CN101417594A - 空气悬挂系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空气悬挂系统，其包含一种和外界相通的第一转换管，这样空气可以从其中流过；安装在第一转换管上用于滤除空气中杂质的过滤器；接近第一转换管一端安装的用于滤除空气中杂质的过滤器；安装在第一转换管上用于压缩空气的压缩机；安装在第一转换管上用于干燥空气的干燥机；从压缩机和干燥机之间的第一转换管延伸出来的排气管；安装在排气管上用于控制空气流动的排气阀；和第一转换管相通的第二转换管；连到第二转换管上的控制单元，以便通过控制空气的压力来控制控制单元的高低；和连到第二转换管上用于存储压缩空气的存储单元。

Description

空气悬挂系统
技术领域
本发明涉及一种空气悬挂系统，尤其涉及一种减小所包括的阀门数量和最小化压缩机的使用次数的空气悬挂系统。
背景技术
通常，空气悬挂系统不能同时满足驾车的舒适性和控制的稳定性。当舒适性增加时，控制的稳定性就降低。当控制的稳定性增加时，驾车的舒适性就降低。原因如下，当空气悬挂系统采用软的弹簧时，弹簧易于吸收由于不平负载表面引起的冲击，所以，驾车的舒适性增加，然而，会导致车体不稳定，所以，控制的稳定性降低。另一方面，当空气悬挂系统采用硬的弹簧时，控制的稳定性增加，然而，弹簧不能充分地吸收由于不平坦负载表面产生的冲击。所以，驾车的舒适性降低。改变钢制的传统卷簧的强度是很难的。为此，已经开发了一种应用空气的空气弹簧。如果必要的话，可以通过控制空气的压力轻而易举地使空气弹簧变硬或变软。采用这种空气弹簧的悬挂系统被称为空气悬挂系统。
图1所示是一种传统的空气悬挂系统。
参照图1，传统的空气悬挂系统包括：安装在空气压缩管11上的干燥器12。压缩机出口13通过干燥器12和存储罐14连在一起。空气通过进气阀15、压缩机16和干燥器12从大气中进入存储罐14。同时，压缩空气通过干燥器12和进气阀15从存储罐14释放到大气中。在此情况下，空气的流动方向与空气从大气中充入存储罐14的方向相反，因此确保了干燥器12的再生。未说明的附图标记6所示为控制空气流动方向的转换阀，而且未说明的附图标记17所示是为了控制空气从空气弹簧18中流出和流入的开关阀。未说明的附图标记7所示是为了防止空气倒流的单向阀，未说明的附图标记8所示是用来增加空气流动速度的节流阀。
空气悬挂系统的组成如图1所示，阀门的数量大，因而难以诊断阀门故障，并且生产这种空气悬挂系统的成本高。
另一方面，这种控制空气流动方向的二位三通阀可以用于限制过多使用阀。然而，这种二位三通阀存在的问题是，其能量消耗高，而且其制造成本高。
发明内容
因此，本发明是基于上面的问题产生的，而且本发明的目的是提供一种空气悬挂系统，其包括的阀门数量减少，因此简化了空气悬挂系统的电路，同时降低了空气悬挂系统的生产成本。
根据本发明上述的和其他的目的，本发明提供一种空气悬挂系统，该系统包括：一端和外面界相通的第一转换管，所述第一转换管这样构建，以便空气通过第一转换管流动；接近第一转换管一端安装的用于滤除空气中杂质的过滤器；安装在第一转换管上用于压缩空气的压缩机，以便压缩机位于接近过滤器的位置；安装在第一转换管上用于干燥空气的干燥机，以便干燥机位于接近压缩机的位置；从压缩机和干燥机之间的第一转换管延伸出来的排气管；安装在排气管上用于控制空气流动的排气阀；和第一转换管另一端相通的第二转换管；连至第二转换管的控制单元，所述控制单元如此构建，以便于控制单元的高低由空气的压力来控制；连至第二转换管用于存储压缩空气的存储单元。
优选实施方案是，空气悬挂系统还包括安装在压缩机和排气管之间的第一转换管上的第一单向阀。
优选实施方案是，空气悬挂系统还包括安装在排气管末端用于将空气注射到外部物体的注射器。
优选实施方案是，空气悬挂系统还包括：安装在干燥机和第二转换管之间的第一转换管上的第二单向阀；和第一转换管相通的旁路管，这样构建的旁路管，允许空气通过第二单向阀；和安装在旁路管上的节流阀。
优选实施方案是，空气悬挂系统还包括：安装在第二转换管上的压力传感器。
优选实施方案是，所述控制单元包括：一端和第二转换管相通的分流管；和分流管另一端相连的空气弹簧，空气弹簧这样构建，以便通过控制空气的压力来控制其高低；安装在分流管上用于控制空气的流出和流入的开关阀。
优选实施方案是，所述存储单元包括：一端和第二转换管相通的存储管；和存储管另一端相连的存储罐，所述存储罐这样构建，以便将压缩空气存储在存储罐中，安装在存储管上用于控制空气的流出和流入的开关阀。
本发明还提供了一种空气悬挂系统，它包括：其一端和外界相通的第一转换管，所述第一转换管这样构建，以便空气可通过第一转换管流动；接近第一转换管一端安装的用于滤除空气中的杂质的过滤器；安装在第一转换管上的压缩机，以便压缩机邻近过滤器而安装，用于压缩空气；安装在第一转换管上的用于干燥空气的干燥机，其被安装在邻近压缩机处；从压缩机和干燥机之间的第一转换管延伸出来的排气管；安装在排气管上用于控制空气流动的排气阀；安装在压缩机和排气管之间的第一转换管上的第一单向阀；和第一转换管另一端相通的第二转换管；安装在干燥机和第二转换管之间的第一转换管上的第二单向阀；和第一转换管相通的旁路管，旁路管这样构建，允许空气通过第二单向阀；安装在旁路管上的节流阀；连接到第二转换管上的控制单元，所述控制单元这样构建，以便通过空气的压力来控制其高低；连到第二转换管用于存储压缩空气的存储单元。
优选实施方案是，空气悬挂系统还包括：安装在第二转换管上的压力传感器。
优选实施方案是，空气悬挂系统还包括：安装在排气管末端用于注射空气到外部物体的注射器。
优选实施方案是，空气悬挂系统，所述控制单元包括：一端和第二转换管相通的分流管；连到分流管另一端的空气弹簧，空气弹簧这样构建，以便通过控制空气压力来控制空气弹簧的高低；安装在分流管上用于控制空气流出和流入的开关阀。
优选实施方案是，所述存储单元包括：一端和第二转换管相通的存储管；连到存储管另一端的存储罐，所述存储罐这样构建，以便将压缩空气存储到存储罐中；安装在存储管上用于控制空气流出和流入的开关阀。
附图说明
下面结合附图对本发明作详细描述，本发明的以上及其他的目的、特点和其它优点将被更加清楚地理解：
图1为传统空气悬挂系统的示意图；
图2为根据本发明的优选实施例的空气悬挂系统中，将外部空气引入存储单元所经过的路线的示意图；
图3为根据本发明的优选实施例的空气悬挂系统中，将外部空气引入控制单元所经过的路线的示意图；
图4为根据本发明的优选实施例的空气悬挂系统中，将空气从存储单元引入控制单元所经过的路线的示意图；
图5为根据本发明的优选实施例的空气悬挂系统中，将空气从控制单元引入存储单元所经过的路线的示意图；
图6为根据本发明的优选实施例的空气悬挂系统中，将空气从控制单元释放到外界所经过的路线的示意图；
图7为根据本发明的优选实施例的空气悬挂系统中，将空气注射到外部物体所经过的路线的示意图。
具体实施方式
下面，参照附图详细描述根据本发明优选实施例的一种空气悬挂系统。
需要说明的是，为了简洁清楚地描述，附图中所示的线条的粗细和部件的尺寸也可以夸大。
同时，需要说明的是，以下术语是考虑到本发明的功能特点而定义的，因此，以下术语的含义可以根据使用者或者操作者的强度或者根据习惯而改变。
因此，以下术语的定义必须基于整个说明书所作的描述而给出。
图2所示是在本发明优选实施例的一种空气悬挂系统中，将外部空气引入存储单元所经过的路线的示意图；图3所示是在本发明优选实施例的一种空气悬挂系统中，将外部空气引入控制单元所经过的路线的示意图；图4所示是在本发明优选实施例的一种空气悬挂系统中，将空气从储存单元引入控制单元所经过的路线的示意图；图5所示是在本发明优选实施例的一种空气悬挂系统中，将空气从控制单元引入储存单元所经过的路线的示意图；图6所示是在本发明优选实施例的一种空气悬挂系统中，将空气从控制单元释放到外面所经过的路线的示意图；图7所示是在本发明优选实施例的一种空气悬挂系统中，将空气注射入外部物体所经过路线的示意图。
参照图2至图7，根据本发明的一种空气悬挂系统100包括：转换管20、用于存储空气的存储单元50和通过空气压力来控制自身高低的控制单元40。
作为空气流动通道的转换管20包括：第一转换管21和第二转换管22。第一转换管21和第二转换管22相互连接，以便空气能够流动经过第一转换管和第二转换管。第一转换管21的末端和外面相通，以便外面的空气能够被引进第一转换管21。在此，为什么转换管20由第一转换管21和第二转换管22组成的原因，清楚地描述了安装在转换管20上的零件的位置。因此，转换管20可以以单管的形式被构建。
在第一转换管21上安装了过滤器31、压缩机32和干燥机33，它们从第一转换管21的一端连续排列。过滤器31用于滤除从外界引进的空气中的杂质，压缩机用于压缩过滤过的空气，同时干燥机33用于干燥压缩过的空气。
用于释放在空气悬挂系统100内流动的空气的排气管34，从压缩机32和干燥机33之间的第一转换管21中伸出。排气管34的末端与外界相通，在排气管34上安装了排气阀35，该排气阀打开和关闭排气管34以控制释放到外界的空气。
控制单元40的高低通过空气压力来控制，同时用于存储空气的存储单元50安装在第二转换管22上。
另一方面，第一单向阀61安装在压缩机32和排气管34之间的第一转换管21上。其作用是防止转换管20中的空气倒流到压缩机32中。
第二单向阀62安装在干燥机33和第二转换管22之间的第一转换管21上，同样，旁路管63的相对端反向连至第一转换管21上，其如此构建，以便空气从第二单向阀62分流。节流阀64安装在旁路管63上。第二单向阀62用于防止空气从第二转换管22进入第一转换管21。因此，流过旁路管63的空气通过节流阀64被加速，并被带到干燥机33中。
压力传感器24安装在第二转换管22上，其作用是检测流过控制单元40或存储单元50的气流压力。压力传感器24可以被直接连接到第二转换管22或连接到从第二转换管22延伸出来的压力管23上。
控制单元40包括：分流管41、开关阀42和空气弹簧43。每个分流管41的一端从第二转换管22分离出来，另一端连到相应的空气弹簧43上。开关阀42安装在各自的分流管41上以控制空气的流出和流入。由于空气弹簧43的高低由空气压力控制，空气弹簧43安装在相应的汽车轮子上以吸收作用在小汽车的冲击或控制汽车的高低。如上所述，根据本发明，当空气悬挂系统100应用到小汽车时，分流管41从第二转换管22分离出来到相应的汽车轮上。
存储单元50包括：存储管51、开关阀52和存储罐53。存储管51的一端从第二转换管22分离，其另一端连到存储罐53上。开关阀52安装在存储管51以控制空气的流出和流入。压缩空气被存储在存储罐53中。
另一方面，用于将空气注射到诸如轮胎、管子、气垫或相似物的外部物体的注射器36，安装在排气管34的末端。
在下文中，将描述本发明的具有上面所述结构的空气悬挂系统的操作，假设排气阀35、开关阀42和开关阀52是在控制单元(图中无示出)的控制下控制空气流动的电磁阀，下面没有提及的电磁阀处在闭合状态以限制空气的流动。
首先，根据图2，描述将外面空气引入存储单元50的过程。开关阀52打开存储管51。当压缩机32在这种状态被驱动时，外面空气从第一转换管21的一端引入，连续通过过滤器31、压缩机32和干燥器33，并被带到第二转换管22中。随后，空气通过存储管51存储在存储罐53中。此时，存储在存储罐53中的一些空气通过压力管23到达压力传感器24中。因此，存储在存储罐53中的空气压力，通过压力传感器24测量。当通过压力传感器24测量的存储在存储罐53中的空气压力超过预先确定的压力标准时，开关阀52关闭存储管51，因此，预先设定压力的空气被存储在存储罐53中。
其次，参照图3描述将外面空气引进控制单元40的过程。开关阀42打开分流管41。压缩机32在这种状态下被驱动，外面空气从第一转换管21的一端引入，连续通过过滤器31、压缩机32和干燥器33，并被带到第二转换管22中。随后，空气通过分流管41被存储在空气弹簧43中。此时，存储在空气弹簧43中的一些空气，通过压力管23到达压力传感器24。因此，存储在空气弹簧43中的空气压力通过压力传感器24测量。这样，通过测量空气弹簧43的压力来控制空气的压力，因此空气弹簧的高低被控制。当大量的空气弹簧43被提供时，可以通过打开和关闭安装在各自分流管41上的开关阀来控制空气弹簧的高低。因此，当空气弹簧43被安装在各自的汽车轮子上时，通过控制安装在各自汽车轮子上空气弹簧43的高低来控制小汽车的高低是可能的。其间，如图3所示，当开始将空气注射进空气弹簧43的时候也要求控制空气弹簧43的高低。
当存储在存储罐53中的空气压力超过存储在空气弹簧43中的空气压力时，空气按图4所示流动以增加空气弹簧43的高度。具体地说，开关阀42打开相应的分流管41，同时开关阀52打开存储管51，以便汽车的高低可以通过增加空气弹簧43的高度来控制。结果，存储在空气悬挂系统100的空气由于空气压力的不同而流到各自的空气弹簧43中，因而，可以控制汽车的高低。不采用压缩机32就能实现空气的流动，因此，可以增加压缩机32的寿命。
当存储在空气弹簧43中的空气压力超过存储在存储罐53里的空气压力时，空气如图5所示流动以降低空气弹簧43的高度。具体地说，开关阀42打开相应的分流管41，同时开关阀52打开存储管51，以便汽车的高低可以通过降低空气弹簧43的高度来控制。结果，存储在空气悬挂系统100中的空气由于空气压力的不同而流到存储罐53中，所以，控制汽车的高低是可能的。
当存储在空气弹簧43中的空气压力低于存储罐53中的空气压力时，空气如图6所示流动以降低空气弹簧43的高度。具体地说，开关阀42打开相应的分流管41，同时排气阀35打开排气管34，以便汽车的高低可通过降低空气弹簧43的高度来控制。结果，存储在空气悬挂系统100中的空气由于空气压力的不同依次流过旁路管63、第一转换管21和排气管34，然后释放到外面。这时，存储在空气悬挂系统100中的空气流速减少，但存储在空气悬挂系统100中的空气通过节流阀64而流速增加。空气通过干燥器33，因此，可以有效地去掉干燥器中的湿气。
如图7所示，是采用空气悬挂系统100将空气注射到外部物体的空气流动。最后，排气阀35打开排气管34。当压缩机32在这种状态下被驱动时，外部的空气从第一转换管21的一端引入，依次经过过滤器31和压缩机32，然后引到排气管34。此时，安装在排气管34末端的注射器36，和外部物体的空气入口连结在一起，以便空气能被注入到外部物体。
其间，根据本发明把空气悬挂系统100应用到汽车上时，各个汽车轮子的高低被频繁地控制以改善驾车的舒适性。
因此，当存储在存储罐53中的空气压力高于存储在各自的空气弹簧43中的空气压力时，空气的流动如下。首先，通过如图4所示的空气的流动，空气弹簧43的高度增加，然后通过如图6所示的空气的流动，空气弹簧43的高度减小。随后，通过如图2所示空气的流动，在存储罐53中产生一个预定的空气压力。
另一方面，在空气弹簧43的高度增加的过程中，当存储在存储罐53中的空气压力降到低于存储在空气弹簧43中的空气压力时，空气流动如下。首先，空气弹簧43的高度通过如图4所示的空气流动而增加，然后空气弹簧43的高度通过如图3所示的空气流动而进一步增加。在这种情况下，存储罐53通过图5所示的空气流动补充空气，以减少空气弹簧43的高度。此时，当存储在存储罐53中空气压力高于存储在空气弹簧43中的空气压力时，空气弹簧43的高度通过如图6所示的空气的流动进一步地降低。随后，通过如图2所示的空气流动，一个预定的空气压力在存储罐53中产生。
虽然为了说明的目的，本发明的优选实施例已经公开，本领域的技术人员在不违背随后公开的本发明权利要求书的范围和精神基础上可以进行各种修正，增改和替代。
如上所述的本发明的实施例中，将空气的流动作为一个例子进行说明；然而，本发明并不局限于空气的流动。例如，通过第一转换管可以流动的液体。
应该说明的是，本发明的真正技术保护范围由权利要求书定义。
根据本发明采用被减少的阀门制造空气悬挂系统是可能的。因而，本发明已经在简化空气悬挂系统电路和减少空气悬挂系统制造成本上起了作用。此外，根据本发明在空气悬挂系统中，介于空气弹簧和存储罐之间的空气流动是可能的，依赖于存储罐中的空气压力。因此，本发明在限制压缩机的不必要应用上有作用。

Claims (12)

1、一种空气悬挂系统，其特征在于，该系统包括：一端和外界相通的第一转换管，所述第一转换管这样构建，以便空气通过第一转换管流动；接近第一转换管一端安装的用于滤除空气中杂质的过滤器；安装在第一转换管上用于压缩空气的压缩机，以便压缩机位于接近过滤器的位置；安装在第一转换管上用于干燥空气的干燥机，以便干燥机位于接近压缩机的位置；从压缩机和干燥机之间的第一转换管延伸出来的排气管；安装在排气管上用于控制空气流动的排气阀；和第一转换管另一端相通的第二转换管；连至第二转换管的控制单元，所述控制单元如此构建，以便于控制单元的高低由空气的压力来控制；连至第二转换管用于存储压缩空气的存储单元。
2、根据权利要求1所述的空气悬挂系统，其特征在于，该系统还包括：安装在压缩机和排气管之间的第一转换管上的第一单向阀。
3、根据权利要求1或2所述的空气悬挂系统，其特征在于，该系统还包含安装在排气管末端用于将空气注入到外部物体的注射器。
4、根据权利要求1所述的空气悬挂系统，其特征在于，该系统还包括：安装在干燥机和第二转换管之间的第一转换管上的第二单向阀；和第一转换管相通的旁路管，这样构建的旁路管允许空气通过第二单向阀；同时节流阀安装旁路管上。
5、根据权利要求1所述的空气悬挂系统，其特征在于，该系统还包括：安装在第二转换管上的压力传感器。
6、根据权利要求1所述的空气悬挂系统，其特征在于，所述控制单元包括：一端和第二转换管相通的分流管；和分流管另一端相连的空气弹簧，空气弹簧这样构建，以便通过控制空气的压力来控制其高低；安装在分流管上用于控制空气的流出和流入的开关阀。
7、根据权利要求1所述的空气悬挂系统，其特征在于，所述存储单元包括：一端和第二转换管相通的存储管；和存储管另一端相连的存储罐，所述存储罐这样构建，以便将压缩空气存储在存储罐中，安装在存储管上用于控制空气的流出和流入的开关阀。
8、一种空气悬挂系统，其特征在于，该系统包括：一端和外界相通的第一转换管，所述第一转换管这样构建，以便空气可通过第一转换管流动；接近第一转换管一端安装的用于滤除空气中杂质的过滤器；安装在第一转换管上用于压缩空气的压缩机，以便压缩机位于接近过滤器的位置；安装在第一转换管上用于干燥空气的干燥机，以便干燥机位于接近压缩机的位置；从压缩机和干燥机之间的第一转换管延伸出来的排气管；安装在排气管上用于控制空气流动的排气阀；安装在压缩机和排气管之间的第一转换管上的第一单向阀；和第一转换管另一端相通的第二转换管；安装在干燥机和第二转换管之间的第一转换管上的第二单向阀；和第一转换管相通的旁路管，旁路管这样构建，允许空气通过第二单向阀；安装在旁路管上的节流阀；连接到第二转换管上的控制单元，所述控制单元这样构建，以便于控制单元的高低由空气的压力来控制；连至第二转换管用于存储压缩空气的存储单元。
9、根据权利要求8所述的空气悬挂系统，其特征在于，该系统还包括：安装在第二转换管上的压力传感器。
10、根据权利要求8所述的空气悬挂系统，其特征在于，该系统还包括：安装在排气管末端用于注射空气到外部物体的注射器。
11、根据权利要求8至10中的任一项所述的空气悬挂系统，其特征在于，所述控制单元包括：一端和第二转换管相通的分流管；连到分流管另一端的空气弹簧，空气弹簧这样构建，以便通过控制空气压力来控制空气弹簧的高低；安装在分流管上用于控制空气流出和流入的开关阀。
12、根据权利要求8至10中的任一项所述的空气悬挂系统，其特征在于，所述存储单元包括：一端和第二转换管相通的存储管；连到存储管另一端的存储罐，所述存储罐这样构建，以便将压缩的空气存到存储罐中；安装在存储管上用于控制空气流出和流入的开关阀。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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