构件的相对侧向偏转发生时，例如当柔性壁506的至少一部分接触或以其它方式抵接地接合该返回曲率区域的一部分时，至少部分由第三轮廓区段538限定的该返回曲率区域可在一些情况下提供该气体弹簧组件的增大的侧向刚度。
尽管将两个轮廓区段均描述为包括径向或其它的弯曲形状，但将了解到的是，第二轮廓区段534和第三轮廓区段538在至少两个方面中有所不同。作为一个示例，第二轮廓区段534被示出为在轮廓点532与536之间延伸，这两个轮廓点532与536相对于参考线RLN被设置成彼此大致对齐。此外，第二轮廓区段534具有与轮廓点532和536间隔开第一距离的远侧区域，如在图9中以参考尺寸D1所示。而第三轮廓区段538被示出为在轮廓点536与540之间延伸，这两个轮廓点536与540被相对于彼此轴向间隔开，如在图9中以参考尺寸D2所示。
已经确定的是，沿支承表面524在轴向方向上的相对位置的变化可大致对应于侧向刚度的变化。同样，沿第二轮廓区段534的如由尺寸D1所示的轴向位置的最小总变化可粗略地对应于沿第二轮廓区段的最小化的或几乎不变的侧向刚度。因此，由尺寸D2所表示的沿第三轮廓区段538的轴向位置的较大总变化可大致对应于沿第三轮廓区段的侧向刚度在从第三点536朝向第四点540的方向上的显著增大。
作为第二示例，第二轮廓区段534被示出为包括曲率中心CV1， 该曲率中心CV1沿侧向支承元件504的一侧542设置，其中，空腔526沿该侧542并从该侧542延伸到元件壁506中。而第三轮廓区段538被示出为包括曲率中心CV2，例如，该曲率中心CV2沿侧向支承元件504的相对侧544设置，该相对侧544例如可邻近于安装表面518。因而，当柔性壁沿轮廓区段534和538在从第一轮廓点530朝向第四轮廓点540的方向上侧向移位时，轮廓区段534和538的改变率有所不同。此外，将了解到的是，轮廓区段534和538的径向或其它的曲线形状可呈适当的几何构造的形式，无论是规律的还是不规律的均可，并且可沿其相应的长度改变。
在一些情况下，支承表面524的截面轮廓可还可选地包括第四轮廓区段546，该第四轮廓区段546从大致第四轮廓点540朝向最外侧周缘点548延伸。在一些情况下，过渡区段550可从大致第四轮廓点540延伸至第五轮廓点552，其中，第四轮廓区段546从大致第五轮廓点552朝向最外侧周缘点548延伸。在优选结构中，如果包括在内，则第四轮廓区段546可具有大致呈直线的形状并且可以与参考线RLN成角度AG2的方式延伸。在这种情况下，可沿元件壁506形成正向或正锥角区域，该正向或正锥角区域可具有大致呈截头锥形的形状。通常来说，至少由第四轮廓区段546限定的正向或正锥角区域可在一些情况下提供气体弹簧组件的进一步增大的侧向刚度，这例如可在端部构件相对于彼此的侧向偏转期间发生，在这种状况下，柔性壁406的至少一部分接触或以其它方式抵接地接合该正向或正锥角区域的一部分。
图10是用于常规侧向支承元件的侧向力对侧向位移曲线的图形表示，该曲线在图10中以实线L1表示，以及用于根据本公开的主题的诸如接口334、340和/或525中的一个和/或侧向支承元件304、342和/或504中的一个之类的接口和/或侧向支承元件的预期侧向力对侧向位移曲线的图形表示，该曲线在图10中以虚线L2表示。如可从该图形表示中观察到的那样，在图10中以位移线DN表示的给定侧向位移处，常规侧向支承元件可具有对应于参考尺寸F1的侧向刚度或力。 而例如，根据本公开的主题的诸如接口334、340和/或525中的一个和/或侧向支承元件304、342和/或504中的一个之类的接口和/或侧向支承元件可具有对应于参考尺寸F2的预期侧向刚度或力。因此，对于处于正常位移范围内的在图10中由参考尺寸DNR表示的给定侧向位移，根据本公开的主题的接口和/或侧向支承元件可具有比常规侧向支承元件的侧向刚度或力低的侧向刚度或力。然而，如还可从图10中的图形表示中观察到的那样，在最大侧向位移的状况下，例如由参考尺寸DMX所表示的那样，例如，根据本公开的主题的诸如接口334、340和/或525中的一个和/或侧向支承元件304、342和/或504中的一个之类的接口和/或侧向支承元件可具有与常规侧向支承元件的侧向刚度或力大致相等的预期侧向刚度或力，如在图10中由参考点FFD所示。
制造根据本公开的主题的诸如气体弹簧组件120、200和/或400之类的气体弹簧组件的方法600的一个示例例如在图11中示出为包括提供诸如柔性弹簧构件206的柔性壁264和/或柔性弹簧构件406的柔性壁464之类的柔性壁，如在图11中由附图标记602所示。方法600还包括提供诸如端部构件202和/或402之类的第一端部构件，例如，如由附图标记604所示。方法600可还包括将柔性壁的第一端固定在第一端部构件上或沿该第一端部构件固定，如由附图标记606所示。方法600可还包括提供诸如侧向支承元件304、342和/或504之类的侧向支承元件，例如，如在图11中由附图标记608所示。
方法600可还包括将侧向支承元件定位在柔性壁上、沿柔性壁定位或以其它方式邻近于柔性壁定位，如在图11中由附图标记610所示。方法600可还包括形成诸如接口334、340和/或525之类的接口，例如，如由附图标记612所示。方法600可还包括提供诸如端部构件204和/或404之类的第二端部构件，例如，如由附图标记614所示。方法600可还包括将第二端部构件固定在柔性壁的端部上或沿该柔性壁的端部固定，以便至少部分地形成诸如弹簧腔室208和/或408之类的弹簧腔室，例如，如在图11中由附图标记616所示。
如在本文中参照特定的特征、元件、部件和/或结构所使用的那样，数字序数(例如，第一、第二、第三、第四等)可用于表示多个中的不同的单数或另外标识特定的特征、元件、部件和/或结构，并且并不暗示任何次序或序列，除非由权利要求语言明确限定。此外，术语“横向”等将被广义地解释。如此，术语“横向”等可包括相对角度取向的宽广范围，该相对角度取向包括但不限于大致垂直的角度取向。再者，术语“周向的”、“周向地”等将被广义地解释并且可包括但不限于圆形的形状和/或构造。在这点上，术语“周向的”、“周向地”等可与诸如“外周的”、“外周地”等之类的术语是同意的。
此外，短语“流动材料接头”等如果在本文中使用则将被解释成包括下列任何接头或连接，其中，液体或其它易流动材料(例如，熔融金属或熔融金属的组合)沉积或以其它方式存在于相邻部件元件之间并且起作用以在其间形成固定的且大致不透流体的连接。可用于形成这种流动材料接头的工艺的示例包括但不限于熔接工艺、铜焊工艺和钎焊工艺。在这种情况下，除了来自部件元件自身的任何材料之外，一种或多种金属材料和/或合金可用于形成这种流动材料接头。可用于形成流动材料接头的工艺的另一示例包括在起作用以在其间形成固定的且大致不透流体的连接的相邻部件元件之间施加、沉积或以其它方式呈现粘合剂。在这种情况下，将了解到的是，例如，可使用任意适当的粘合材料或材料组合，例如单组分和/或双组分环氧树脂(one part and/or two part epoxies)。
再者，术语“气体”在本文中用于广义地指的是任何气态或蒸汽态的流体。更为常见的是，空气被用作气体弹簧装置的工作介质，例如本文中所述的工作介质，以及悬架系统及其其它部件。然而，将会明白的是，作为选择，可使用任一适当的气态流体。
将认识到的是，多个不同的特征和/或部件被呈现在本文中所示和所述的实施例中，并且没有一个实施例可被具体示出和描述成包括所有的这种特征和部件。同样，将会明白的是，本公开的主题意在涵盖本文中所示和所述的不同特征和部件的任何和所有组合，并且毫无限 制地可利用处于任何组合中的特征和部件的任一适当的结构。作为一个示例，将了解到的是，可在任一适当的构造和/或结构中使用来自接口334、340和/或525中的任一个或多个的以及来自侧向支承元件304、342和/或504中的任一个或多个的特征、性能和/或特性的任一组合。由此，将会清楚地明白的是，无论是否在本文中明确地表现出，涉及特征和/或部件的任一这种组合的权利要求旨在于本公开中发现支持之处。
由此，尽管本公开的主题已经参照前述实施例进行了描述并且在本文中已着重强调了所公开的实施例的部件元件之间的结构和结构相互关系，但是将了解到的是，可作出其它实施例并且可在所示和所述的实施例中作出许多改变而不会背离其原理。显然，一旦阅读和明白了前述详细说明，本领域技术人员将想出改变和变化。因此，将会清楚地明白的是，前述描述内容将被仅解释成是对于本公开的主题的说明而非作为限制。同样，意在将本公开的主题解释成包括所有的这些改变和变化。