專(zhuān)利名稱(chēng)：一體化的交換閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一個(gè)用于空氣彈簧懸架的交換閥。
背景技術(shù)：
空氣彈簧懸架通常用在越野車(chē)輛上；然而，這種越野車(chē)輛的操作性能 可能受到該懸架的側(cè)傾剛度的限制。側(cè)傾剛度限制了懸架的鉸接角度并在 某些越野環(huán)境中使得某些車(chē)輛輪胎不能與地面接觸。例如，不平整的地面 能夠使得一個(gè)車(chē)輪與地面接觸而是橫向相反的另一個(gè)車(chē)輪由于懸架的有 限鉸接而保持與地面脫離接觸。
已有的一種解決方案是在一個(gè)軸上使用一個(gè)交換閥，以便在橫向相反 的彈簧之間按所需改變剛度，以此試圖維持四個(gè)車(chē)輪都與地面接觸。交換 閥通過(guò)允許空氣從在車(chē)輛 一側(cè)的 一個(gè)彈簧被連通到在車(chē)輛另 一側(cè)的 一個(gè) 橫向相反的彈簧來(lái)使剛度衰減。對(duì)于一個(gè)典型的四輪驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛來(lái)說(shuō)，一 交換閥用于前軸上以允許前左和前右彈簧之間的空氣連通，并且另一交換 閥用于后軸上以允許后右和后左彈簧之間的空氣連通。
從成本和材料的角度來(lái)看，包括兩個(gè)交換閥是不利的。進(jìn)一步說(shuō)，由 于有限的裝配空間，確定兩個(gè)交換閥的線路并連接到懸架上也是有難度 的。
因此，對(duì)于更加成本有效的懸架控制存在一種需要，該控制除了克服 上述的現(xiàn)有技術(shù)中的其他缺點(diǎn)之外提供了所期望的剛度衰減。

發(fā)明內(nèi)容
一個(gè)空氣彈簧懸架系統(tǒng)包括與懸架岡門(mén)塊一體化的 一個(gè)交換閥。懸架系統(tǒng)具有多個(gè)彈簧，包括前和后彈簧，以及左和右彈簧。每個(gè)彈簧都有一 個(gè)相關(guān)聯(lián)的彈簧閥。該交換閥(通常情況下是打開(kāi)的)可將閥門(mén)塊的左和 右部分分開(kāi)。當(dāng)交換閥關(guān)閉時(shí)，所有相關(guān)聯(lián)的彈簧閥可被打開(kāi)以允許右和 左彈簧之間的流動(dòng)但不允許前后彈簧之間的流動(dòng)。
在一個(gè)實(shí)例中，該空氣彈簧懸架包括一與歧管流體連通的交換閥，通 過(guò)一個(gè)第一閥門(mén)組與歧管流體連通的一個(gè)第一彈簧組，以及通過(guò)一個(gè)第二 閥門(mén)組與歧管流體連通一個(gè)第二彈簧組。該交換閥可在允許流體連通到第 一和第二彈簧組的每個(gè)彈簧的一個(gè)打開(kāi)位置與將第一彈簧組與第二彈簧
組分隔開(kāi)的一個(gè)關(guān)閉位置之間移動(dòng)。當(dāng)交換閥處于關(guān)閉位置時(shí)，流體連通 僅發(fā)生在第 一彈簧組的彈簧之間并且當(dāng)交換閥處于關(guān)閉位置時(shí)流體連通 僅發(fā)生在第二彈簧組的彈簧之間。
在一個(gè)實(shí)例中，第一彈簧組包括用于前軸的一個(gè)前右彈簧和一個(gè)前左 彈簧，并且第一閥門(mén)組包括控制歧管和前右彈簧之間的流體連通的一個(gè)前 右閥以及控制歧管和前左彈簧之間的流體連通的一個(gè)前左閥。第二彈簧組 包括用于后軸的一個(gè)后右彈簧和一個(gè)后左彈簧，并且第二閥門(mén)組包4^控制 歧管和后右彈簧之間流體連通的一個(gè)后右閥以及控制歧管和后左彈簧之 間流體連通的 一個(gè)后左閥。
在一個(gè)實(shí)例中，空氣彈簧懸架系統(tǒng)包括一個(gè)控制器，例如一個(gè)電子控 制單元，計(jì)算機(jī)，微處理器等，它產(chǎn)生打開(kāi)和關(guān)閉這些閥門(mén)的控制信號(hào)。
交換閥和第一及第二閥門(mén)組只響應(yīng)于控制器產(chǎn)生的控制信號(hào)在打開(kāi)和關(guān) 閉位置之間移動(dòng)。
本發(fā)明的這些以及其他特征可以從以下說(shuō)明書(shū)和附圖中得到最好的理 解，以下是一個(gè)簡(jiǎn)要說(shuō)明。


圖1A是結(jié)合了本主題發(fā)明的一個(gè)帶有空氣彈簧懸架的車(chē)輛的俯視示 意圖。
圖1B是圖1A中的一個(gè)后軸的正視示意圖。 圖2是包括壓力歧管、交換閥、彈簧以及彈簧閥的一個(gè)示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1A示出包括前軸12和后軸14的一臺(tái)車(chē)輛10。 一個(gè)空氣彈簧懸架 系統(tǒng)16包括一個(gè)儲(chǔ)氣罐18和多個(gè)與儲(chǔ)氣罐18流體連通的彈簧20a-d。這 些彈簧20a-d是與前軸12和后軸14相關(guān)聯(lián)。彈簧20a包括一個(gè)右前彈簧， 彈簧20b包括一個(gè)左前彈簧，彈簧20c包括一個(gè)右后彈簧，彈簧20d包括 一個(gè)左后彈簧。這些彈簧20a-d吸^面負(fù)荷的輸入從而提##適的乘坐。 例如，當(dāng)車(chē)輛10用于越野的駕駛時(shí)，可以改變彈簧20a-d中的空氣壓力提 高操作性能。
圖1B示出后軸14和空氣彈簧懸架系統(tǒng)16的正視圖。對(duì)于前軸12， 懸架系統(tǒng)16將是類(lèi)似的結(jié)構(gòu)。這些彈簧20a-d典型地定位于車(chē)輛底盤(pán)或車(chē) 架構(gòu)件24與一個(gè)部件之間，該部件或者與輪軸相關(guān)聯(lián)或者它是另一個(gè)懸架 部件。在圖1B所示的例子中，右后彈簧20c和左后彈簧20d是由輪軸外 殼22支撐。然而，應(yīng)該理解雖然彈簧被示出被定位于直接在與^M目關(guān)連的 輪軸和車(chē)架構(gòu)件24之間，這些彈簧組也可以定位于一個(gè)懸架部件(比如傳> 由輪軸支撐的一個(gè)控制臂)和車(chē)架構(gòu)件之間。
在一個(gè)四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的例子中，前軸12和后軸14是驅(qū)動(dòng)軸，它們接 收來(lái)自一個(gè)動(dòng)力源26 (例如發(fā)動(dòng)機(jī)或者電動(dòng)達(dá))的驅(qū)動(dòng)輸入。前軸12和 后軸14各自具有齒輪組件28，這些組件驅(qū)動(dòng)軸桿30來(lái)使一對(duì)橫向間隔的 車(chē)輪32旋轉(zhuǎn)。
如以上的討論，這些彈簧20a-d各自充有氣體，并且在這些彈簧20a-d 中的壓力被改變以揭^供一種希望乘坐和操縱特性。如圖1A所示，前右彈 簧20a和前左彈簧20b與前軸12相關(guān)聯(lián)，而后右彈簧20c和后左彈簧20d 與后軸14相關(guān)聯(lián)。
空氣彈簧懸架系統(tǒng)16包括一個(gè)懸架閥門(mén)塊40，在圖2中詳細(xì)示出， 該懸架岡門(mén)塊控制著到彈簧20a-d的空氣供應(yīng)。閥門(mén)塊40是一種六閥交叉 連接的結(jié)構(gòu)，并包括一個(gè)歧管42，它通過(guò)儲(chǔ)氣罐閥44與儲(chǔ)氣罐18相連。 同樣與歧管42流體連通的有多個(gè)閥門(mén)46a-d和多個(gè)彈簧20a-d。前右閥46a 控制著歧管42與前右彈簧20a之間的流體連通，前左閥46b控制著歧管 42與前左彈簧20b之間的流體連通，后右閥46c控制著歧管42與后右彈 簧20c之間的流體連通，而后左閥46d控制著歧管42與后左彈簧20d之 間的流體連通。一個(gè)傳感器48監(jiān)測(cè)歧管42中的壓力。該傳感器48可用于檢測(cè)多個(gè)閥 門(mén)46a-d中的每一個(gè)以及儲(chǔ)氣罐閥44中的壓力，以確保不發(fā)生過(guò)高的壓力。
一個(gè)交換閥50也與歧管42流體連通。該交換閥50控制著在前彈簧 20a，20b和后彈簧20c，20d之間的流體連通，并控制著右彈簧20a，20c和左 彈簧20b，20d之間的流體連通，以便按需要改變剛度以保持所有車(chē)輪接觸 地面。這將在下面進(jìn)行更詳細(xì)地討論.
交換閥50與歧管42在一個(gè)位置上處于流體連通，該位置能夠使用于 前軸12和后軸14的這些彈簧彼此分隔開(kāi)。多個(gè)岡門(mén)46a-d中的每一個(gè)在 正常情況下都是處于關(guān)閉位置，而交換閥50正常情況下是處于打開(kāi)位置。 一旦閥門(mén)46a-d打開(kāi)時(shí)，這就允許空氣在前軸12上的彈簧20a和20b之間 以及后軸14上的彈簧20c和20d之間流動(dòng)'
當(dāng)交換閥50處于關(guān)閉位置時(shí)，歧管42實(shí)質(zhì)上被減為一半，使前彈簧 和后彈簧之間流體連通被阻斷，即空氣不能在位于前軸26上的彈簧20a, 20b和位于后軸14上的彈簧20c， 20d之間流動(dòng).
當(dāng)前右閥46a和前左閥46b是打開(kāi)的而交換閥50被關(guān)閉時(shí)，流體連通 僅發(fā)生在前右彈簧20a和前左彈簧20b之間。當(dāng)后右閥46c和后左閥46d 是打開(kāi)的而交換閥50被關(guān)閉時(shí)，流體連通僅發(fā)生在后右彈簧20c和后左彈 簧20d之間。彈簧20a和彈簧20b之一的內(nèi)部的空氣壓力可以被增加以便 提供更大的剛度而在彈簧20a， 20b的另一個(gè)彈簧中的空氣壓力將被降低 以提供一個(gè)更軟的彈簧。這種在一個(gè)共同的軸上左右彈簧之間的調(diào)整按照 需要提供了剛度衰減以便為所有四個(gè)車(chē)輪維持接觸地面。
一個(gè)控制器60 (例如計(jì)算機(jī)，微處理器，或者電子控制單元)控制著 交換閥50和多個(gè)閥門(mén)46a-d的打開(kāi)和關(guān)閉。在一個(gè)實(shí)例中，當(dāng)啟動(dòng)一種四 輪驅(qū)動(dòng)低速模式時(shí)，控制器60產(chǎn)生一個(gè)電子信號(hào)來(lái)關(guān)閉交換閥50。在這 種模式下，控制器60還會(huì)產(chǎn)生多個(gè)控制信號(hào)以便打開(kāi)多個(gè)閥門(mén)46a-d，并 且流體連通只在右前彈簧20a和左前彈簧20b之間往返流動(dòng)，并只在右后 彈簧20c和左后彈簧20d之間往返流動(dòng)，即流體傳輸只能在與同一輪軸 相關(guān)聯(lián)的兩對(duì)彈簧之間左右地發(fā)生。在這種模式下前彈簧20a， 20b和后 彈簧20c， 20d之間沒(méi)有流體傳輸，即來(lái)自前彈簧20a， 20b的流體不能 被連通到后彈簧20c， 20d上。如果超過(guò)了一個(gè)預(yù)設(shè)的^L限制，或者車(chē)輛 使用者解除了四輪驅(qū)動(dòng)低速模式的選擇，控制器60產(chǎn)生信號(hào)以打開(kāi)交換閥50并關(guān)閉多個(gè)岡門(mén)46a-d，導(dǎo)致恢復(fù)到正常的IMt模式。應(yīng)該理解雖然示 出的四輪驅(qū)動(dòng)構(gòu)造具有前后驅(qū)動(dòng)軸，本主題中的空氣彈簧懸架系統(tǒng)16也可 以與其他類(lèi)型的軸結(jié)構(gòu)一^^吏用。
這樣， 一個(gè)單一交換閥50被包括在歧管42中，并且正常情況下是打 開(kāi)的，以便使閥門(mén)塊40的左半部分和后半部分分隔開(kāi)。當(dāng)該交換閥50被 關(guān)閉時(shí)，多個(gè)閥門(mén)46a-d中的每個(gè)閥應(yīng)該可以被打開(kāi)以允許左右彈簧之間 的流動(dòng)但不允許前后彈簧之間流動(dòng)。這種構(gòu)it^材料和人力方面來(lái)看提供 了顯著的成本節(jié)省。
盡管已經(jīng)披露了本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員^識(shí)到某些4務(wù)改屬于本發(fā)明的范圍之內(nèi)。因此，應(yīng)該研究以下權(quán)利要 求來(lái)確定本發(fā)明真正的范圍和內(nèi)容。
權(quán)利要求
1. 一種懸架，包括一個(gè)歧管；一個(gè)第一彈簧組，該第一彈簧組通過(guò)一個(gè)第一閥門(mén)組與該歧管流體連通；一個(gè)第二彈簧組，該第二彈簧組通過(guò)一個(gè)第二閥門(mén)組與該歧管流體連通；以及一個(gè)與該歧管流體連通的交換閥，所述交換閥可在允許到所述第一以及所述第二彈簧組中的每個(gè)彈簧的流體連通的一個(gè)打開(kāi)位置與將所述第一彈簧組與所述第二彈簧組分隔開(kāi)的一個(gè)關(guān)閉位置之間移動(dòng)。
2. 如權(quán)利要求1所述的懸架，其中當(dāng)所述交換閥處在所述關(guān)閉位置時(shí)， 流體連通僅發(fā)生在所述第 一彈簧組中的彈簧之間并且流體連通僅發(fā)生在 所述第二彈簧組中的彈簧之間。
3. 如權(quán)利要求2所述的懸架，其中所述第一彈簧組包括用于一個(gè)前軸 的一前右彈簧和一個(gè)前左彈簧，而所述第一閥門(mén)組包括控制在所述歧管與 所述前右彈簧之間的流體連通的一個(gè)前右閥以及控制所述歧管與所述前 左彈簧之間流體連通的一個(gè)前左閥，并且其中當(dāng)所述交換閥被關(guān)閉而所述 前右閥和所述前左閥打開(kāi)時(shí)，流體連通發(fā)生在前右彈簧和前左彈簧之間。
4. 如權(quán)利要求3所述的懸架，其中所述第二彈簧組包括用于一個(gè)后軸 的一個(gè)后右彈簧和一個(gè)后左彈簧，而所述第二閥門(mén)組包括控制所述歧管與 所述后右彈簧之間的流體連通的一個(gè)后右閥以及控制所述歧管與所述后 左彈簧之間流體連通的一個(gè)后左閥，并且其中當(dāng)所述交換閥被關(guān)閉而所述 后右閥和所述后左閥打開(kāi)時(shí)，流體連通發(fā)生在所述后右彈簧和所述后左彈 簧之間。
5. 如權(quán)利要求4所述的懸架，其中所述前右閥、所述前左閥、所述后右閥、以及所述后左閥正常情況下是關(guān)閉的，并且所述交換閥正常情況下 是打開(kāi)的。
6. 如權(quán)利要求5所述的懸架，其中所述交換閥只有當(dāng)處于一種四輪驅(qū) 動(dòng)低速模式時(shí)才被啟動(dòng)以移動(dòng)到所述關(guān)閉位置。
7. 如權(quán)利要求l所述的懸架，包括一壓力傳感器，以監(jiān)測(cè)在所述歧管 中的壓力。
8. 如權(quán)利要求l所述的懸架，包括一個(gè)懸架閥門(mén)塊，該閥門(mén)塊包括所 述交換閥以及所述第一閥門(mén)組和所述第二閥門(mén)組。
9. 如權(quán)利要求l所述的懸架，其中所述第一和所述第二彈簧組包括多 個(gè)空氣彈簧。
10.如權(quán)利要求l所述的懸架，包括一個(gè)控制器，該控制器產(chǎn)生一個(gè) 控制信號(hào)以使所述交換閥在打開(kāi)和關(guān)閉位置之間移動(dòng)。
11. 如權(quán)利要求10所述的懸架，其中所述和所述第二閥門(mén)組只響應(yīng)于 由所述控制器產(chǎn)生的打開(kāi)和關(guān)閉信號(hào)。
12. —種控制車(chē)輛懸架的方法，包括(a)將一個(gè)第一彈簧組流體連接到具有一個(gè)第一閥門(mén)組的一個(gè)歧管上；(b )將一個(gè)第二彈簧組流體連接到具有一個(gè)第二閥門(mén)組的該歧管上;(c) 將一個(gè)交換閥流體連接到該歧管上；(d) 將該交換閥移動(dòng)到一個(gè)打開(kāi)位置以允許到該第一彈簧組和第二 彈簧組中每個(gè)彈簧的流體流通；并且(e)將該交換閥移動(dòng)到一個(gè)關(guān)閉位置，該位置4吏該第一彈簧組與該第 二彈簧組分離。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中步驟(a)包括將該笫一彈簧與 一個(gè)前軸相關(guān)聯(lián)，并且步驟(b)包括將該第二彈簧組與一個(gè)后軸相關(guān)聯(lián)。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中該第一彈簧組包括一個(gè)前右彈簧 和一個(gè)前左彈簧，并且該第一閥門(mén)組包括一個(gè)前右閥和一個(gè)前左岡；并且 其中該第二彈簧組包括一后右彈簧和一個(gè)后左彈簧，并且該第二閥門(mén)組包括一個(gè)后右閥，并且包括以下步驟利用該前右閥控制該歧管與該前右彈簧之間的流體連通；利用該前左閥控制該歧管與該前左彈簧之間的流體連通；當(dāng)該交換閥被關(guān)閉并且該前右和前左閥打開(kāi)時(shí)，允"^午該前右彈簧與前 左彈簧之間的流體連通；利用該后右閥控制該歧管與該后右彈簧之間的流體連通；利用該后左閥控制該歧管與該后左彈簧之間的流體連通；并且當(dāng)該交換閥被關(guān)閉并且該后右和后左閥打開(kāi)時(shí)，允許該后右彈簧與后 左彈簧之間的流體連通。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中該前右閥、該前左閥、該后右閥， 以及該后左閥在正常情況下是關(guān)閉的，并且該交換閥在正常情況下是打開(kāi) 的。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，包括只有當(dāng)處于一種四輪驅(qū)動(dòng)低速模 式時(shí)才關(guān)閉該交換閥。
17. 如權(quán)利要求12所述的方法，包括產(chǎn)生一個(gè)電子控制信號(hào)以便在打 開(kāi)和關(guān)閉位置之間移動(dòng)該交換閥。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，包括產(chǎn)生多個(gè)電子控制信號(hào)以便在打 開(kāi)和關(guān)閉位置之間移動(dòng)該第一和第二閥門(mén)組。
19. 如權(quán)利要求12所述的方法，只有當(dāng)該交換閥處于該關(guān)閉位置時(shí)在 所述第一彈簧組中的彈簧之間提供流體流通，并且只有當(dāng)該交換閥處于所 述關(guān)閉位置時(shí)在該第二彈簧組中的彈簧之間提供流體流通。
全文摘要
一種空氣彈簧懸架包括與歧管流體連通的一個(gè)交換閥，通過(guò)一個(gè)第一閥門(mén)組與該歧管流體連通的一個(gè)第一彈簧組，以及通過(guò)一個(gè)第二閥組與該歧管流體連通的一個(gè)第二彈簧組。該交換閥可在允許到該第一及第二彈簧組的每個(gè)彈簧的流體連通的一個(gè)打開(kāi)位置與將該第一彈簧組與第二彈簧組分隔開(kāi)的一個(gè)關(guān)閉位置之間移動(dòng)。
文檔編號(hào)B60G11/26GK101445028SQ20081017307
公開(kāi)日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2008年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月29日
發(fā)明者杰弗里·M·勞埃德 申請(qǐng)人:阿文美馳技術(shù)有限責(zé)任公司