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TECHNISCHES GEBIET
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Die Offenbarung betrifft im Allgemeinen Fahrzeugfederungssysteme und insbesondere einen Anschlagpuffer, der ein Ventil beinhaltet.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Fahrzeuge beinhalten typischerweise Federungssysteme. Das Federungssystem eines Fahrzeugs ist an den Fahrzeugrahmen und an jede Radbaugruppe gekoppelt. Das Federungssystem absorbiert und dämpft Stöße und Schwingungen von den Radbaugruppen zu dem Fahrzeugrahmen. Das Federungssystem kann beispielsweise ein Luftfederungssystem sein. Das Luftfedersystem ist auf einen Luftverdichter angewiesen, um mehreren Luftfedern über Luftleitungen Druckluft bereitzustellen. Die Luftfeder kann in einem Bereich von Luftdrücken betrieben werden. Die Luftleitungen können mehrere Zwischenverbindungen beinhalten, um die Montage zu unterstützen. Durch die Zwischenverbindungen kann ein Risiko für Luftdruckverlust, d. h. einer Luftleckage, des Luftfederungssystems entstehen.
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Ein Druckhalteventil kann verhindern, dass Luft austritt, wenn der Luftdruck unter einem Druckschwellenwert liegt. Der Druckschwellenwert liegt jedoch unter dem Betriebsbereich des Luftfederungssystems, um einen normalen Betrieb des Luftfederungssystems zu ermöglichen, wenn der Luftdruck innerhalb des Betriebsbereichs liegt. Es besteht weiterhin die Möglichkeit, ein Ventil zu entwickeln, das den Luftdruck in der Luftfeder innerhalb eines Betriebsbereichs aufrechterhält, wenn das Luftfederungssystem einen Luftdruckverlust aufweist.
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KURZDARSTELLUNG
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Eine Luftfeder umfasst eine Hülse, die eine Kammer definiert, einen Anschlagpuffer, der in Bezug auf die Hülse in der Kammer befestigt ist, und eine Anschlagkappe, die in Bezug auf den Anschlagpuffer von einer ersten Position in eine zweite Position in Berührung mit dem Anschlagpuffer beweglich ist. Den Anschlagpuffer beinhaltet ein Ventil, das durch die Anschlagkappe in eine geschlossene Position beweglich ist, wenn sich die Anschlagkappe in die zweite Position bewegt.
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Das Ventil kann eine Kappe und eine Basis, die verschiebbar mit der Kappe in Eingriff steht, beinhalten. Die Basis kann in Bezug auf die Kappe entlang einer Achse zwischen einer offenen Position und der geschlossenen Position verschiebbar sein.
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Die Basis kann einen Puffer beinhalten, der mit der Anschlagkappe in Eingriff gebracht werden kann. Der Puffer kann die Anschlagkappe berühren, wenn sich die Anschlagkappe in die zweite Position bewegt.
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Die Kappe und die Basis können in der offenen Position einen Hohlraum dazwischen definieren. Die Basis kann über den Hohlraum hinwegbewegt werden und die Kappe in der geschlossenen Position berühren.
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Die Kappe kann einen Einlass beinhalten und die Basis kann einen Auslass beinhalten. Der Einlass und der Auslass können in Fluidverbindung miteinander stehen, wenn sich das Ventil in der offenen Position befindet.
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Die Kappe kann einen Stopfen beinhalten, der sich entlang der Achse zu der Basis hin erstreckt. Der Stopfen kann mit dem Auslass in Eingriff gebracht werden.
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In der geschlossenen Position kann der Stopfen in dem Auslass angeordnet sein. Der Stopfen kann Fluidverbindung von dem Auslass zu dem Einlass verhindern, wenn sich das Ventil in der geschlossenen Position befindet.
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Die Kappe und die Basis können Axialverriegelungselemente beinhalten, die verschiebbar miteinander in Eingriff stehen.
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Die Kappe und die Basis können Rotationsverriegelungselemente beinhalten, die miteinander in Eingriff stehen.
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Die Luftfeder kann einen Dämpfer beinhalten, der ein außerhalb der Kammer angeordnetes Rohr und eine sich von dem Rohr in die Kammer erstreckenden Stange beinhaltet. Der Anschlagpuffer kann mit der Stange in Eingriff stehen.
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Das Ventil kann eine Kappe und eine Basis, die entlang einer Achse verschiebbar mit der Kappe in Eingriff steht, beinhalten. Die Kappe kann an der Stange befestigt sein und die Basis kann in Bezug auf die Stange entlang der Achse verschiebbar sein.
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Die Luftfeder kann eine obere Platte aufweisen, die von der Anschlagkappe beabstandet ist und einen Eingang aufweist. Das Ventil kann mit dem Eingang in Eingriff stehen.
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Das Ventil kann Fluidverbindung zwischen der Kammer und dem Eingang ermöglichen, wenn sich das Ventil in einer offenen Position befindet.
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Das Ventil kann Fluidverbindung von der Kammer zu dem Eingang verhindern und kann durch Luftströmung von dem Eingang von der geschlossenen Position in eine offene Position beweglich sein.
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Ein Anschlagpuffer beinhaltet ein Ventil. Die Basis ist in Bezug auf die Kappe entlang einer Achse von einer offenen Position in eine geschlossene Position verschiebbar. In der offenen Position definieren die Kappe und die Basis einen Hohlraum dazwischen. Die Basis wird über den Hohlraum hinwegbewegt und berührt in der geschlossenen Position die Kappe. Die Basis kann einen Puffer beinhalten, der sich entlang der Achse von der Kappe weg erstreckt.
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Die Kappe kann einen Einlass beinhalten und die Basis kann einen Auslass beinhalten. Der Einlass und der Auslass können durch den Hohlraum in Fluidverbindung miteinander stehen, wenn sich das Ventil in der offenen Position befindet.
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Die Kappe kann einen Stopfen beinhalten, der sich entlang der Achse zu der Basis hin erstreckt. In der geschlossenen Position kann der Stopfen mit dem Auslass in Eingriff stehen, um Fluidverbindung von dem Auslass zu dem Einlass zu verhindern.
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Das Ventil kann durch Luftströmung durch den Einlass zu der Basis hin von der geschlossenen Position in die offene Position beweglich sein.
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Die Kappe und die Basis können Verriegelungselemente beinhalten, die verschiebbar miteinander in Eingriff stehen.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs, das eine Vielzahl von Luftfedern beinhaltet.
- 2A ist eine Querschnittsansicht einer Luftfeder einschließlich einer Anschlagkappe in einer ersten Position.
- 2B ist eine Querschnittsansicht der Luftfeder einschließlich der Anschlagkappe in einer zweiten Position.
- 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Anschlagpuffers, der ein Ventil beinhaltet.
- 4A ist eine Querschnittsansicht entlang Linie 4 des Ventils in einer offenen Position.
- 4B ist eine Querschnittsansicht entlang Linie 4 des Ventils in einer geschlossenen Position.
- 5A ist eine Querschnittsansicht entlang Linie 5 des Ventils in der offenen Position.
- 5B ist eine Querschnittsansicht entlang Linie 5 des Ventils in der geschlossenen Position.
- 6 ist eine Ablaufdiagramm eines Federungssystems des Fahrzeugs.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen in den mehreren Ansichten gleiche Teile angeben, ist ein Fahrzeug 10 im Allgemeinen gezeigt. Das Fahrzeug 10 umfasst eine Fahrzeugkarosserie 12, ein Rad 14 und eine Luftfeder 16, die die Fahrzeugkarosserie 12 auf dem Rad 14 stützt. Während des Betriebs des Fahrzeugs 10 kann die Luftfeder 16 die Fahrzeugkarosserie 12 auf eine gewünschte Bodenfreiheit steuern. Mit anderen Worten kann die Luftfeder 16 einen vertikalen Abstand zwischen der Fahrzeugkarosserie 12 und dem Rad 14 aufrechterhalten. Die Luftfeder 16 kann die Bodenfreiheit auf Grundlage von Luftdruck steuern. Mit anderen Worten kann die Luftfeder 16 durch Erhöhen oder Verringern des Luftdrucks in der Luftfeder 16 die Bodenfreiheit der Fahrzeugkarosserie 12 vergrößern bzw. verkleinern. Zusätzlich kann die Luftfeder 16 Schwingungen von dem Rad 14 zu der Fahrzeugkarosserie 12 während des Betriebs des Fahrzeugs 10 absorbieren und dämpfen. Ähnlich der Bodenfreiheit basiert der Betrag von Absorption und Dämpfung durch die Luftfeder 16 auf dem Luftdruck in der Luftfeder 16. Die Luftfeder 16 kann Schwingungen stärker absorbieren und dämpfen, wenn der Luftdruck relativ niedrig ist, im Vergleich zu Luftdruck, der relativ hoch ist.
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Die Luftfeder 16 umfasst eine Hülse 18, einen Anschlagpuffer 20 und eine Anschlagkappe 22. Die Hülse 18 definiert eine Kammer 24. Der Anschlagpuffer 20 ist in Bezug auf die Hülse 18 in der Kammer 24 befestigt. Die Anschlagkappe 22 ist in Bezug auf den Anschlagpuffer 20 von einer ersten Position, die, wie in 2A gezeigt, von dem Anschlagpuffer 20 beabstandet ist, in eine zweite Position in Berührung mit dem Anschlagpuffer 20, wie in 2B gezeigt, beweglich. Der Anschlagpuffer 20 beinhaltet ein Ventil 26, das durch die Anschlagkappe 22 in eine geschlossene Position beweglich ist, wenn sich die Anschlagkappe 22 in die zweite Position bewegt. Wenn sich der Luftdruck in der Luftfeder 16, z. B. in der Kammer 24, verringert, bewegt sich die Anschlagkappe 22 von der ersten Position in die zweite Position. Wenn sich die Anschlagkappe 22 in die zweite Position bewegt, nimmt die Anschlagkappe 22 den Anschlagpuffer 20 in Eingriff, um das Ventil 26 von der offenen Position in die geschlossene Position zu bewegen. In dieser Situation verhindert das Ventil 26, dass Luft aus der Kammer 24 austritt. Mit anderen Worten, das Ventil 26 hält einen minimalen Luftdruck in der Luftfeder 16 aufrecht, wenn sich das Ventil 26 in der geschlossenen Position befindet. Durch Schließen des Ventils 26, wenn die Anschlagkappe 22 den Anschlagpuffer 20 berührt, hält die Luftfeder 16 den minimalen Luftdruck und eine minimale Bodenfreiheit aufrecht, was dazu beitragen kann, eine Beschädigung der Luftfeder 16 während des Fahrzeugbetriebs zu verhindern oder zu verringern. Das Ventil 26 kann auch durch Luft, z. B. Druckluft, von der geschlossenen Position in die offene Position beweglich sein. Indem Luftströmung in die Kammer 24 zugelassen wird, wenn sich das Ventil 26 in der geschlossenen Position befindet, ermöglicht das Ventil 26, dass der Luftdruck und die Bodenfreiheit erhöht werden, wodurch die Anschlagkappe 22 in die erste Position und das Ventil 26 in die offene Position bewegt werden.
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Das Fahrzeug 10 kann zum Beispiel eine beliebige geeignete Art von Automobil sein. Das Fahrzeug 10 kann eine Rahmenbauweise (auch als Rahmenbauweise mit aufgesetzter Kabine bezeichnet) aufweisen. Mit anderen Worten beinhaltet das Fahrzeug 10 die Fahrzeugkarosserie 12 und ein Rahmen, die separate Komponenten sind, d. h. sie sind modular und die Fahrzeugkarosserie 12 wird von dem Rahmen gestützt und ist an diesem befestigt. Als ein weiteres Beispiel kann die Architektur des Fahrzeugs 10 eine selbsttragende Konstruktion sein, d. h. eine Konstruktion mit einstückigem Körper, bei der die Fahrzeugkarosserie 12 und der Rahmen einstückig sind. Die Fahrzeugkarosserie 12 und/oder der Rahmen können aus einem beliebigen geeigneten Material, z. B. Stahl, Aluminium usw., gebildet sein.
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Das Fahrzeug 10 beinhaltet vier Räder 14. Das Rad 14 ist rotierbar und nimmt eine Fahrbahn in Eingriff, um das Fahrzeug 10 zu bewegen. Jedes Rad 14 beinhaltet eine Nabe (nicht nummeriert), einen Reifen 28, der sich umlaufend um die Nabe erstreckt, und einen Achsschenkel 30, wie in 1 gezeigt. Der Achsschenkel 30 verbindet die Nabe des Rades 14 mit der Luftfeder 16. Mit anderen Worten beinhaltet das Fahrzeug 10 vier Luftfedern 16. Der Achsschenkel 30 kann eine Lenkstange (nicht gezeigt) mit der Nabe verbinden und kann Bewegung von der Lenkstange auf die Nabe übertragen, wobei das Rad 14 gedreht wird, um das Fahrzeug 10 zu lenken. Die Nabe und der Reifen 28 können in Bezug auf den Achsschenkel 30 gemeinsam rotieren.
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Unter Bezugnahme auf die 2A und 2B kann das Fahrzeug 10 ein Federungssystem 32 einschließlich der Luftfedern 16 beinhalten. Die Luftfeder 16 kann eine obere Platte 34 und eine untere Platte 36, die von der oberen Platte 34 entlang einer Achse A beabstandet ist, beinhalten. Die Hülse 18 kann sich von der oberen Platte 34 zu der unteren Platte 36 erstrecken. Die Hülse 18 kann zum Beispiel an der oberen Platte 34 und der unteren Platte 36 befestigt sein. Insbesondere kann die Hülse 18 dichtend an der oberen Platte 34 und der unteren Platte 36 befestigt sein, um zu verhindern, dass Luft aus der Kammer 24 entweicht, die benachbart zu der oberen Platte 34 und der unteren Platte 36 ist. Die Hülse 18 kann sich zusätzlich umlaufend um die Achse A erstrecken. Die Hülse 18 kann beliebige geeignete Art von Hülse 18 sein. Wie in den Figuren gezeigt, kann die Hülse 18 zum Beispiel ein Rollbalg sein. Alternativ kann die Hülse 18 ein gewundener Faltenbalg, eine konische Hülse usw. sein.
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Die Hülse 18 kann flexibel sein, d. h. aus einem flexiblen Material gebildet sein. Die Hülse 18 kann zum Beispiel in der Lage sein, sich auszudehnen und zusammenzuziehen, wenn sich die Anschlagkappe 22 zwischen der ersten und der zweiten Position bewegt. Als ein weiteres Beispiel kann die Hülse 18 zum Beispiel in der Lage sein, sich aufzurollen und sich abzurollen, wenn sich die Anschlagkappe 22 zwischen der ersten und der zweiten Position bewegt. Die Hülse kann aus einem beliebigen geeigneten Material, z. B. Gummi, Elastomer usw., gebildet sein.
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Die Anschlagkappe 22 kann benachbart zu der unteren Platte 36 angeordnet sein. Beispielsweise kann die Anschlagkappe 22 an der unteren Platte 36 anliegen. Wie in den 2A und 2B gezeigt, kann die Anschlagkappe 22 zum Beispiel in der Kammer 24 angeordnet sein. Mit anderen Worten kann die Anschlagkappe 22 zwischen der oberen Platte 34 und der unteren Platte 36 angeordnet sein. Alternativ kann sich die Anschlagkappe 22 außerhalb der Kammer 24 befinden. In dieser Situation kann die untere Platte 36 zwischen der Anschlagkappe 22 und der oberen Platte 34 angeordnet sein. Die Anschlagkappe 22 kann aus einem beliebigen geeigneten Material, z. B. Metall, Kunststoff usw., gebildet sein.
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Wenn sich der Luftdruck in der Kammer 24 verringert, ist die Anschlagkappe 22 von der ersten Position, wie in 2A gezeigt, in die zweite Position, wie in 2B gezeigt, beweglich. Die Anschlagkappe 22 kann zum Beispiel in Bezug auf die untere Platte 36 befestigt sein. In der ersten Position ist die Anschlagkappe 22 von dem Anschlagpuffer 20 entlang der Achse A beabstandet. In der zweiten Position berührt die Anschlagkappe 22 den Anschlagpuffer 20, d. h. nimmt diesen in Eingriff. Die Anschlagkappe 22 befindet sich in der zweiten Position, wenn der Luftdruck unter einem Druckschwellenwert liegt. Wenn sich der Luftdruck verringert, bewegt sich die Anschlagkappe 22 in Bezug auf den Anschlagpuffer 20 entlang der Achse A. Mit anderen Worten bewegt sich die Anschlagkappe 22 zu dem Anschlagpuffer 20 hin, wenn sich der Luftdruck verringert, und von dem Anschlagpuffer 20 weg, wenn sich der Luftdruck erhöht.
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Unter Bezugnahme auf die 2A und 2B ist die Kammer 24 zwischen der oberen Platte 34, der unteren Platte 36 und der Hülse 18 angeordnet. Die Kammer 24 kann sich zum Beispiel von der oberen Platte 34 entlang der Hülse zu der unteren Platte 36 und umlaufend um die Achse A erstrecken. Mit anderen Worten kann die Kammer 24 eine zylindrische Form aufweisen. Die Kammer 24 kann entlang der Achse A ausdehnbar und komprimierbar sein. Mit anderen Worten kann die untere Platte 36 in Bezug auf die obere Platte 34 entlang der Achse A beweglich sein. Im Vergleich zu der zweiten Position, kann sich die untere Platte 36 zum Beispiel weiter von der oberen Platte 34 beabstandet befinden, wenn sich die Anschlagkappe 22 in der ersten Position befindet. Während der Bewegung der Anschlagkappe 22 von der ersten Position in die zweite Position, d. h. während einer Verringerung des Luftdrucks in der Kammer 24, kann die Hülse 18 entlang der Achse A komprimiert werden. Mit anderen Worten bewegt sich die untere Platte 36 entlang der Achse A der zu oberen Platte 34 hin. Ähnlich kann die Hülse 18 entlang der Achse A während der Bewegung der Anschlagkappe 22 von der zweiten Position in die erste Position ausgedehnt werden, d. h. während einer Erhöhung des Luftdrucks in der Kammer 24. Mit anderen Worten bewegt sich die untere Platte 36 entlang der Achse A von der oberen Platte 34 weg. Die Hülse 18 kann aus einem beliebigen geeigneten Material, z. B. Gummi, Elastomer usw., gebildet sein.
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Wie in den 2A und 2B gezeigt, kann die obere Platte 34 einen Eingang 38 beinhalten. Der Eingang 38 steht in Fluidverbindung mit der Kammer 24. Die Luftfeder 16 kann ein geschlossenes System sein. In dieser Situation kann der Eingang 38 Luftströmung in die Kammer 24 hinein und aus dieser heraus ermöglichen. Alternativ kann die Luftfeder 16 ein offenes System sein. In dieser Situation kann die Luftfeder 16 einen Ausgang beinhalten, der z. B an einer der oberen Platte 34 und der unteren Platte 36 angeordnet ist. Der Eingang 38 kann Luftströmung in die Kammer 24 ermöglichen, und der Ausgang kann Luftströmung aus der Kammer 24, z. B. in die Umgebung, ermöglichen.
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Die untere Platte 36 kann ein Loch (nicht nummeriert) beinhalten, das auf der Achse A angeordnet ist. Das Loch kann sich durch die untere Platte 36 in die Kammer 24 erstrecken. Die Anschlagkappe 22 kann zum Beispiel benachbart zu dem Loch angeordnet sein. Als ein anderes Beispiel kann sich das Loch entlang der Achse A durch die Anschlagkappe 22 erstrecken.
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Wie in den 1-2B gezeigt, kann die Luftfeder 16 einen Dämpfer 40 mit einem Rohr 42 und einer Stange 44, die verschiebbar mit dem Rohr 42 in Eingriff steht, beinhalten. Der Dämpfer 40 kann ein beliebiger geeigneter Typ von Dämpfer 40 sein, z. B. ein Einrohrdämpfer, ein Zweirohrdämpfer, ein Stoßdämpfer usw. Das Rohr 42 kann außerhalb der Kammer 24 angeordnet sein. Das Rohr 42 kann sich zum Beispiel in der Nähe der unteren Platte 36 befinden, d. h. an dieser anliegen. Das Rohr 42 kann direkt an der unteren Platte 36 befestigt sein, z. B. durch Befestigungsmittel, Schweißen usw. Alternativ kann das Rohr 42 in Bezug auf die untere Platte 36 befestigt sein, d. h. indirekt an der unteren Platte 36 befestigt sein. Wie in 1 gezeigt, kann das Rohr 42 zum Beispiel zusätzlich an dem Achsschenkel 30 befestigt sein. Mit anderen Worten kann sich das Rohr 42 von dem Achsschenkel 30 zu der unteren Platte 36 erstrecken.
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Wie in den 2A und 2B gezeigt, kann sich die Stange 44 entlang der Achse A in die Kammer 24 erstrecken. Insbesondere kann sich die Stange 44 durch das Loch der unteren Platte 34 in die Kammer 24 erstrecken. Die Stange 44 kann sich in Bezug auf das Rohr 42 entlang der Achse A verschieben. Die Stange 44 kann sich zum Beispiel in Bezug auf das Rohr 42 verschieben, wenn der Luftdruck in der Kammer 24 erhöht oder verringert wird. Unter Bezugnahme auf die 2A und 2B kann die Stange 44 ein Ende 46 beinhalten, das von dem Rohr 42 entlang der Achse A beabstandet ist. Das Ende 46 kann in der Nähe der oberen Platte 34 angeordnet sein. Wie nachstehend ausgeführt, kann das Ende 46 der Stange 44 in Bezug auf die obere Platte 34 befestigt sein. Im Vergleich zur zweiten Position, kann sich das Ende 46 der Stange 44 weiter von dem Rohr 42 beabstandet befinden, wenn sich die Anschlagkappe 22 in der ersten Position befindet. Mit anderen Worten kann die Stange 44 eine Länge (nicht nummeriert) aufweisen, die sich von dem Rohr 42 zu dem Ende 46 erstreckt. Im Vergleich zur zweiten Position ist die Länge der Stange 44 länger, wenn sich die Anschlagkappe 22 in der ersten Position befindet. Die Länge der Stange 44 kann direkt mit der Bodenfreiheit der Fahrzeugkarosserie 12 in Beziehung stehen. Im Vergleich zur zweiten Position, kann die Bodenfreiheit höher sein, wenn sich die Anschlagkappe 22 in der ersten Position befindet.
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Unter weiterer Bezugnahme auf die 2A und 2B ist der Anschlagpuffer 20 in der Nähe der oberen Platte 34 angeordnet. Der Anschlagpuffer 20 wird von der oberen Platte 34 gestützt. Der Anschlagpuffer 20 kann zum Beispiel direkt an der oberen Platte 34 befestigt sein. Wie nachstehend ausgeführt, steht der Anschlagpuffer 20 mit dem Eingang 38 in Eingriff. Der Anschlagpuffer 20 erstreckt sich von der oberen Platte 34 entlang der Achse A zu der unteren Platte 36 hin. Der Anschlagpuffer 20 ist von der unteren Platte 36 beabstandet, wenn sich die Anschlagkappe 22 in der ersten Position befindet. Der Anschlagpuffer 20 befindet sich in der Nähe der unteren Platte 36, kann z. B. an dieser anliegen, wenn sich die Anschlagskappe 22 in die zweite Position bewegt.
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Das Ventil 26 kann mit der Anschlagkappe 22 in Eingriff gebracht werden. Insbesondere ist das Ventil 26 durch die Anschlagkappe 22 von der offenen Position, wie in der 4B und 5B gezeigt, in eine geschlossene Position, wie in den 4A und 5A gezeigt, beweglich. Wie in 2A gezeigt, befindet sich das Ventil 26 in der offenen Position, wenn sich die Anschlagkappe 22 in der ersten Position befindet. Mit anderen Worten befindet sich das Ventil 26 in der offenen Position, wenn der Anschlagpuffer 20 von der Anschlagkappe 22 beabstandet ist. Wie in 2B gezeigt, befindet sich das Ventil 26 in der geschlossenen Position, wenn sich die Anschlagkappe 22 in die zweite Position bewegt, d. h. den Anschlagspuffer 20 berührt. Wenn die Anschlagkappe 22 den Anschlagpuffer 20 berührt, übt die Anschlagkappe 22 eine Kraft auf den Anschlagpuffer 20 aus, um das Ventil 26 von der offenen Position in die geschlossene Position zu bewegen. Zusätzlich wirkt die Anschlagkappe 22 als ein harter Anschlag, um den Anschlagpuffer 20 zu behindern und eine minimale Bodenfreiheit des Fahrzeugs 10 aufrechtzuerhalten, d. h. einen minimalen Abstand zwischen der oberen Platte 34 und der unteren Platte 36.
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Wenn sich das Ventil 26 in der offenen Position befindet, steht die Kammer 24 mit dem Eingang 38 in Verbindung. Mit anderen Worten kann Luft durch den Eingang 38 in die Kammer 24 hinein und aus dieser herausströmen. Wenn sich das Ventil 26 in der geschlossenen Position befindet, verhindert das Ventil 26 eine Luftströmung durch den Eingang 38 aus der Kammer 24. Mit anderen Worten verhindert das Ventil 26 in der geschlossenen Position Luftströmung aus der Kammer 24 heraus. Durch Luftströmung durch den Eingang 38 kann das Ventil 26 von der geschlossenen Position in die offene Position bewegt werden. Insbesondere kann die Luftströmung durch den Eingang 38, wenn sich das Ventil 26 in der geschlossenen Position befindet, den Luftdruck in der Kammer 24 erhöhen, wodurch die Anschlagkappe 22 in Bezug auf den Anschlagpuffer 20 von der zweiten Position in die erste Position bewegt, d. h. entlang der Achse A, werden kann.
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Das Ventil 26 beinhaltet eine Kappe 48 und eine Basis 50, die verschiebbar mit der Kappe 48 in Eingriff steht. Die Basis 50 ist in Bezug auf die Kappe 48 von der offenen Position entlang der Achse A in die geschlossene Position verschiebbar. Wie in den 4B und 5B gezeigt, definieren die Basis 50 und die Kappe 48 in der offenen Position einen Hohlraum 52 dazwischen. Wie in den 4A und 5A gezeigt, wird die Basis 50 in der geschlossenen Position über den Hohlraum 52 hinweg, d. h. entlang der Achse A, bewegt und berührt die Kappe 48.
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Die Kappe 48 und die Basis 50 beinhalten jeweils eine obere Fläche 54, 56 und eine untere Fläche 58, 60, die entlang der Achse A beabstandet sind. Die Kappe 48, z. B. die obere Fläche 54 der Kappe 48, ist an der oberen Platte 34 befestigt. Die Kappe 48 kann auf beliebige geeignete Weise, z. B. durch Befestigungsmittel, Schweißen usw. an der oberen Platte 34 befestigt sein. Die obere Fläche 56 der Basis 50 ist der unteren Fläche 58 der Kappe 48 zugewandt. In der offenen Position ist die obere Fläche 56 der Basis 50 zum Beispiel entlang der Achse A von der unteren Fläche 58 der Kappe 48 beabstandet. Mit anderen Worten definieren die obere Fläche 56 der Basis 50 und die untere Fläche 58 der Kappe 48 den Hohlraum 52 in der offenen Position. Als ein weiteres Beispiel liegt die obere Fläche 56 der Basis 50 in der geschlossenen Position an der unteren Fläche 58 der Kappe 48 an.
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Wie in den 3-5B gezeigt, beinhaltet die Basis 50 eine Seite 62, die sich von der oberen Fläche entlang der Achse A zu der unteren Fläche erstreckt. Die Seite 62 kann sich umlaufend um die Achse A erstrecken. Die Basis 50 kann einen oder mehrere Auslässe 64 in Fluidverbindung mit der Kammer 24 beinhalten. Der eine oder die mehreren Auslässe 64 können sich von der oberen Fläche 56 der Basis 50 durch die Seite 62 der Basis 50 erstrecken. Mit anderen Worten kann der Hohlraum 52 durch den einen oder die mehreren Auslässe 64 in Fluidverbindung mit der Kammer 24 stehen, wenn sich das Ventil 26 in der offenen Position befindet.
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Die Kappe 48 beinhaltet einen Einlass 66, der sich von der oberen Fläche 54 der Kappe 48 zu der unteren Fläche 58 der Kappe 48 erstreckt. Wie in den 2A und 2B gezeigt, kann der Einlass 66 benachbart zu dem Eingang 38 angeordnet sein. Insbesondere kann der Einlass 66 mit dem Eingang 38 in Fluidverbindung stehen. Mit anderen Worten steht der Eingang 38 durch den Einlass 66 mit dem Hohlraum 52 in Fluidverbindung, wenn sich das Ventil 26 in der offenen Position befindet. Der Einlass 66 steht in Fluidverbindung mit dem Auslass 64, d. h. der Kammer 24, wenn sich das Ventil 26 in der offenen Position befindet.
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Wie in den 5A und 5B gezeigt, beinhaltet die Kappe 48 einen Stopfen 68, der sich von der unteren Fläche 58 der Kappe 48 entlang der Achse A, d. h. zu der Basis 50 hin, erstreckt. Der Stopfen 68 kann mit dem Auslass 64 in Eingriff gebracht werden. Beispielsweise ist der Stopfen 68 in der offenen Position von der oberen Fläche 56 der Basis 50 beabstandet, und steht der Stopfen 68 in der geschlossenen Position mit dem Auslass 64 in Eingriff. Insbesondere ist der Stopfen 68 in der geschlossenen Position in dem Auslass 64 angeordnet. In dieser Situation verhindert der Stopfen 68 Verbindung zwischen dem Einlass 66 und dem Auslass 64. Mit anderen Worten verhindert der Stopfen 68, dass Luft durch den Anschlagpuffer 20 in die Kammer 24 und/oder aus dieser herausströmt, wenn sich das Ventil 26 in der geschlossenen Position befindet. Der Stopfen kann einen O-Ring (nicht gezeigt) beinhalten, der zwischen der Kappe 48 und dem Auslass 64 komprimierbar ist, wenn sich das Ventil 26 in der geschlossenen Position befindet.
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Das Ventil 26 beinhaltet einen Puffer 70, der an der Basis 50 befestigt ist. Insbesondere kann der Puffer 70 an der unteren Fläche 60 der Basis 50 befestigt sein, wie in den 3-5B gezeigt. Der Puffer 70 erstreckt sich von der unteren Fläche 60 der Basis 50 entlang der Achse A. Der Puffer 70 kann aus beliebigen geeigneten Material, z. B. Kunststoff, Gummi, Metall usw. gebildet sein. Der Puffer 70 kann aus dem gleichen oder einem anderen Material wie die Anschlagkappe 22 gebildet sein. Der Puffer 70 kann mit der Anschlagkappe 22 in Eingriff gebracht werden. Wie in 2A gezeigt, kann der Puffer 70 zum Beispiel von der Anschlagkappe 22 beabstandet sein, wenn sich die Anschlagkappe 22 in der ersten Position befindet. Als ein weiteres Beispiel kann der Puffer 70 an der Anschlagkappe 22 anliegen, wenn sich die Anschlagkappe 22 in die zweite Position bewegt, wie in 2B gezeigt. Wenn die Anschlagkappe 22 den Puffer 70 in der zweiten Position berührt, übt die Anschlagkappe 22 eine nach oben gerichtete Kraft auf den Puffer 70 aus und der Puffer 70 überträgt die nach oben gerichtete Kraft auf die Basis 50, die die Basis 50 in Bezug auf die Kappe 48 entlang der Achse A nach oben in die geschlossene Position verschiebt.
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Wie in den 4A-5B gezeigt, kann der Anschlagpuffer 20 eine Öffnung 72 beinhalten, die sich ringförmig um die Achse A erstreckt. Die Öffnung 72 kann sich von dem Puffer 70 durch die untere Fläche 58 der Kappe 48 entlang der Achse A erstrecken. Mit anderen Worten kann die Öffnung 72 von der oberen Fläche 54 der Kappe 48 beabstandet sein. Die Stange 44 kann in der Öffnung 72 angeordnet sein. Das Ende 46 der Stange 44 kann an dem Anschlagpuffer 20 in der Öffnung 72 befestigt sein. Beispielsweise kann das Ende 46 der Stange 44 an der Kappe 48 befestigt sein. In dieser Situation kann die Basis 50 in Bezug auf die Stange 44 verschiebbar sein. Mit anderen Worten kann sich die Basis 50 von der offenen Position entlang der Stange 44 in die geschlossene Position verschieben. Die Stange 44 kann an dem Anschlagpuffer 20 durch beliebige geeignete Mittel, z. B. Befestigungsmittel, Schweißen usw., befestigt sein.
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Die Basis 50 und die Kappe 48 können Verriegelungselemente beinhalten, die miteinander in Eingriff gebracht werden können. Insbesondere können die Basis 50 und die Kappe 48 Axialverriegelungselemente und Rotationsverriegelungselemente beinhalten. Die Axialverriegelungselemente nehmen einander in Eingriff, um die Bewegung der Basis 50 von der Kappe 48 weg zu begrenzen. Das Axialverriegelungselement der Kappe 48 kann einen Absatz 74 beinhalten. Das Axialverriegelungselement der Basis 50 kann einen Spalt 76 und einen Absatz 78 beinhalten. Der Absatz 74 der Kappe 48 ist benachbart zu der unteren Fläche 58 der Kappe 48. Der Absatz 74 der Kappe 48 erstreckt sich zum Beispiel um die Achse A um die untere Fläche 58 der Kappe 48 herum. Der Absatz 78 der Basis 50 ist von der oberen Fläche 56 der Basis 50 entlang der Achse A beabstandet. Der Spalt 76 ist zwischen dem Absatz 78 der Basis 50 und der oberen Fläche 56 der Basis 50 angeordnet. Der Spalt 76 und der Absatz 78 der Basis 50 erstrecken sich um die Achse A um die obere Fläche 56 der Basis 50 herum. Der Absatz 74 der Kappe 48 kann in dem Spalt 76 der Basis 50 angeordnet sein. Wie in den 4B und 5B gezeigt, kann der Absatz 78 der Basis 50 in der geschlossenen Position von dem Absatz 74 der Kappe 48 entlang der Achse A beabstandet sein. Mit anderen Worten kann der Absatz 74 der Kappe 48 an der oberen Fläche 56 der Basis 50 anliegen. Wie in den 4A und 5A gezeigt, liegt der Absatz 78 der Basis 50 in der offenen Position an dem Absatz 74 der Kappe 48 an. Mit anderen Worten ist der Absatz 74 der Kappe 48 von der oberen Fläche 56 der Basis 50 beabstandet. Während Bewegung des Ventils 26 von der offenen Position in die geschlossene Position verschiebt sich der Absatz 74 der Kappe 48 entlang der Achse A über den Spalt 76 hinweg.
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Die Rotationsverriegelungselemente nehmen einander in Eingriff, um eine relative Rotation zwischen der Kappe 48 und der Basis 50 zu verhindern. Wie in den 5A und 5B gezeigt, beinhalten die Rotationsverriegelungselemente eine Zunge 80 und einen Kanal 82. Beispielsweise kann eine der Basis 50 und der Kappe 48 den Kanal 82 beinhalten und die andere der Basis 50 und der Kappe 48 kann die Zunge 80 beinhalten. Die Zunge 80 und der Kanal 82 können sich entlang der Achse A in die gleiche Richtung erstrecken. Die Zunge 80 kann sich zum Beispiel von der oberen Fläche 56 der Basis 50 zu der Kappe 48 hin erstrecken und der Kanal 82 kann sich von der unteren Fläche 58 der Kappe 48 von der Basis 50 weg erstrecken. Die Rotationsverriegelungselemente können zum Beispiel eine Zunge und ein Loch beinhalten, die diametral von einer zweiten Zunge und einem zweiten Loch beabstandet sind. Mit anderen Worten können Rotationselemente an gegenüberliegenden Seiten der Achse A angeordnet sein.
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Wie in 1 gezeigt, beinhaltet das Federungssystem 32 einen Verdichter 84. Der Verdichter 84 kann beispielsweise an der Fahrzeugkarosserie 12 angebracht sein. Alternativ kann der Verdichter 84 der Luftverdichter des Motors sein, d. h. an dem Motor des Fahrzeugs 10 angebracht sein. Der Verdichter 84 saugt Luft aus der Atmosphäre an, setzt die Luft unter Druck und gibt die Luft an jede Luftfeder 16 ab. Der Verdichter 84 kann die Luft zum Beispiel indirekt an jede Luftfeder 16 abgeben. In dieser Situation kann das Federungssystem 32 einen Behälter (nicht gezeigt) in Verbindung mit dem Verdichter 84 beinhalten. Der Behälter kann zum Beispiel die Luft von dem Verdichter 84 aufnehmen und die Luft an jede Luftfeder 16 abgeben. Mit anderen Worten kann der Verdichter 84 die Luft in den Behälter abgeben.
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Wie in 1 gezeigt, beinhaltet das Federungssystem 32 einen Ventilblock 86 in Verbindung mit dem Verdichter 84. Der Ventilblock 86 kann an dem Verdichter 84 angebracht sein. Alternativ kann der Ventilblock 86 von dem Verdichter 84 beabstandet sein. Der Ventilblock 86 kann einen Druckmagneten (nicht gezeigt) für jede Luftfeder 16, d. h. vier Druckmagneten, beinhalten. Die Druckmagnete können den Luftdruck in jeder Luftfeder 16 steuern. Beispielsweise öffnet sich der Druckmagnet, um eine Verbindung mit der Luftfeder 16 zu ermöglichen, und schließt sich der Druckmagnet, um die Verbindung mit der Luftfeder 16 zu verhindern. Mit anderen Worten kann Luft in die Luftfeder 16 hinein oder aus dieser herausströmen, wenn der Druckmagnet offen ist, und kann Luft in der Luftfeder 16 zurückgehalten werden, wenn der Druckmagnet geschlossen ist.
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Unter Bezugnahme auf 6 beinhaltet das Federungssystem 32 einen Prozessor 88 und einen Speicher. Der Speicher kann Anweisungen speichern, die durch den Prozessor 88 ausgeführt werden können, und der Prozessor 88 kann die Anweisungen aus dem Speicher lesen und die Anweisungen ausführen. Beispielsweise kann der Prozessor 88 dazu programmiert sein, den Druck in jeder Luftfeder 16 einzustellen. Zusätzlich kann der Prozessor 88 dazu programmiert sein, die Bodenfreiheit des Fahrzeugs 10 einzustellen, d. h. den Verlängerungsbetrag durch den Dämpfer 40 entlang der Achse A zu erhöhen oder zu verringern.
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Unter weiterer Bezugnahme auf 6 beinhaltet das Federungssystem 32 Höhensensoren 90, die dazu programmiert sind, die Höhe des Fahrzeugs 10 erfassen, d. h. den Verlängerungsbetrag des Dämpfers 40 entlang der Achse A. Ein Höhensensor 90 ist benachbart zu jeder Radbaugruppe 14 angeordnet. Der Prozessor 88 kann ein oder mehrere Signale von dem Höhensensor 90 empfangen, die die Höhe der Luftfeder 16 angeben, d. h. die Bodenfreiheit des Fahrzeugs 10. Als Reaktion auf das Empfangen der Signale von den Höhensensoren 90 kann der Prozessor 88 die Höhe einer oder mehrerer der Luftfedern 16 einstellen, indem der Luftdruck in der Kammer 24 eingestellt wird.
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Um die Signale von den Höhensensoren 90 zu empfangen und die Höhe und den Druck der Luftfedern 16 einzustellen, kommuniziert der Prozessor 88 mit den Höhensensoren 90 und den Luftfedern 16, z. B. über eine elektrische Direktverdrahtung, über die ein analoges oder ein digitales Signal übertragen wird, oder über ein Kommunikationsnetzwerk wie CAN (Control Area Network), Ethernet, LIN (Local Interconnect Network) oder auf eine beliebige andere Weise.
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Im Betrieb unter normalen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 10 befindet sich die Anschlagkappe 22 in der ersten Position und befindet sich das Ventil 26 in der offenen Position, wie in 2A gezeigt. Während des Betriebs erfassen die Höhensensoren 90 eine Bodenfreiheit des Fahrzeugs 10 und der Prozessor 88 löst den Ventilblock 86 aus, um den Luftdruck in einer oder mehreren Luftfedern 16 einzustellen. Wenn sich der Luftdruck in der Kammer 24 ändert, bewegt sich die Anschlagkappe 22 in Bezug auf den Anschlagpuffer 20 entlang der Achse A. Wenn der Luftdruck in der Kammer 24 unter den Druckschwellenwert abfällt, bewegt sich die Anschlagkappe 22 in Bezug auf den Anschlagpuffer 20, d. h. zu dem Anschlagpuffer 20 hin in die zweite Position, wie in 2B gezeigt. Wenn sich die Anschlagkappe 22 in die zweite Position bewegt, nimmt die Anschlagkappe 22 den Anschlagpuffer 20, z. B. den Puffer 70, in Eingriff. Die Anschlagkappe 22 übt eine nach oben gerichtete Kraft auf den Puffer 70 aus, die auf die Basis 50 übertragen wird. Wenn die Kraft auf die Basis 50 übertragen wird, verschiebt sich die Basis 50 in die geschlossene Position, d. h. die Basis 50 bewegt sich über den Hohlraum 52 hinweg, um die Kappe 48 zu berühren, wie in den 4B und 5B gezeigt. In der geschlossenen Position verhindert das Ventil 26 Luftströmung aus der Kammer 24 heraus. Mit anderen Worten hält das Ventil 26 in der geschlossenen Position einen minimalen Luftdruck in der Kammer 24 und eine minimale Bodenfreiheit der Fahrzeugkarosserie 12 aufrecht. Der minimale Luftdruck und die minimale Bodenfreiheit liegen innerhalb eines normalen Betriebsbereichs des Fahrzeugs 10. Indem der Luftdruck und die Bodenfreiheit innerhalb des normalen Betriebsbereichs aufrecht gehalten werden, verhindert oder verringert das Ventil 26 eine Beschädigung der Luftfeder 16. Das Ventil 26 ist durch Luftströmung von dem Eingang 38 in die offene Position beweglich. In dieser Situation kann die Luftströmung den Luftdruck in der Kammer 24 erhöhen und die Anschlagkappe 22 in die erste Position bewegen. Insbesondere kann die Luftströmung die Kappe 48 und die Basis 50 entlang der Achse A voneinander weg, d. h. in die offene Position, drücken. Indem ermöglicht wird, dass das Ventil 26 durch Zuführen von Luftströmung durch den Eingang 38 in die offene Position bewegt wird, ermöglicht das Ventil 26, dass die Bodenfreiheit der Fahrzeugkarosserie 12 und der Druck in der Luftfeder 16 erhöht werden. Mit anderen Worten kann die Luftfeder 16 über den minimalen Druckschwellenwert und die minimale Bodenfreiheit zurückgesetzt werden.
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Die Offenbarung wurde auf veranschaulichende Weise beschrieben und es versteht sich, dass die verwendete Terminologie vielmehr der Beschreibung als der Einschränkung dienen soll. In Anbetracht der vorstehenden Lehren sind viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Offenbarung möglich und die Offenbarung kann anders als konkret beschrieben umgesetzt werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Luftfeder bereitgestellt, die Folgendes aufweist: eine Hülse, die eine Kammer definiert; einen Anschlagpuffer, der in Bezug auf die Hülse in der Kammer befestigt ist; eine Anschlagkappe, die in Bezug auf den Anschlagpuffer von einer ersten Position in eine zweite Position in Berührung mit dem Anschlagpuffer beweglich ist; wobei der Anschlagpuffer ein Ventil beinhaltet, das durch die Anschlagkappe in eine geschlossene Position beweglich ist, wenn sich die Anschlagkappe in die zweite Position bewegt.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Ventil eine Kappe und eine Basis, die verschiebbar mit der Kappe in Eingriff steht, wobei die Basis entlang einer Achse in Bezug die Kappe zwischen einer offenen Position und der geschlossenen Position verschiebbar ist. Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Basis einen Puffer, der mit der Anschlagkappe in Eingriff gebracht werden kann, wobei der Puffer die Anschlagkappe berührt, wenn sich die Anschlagkappe in die zweite Position bewegt.
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Gemäß einer Ausführungsform definieren die Kappe und die Basis in der offenen Position einen Hohlraum dazwischen, wird die Basis über den Hohlraum hinwegbewegt und berührt in der geschlossenen Position die Kappe.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Kappe einen Einlass und beinhaltet die Basis einen Auslass, wobei der Einlass und der Auslass in Fluidverbindung miteinander stehen, wenn sich das Ventil in der offenen Position befindet.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Kappe einen Stopfen, der sich entlang der Achse zu der Basis hin erstreckt, wobei der Stopfen mit dem Auslass in Eingriff gebracht werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Stopfen in der geschlossenen Position in dem Auslass angeordnet, wobei der Stopfen Fluidverbindung von dem Auslass zu dem Einlass verhindert, wenn sich das Ventil in der geschlossenen Position befindet.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Kappe und die Basis Axialverriegelungselemente, die verschiebbar miteinander in Eingriff stehen.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Kappe und die Basis Rotationsverriegelungselemente, die miteinander in Eingriff stehen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch einen Dämpfer gekennzeichnet, der ein außerhalb der Kammer angeordnetes Rohr und eine sich von dem Rohr in die Kammer erstreckenden Stange beinhaltet, wobei der Anschlagpuffer mit der Stange in Eingriff steht. Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Ventil eine Kappe und eine Basis, die verschiebbar mit der Kappe entlang einer Achse in Eingriff steht, wobei die Kappe an der Stange befestigt ist und die Basis in Bezug auf die Stange entlang der Achse verschiebbar ist. Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch eine obere Platte gekennzeichnet, die von der Anschlagkappe beabstandet ist und einen Eingang beinhaltet, wobei das Ventil mit dem Eingang in Eingriff steht.
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Gemäß einer Ausführungsform ermöglicht das Ventil Fluidverbindung zwischen der Kammer und dem Eingang, wenn sich das Ventil in einer offenen Position befindet.
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Gemäß einer Ausführungsform verhindert das Ventil in der geschlossenen Position Fluidverbindung von der Kammer zu dem Eingang, wobei das Ventil durch Luftströmung von dem Eingang von der geschlossenen Position in eine offene Position beweglich ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Anschlagpuffer bereitgestellt, der Folgendes aufweist: ein Ventil; wobei das Ventil eine Kappe und eine Basis, die mit der Kappe in Eingriff steht, beinhaltet; wobei die Basis in Bezug auf die Kappe entlang einer Achse von einer offenen Position in eine geschlossene Position verschiebbar ist; und wobei die Kappe und die Basis in der offenen Position einen Hohlraum dazwischen definieren, wobei die Basis in der geschlossenen Position über den Hohlraum hinwegbewegt wird und die Kappe berührt. Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Basis einen Puffer, der sich entlang der Achse von der Kappe weg erstreckt.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Kappe einen Einlass und beinhaltet die Basis einen Auslass, wobei der Einlass und der Auslass durch den Hohlraum in Fluidverbindung miteinander stehen, wenn sich das Ventil in der offenen Position befindet.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Kappe einen Stopfen, der sich entlang der Achse zu der Basis hin erstreckt, wobei der Stopfen in der geschlossenen Position mit dem Auslass in Eingriff steht und Fluidverbindung von dem Auslass zu dem Einlass verhindert.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Ventil durch Luftströmung durch den Einlass zu der Basis hin von der geschlossenen Position in die offene Position beweglich.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Kappe und die Basis Verriegelungselemente, die miteinander in Eingriff stehen.