专利名称：电磁解锁装置和阀装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求I的可电磁解锁的装置，其具有锁定单元和可相对于所述锁定单元运动的第一构件。本发明还涉及一种根据权利要求10和11的用于车辆中空气悬架设备的阀装置，其中，应用可电磁解锁的装置。
背景技术：
这种解锁装置可以在不同类型构件中应用，其中，在确定情况下应当实施防止不期望运动的锁定，这种锁定应当可通过电磁体得以解锁。作为示例提到的是车辆中用于调节水平高度的空气悬架设备的可手动操作的抬升/降下阀。这种抬升/ 降下阀(先前也称为旋转滑阀)允许以期望方式通过任意向空气悬架伸缩囊填充空气来抬升车辆水平高度或者通过排气来降下车辆水平高度。这种抬升/降下阀具有手动的操作元件，该手动的操作元件例如可以被调整到抬升位置、降下位置、停止位置和行驶位置中。在抬升位置处，对空气悬架伸缩囊填充空气。在降下位置处，使空气悬架伸缩囊排气。在停止位置处，空气悬架伸缩囊中的空气量得到保持。在行驶位置处，空气悬架伸缩囊与水平高度调节阀或者电子水平高度调节件相连。在此情况下，希望的是，抬升/降下阀例如通过一种卡位装置至少自动锁定在停止位置处，必要时还附加锁定在抬升位置和降下位置处。一旦装备有调节水平高度的空气悬架设备的车辆再次处于行驶运行中，则希望自动回复至行驶位置，进而抬升/降下阀不会以不期望的方式保留在停止位置处并且因而使水平高度调节功能无效。例如可以通过弹簧力加载操作元件实施回复至行驶位置，其中，锁定必须被自动解除。为此，例如提供一种用于解锁的电磁体系统。由专利DE 102006006439B4已知一种用于手动改变空气弹动式车辆的水平位置的阀装置，其中，已知一种可电磁解锁的装置，其具有锁定单元和可相对于该锁定单元运动的操作元件(DE 102006006439B4中的图2)。在优化该电磁体系统时存在目标冲突，即一方面电磁体系统需要确定的操作行程，另一方面该电磁体系统又必须施加一定操作力。在该电磁体系统中，确定的操作行程的条件是，可运动衔铁与芯体元件之间必须存在一定间距。然而相应较大的间距的条件是，电磁体系统的初始牵拉力随着行程增大而减小。原则上在相应操作力情况下通过相应大尺寸的电磁体系统可以获得相应操作行程。然而基于结构空间和成本原因不希望电磁体系统构造得过大。
发明内容
因此，本发明基于如下任务，即提供一种可电磁解锁的装置，尤其应用于车辆中的空气悬架设备的阀装置中，所述装置以紧凑的结构形式同时允许较高的牵拉力和较大的操作行程。该任务通过权利要求I、10和11中给出的本发明来解决。从属权利要求给出本发明的有利实施方式。根据本发明设置为在所述电磁体系统中，电磁体行程和可由锁定元件整体实施的行程彼此脱开关联，也就是说，锁定元件的行程不是非得相应于电磁体行程。按照有利方式，由锁定元件实施的行程大于电磁体行程。这样就允许电磁体系统得到优化而达到较高的牵拉力并且锁定元件得到优化而单独达到所需行程。根据本发明的有利改进方案，例如可以相当于抬升/降下阀的手动操作元件的第一构件能够通过作用于所述第一构件的力相对于所述锁定单元沿与电磁体行程方向不同的方向运动。作用于所述第一构件的力例如可以通过回复弹簧产生。通过沿与电磁体行程方向不同的方向对第一构件的力作用，可以实现作用于所述第一构件的力相应转向到电磁体系统的部件上，这对解锁锁定单元时电磁体系统的可运动部件的运动提供支持。根据本发明的有利改进方案设置为通过所述第一构件与所述锁定元件之间的接触部位，产生了沿由所述锁定元件实施的行程的方向的力分量。根据本发明的有利改进方案设置为通过所述第一构件与所述锁定元件之间的接触部位，产生了沿所述电磁体行程方向的力分量。根据本发明的有利改进方案，由所述锁定元件实施的、从固定第一构件的位置进 入释放固定的位置的行程的方向大致等同于所述电磁体行程的方向。根据本发明的有利改进方案，所述衔铁在衔铁背向所述锁定元件的侧上被施以弹簧力。根据本发明的有利改进方案设置为所述锁定元件能通过可相对于所述衔铁推移的操作件加载而进入固定所述第一构件的位置。可相对于所述衔铁推移的操作件实现了在电磁体操作时将衔铁操作行程和锁定元件所实施的行程脱开关联。根据本发明的有利改进方案，所述衔铁通过操作件在衔铁背向所述锁定元件的侧上被施以弹簧力。因而，弹簧力加载通过操作件间接地引导至衔铁。根据本发明的有利改进方案，所述锁定元件与操作件一体式地构成，例如通过由同一原料工件成型或者通过力配合、材料配合或者形状配合的连接一体式构成。根据本发明的有利改进方案，所述操作件引导穿过所述衔铁，例如穿过衔铁的中央孔。根据本发明的有利改进方案，所述芯体元件以可沿所述电磁体行程方向推移的方式构造。这种可推移的芯体元件的优点在于，电磁体行程可与锁定元件行程脱开关联。这样通过所述可推移的芯体元件在电磁体系统未被操作的情况下在衔铁与芯体元件之间设置有小的气隙，这可以实现较高的电磁体系统牵拉力。在对电磁体系统进行操作之后，芯体元件的可推移性以如下方式有利地起作用，S卩芯体元件不像已知电磁体系统中的情况那样限定衔铁的运动，而是基于可推移性也允许衔铁继续运动，并且借此允许锁定元件的如下的行程，该行程大于电磁体行程，也就是在电磁体系统未被操作的情况下形成的气隙。根据本发明的有利改进方案，所述芯体元件具有间距保持元件，在电磁体系统未被操作的情况下，通过所述间距保持元件，所述可推移的芯体元件距所述衔铁保持在限定出所述电磁体行程的间距上。由此，在电磁体系统未被操作的情况下设置有限定的气隙。根据本发明的有利改进方案，所述可推移的芯体元件在背向所述衔铁的侧上被以弹簧力加载。根据本发明的有利改进方案，所述锁定元件与衔铁一体式地构成，例如通过由同一原料工件成型或者通过力配合、材料配合或者形状配合的连接一体式构成。
根据本发明的有利改进方案，所述可推移的芯体元件在背向所述衔铁的侧上被以弹簧力加载。按照有利方式，前述可电磁解锁的装置可以用于根据权利要求10或11所述的、车辆中空气悬架设备的阀装置中。根据权利要求10所述的阀装置被构造为可通过水平高度调节装置控制的阀装置。为此，所述阀装置具有控制输入端。通过所述控制输入端的控制例如可以通过电信号或者气动信号来进行。于是，所述阀装置例如可以具有电磁操作系统，通过所述电磁操作系统可以在伸缩囊接口与储备接口或者排气接口之间建立气动连接，或者为了保持空气悬架伸缩囊中的压缩空气量，伸缩囊接口可以被截止。按照有利方式，在这种情况下，用于控制水平高度调节件的电子控制单元与阀装置的控制输入端相连。根据权利要求11的阀装置尤其适用于所谓的传统的调节水平高度的空气悬架设备，其中，例如应用了机械的水平高度调节阀。如可以看到，按照有利方式，根据本发明的可
电磁解锁的装置不仅适用于根据权利要求10的阀装置，也适用于根据权利要求11的阀装置，这是因为在这两种情况下，在确定操作位置处的锁定是合理可用的，这种锁定应当能够通过向可电磁解锁的装置发送电信号来解除。
以下应用附图结合实施例进一步说明本发明。附图中图I示出用于空气悬架设备的阀装置；以及图2示出可电磁解锁装置的第一实施方式；以及图3示出可电磁解锁装置的第二实施方式；以及图4示出用于空气悬架设备的阀装置的细节图。
具体实施例方式在图中，对于彼此对应的元件使用相同附图标记。图I以剖面图示出用于控制车辆空气悬架设备的阀装置I。所示阀装置I具有壳体，在壳体I中设有六个可通过凸轮轴7操作的板阀10。板阀10具有阀板，这些阀板分别通过弹簧11支撑在阀装置I的壳体壁12上。这些阀板通过弹簧11压向壳体突起，由此，板阀10保持在封闭位置处。通过操作凸轮轴7，板阀10可以通过设置在凸轮轴7上的操作凸轮8借助操作挺杆9被送入打开位置。由此，板阀10具有两位两通阀功能(打开或者关闭)。其中布置有弹簧11的中间板阀的两个室与阀装置I的储备接口 15相连。当将该阀装置用在车辆空气悬架设备中时，压缩空气设备的压缩空气储备件(例如储备容器)连接到储备接口 15上。右板阀10的设有弹簧11的室通过排气接口 16必要时通过消声器与大气相连。右板阀10的设有弹簧11的室与水平高度调节接口 17相连。当将该阀装置用在车辆空气悬架设备中时，水平高度调节装置例如机械的水平高度调节阀或者电子的水平高度调节单元被连接到水平高度调节接口 17上。阀装置I具有两个分开的伸缩囊接口 13、14，以用于双回路空气悬架设备中。在设有弹簧11的室的一侧，三个上板阀10与第一伸缩囊接口 13相连。三个下板阀10在设有弹簧11的室的另一侧与第二伸缩囊接口 14相连。通过借助操作凸轮8和操作挺杆9对各板阀的相应加载，可以使这些板阀被送入打开位置。由此，相应的伸缩囊接口 13、14可以可选地与储备接口 15、排气接口 16或者水平高度调节接口 17相连，或者可以相对于这些接口截止。凸轮轴7抗相对转动地与锁定体3和手动操作杆2相连。在此，操作杆2、锁定体3和凸轮轴7是阀装置I的手动操作装置的组成部件。锁定体3由图I中未示出的扭力弹簧加载，通过该扭力弹簧，锁定体3进而还有凸轮轴7可以通过弹簧力回复至中立位置。在中立位置处，相应的伸缩囊接口 13、14与水平高度调节接口 17相连。此外，在图I中，锁定单元6作为可电磁解锁的装置的部件示出，锁定单元6与被构造为球体的锁定元件5作用连接。锁定元件5在锁定单元6已锁定状态下嵌接到锁定体3的槽4中。以下结合图2至图4进一步探讨可电磁解锁的装置的这些部件。如可以看到，锁定体3是可相对于锁定单元6运动的第一构件。锁定元件5也可以具有其他形状，例如圆柱形形状。
图2示出锁定单元6的第一实施方式。可以看到，电磁体系统具有衔铁21和芯体元件22，衔铁21和芯体元件22布置在电磁体壳体主体27内部。电磁体壳体主体27可以由磁中性材料(例如合成材料)制成，或者由支持磁回路的磁性有效材料(例如铁或者其他软磁材料)制成。同样，衔铁21和芯体元件22由磁性有效材料(例如铁或者其他软磁材料)制成。围绕电磁体壳体主体27布置有电线圈26，电线圈26充当电磁体系统的励磁线圈。衔铁21相对于电磁体壳体主体27的后壁借助弹簧23以可逆着弹簧力推移的方式得到支撑。呈挺杆形式构造的操作件20与衔铁21 —体式地构造，并且离开弹簧23向前指向锁定兀件5的方向。在电磁体系统未激活状态下，操作件20向锁定兀件5施加由弹簧23施加到衔铁21上的力。由此，锁定元件可靠地保持在槽4中并且对锁定体3加以锁定，以防不期望运动。锁定元件5和操作件20也可以一体式地构成。此外在图2中可以看出，衔铁21与芯体元件22之间的气隙24具有大小A，气隙24的大小A同时构成可通过对线圈26电励磁而实施的电磁体行程。芯体元件22在壳体构件27中可推移地布置，从而芯体元件22可以在通过外部边界确定的行程范围内沿纵向推移。通过芯体元件22的环形凸缘25使得对芯体元件22朝向锁定元件5方向的纵向可运动性得到界定。因而，凸缘25同时充当间距保持元件用于保证预先规定的气隙A。图2还示出力F，力F由锁定体3的回复弹簧施加到锁定体5上。在根据图2的视图中，力F垂直于纸平面地走向。通过锁定槽4的侧壁(在图4中可见)，由回复力F产生的力分量Fh沿电磁体行程方向施加到衔铁21上。基于对电磁体系统的操作，衔铁21实施由电磁作用产生的大小为A的行程。由此而不受弹簧23的力负荷的锁定元件5基于力分量Fh继续沿电磁体行程方向运动，其中，该系统如此设计，即基于力分量Fh，锁定元件5实施操作行程B。在此情况下，锁定元件5关于槽4的底部从位置28运动至位置29。基于锁定元件5，衔铁21和芯体元件22也实施大小为B的行程。该设计方案如此进行，即力分量Fh至少在实施了电磁体行程之后大于弹簧23的力。通过行程A改变了锁定元件5与锁定槽4的侧壁之间的接触部位。借此，导入锁定元件5的力的作用方向发生变化，由此，力分量Fh变大并且克服了弹簧力23，这最终实现了逆着弹簧23力的运动路程B-A。
相应于要实施的行程地，要设置在壳体构件27后壁与间距保持元件25之间的自由空间被这样设定，即在电磁体系统未被操作的情况下至少存在规格B-A。根据图2的芯体元件22可以附加地由图2未示出的单独的弹簧相对于壳体构件27后壁来加载。然而也可以取消这种弹簧，这是因为芯体元件22是可自由推移的并且在操作电磁体系统时基于磁力被轻易地向衔铁21方向牵拉。图3示出锁定单元6的第二实施方式。根据图2所述的电磁体壳体主体27同时被构造为磁性有效的芯体元件22，该芯体元件22还充当增强磁回路的回路元件。根据图3的锁定单元6具有可相对于衔铁21沿纵向推移的操作件20，通过操作件20向锁定元件5 施加弹簧23的力。操作件20在设有较大周长的区域30内由弹簧23加载，弹簧23又支撑在芯体元件22的后壁上。在操作电磁体系统时，衔铁21朝向芯体元件22方向以行程A实施运动。在此情况下，相应一并带动操作件20。此后，操作件20基于这时更高的力分量Fh按照与根据图2所述的实施方式类似的方式以进一步的操作路程B-A继续运动。在此情况下，操作件20相对于衔铁21运动，衔铁21这时已经紧贴在芯体元件22的肩部上。在电磁体系统已被操作的情况下，通过锁定单元6的锁定被解除。锁定体3基于扭力弹簧的力被送入中立位置。图4沿图I所示箭头P的方向概要地示出阀装置I。可以看到的是手动操作杆2和锁定体3。另外还可以看到锁定元件5以及操作件20的端部段，该端部段与锁定元件5接触。锁定体3具有三个槽4、41、42，这三个槽4、41、42均用于容纳锁定元件5并且限定了锁定体3的锁定位置。槽4、41、42均具有侧壁40。侧壁40可以垂直于周向或者如图4所示地斜向于周向地构造。如可以看到在锁定元件5与侧壁40之间的接触部位上，沿周向作用的力F导入锁定元件5。通过操作电磁体系统，该接触基于衔铁21所实施的行程A而被推移。这导致力分量Fh加大，由此最后实施了整个行程B-A。如可以看到地，槽深度和锁定元件5的形状和大小进而还有力导入锁定元件5的点进而还有力导入的作用方向起首要作用地确定卡位作用的程度。锁定单元3可以通过以相应的力花费来手动操作操作杆2而从一锁定位置枢转至另一锁定位置，而锁定装置不会解锁。操作杆2作为手动操作元件的部件可以被移调进入抬升位置、降下位置、停止位置和行驶位置。在中立位置处，也就是操作杆2的中间位置处，占据行驶位置。在向左或向右调节操作杆2时，在两种情况下首先到达停止位置，也就是说设有左停止位置和右停止位置。在操作杆2从左停止位置继续运动时，占据抬升位置。在操作杆2从右停止位置继续运动时，占据降下位置。在抬升位置处，伸缩囊接口 13、14与储备接口 15相连。在降下位置处，伸缩囊接口 13、14与排气接口 16相连。在两个停止位置处，伸缩囊接口 13、14也被截止。在行驶位置处，伸缩囊接口 13、14与水平高度调节接口 17相连。与槽41相对应的锁定位置相当于右停止位置。与槽42相对应的锁定位置相当于左停止位置。与槽4相对应的锁定位置相当于行驶位置。为了在抬升位置和/或降下位置处进行锁定，在锁定体3中可以设置有用于限定其他锁定位置的其他槽。
权利要求
1.能电磁解锁的装置，所述装置具有锁定单元(6)和能相对于所述锁定单元(6)运动的第一构件(3)，所述装置具有如下特征 a)所述锁定单元(6)具有为了固定所述第一构件而与所述第一构件(3)嵌接的锁定元件(5)； b )通过对电磁体系统(21、22、25、26、27 )的操作，所述锁定元件(5 )能够从固定所述第一构件(3)的位置(28)被移调进入释放固定的位置(29)中； c)所述电磁体系统(21、22、25、26、27)具有至少一个衔铁(21)和至少一个芯体元件(22)； d)在电磁体系统(21、22、25、26、27)未被操作的情况下，在所述芯体元件(22)与所述衔铁(21)之间形成有限定出电磁体行程(A)的间距(24)； e)由所述锁定元件(5)实施的、从所述固定所述第一构件(3)的位置(28)进入所述释放固定的位置(29)的行程(B)大于所述电磁体行程(A)。
2.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述第一构件(3)能够通过作用于所述第一构件(3)的力(F)相对于所述锁定单元(6)沿不同于所述电磁体行程(A)方向的方向运动。
3.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，通过所述第一构件(3)与所述锁定元件(5)之间的接触部位(40)，产生了沿所述由所述锁定元件(5)实施的、从所述固定所述第一构件(3)的位置(28)进入所述释放固定的位置(29)的行程(B)方向的力分量(Fh)。
4.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，通过所述第一构件(3)与所述锁定元件(5)之间的接触部位(40)，产生了沿所述电磁体行程(A)方向的力分量(Fh)。
5.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述由所述锁定元件(5)实施的、从所述固定所述第一构件(3)的位置(28)进入所述释放固定的位置(29)的行程(B)的方向大致等于所述电磁体行程(A)的方向。
6.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述锁定元件(5)能够通过相对于所述衔铁(21)能推移的操作件(20)加载进入所述固定所述第一构件(3)的位置(28)。
7.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述芯体元件(22)以沿所述电磁体行程(A)方向能推移的方式来构造。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述芯体元件(22)具有间距保持元件(25)，在电磁体系统(21、22、25、26、27)未被操作的情况下，通过所述间距保持元件(25)，能推移的所述芯体元件(22)距所述衔铁(21)保持在限定出所述电磁体行程(A)的间距上。
9.根据权利要求7至8之一所述的装置，其特征在于，能推移的所述芯体元件(22)布置在所述衔铁(21)的背向所述锁定元件(5)的侧上。
10.用于车辆中空气悬架设备的阀装置，其具有以下特征 a)所述阀装置(I)具有至少一个能与所述空气悬架设备的空气悬架伸缩囊相连的伸缩囊接口( 13、14)、至少一个能与压缩空气储备件相连的储备接口( 15)以及至少一个能与大气相连的排气接口(16)； b)所述阀装置具有至少一个手动操作元件(2、3、7)，所述至少一个手动操作元件(2、.3、7)至少能够被移调进入抬升位置、降下位置和中立位置； c)在所述抬升位置处，所述伸缩囊接口(13、14)与所述储备接口(15)相连；d)在所述降下位置处，所述伸缩囊接口(13、14)与所述排气接口( 16)相连； e)所述阀装置(I)具有至少一个控制输入端，以用于通过水平高度调节装置来控制所述阀装置(I); f)在所述中立位置处，所述伸缩囊接口(13、14)依赖于加在所述控制输入端上的信号要么与所述储备接口( 15)相连，要么与所述排气接口( 16)相连，要么相对于这些接口截止; g)所述阀装置(I)具有根据前述权利要求的至少一个所述的能电磁解锁的装置(6)； h)所述手动操作元件(2、3、7)能够通过所述能电磁解锁的装置(6)锁定在至少一个位置处。
11.用于车辆中空气悬架设备的阀装置，所述阀装置具有以下特征 a)所述阀装置(I)具有至少一个能与所述空气悬架设备的空气悬架伸缩囊相连的伸缩囊接口(13、14)、至少一个能与压缩空气储备件相连的储备接口(15)、至少一个能与水平高度调节装置相连的水平高度调节接口(17)以及至少一个能与大气相连的排气接口(16)； b)所述阀装置(I)具有至少一个手动操作元件(2、3、7)，所述至少一个手动操作元件(2、3、7)至少能够被移调进入抬升位置、降下位置、停止位置和行驶位置； c)在所述抬升位置处，所述伸缩囊接口(13、14)与所述储备接口(15)相连； d)在所述降下位置处，所述伸缩囊接口(13、14)与所述排气接口( 16)相连； e)在所述停止位置处，所述伸缩囊接口(13、14)被截止； f)在所述行驶位置处，所述伸缩囊接口(13、14)与所述水平高度调节接口(17)相连； g)所述阀装置(I)具有根据前述权利要求的至少一个所述的能电磁解锁的装置(6)； h)所述手动操作元件(2、3、7)能够通过所述能电磁解锁的装置(6)被锁定在至少一个位置处。
全文摘要
本发明涉及一种可电磁解锁的装置，其具有锁定单元(6)和可相对于所述锁定单元(6)运动的第一构件(3)，所述装置具有如下特征a)所述锁定单元(6)具有为了固定所述第一构件而与所述第一构件(3)嵌接的锁定元件(5)；b)通过对电磁体系统的操作，所述锁定元件(5)能够从固定所述第一构件(3)的位置移调进入释放固定的位置；c)所述电磁体系统具有至少一个衔铁和至少一个芯体元件；d)在所述电磁体系统未被操作的情况下，在所述芯体元件与所述衔铁之间形成有限定出电磁体行程(A)的间距(24)；e)由所述锁定元件(5)实施的、从所述固定所述第一构件(3)的位置进入所述释放固定的位置的行程大于所述电磁体行程。本发明还涉及一种用于车辆中空气悬架设备的阀装置，其中，应用可电磁解锁的装置。
文档编号B60G17/052GK102792077SQ201080065258
公开日2012年11月21日 申请日期2010年12月3日 优先权日2010年3月9日
发明者亚历山大·特拉姆保尔, 阿明·西克尔 申请人:威伯科有限公司