用于氣彈簧的壓力閥的制作方法
【專利摘要】一種氣動彈簧支柱組件包括氣缸，該氣缸包括工作端和增壓室。工作端包括第一容積氣體和增壓室包括第二容積氣體。溫度控制閥組件布置在內(nèi)部容積中，將工作端從增壓室分隔并且包括超壓閥，該超壓閥構造成當在增壓室內(nèi)的壓力增加到正常壓力操作范圍之上時將第二容積氣體釋放到工作端中。閥布置在氣缸的工作端中的氣缸的壁中，并且構造成屈服以從而當在工作端的內(nèi)部容積內(nèi)的壓力增加到正常壓力操作范圍之上時將第一容積氣體排出到周圍環(huán)境。
【專利說明】
用于氣彈簧的壓力閥
技術領域
[0001]本發(fā)明的主題涉及多室、溫度補償?shù)臍鈩訌椈芍е⑶腋唧w地涉及一種具有過壓補償?shù)臏囟妊a償?shù)臍鈩訌椈芍е?br>【背景技術】
[0002]氣動彈簧支柱(氣彈簧)廣泛使用于部分地或完全地平衡車輛的發(fā)動機艙發(fā)動機蓋、行李箱蓋、后窗和后擋板，以促進打開它們和保持它們打開。氣彈簧的力輸出可隨著周圍環(huán)境溫度變化而相當大地改變。即，氣彈簧在低周圍環(huán)境溫度下可產(chǎn)生比在較高周圍環(huán)境溫度下所產(chǎn)生的力明顯更小的力。為彌補這種影響，溫度補償閥(TCV)組件組裝到氣動彈簧支柱本體中。TCV組件將氣彈簧的氣體室分隔成兩個分立的壓力室。當關閉閥時，氣彈簧基于在主壓力室中的氣體容量僅使用輸出或抬升力來起作用。在較冷的周圍環(huán)境溫度時，閥打開，從而允許氣彈簧起作用并且基于在主壓力室中的氣體容積和被包含在次壓力室中的額外容積來提供輸出或抬升力。
[0003]在一些情況下，比如在碰撞后的車輛損壞后，氣動彈簧支柱溫度可變得升高并且希望使主壓力室和次壓力室之間的氣體壓力相等以防止主壓力室和次壓力室之間的過高氣體壓力差，并且還釋放來自氣動彈簧支柱的氣體壓力以防止支柱內(nèi)部和周圍環(huán)境壓力之間的過高氣體壓力差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在示例性實施例中，氣動彈簧支柱組件包括具有限定內(nèi)部容積的壁的氣缸，所述內(nèi)部容積包括工作端和鄰近所述工作端的增壓室。所述工作端包括第一容積氣體并且所述增壓室包括第二容積氣體?；钊M件布置用于在所述內(nèi)部容積的工作端中做往復運動并且具有活塞桿，所述活塞桿具有牢固到活塞的近端部和突出到所述氣缸的第一端部之外的遠端部。溫度控制閥組件布置在所述內(nèi)部容積中，將所述工作端從所述增壓室分隔并且包括超壓閥，所述超壓閥構造成當在所述增壓室內(nèi)的壓力增加到所述氣動彈簧支柱組件的正常壓力操作范圍之上時將所述第二容積氣體釋放到所述工作端中。閥布置在所述氣缸的所述工作端中的所述氣缸的壁中，并且構造成在所述氣動彈簧支柱組件的整個正常壓力操作范圍內(nèi)保持壓力密封并且屈服，以從而當在所述工作端的內(nèi)部容積內(nèi)的壓力增加到正常壓力操作范圍之上時將所述第一容積氣體排出到周圍環(huán)境，并且當所述溫度控制閥的所述超壓閥將所述第二容積氣體釋放到所述工作端的內(nèi)部容積時將來自所述增壓室的所述第二容積氣體排出。
[0005]在另一示例性實施例中，具有氣動彈簧支柱組件的可打開的面板組件包括具有限定內(nèi)部容積的壁的氣缸，所述內(nèi)部容積包括工作端和鄰近所述工作端的增壓室，所述工作端包括第一容積氣體并且所述增壓室包括第二容積氣體?；钊M件布置用于在所述內(nèi)部容積的所述工作端中做往復運動并且具有活塞桿，所述活塞桿具有牢固到活塞的近端部和突出到所述氣缸的第一端部之外的遠端部。溫度控制閥組件布置在所述內(nèi)部容積中從而將所述工作端從所述增壓室分隔并且包括超壓閥，所述超壓閥構造成當在所述增壓室內(nèi)的壓力增加到所述氣動彈簧支柱組件的正常壓力操作范圍之上時將所述第二容積氣體釋放到所述工作端中。閥布置在所述氣缸的所述工作端中的所述氣缸的壁中，并且構造成在所述氣動彈簧支柱組件的整個正常壓力操作范圍內(nèi)保持壓力密封并且屈服，以從而當在所述工作端的內(nèi)部容積內(nèi)的壓力增加到正常壓力操作范圍之上時將所述第一容積氣體排出到周圍環(huán)境，并且當所述溫度控制閥的所述超壓閥將所述第二容積氣體釋放到所述工作端的內(nèi)部容積時將來自所述增壓室的所述第二容積氣體排出。
[0006]本發(fā)明還提供如下方案:
1.一種氣動彈簧支柱組件，包括:
具有限定內(nèi)部容積的壁的氣缸，所述內(nèi)部容積包括工作端和鄰近所述工作端的增壓室，所述工作端包括第一容積氣體并且所述增壓室包括第二容積氣體；
活塞組件，其布置用于在所述內(nèi)部容積的工作端中做往復運動并且包括活塞桿，所述活塞桿具有牢固到活塞的近端部和突出到所述氣缸的第一端部之外的遠端部；
布置在所述內(nèi)部容積中的溫度控制閥組件，將所述工作端從所述增壓室分隔并且包括超壓閥，所述超壓閥構造成當在所述增壓室內(nèi)的壓力增加到所述氣動彈簧支柱組件的正常壓力操作范圍之上時將所述第二容積氣體釋放到所述工作端中；以及
閥，其布置在所述氣缸的所述工作端中的所述氣缸的壁中，并且構造成在所述氣動彈簧支柱組件的整個正常壓力操作范圍內(nèi)保持壓力密封并且屈服以從而當在所述工作端的內(nèi)部容積內(nèi)的壓力增加到正常壓力操作范圍之上時將所述第一容積氣體排出到周圍環(huán)境并且當所述溫度控制閥的所述超壓閥將所述第二容積氣體釋放到所述工作端的內(nèi)部容積時將來自所述增壓室的所述第二容積氣體排出。
[0007]2.如方案I所述的氣動彈簧支柱組件，其特征在于，所述閥包括插入件或插塞中的一種，其密封地布置在所述氣缸的壁的通孔中并且在壓力下從在所述通孔中的其密封位置處是可屈服的。
[0008]3.如方案2所述的氣動彈簧支柱組件，其特征在于，所述插入件或插塞由金屬構成。
[0009]4.如方案2所述的氣動彈簧支柱組件，其特征在于，所述插入件或插塞由復合材料構成。
[0010]5.如方案I所述的氣動彈簧支柱組件，其特征在于，所述閥包括工程部分，所述工程部分形成在所述氣缸的壁中并且是可屈服的以在其中形成通氣孔。
[0011 ] 6.如方案5所述的氣動彈簧支柱組件，其特征在于，所述工程部分包括凹槽或鉆壓缺口中的一種。
[0012]7.如方案2所述的氣動彈簧支柱組件，其特征在于，所述插入件或插塞由在所述氣動彈簧支柱組件的整個正常溫度操作范圍內(nèi)保持壓力密封并且在溫度高于正常溫度操作范圍時軟化并且從在所述通孔中的其密封位置處噴射或熔化的材料構成。
[0013]8.一種具有氣動彈簧支柱組件的可打開的面板組件，包括:
具有限定內(nèi)部容積的壁的氣缸，所述內(nèi)部容積包括工作端和鄰近所述工作端的增壓室，所述工作端包括第一容積氣體并且所述增壓室包括第二容積氣體；
活塞組件，其布置用于在所述內(nèi)部容積的所述工作端中做往復運動，活塞桿，其具有牢固到活塞的近端部和突出到所述氣缸的第一端部之外的遠端部；
布置在所述內(nèi)部容積中的溫度控制閥組件，將所述工作端從所述增壓室分隔，包括超壓閥，所述超壓閥構造成當在所述增壓室內(nèi)的壓力增加到所述氣動彈簧支柱組件的正常壓力操作范圍之上時將所述第二容積氣體釋放到所述工作端中；以及
閥，其布置在所述氣缸的所述工作端中的所述氣缸的壁中，并且構造成在所述氣動彈簧支柱組件的整個正常壓力操作范圍內(nèi)保持壓力密封，并且屈服以從而當在所述工作端的內(nèi)部容積內(nèi)的壓力增加到正常壓力操作范圍之上時將所述第一容積氣體排出到周圍環(huán)境并且當所述溫度控制閥的所述超壓閥將所述第二容積氣體釋放到所述工作端的內(nèi)部容積時將來自所述增壓室的所述第二容積氣體排出。
[0014]9.如方案8所述的可打開的面板組件，其特征在于，所述閥包括插入件或插塞中的一種，其密封地布置在所述氣缸的壁的通孔中并且在壓力下從在所述通孔中的其密封位置處是可屈服的。
[0015]10.如方案9所述的可打開的面板組件，其特征在于，所述插入件或插塞由金屬構成。
[0016]11.如方案9所述的可打開的面板組件，其特征在于，所述插入件或插塞由復合材料構成。
[0017]12.如方案8所述的可打開的面板組件，其特征在于，所述閥包括工程部分，所述工程部分在所述氣缸的壁中形成并且是可屈服的以在所述氣缸的壁中形成通氣孔。
[0018]13.如方案12所述的可打開的面板組件，其特征在于，所述工程部分包括凹槽或鉆壓缺口中的一種。
[0019]14.如方案9所述的可打開的面板組件，其特征在于，所述插入件或插塞由在所述氣動彈簧支柱組件的整個正常溫度操作范圍內(nèi)保持壓力密封并且在溫度高于正常溫度操作范圍時軟化并且從在所述通孔中的其密封位置處噴射或熔化的材料構成。
[0020]本發(fā)明的上面特征和優(yōu)勢以及其他特征和優(yōu)勢在結合附圖時從本發(fā)明的下面詳細描述是十分明顯的。
【附圖說明】
[0021]其他特征、優(yōu)勢和細節(jié)僅作為示例出現(xiàn)在實施例的下面詳細描述中，詳細描述參考附圖，在附圖中:
圖1是具有具體化本發(fā)明的特征的可打開面板組件的車輛的部分示意橫截面視圖。
圖2是具體化本發(fā)明的特征的氣動彈簧支柱的剖面平面圖；
圖3是具體化本發(fā)明的特征的溫度控制閥組件的剖面圖；
圖4是取自圈4處的圖2的放大部分；以及圖5是取自圈5處的圖2的放大部分。
【具體實施方式】
[0022]下面的描述在本質上僅是示例性的并且不意于限制本公開、其應用或用途。應該理解在整個附圖中，對應參考標記指示相同或對應部分和特征。如在此使用的，術語車輛不僅僅限于汽車、卡車、貨車或運動型多功能車，而是包括適用于運輸負載的任何自推進的或牽引的運輸工具。示出的實施例可應用于車輛部件，但是在此公開的系統(tǒng)可用于氣動彈簧支柱具有應用(例如，運輸、能量和航天航空應用、家用電器、家用和尤其包括許多其他類型的車輛部件和應用)的任何合適應用中。
[0023]現(xiàn)在參考圖1和2，在示例性實施例中，用于協(xié)助打開和保持打開面板12的氣動彈簧支柱組件10具有氣缸18，氣缸18具有限定內(nèi)部容積25的氣缸壁20。氣缸18的長度由使用彈簧支柱組件10的裝備的類型(比如，車輛14的面板12)確定?；钊M件22布置在氣缸18中用于在第一工作端24處做往復運動。第一工作端24由活塞組件22分別分隔成第一艙26和第二艙28，并且填充有處于壓力的第一容積的氣體(比如，空氣、氮或一些其他惰性氣體)。活塞組件22可包括自由安裝的活塞30、活塞環(huán)32以及活塞桿或軸34，活塞桿或軸34通過在38處型鍛或鉚接來在第一近端部36處牢固到活塞。
[0024]活塞軸34向外突出通過氣缸18的第一端部40;氣缸18的第二端部42是封閉的。活塞軸34的第二遠端部44具有剛性地牢固到其的第一連接器聯(lián)接件46，和固定到氣缸18的第二端部42的第二連接器聯(lián)接件48ο在氣缸18內(nèi)，活塞軸34通過大密封件50和導向包裝件52。氣缸18的第一端部40圍繞密封件50和導向包裝件52卷起并且內(nèi)部氣體壓力有助于將密封件保持到位。
[0025]溫度補償涉及使用溫度控制閥“TCV”組件56以將氣缸18的第一工作端24從包含處于壓力的第二容積氣體的相鄰增壓室58分開，在第一工作端24內(nèi)活塞做往復運動并且第一工作端24包含處于壓力的第一容積的氣體?，F(xiàn)在參考圖3和繼續(xù)參考圖2，TCV組件56包括隔離壁襯套單元60，隔離壁襯套單元60固定在氣缸18內(nèi)的預定位置中以限定上述增壓室58。隔離壁襯套單元或襯套閥60可構造成如在圖3中示出并且包括本體62和帽64。閥構件66比如雙金屬彈簧構件保持在本體62和帽64之間。當TCV組件56在抵靠閥座86的封閉位置中時，O型環(huán)68定位在雙金屬彈簧構件66下面并且密封閥構件66。在打開位置中(未示出)，雙金屬彈簧構件66從O型環(huán)68和閥座86彎離并分離，從而提供開口到中空管部分70，中空管部分70通向氣缸18的工作端24的艙28。當周圍環(huán)境溫度下降時，雙金屬彈簧構件66從O型環(huán)68和閥座86彎離并分離到打開的位置中(未示出)。
[0026]TCV組件56組裝到氣缸18中。如在圖3中示出的，本體62包括圍繞外壁74的周緣延伸的座部72，其中定位有第二 O型環(huán)76。第二 O型環(huán)形成與氣缸18的氣缸壁20的密封。氣缸18可具有在其中形成的管凹槽80，圖2，通常在TCV組件56到氣缸中的嵌入之后。管凹槽80與在外壁74中的周向延伸的保持槽口 82交界，和操作以將TCV組件56在氣缸18中保持到位并且以與氣缸18的氣缸壁20形成額外的密封。在另一實施例(未示出)中，TCV組件56可壓配合到氣缸18中。超壓閥比如工程部分78構造成避免流體在工作端24和增壓室58之間流動。在從工作端24的內(nèi)部容積25損耗第一容積氣體、或在工作端24的內(nèi)部容積25中的第一容積氣體和增壓室58之間的極端壓力差的情況下，工程部分78將屈服以允許流體在工作端和增壓室之間流動。這樣的事件可與第一容積氣體的損耗同時發(fā)生或在其之后發(fā)生。
[0027]在實施例中，閥90布置在氣缸18的第一工作端24中的氣缸18的氣缸壁20中。閥可包括多種構造中的一種，比如包括插入件或插塞92的爆破閥(burst valve)，圖2和4，其密封地布置在氣缸壁20中的通孔94中。插入件92由金屬、復合材料或適用于選擇成在氣動彈簧支柱組件10的整個正常壓力操作范圍內(nèi)保持壓力密封的目的的其他材料構成。當?shù)谝还ぷ鞫?4的內(nèi)部容積25內(nèi)的壓力增加到氣動彈簧支柱組件10的正常壓力操作范圍之上時，插入件92將從在通孔94中的其密封位置屈服以從而將第一容積氣體排出到周圍環(huán)境。同時或隨后從增壓室58排出到第一工作端24的內(nèi)部容積25的第二容積氣體也將在通孔94處被釋放到周圍環(huán)境，從而消除在氣缸18中的任何超壓情況。
[0028]在另一實施例中，閥90可包括凹槽、鉆壓缺口或其他合適的工程部分96，圖2和5，其形成在氣缸18的第一工作端24中的氣缸18的氣缸壁20中。工程部分96構造成在氣動彈簧支柱組件10的整個正常操作范圍內(nèi)保持壓力密封。當?shù)谝还ぷ鞫?4的內(nèi)部容積25內(nèi)的壓力增加到氣動彈簧支柱組件10的正常壓力操作范圍之上時，工程部分將屈服，從而形成通氣孔98以進而將第一容積氣體釋放到周圍環(huán)境。同時或隨后從增壓室58排出到第一工作端24的內(nèi)部容積的第二容積氣體也將在通氣孔98處被釋放到周圍環(huán)境，從而消除在氣缸18中的任何超壓情況。
[0029]在又一實施例中，插入件92由金屬、復合材料或適用于選擇成在氣動彈簧支柱組件10的整個正常溫度操作范圍內(nèi)保持壓力密封的目的的其他材料構成。當氣動彈簧支柱組件10的溫度增加到正常操作范圍之上時，則插入件92將軟化并且從在通孔94中的其密封位置噴射或熔化以從而將第一容積氣體排出到周圍環(huán)境。同時或隨后從增壓室58排出到第一工作端24的內(nèi)部容積25的第二容積氣體也將在通孔94處被釋放到周圍環(huán)境，從而消除在氣缸18中的任何超壓情況。
[0030]盡管通過參考示例性實施例已經(jīng)描述本發(fā)明，但是本領域技術人員將理解可做出各種改變并且等同物可替代本發(fā)明的元件而不偏離本發(fā)明的范圍。此外，可做出許多修改以使特定情況的材料適應本發(fā)明的教導而不偏離本發(fā)明的本質范圍。因此，意在本發(fā)明不限于所公開的具體實施例，而是本發(fā)明將包括落在本申請的范圍內(nèi)的所有實施例。
【主權項】
1.一種氣動彈簧支柱組件，包括: 具有限定內(nèi)部容積的壁的氣缸，所述內(nèi)部容積包括工作端和鄰近所述工作端的增壓室，所述工作端包括第一容積氣體并且所述增壓室包括第二容積氣體； 活塞組件，其布置用于在所述內(nèi)部容積的工作端中做往復運動并且包括活塞桿，所述活塞桿具有牢固到活塞的近端部和突出到所述氣缸的第一端部之外的遠端部； 布置在所述內(nèi)部容積中的溫度控制閥組件，將所述工作端從所述增壓室分隔并且包括超壓閥，所述超壓閥構造成當在所述增壓室內(nèi)的壓力增加到所述氣動彈簧支柱組件的正常壓力操作范圍之上時將所述第二容積氣體釋放到所述工作端中；以及 閥，其布置在所述氣缸的所述工作端中的所述氣缸的壁中，并且構造成在所述氣動彈簧支柱組件的整個正常壓力操作范圍內(nèi)保持壓力密封并且屈服以從而當在所述工作端的內(nèi)部容積內(nèi)的壓力增加到正常壓力操作范圍之上時將所述第一容積氣體排出到周圍環(huán)境并且當所述溫度控制閥的所述超壓閥將所述第二容積氣體釋放到所述工作端的內(nèi)部容積時將來自所述增壓室的所述第二容積氣體排出。2.如權利要求1所述的氣動彈簧支柱組件，其特征在于，所述閥包括插入件或插塞中的一種，其密封地布置在所述氣缸的壁的通孔中并且在壓力下從在所述通孔中的其密封位置處是可屈服的。3.如權利要求2所述的氣動彈簧支柱組件，其特征在于，所述插入件或插塞由金屬構成。4.如權利要求2所述的氣動彈簧支柱組件，其特征在于，所述插入件或插塞由復合材料構成。5.如權利要求1所述的氣動彈簧支柱組件，其特征在于，所述閥包括工程部分，所述工程部分形成在所述氣缸的壁中并且是可屈服的以在其中形成通氣孔。6.如權利要求5所述的氣動彈簧支柱組件，其特征在于，所述工程部分包括凹槽或鉆壓缺口中的一種。7.如權利要求2所述的氣動彈簧支柱組件，其特征在于，所述插入件或插塞由在所述氣動彈簧支柱組件的整個正常溫度操作范圍內(nèi)保持壓力密封并且在溫度高于正常溫度操作范圍時軟化并且從在所述通孔中的其密封位置處噴射或熔化的材料構成。8.一種具有氣動彈簧支柱組件的可打開的面板組件，包括: 具有限定內(nèi)部容積的壁的氣缸，所述內(nèi)部容積包括工作端和鄰近所述工作端的增壓室，所述工作端包括第一容積氣體并且所述增壓室包括第二容積氣體； 活塞組件，其布置用于在所述內(nèi)部容積的所述工作端中做往復運動，活塞桿，其具有牢固到活塞的近端部和突出到所述氣缸的第一端部之外的遠端部； 布置在所述內(nèi)部容積中的溫度控制閥組件，將所述工作端從所述增壓室分隔，包括超壓閥，所述超壓閥構造成當在所述增壓室內(nèi)的壓力增加到所述氣動彈簧支柱組件的正常壓力操作范圍之上時將所述第二容積氣體釋放到所述工作端中；以及 閥，其布置在所述氣缸的所述工作端中的所述氣缸的壁中，并且構造成在所述氣動彈簧支柱組件的整個正常壓力操作范圍內(nèi)保持壓力密封，并且屈服以從而當在所述工作端的內(nèi)部容積內(nèi)的壓力增加到正常壓力操作范圍之上時將所述第一容積氣體排出到周圍環(huán)境并且當所述溫度控制閥的所述超壓閥將所述第二容積氣體釋放到所述工作端的內(nèi)部容積時將來自所述增壓室的所述第二容積氣體排出。9.如權利要求8所述的可打開的面板組件，其特征在于，所述閥包括插入件或插塞中的一種，其密封地布置在所述氣缸的壁的通孔中并且在壓力下從在所述通孔中的其密封位置處是可屈服的。10.如權利要求9所述的可打開的面板組件，其特征在于，所述插入件或插塞由金屬構成。
【文檔編號】F16F9/34GK106051021SQ201610215283
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年4月8日 公開號201610215283.0, CN 106051021 A, CN 106051021A, CN 201610215283, CN-A-106051021, CN106051021 A, CN106051021A, CN201610215283, CN201610215283.0
【發(fā)明人】J.科隆波, M.P.巴洛夫
【申請人】通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司