用于气弹簧的压力阀的制作方法
【专利摘要】一种气动弹簧支柱组件包括气缸，该气缸包括工作端和增压室。工作端包括第一容积气体和增压室包括第二容积气体。温度控制阀组件布置在内部容积中，将工作端从增压室分隔并且包括超压阀，该超压阀构造成当在增压室内的压力增加到正常压力操作范围之上时将第二容积气体释放到工作端中。阀布置在气缸的工作端中的气缸的壁中，并且构造成屈服以从而当在工作端的内部容积内的压力增加到正常压力操作范围之上时将第一容积气体排出到周围环境。
【专利说明】
用于气弹簧的压力阀
技术领域
[0001]本发明的主题涉及多室、温度补偿的气动弹簧支柱，并且更具体地涉及一种具有过压补偿的温度补偿的气动弹簧支柱。
【背景技术】
[0002]气动弹簧支柱(气弹簧)广泛使用于部分地或完全地平衡车辆的发动机舱发动机盖、行李箱盖、后窗和后挡板，以促进打开它们和保持它们打开。气弹簧的力输出可随着周围环境温度变化而相当大地改变。即，气弹簧在低周围环境温度下可产生比在较高周围环境温度下所产生的力明显更小的力。为弥补这种影响，温度补偿阀(TCV)组件组装到气动弹簧支柱本体中。TCV组件将气弹簧的气体室分隔成两个分立的压力室。当关闭阀时，气弹簧基于在主压力室中的气体容量仅使用输出或抬升力来起作用。在较冷的周围环境温度时，阀打开，从而允许气弹簧起作用并且基于在主压力室中的气体容积和被包含在次压力室中的额外容积来提供输出或抬升力。
[0003]在一些情况下，比如在碰撞后的车辆损坏后，气动弹簧支柱温度可变得升高并且希望使主压力室和次压力室之间的气体压力相等以防止主压力室和次压力室之间的过高气体压力差，并且还释放来自气动弹簧支柱的气体压力以防止支柱内部和周围环境压力之间的过高气体压力差。
【发明内容】
[0004]在示例性实施例中，气动弹簧支柱组件包括具有限定内部容积的壁的气缸，所述内部容积包括工作端和邻近所述工作端的增压室。所述工作端包括第一容积气体并且所述增压室包括第二容积气体。活塞组件布置用于在所述内部容积的工作端中做往复运动并且具有活塞杆，所述活塞杆具有牢固到活塞的近端部和突出到所述气缸的第一端部之外的远端部。温度控制阀组件布置在所述内部容积中，将所述工作端从所述增压室分隔并且包括超压阀，所述超压阀构造成当在所述增压室内的压力增加到所述气动弹簧支柱组件的正常压力操作范围之上时将所述第二容积气体释放到所述工作端中。阀布置在所述气缸的所述工作端中的所述气缸的壁中，并且构造成在所述气动弹簧支柱组件的整个正常压力操作范围内保持压力密封并且屈服，以从而当在所述工作端的内部容积内的压力增加到正常压力操作范围之上时将所述第一容积气体排出到周围环境，并且当所述温度控制阀的所述超压阀将所述第二容积气体释放到所述工作端的内部容积时将来自所述增压室的所述第二容积气体排出。
[0005]在另一示例性实施例中，具有气动弹簧支柱组件的可打开的面板组件包括具有限定内部容积的壁的气缸，所述内部容积包括工作端和邻近所述工作端的增压室，所述工作端包括第一容积气体并且所述增压室包括第二容积气体。活塞组件布置用于在所述内部容积的所述工作端中做往复运动并且具有活塞杆，所述活塞杆具有牢固到活塞的近端部和突出到所述气缸的第一端部之外的远端部。温度控制阀组件布置在所述内部容积中从而将所述工作端从所述增压室分隔并且包括超压阀，所述超压阀构造成当在所述增压室内的压力增加到所述气动弹簧支柱组件的正常压力操作范围之上时将所述第二容积气体释放到所述工作端中。阀布置在所述气缸的所述工作端中的所述气缸的壁中，并且构造成在所述气动弹簧支柱组件的整个正常压力操作范围内保持压力密封并且屈服，以从而当在所述工作端的内部容积内的压力增加到正常压力操作范围之上时将所述第一容积气体排出到周围环境，并且当所述温度控制阀的所述超压阀将所述第二容积气体释放到所述工作端的内部容积时将来自所述增压室的所述第二容积气体排出。
[0006]本发明还提供如下方案:
1.一种气动弹簧支柱组件，包括:
具有限定内部容积的壁的气缸，所述内部容积包括工作端和邻近所述工作端的增压室，所述工作端包括第一容积气体并且所述增压室包括第二容积气体；
活塞组件，其布置用于在所述内部容积的工作端中做往复运动并且包括活塞杆，所述活塞杆具有牢固到活塞的近端部和突出到所述气缸的第一端部之外的远端部；
布置在所述内部容积中的温度控制阀组件，将所述工作端从所述增压室分隔并且包括超压阀，所述超压阀构造成当在所述增压室内的压力增加到所述气动弹簧支柱组件的正常压力操作范围之上时将所述第二容积气体释放到所述工作端中；以及
阀，其布置在所述气缸的所述工作端中的所述气缸的壁中，并且构造成在所述气动弹簧支柱组件的整个正常压力操作范围内保持压力密封并且屈服以从而当在所述工作端的内部容积内的压力增加到正常压力操作范围之上时将所述第一容积气体排出到周围环境并且当所述温度控制阀的所述超压阀将所述第二容积气体释放到所述工作端的内部容积时将来自所述增压室的所述第二容积气体排出。
[0007]2.如方案I所述的气动弹簧支柱组件，其特征在于，所述阀包括插入件或插塞中的一种，其密封地布置在所述气缸的壁的通孔中并且在压力下从在所述通孔中的其密封位置处是可屈服的。
[0008]3.如方案2所述的气动弹簧支柱组件，其特征在于，所述插入件或插塞由金属构成。
[0009]4.如方案2所述的气动弹簧支柱组件，其特征在于，所述插入件或插塞由复合材料构成。
[0010]5.如方案I所述的气动弹簧支柱组件，其特征在于，所述阀包括工程部分，所述工程部分形成在所述气缸的壁中并且是可屈服的以在其中形成通气孔。
[0011 ] 6.如方案5所述的气动弹簧支柱组件，其特征在于，所述工程部分包括凹槽或钻压缺口中的一种。
[0012]7.如方案2所述的气动弹簧支柱组件，其特征在于，所述插入件或插塞由在所述气动弹簧支柱组件的整个正常温度操作范围内保持压力密封并且在温度高于正常温度操作范围时软化并且从在所述通孔中的其密封位置处喷射或熔化的材料构成。
[0013]8.一种具有气动弹簧支柱组件的可打开的面板组件，包括:
具有限定内部容积的壁的气缸，所述内部容积包括工作端和邻近所述工作端的增压室，所述工作端包括第一容积气体并且所述增压室包括第二容积气体；
活塞组件，其布置用于在所述内部容积的所述工作端中做往复运动，活塞杆，其具有牢固到活塞的近端部和突出到所述气缸的第一端部之外的远端部；
布置在所述内部容积中的温度控制阀组件，将所述工作端从所述增压室分隔，包括超压阀，所述超压阀构造成当在所述增压室内的压力增加到所述气动弹簧支柱组件的正常压力操作范围之上时将所述第二容积气体释放到所述工作端中；以及
阀，其布置在所述气缸的所述工作端中的所述气缸的壁中，并且构造成在所述气动弹簧支柱组件的整个正常压力操作范围内保持压力密封，并且屈服以从而当在所述工作端的内部容积内的压力增加到正常压力操作范围之上时将所述第一容积气体排出到周围环境并且当所述温度控制阀的所述超压阀将所述第二容积气体释放到所述工作端的内部容积时将来自所述增压室的所述第二容积气体排出。
[0014]9.如方案8所述的可打开的面板组件，其特征在于，所述阀包括插入件或插塞中的一种，其密封地布置在所述气缸的壁的通孔中并且在压力下从在所述通孔中的其密封位置处是可屈服的。
[0015]10.如方案9所述的可打开的面板组件，其特征在于，所述插入件或插塞由金属构成。
[0016]11.如方案9所述的可打开的面板组件，其特征在于，所述插入件或插塞由复合材料构成。
[0017]12.如方案8所述的可打开的面板组件，其特征在于，所述阀包括工程部分，所述工程部分在所述气缸的壁中形成并且是可屈服的以在所述气缸的壁中形成通气孔。
[0018]13.如方案12所述的可打开的面板组件，其特征在于，所述工程部分包括凹槽或钻压缺口中的一种。
[0019]14.如方案9所述的可打开的面板组件，其特征在于，所述插入件或插塞由在所述气动弹簧支柱组件的整个正常温度操作范围内保持压力密封并且在温度高于正常温度操作范围时软化并且从在所述通孔中的其密封位置处喷射或熔化的材料构成。
[0020]本发明的上面特征和优势以及其他特征和优势在结合附图时从本发明的下面详细描述是十分明显的。
【附图说明】
[0021]其他特征、优势和细节仅作为示例出现在实施例的下面详细描述中，详细描述参考附图，在附图中:
图1是具有具体化本发明的特征的可打开面板组件的车辆的部分示意横截面视图。
图2是具体化本发明的特征的气动弹簧支柱的剖面平面图；
图3是具体化本发明的特征的温度控制阀组件的剖面图；
图4是取自圈4处的图2的放大部分；以及图5是取自圈5处的图2的放大部分。
【具体实施方式】
[0022]下面的描述在本质上仅是示例性的并且不意于限制本公开、其应用或用途。应该理解在整个附图中，对应参考标记指示相同或对应部分和特征。如在此使用的，术语车辆不仅仅限于汽车、卡车、货车或运动型多功能车，而是包括适用于运输负载的任何自推进的或牵引的运输工具。示出的实施例可应用于车辆部件，但是在此公开的系统可用于气动弹簧支柱具有应用(例如，运输、能量和航天航空应用、家用电器、家用和尤其包括许多其他类型的车辆部件和应用)的任何合适应用中。
[0023]现在参考图1和2，在示例性实施例中，用于协助打开和保持打开面板12的气动弹簧支柱组件10具有气缸18，气缸18具有限定内部容积25的气缸壁20。气缸18的长度由使用弹簧支柱组件10的装备的类型(比如，车辆14的面板12)确定。活塞组件22布置在气缸18中用于在第一工作端24处做往复运动。第一工作端24由活塞组件22分别分隔成第一舱26和第二舱28，并且填充有处于压力的第一容积的气体(比如，空气、氮或一些其他惰性气体)。活塞组件22可包括自由安装的活塞30、活塞环32以及活塞杆或轴34，活塞杆或轴34通过在38处型锻或铆接来在第一近端部36处牢固到活塞。
[0024]活塞轴34向外突出通过气缸18的第一端部40;气缸18的第二端部42是封闭的。活塞轴34的第二远端部44具有刚性地牢固到其的第一连接器联接件46，和固定到气缸18的第二端部42的第二连接器联接件48ο在气缸18内，活塞轴34通过大密封件50和导向包装件52。气缸18的第一端部40围绕密封件50和导向包装件52卷起并且内部气体压力有助于将密封件保持到位。
[0025]温度补偿涉及使用温度控制阀“TCV”组件56以将气缸18的第一工作端24从包含处于压力的第二容积气体的相邻增压室58分开，在第一工作端24内活塞做往复运动并且第一工作端24包含处于压力的第一容积的气体。现在参考图3和继续参考图2，TCV组件56包括隔离壁衬套单元60，隔离壁衬套单元60固定在气缸18内的预定位置中以限定上述增压室58。隔离壁衬套单元或衬套阀60可构造成如在图3中示出并且包括本体62和帽64。阀构件66比如双金属弹簧构件保持在本体62和帽64之间。当TCV组件56在抵靠阀座86的封闭位置中时，O型环68定位在双金属弹簧构件66下面并且密封阀构件66。在打开位置中(未示出)，双金属弹簧构件66从O型环68和阀座86弯离并分离，从而提供开口到中空管部分70，中空管部分70通向气缸18的工作端24的舱28。当周围环境温度下降时，双金属弹簧构件66从O型环68和阀座86弯离并分离到打开的位置中(未示出)。
[0026]TCV组件56组装到气缸18中。如在图3中示出的，本体62包括围绕外壁74的周缘延伸的座部72，其中定位有第二 O型环76。第二 O型环形成与气缸18的气缸壁20的密封。气缸18可具有在其中形成的管凹槽80，图2，通常在TCV组件56到气缸中的嵌入之后。管凹槽80与在外壁74中的周向延伸的保持槽口 82交界，和操作以将TCV组件56在气缸18中保持到位并且以与气缸18的气缸壁20形成额外的密封。在另一实施例(未示出)中，TCV组件56可压配合到气缸18中。超压阀比如工程部分78构造成避免流体在工作端24和增压室58之间流动。在从工作端24的内部容积25损耗第一容积气体、或在工作端24的内部容积25中的第一容积气体和增压室58之间的极端压力差的情况下，工程部分78将屈服以允许流体在工作端和增压室之间流动。这样的事件可与第一容积气体的损耗同时发生或在其之后发生。
[0027]在实施例中，阀90布置在气缸18的第一工作端24中的气缸18的气缸壁20中。阀可包括多种构造中的一种，比如包括插入件或插塞92的爆破阀(burst valve)，图2和4，其密封地布置在气缸壁20中的通孔94中。插入件92由金属、复合材料或适用于选择成在气动弹簧支柱组件10的整个正常压力操作范围内保持压力密封的目的的其他材料构成。当第一工作端24的内部容积25内的压力增加到气动弹簧支柱组件10的正常压力操作范围之上时，插入件92将从在通孔94中的其密封位置屈服以从而将第一容积气体排出到周围环境。同时或随后从增压室58排出到第一工作端24的内部容积25的第二容积气体也将在通孔94处被释放到周围环境，从而消除在气缸18中的任何超压情况。
[0028]在另一实施例中，阀90可包括凹槽、钻压缺口或其他合适的工程部分96，图2和5，其形成在气缸18的第一工作端24中的气缸18的气缸壁20中。工程部分96构造成在气动弹簧支柱组件10的整个正常操作范围内保持压力密封。当第一工作端24的内部容积25内的压力增加到气动弹簧支柱组件10的正常压力操作范围之上时，工程部分将屈服，从而形成通气孔98以进而将第一容积气体释放到周围环境。同时或随后从增压室58排出到第一工作端24的内部容积的第二容积气体也将在通气孔98处被释放到周围环境，从而消除在气缸18中的任何超压情况。
[0029]在又一实施例中，插入件92由金属、复合材料或适用于选择成在气动弹簧支柱组件10的整个正常温度操作范围内保持压力密封的目的的其他材料构成。当气动弹簧支柱组件10的温度增加到正常操作范围之上时，则插入件92将软化并且从在通孔94中的其密封位置喷射或熔化以从而将第一容积气体排出到周围环境。同时或随后从增压室58排出到第一工作端24的内部容积25的第二容积气体也将在通孔94处被释放到周围环境，从而消除在气缸18中的任何超压情况。
[0030]尽管通过参考示例性实施例已经描述本发明，但是本领域技术人员将理解可做出各种改变并且等同物可替代本发明的元件而不偏离本发明的范围。此外，可做出许多修改以使特定情况的材料适应本发明的教导而不偏离本发明的本质范围。因此，意在本发明不限于所公开的具体实施例，而是本发明将包括落在本申请的范围内的所有实施例。
【主权项】
1.一种气动弹簧支柱组件，包括: 具有限定内部容积的壁的气缸，所述内部容积包括工作端和邻近所述工作端的增压室，所述工作端包括第一容积气体并且所述增压室包括第二容积气体； 活塞组件，其布置用于在所述内部容积的工作端中做往复运动并且包括活塞杆，所述活塞杆具有牢固到活塞的近端部和突出到所述气缸的第一端部之外的远端部； 布置在所述内部容积中的温度控制阀组件，将所述工作端从所述增压室分隔并且包括超压阀，所述超压阀构造成当在所述增压室内的压力增加到所述气动弹簧支柱组件的正常压力操作范围之上时将所述第二容积气体释放到所述工作端中；以及 阀，其布置在所述气缸的所述工作端中的所述气缸的壁中，并且构造成在所述气动弹簧支柱组件的整个正常压力操作范围内保持压力密封并且屈服以从而当在所述工作端的内部容积内的压力增加到正常压力操作范围之上时将所述第一容积气体排出到周围环境并且当所述温度控制阀的所述超压阀将所述第二容积气体释放到所述工作端的内部容积时将来自所述增压室的所述第二容积气体排出。2.如权利要求1所述的气动弹簧支柱组件，其特征在于，所述阀包括插入件或插塞中的一种，其密封地布置在所述气缸的壁的通孔中并且在压力下从在所述通孔中的其密封位置处是可屈服的。3.如权利要求2所述的气动弹簧支柱组件，其特征在于，所述插入件或插塞由金属构成。4.如权利要求2所述的气动弹簧支柱组件，其特征在于，所述插入件或插塞由复合材料构成。5.如权利要求1所述的气动弹簧支柱组件，其特征在于，所述阀包括工程部分，所述工程部分形成在所述气缸的壁中并且是可屈服的以在其中形成通气孔。6.如权利要求5所述的气动弹簧支柱组件，其特征在于，所述工程部分包括凹槽或钻压缺口中的一种。7.如权利要求2所述的气动弹簧支柱组件，其特征在于，所述插入件或插塞由在所述气动弹簧支柱组件的整个正常温度操作范围内保持压力密封并且在温度高于正常温度操作范围时软化并且从在所述通孔中的其密封位置处喷射或熔化的材料构成。8.一种具有气动弹簧支柱组件的可打开的面板组件，包括: 具有限定内部容积的壁的气缸，所述内部容积包括工作端和邻近所述工作端的增压室，所述工作端包括第一容积气体并且所述增压室包括第二容积气体； 活塞组件，其布置用于在所述内部容积的所述工作端中做往复运动，活塞杆，其具有牢固到活塞的近端部和突出到所述气缸的第一端部之外的远端部； 布置在所述内部容积中的温度控制阀组件，将所述工作端从所述增压室分隔，包括超压阀，所述超压阀构造成当在所述增压室内的压力增加到所述气动弹簧支柱组件的正常压力操作范围之上时将所述第二容积气体释放到所述工作端中；以及 阀，其布置在所述气缸的所述工作端中的所述气缸的壁中，并且构造成在所述气动弹簧支柱组件的整个正常压力操作范围内保持压力密封，并且屈服以从而当在所述工作端的内部容积内的压力增加到正常压力操作范围之上时将所述第一容积气体排出到周围环境并且当所述温度控制阀的所述超压阀将所述第二容积气体释放到所述工作端的内部容积时将来自所述增压室的所述第二容积气体排出。9.如权利要求8所述的可打开的面板组件，其特征在于，所述阀包括插入件或插塞中的一种，其密封地布置在所述气缸的壁的通孔中并且在压力下从在所述通孔中的其密封位置处是可屈服的。10.如权利要求9所述的可打开的面板组件，其特征在于，所述插入件或插塞由金属构成。
【文档编号】F16F9/34GK106051021SQ201610215283
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月8日 公开号201610215283.0, CN 106051021 A, CN 106051021A, CN 201610215283, CN-A-106051021, CN106051021 A, CN106051021A, CN201610215283, CN201610215283.0
【发明人】J.科隆波, M.P.巴洛夫
【申请人】通用汽车环球科技运作有限责任公司