具有集成的控制阀和摇杆形操纵器件的空气弹簧组件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种具有集成的控制阀组件的空气弹簧组件，其用于以压缩空气加载形成于外管(1)、滚动管(3)和连接这些构件的空气弹簧气囊(5)之间的弹簧压力室(6)，其中，所述控制阀组件由单个通气阀(8)和单个排气阀(9)组成，这些阀能通过同样集成的机械的操纵器件按照空气弹簧的行程位置被操纵，用于弹簧压力室(6)的通气或排气，其中，所述通气阀(8)在外管(1)侧或滚动管(3)侧布置成与所述排气阀(9)对置，以操纵推杆(8a；9a)面向彼此，其中，在所述操纵推杆之间作用于它们上的机械操纵器件包括切换摇杆(10)，该切换摇杆的一个端部与安装于所述滚动管(3)或所述外管(1)上的操纵元件(11)的至少一个导轨(12)嵌接，以便以另一个端部作用于所述操纵推杆(8a，8b)上，用于切换所述控制阀组件。
【专利说明】
具有集成的控制阀和摇杆形操纵器件的空气弹簧组件
技术领域
[0001]本发明涉及一种具有集成的控制阀组件的空气弹簧组件，该空气弹簧组件用于以压缩空气加载形成于外管、滚动管和连接这些构件的空气弹簧气囊之间的弹簧压力室，其中，所述控制阀组件由单个通气阀和单个排气阀组成，该通气阀和该排气阀可通过同样集成的机械操纵器件按照空气弹簧行程位置来进行操纵，用于弹簧压力室的充气或排气。
[0002]本发明的应用领域尤其涉及到车辆技术。在商用车的底盘区域中例如会使用减振器，该减振器包括大多呈液压式的减振元件和与其共同起作用的空气弹簧组件。在集成构造方式的意义上，所述减振元件通常具有容器管，该容器管与空气弹簧的滚动管连接，其中，该滚动管通过起滚动气囊作用的空气弹簧气囊来与同轴地并且可相对于该滚动管在轴向上运动地布置的外管连接。空气弹簧气囊、滚动管以及外管限界弹簧压力室，该弹簧压力室处于用于起弹簧作用的空气压力下。
[0003]例如，驾驶室的悬挂通过这种减振器装备在商用车的行驶系上，以便使从道路经由车轮悬挂传导到行驶系中的振动在很大程度上与驾驶室保持隔离。
【背景技术】
[0004]由DE10 2010 012 346 Al已知一种用于商用车的空气弹簧组件，在该空气弹簧组件中，内置式地设置有控制阀组件，以便将压缩空气导送到弹簧压力室或从其导出。通过同样布置在弹簧压力室内部的机械操纵器件，该控制阀组件可以根据高度水平进行操控。通常，当该空气弹簧下降到最低高度水平时，将压缩空气导送到弹簧压力室，以便再次建立弹簧特性。而当该弹簧组件的高度水平应降低时，则进行弹簧压力室的排气。
[0005]为了该目的，在该现有技术中，根据其中一个实施方式，控制阀组件由两个分别用于弹簧压力室的充气和排气的单阀(Einzelventil)组成。两个单阀布置在滚动管侧，并且通过安装在外管侧的、弹簧预紧的机械操纵器件来操纵。在此，该弹簧预紧的机械操纵器件反作用于两个单阀的同样被弹簧预紧的操纵推杆。视弹簧强度和弹簧疲劳程度而定，可能由该技术方案产生对阀操纵而言不确定的切换点。尤其因为在该现有技术中操纵推杆的长度不同并且在同一方向上被操纵，所以可能出现不希望的切换状态叠加。
[0006]EP I 327 538 A2公开了一种具有同样为集成式的控制阀组件的空气弹簧组件，用于弹簧压力室的充气或排气。在此，该控制阀组件的操纵通过同样布置在空气弹簧内的控制元件进行，该控制元件作用于两个可相对彼此运动的空气弹簧结构组件中的一个上，即作用于滚动管或外管上。该控制元件具有短于该空气弹簧行程长度的作用长度并且由弹簧抵着可相对彼此运动的所述空气弹簧结构组件中的一个进行预紧。此外，该控制元件相对于两个空气弹簧结构组件浮动地被支承，其方式是，第二弹簧一起确定控制元件的位置，该第二弹簧的力方向与前述第一弹簧方向相反地起作用。通过浮动的支承同样可能在整个使用寿命期间产生未限定的切换状态。这意味着，弹簧压力室的充气或排气不像希望的那样在空气弹簧组件的限定的行程位置处可靠地被触发。
[0007]DE 100 03 054 Al公开了另一空气弹簧组件，其具有集成的控制阀组件以及用于操纵该控制阀组件的机械操纵器件。该操纵器件具有导轨并且作用在两个可相对彼此运动的空气弹簧结构组件中的一个上。控制阀组件在此共同起作用地构造为旋转滑阀，其中，操纵器件的导轨实施成比该空气弹簧的行程长度短，并且，操纵器件与承载该操纵器件的空气弹簧结构组件处于可松开的作用连接中。虽然通过这种机构可实现更准确的阀操纵，但并非在整个空气弹簧行程上进行阀操纵，使得至少在极限的终端位置可能出现未限定的切换位置。
【发明内容】
[0008]因此，本发明的任务是，进一步改善这种具有集成的控制阀组件的空气弹簧组件，使得在整个使用寿命期间，在所有的行程位置中保证弹簧压力室的可靠的充气和排气。
[0009]该任务以根据权利要求1前序部分所述的空气弹簧组件为出发点，结合权利要求1特征部分的特征来解决。从属权利要求举出本发明的有利扩展方案。
[0010]本发明包含以下技术教导:控制阀组件的通气阀布置成与排气阀对置，以操纵推杆面向彼此，其中，在该这些操纵推杆之间作用于它们上的机械操纵器件包括切换摇杆，该切换摇杆以一个端部嵌接在安装于滚动管或外管上的操纵元件的至少一个导轨中，以便以另一个端部作用在操纵推杆上，用于控制阀组件的切换。
[0011 ]根据本发明的解决方案的优点尤其在于:通过将机械操纵器件无弹簧地耦合到控制阀组件上，与此相关的制造公差和疲劳现象对于控制阀组件的切换状态没有影响。在整个空气弹簧行程上，通气阀和排气阀的切换位置并且尤其是相对彼此的切换位置始终被限定，使得尤其在切换位置转换时也不会出现溢流损失。根据本发明的解决方案通过优选在整个空气弹簧行程上延伸的切换摇杆导轨形成对阀操纵的强制导向，该强制导向可用构件技术上的小的耗费实现。
[0012]在紧凑的解决方案方面提出，所述通气阀和排气阀的操纵推杆布置成相互同轴，以便将阀组件节省安装空间地集成在滚动管区域中。
[0013]优选，所述通气阀和排气阀构造为弹簧复位的单稳态二位二通滑阀。为了充气，将通气阀的供压接头P与一个工作管路接头A连接，该工作管路接头将压缩空气进一步传导至弹簧压力室。在闭锁位置中，该连接断开。在排气阀中，为了排气，建立工作管路接头A与排气接头R的连接，该工作管路接头A与弹簧压力室处于连接，该排气接头R通向大气。闭锁位置断开该连接。用于操控这样构造的控制阀组件的机械操纵器件这样构型，使得或者仅能操纵通气阀或者仅能操纵排气阀，从而切换状态的叠加不会发生。
[0014]根据本发明的一种优选实施方式，具有至少一个导轨的、用于切换摇杆的操纵元件在远端部侧通过关节组件安装在外管上。通过该关节组件来补偿外管和滚动管之间的非轴向相对运动，使得可相对彼此运动的这些构件不会卡住。在本发明的范畴中也可能的是，操纵元件布置在滚动管侧，使得控制阀组件定位在外管侧。
[0015]所述操纵元件优选构造成套管形，并且具有两个在外壳面上相互对置地布置的导轨。这为“切换摇杆在面向操纵元件的端部上叉状地构造并且形状锁合地嵌接到相互对置的导轨中”提供前提条件。由此实现用于控制阀组件的、精确工作的操纵机构。此外，套管形的操纵元件可节省安装空间地集成在空气弹簧组件内。
[0016]附加地，所述操纵元件可以以防止绕空气弹簧组件的纵向轴线扭转的固定方式在滚动管中被导向。
[0017]根据本发明一种优选实施方式，所述导轨包括配属给通气阀的上轨道区段，该上轨道区段用于在低的空气弹簧行程位置的区域中使切换摇杆向通气阀的开启方向摆动。在这样操纵通气阀期间，排气阀保持不被操纵。
[0018]当空气弹簧组件位于高的空气弹簧行程位置中时，切换摇杆到达低的轨道区段的区域中，此时形成对排气阀的开启。在该切换位置中，通气阀保持不被操纵。
[0019]在所述至少一个导轨的下轨道区段与上轨道区段之间设置有将它们连接的、横向延伸的中间轨道区段，该中间轨道区段使切换摇杆在中间的空气弹簧行程位置中保持在中间位置。在该中间位置中，既不开启通气阀也不开启排气阀，因为不存在向弹簧压力室栗送压缩空气或将其中的压缩空气排出的需求。
【附图说明】
[0020]在下文根据附图对本发明的优选实施例进行描述并结合该描述详细阐述改进本发明的其他措施。附图示出:
[0021]图1处于中间空气弹簧行程位置中的空气弹簧组件的侧视图，该空气弹簧组件具有集成的控制阀组件，
[0022]图2图1的控制阀组件的示意图，
[0023]图3具有叉状切换摇杆的套管形操纵元件的立体图，
[0024]图4处于高的空气弹簧行程位置中的空气弹簧组件的侧视图，该空气弹簧组件具有集成的控制阀组件，
[0025]图5处于低的空气弹簧行程位置中的空气弹簧组件的侧视图，该空气弹簧组件具有集成的控制阀组件。
【具体实施方式】
[0026]根据图1，所述空气弹簧组件主要由具有上固定环2的外管I以及具有下固定环4的滚动管3组成，该上固定环用于安装在未进一步示出的商用车的驾驶室上，该下固定环用于安装在商用车车架上的空气弹簧组件中。外管I与滚动管3通过空气弹簧气囊5连接，使得在外管1、滚动管3和空气弹簧气囊5之间形成弹簧压力室6。该空气弹簧与集成的液压减振器7共同起作用，该减振器用于缓冲簧载质量。
[0027]所述空气弹簧组件的弹簧压力室6可通过集成的控制阀组件根据负载被加载以压缩空气，该控制阀组件由单个通气阀8和单个排气阀9组成。该通气阀8和该排气阀9能由同样集成的机械操纵器件操控，该机械操纵器件包括按照空气弹簧行程位置被操纵的切换摇杆10 ο
[0028]根据图2，切换摇杆10在控制阀组件侧以一个端部作用在通气阀8的操纵推杆8a以及排气阀9的操纵推杆9a上，所述操纵推杆8a和操纵推杆9a相互对置并且在端侧面向彼此。通气阀8的操纵推杆8a布置成与排气阀9的操纵推杆9a同轴。通气阀8和排气阀9构造为弹簧复位的单稳态二位二通滑阀。通气阀8将供压接头P与工作管路接头A连接以加载(未进一步示出的)弹簧压力室，而弹簧压力室可以通过排气阀9进行排气，其方式是，将工作管路接头A与排气接头R连接。通气阀8和排气阀9能通过切换摇杆10被交替地操纵。该操控以下述方式进行:通过轨道区段12a; 12b，通气阀8和排气阀9虽然与弹簧组件的行程运动有关地被打开或关闭，但并非与其成线性比例地被打开或关闭。
[0029]根据图3，切换摇杆10与套管形的操纵元件11共同起作用。为此，切换摇杆10的背离控制阀组件的端部嵌接在导轨12中，这些导轨沿着空气弹簧组件的整个空气弹簧行程延伸。这两个在套管形操纵元件11上相互对置的导轨12(在这里仅仅可看到其中一个导轨)与切换摇杆10的叉状端部形状锁合地共同起作用。操纵元件11在远端部侧通过球形关节组件13安装在所述空气弹簧组件的外管I上。
[0030]导轨12由多个功能区段组合而成并且具有用于在低的空气弹簧行程位置的区域中使切换摇杆10摆动的上轨道区段12a、用于在高的空气弹簧行程位置的区域中使切换摇杆10摆动的下轨道区段12b、位于这两个轨道区段之间并且以将这两个轨道区段横向连接的方式延伸的中间轨道区段12c，该中间轨道区段将切换摇杆10在中间的空气弹簧行程位置中保持在中间位置中(如图1所示)。
[0031]与此相对地，根据图4，切换摇杆10位于下轨道区段12b的区域中。切换摇杆10的该位置在高的空气弹簧行程位置的区域中达到，在该高的空气弹簧行程位置中外管I相对于滚动管3伸出。在该高的空气弹簧行程位置的区域中，排气阀9被开启而通气阀8保持不被操纵。由此发生(在此未进一步示出的)弹簧压力室的排气，用于降低空气弹簧高度水平。
[0032]在图5中示出的低的空气弹簧行程位置中，外管I相对于滚动管3处于缩回位置中。在此，切换摇杆10到达上轨道区段12a的区域中，由此通气阀8被开启而排气阀9留在不被操纵的切换位置中。由此发生(此处同样未进一步示出的)弹簧压力室的充气，用于提高空气弹簧高度水平。
[0033]附图标记列表
[0034]I 外管
[0035]2 固定环
[0036]3 滚动管
[0037]4 固定环
[0038]5 空气弹簧气囊
[0039]6 弹簧压力室
[0040]7 减振器[0041 ] 8 通气阀
[0042]9 排气阀
[0043]10切换摇杆
[0044]11固定元件
[0045]12导轨(区段)
[0046]13球形关节组件
[0047]A 工作管路接头
[0048]P 供压接头
[0049]R 排气接头
【主权项】
1.具有集成的控制阀组件的空气弹簧组件，该空气弹簧组件用于以压缩空气加载弹簧压力室(6)，该弹簧压力室形成于外管(I)、滚动管(3)和将这些构件连接的空气弹簧气囊(5)之间，其中，所述控制阀组件由单个通气阀(8)和单个排气阀(9)组成，所述通气阀和所述排气阀能通过同样集成的机械操纵器件按照空气弹簧行程位置被操纵，用于所述弹簧压力室(6)的充气或排气， 其特征在于，所述通气阀(8)在外管(I)侧或滚动管(3)侧布置成与所述排气阀(9)对置，以操纵推杆(8a;9a)面向彼此，其中，在所述操纵推杆之间作用于所述操纵推杆上的机械操纵器件包括切换摇杆(10)，该切换摇杆以一个端部与安装于所述滚动管(3)或所述外管(I)上的操纵元件(11)的至少一个导轨(12)嵌接，以便以另一个端部作用在所述操纵推杆(8a，Sb)上，用于切换所述控制阀组件。2.根据权利要求1所述的空气弹簧组件，其特征在于，所述操纵元件(11)的导轨(12)在整个空气弹簧行程上延伸。3.根据权利要求1所述的空气弹簧组件，其特征在于，通气阀(8)和排气阀(9)的操纵推杆(8a; 9a)布置成相互同轴。4.根据权利要求1所述的空气弹簧组件，其特征在于，所述通气阀(8)和所述排气阀(9)以滑阀构造方式或座阀构造方式构造为弹簧复位的单稳态二位二通阀。5.根据权利要求1所述的空气弹簧组件，其特征在于，所述通气阀(8)和/或所述排气阀(9)的被打开的通流横截面根据滑阀式的所述操纵推杆(8a;9a)的线性运动改变。6.根据权利要求1所述的空气弹簧组件，其特征在于，所述操纵元件(11)在远端部侧通过与所述空气弹簧组件的纵向轴线同轴的球形关节组件(13)安装在所述外管(I)上。7.根据权利要求1所述的空气弹簧组件，其特征在于，所述操纵元件(11)以防止绕所述空气弹簧组件的纵向轴线扭转的固定方式在所述滚动管(3)中被导向。8.根据权利要求1所述的空气弹簧组件，其特征在于，所述操纵元件(11)构造成套管形并且具有两个在壳面上相互对置地布置的导轨(12)。9.根据权利要求6所述的空气弹簧组件，其特征在于，所述操纵元件(11)的两个相互对置的导轨(12)与所述切换摇杆(10)的叉状端部形状锁合地共同起作用。10.根据权利要求1所述的空气弹簧组件，其特征在于，所述至少一个导轨(12)包括配属给所述通气阀(8)的上轨道区段(12a)，该上轨道区段用于使所述切换摇杆(10)在低的空气弹簧行程位置的区域中向所述通气阀(8)的开启方向摆动，其中，所述排气阀(9)保持不被操纵。11.根据权利要求1所述的空气弹簧组件，其特征在于，所述至少一个导轨(12)包括配属给所述排气阀(9)的下轨道区段(12b)，该下轨道区段用于使所述切换摇杆(10)在高的空气弹簧行程位置的区域中向所述排气阀(9)的开启方向摆动，其中，所述通气阀(8)保持不被操纵。12.根据权利要求10和11所述的空气弹簧组件，其特征在于，通过所述轨道区段(12a;12b)，所述通气阀(8)和/或所述排气阀(9)虽然与弹簧组件的行程运动有关地被打开或关闭，但并不与弹簧组件的行程运动成线性比例地被打开或关闭。13.根据权利要求8和9所述的空气弹簧组件，其特征在于，在下轨道区段和上轨道区段(12b; 12a)之间设置有使该上轨道区段与该下轨道区段连接的中间轨道区段(12c)，该中间轨道区段使所述切换摇杆(10)在中间的空气弹簧行程位置中保持在中间位置中，以便既不开启所述通气阀(8)也不开启所述排气阀(9)。
【文档编号】B60G15/12GK106061766SQ201580006998
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年2月2日
【发明人】I·道利, K·坎托尔, L·康奇, Z·沃什
【申请人】克诺尔商用车制动系统有限公司