專利名稱：具有雙構(gòu)件變速機(jī)構(gòu)的控制閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
01本發(fā)明涉及控制閥領(lǐng)域，具體地涉及具有雙構(gòu)件變速機(jī)構(gòu)的
控制閥。
背景技術(shù)：
02控制閥被用于多種目的?？刂崎y的一個(gè)示例應(yīng)用是用于控制重型車輛的變速器。很多重型車輛的變速器具有多個(gè)范圍。典型地，駕駛者可利用滑動(dòng)開關(guān)在多個(gè)范圍之間選擇。不幸的是，駕駛者必須操縱多個(gè)滑動(dòng)開關(guān)以獲得所有不同的變速器范圍。
03因此，存在對能夠利用單個(gè)桿在多個(gè)位置之間選擇的控制閥的需求。

發(fā)明內(nèi)容
04公開了一種用于多位置切換的具有雙構(gòu)件變速^L構(gòu)的控制閥。該控制閥包括具有多個(gè)端口的本體。密封桿在一端上具有通道，且配置成將該多個(gè)端口的子集以及變速桿連接在一起。密封桿以角運(yùn)動(dòng)的第一范圍繞第一軸線旋轉(zhuǎn)。變速桿的一端連接于密封桿的另一端。變速桿以角運(yùn)動(dòng)的第二范圍繞第二軸線旋轉(zhuǎn)，其中，由于該特殊的雙構(gòu)件變速機(jī)構(gòu)，使得角運(yùn)動(dòng)的第一范圍大于角運(yùn)動(dòng)的第二范圍。方面
05本發(fā)明的一個(gè)方面包括一種岡，該閥包括本體，具有多個(gè)形成在本體中的端口；
變速桿，連接于本體并配置成以角運(yùn)動(dòng)的第一范圍繞第一軸線旋轉(zhuǎn)，變速桿具有第一端；
密封桿，連接于本體并配置成以角運(yùn)動(dòng)的第二范圍繞第二軸線旋轉(zhuǎn)，其中角運(yùn)動(dòng)的第二范圍大于角運(yùn)動(dòng)的第一范圍，密封桿具有第一端和第二端，其中密封桿的第一端連接于變速桿的第一端，密封桿具有形成在密封桿的第二端中的通道，其中通道配置成將多個(gè)端口 (SP、 S、 P、 IS)的子集連接在一起。06優(yōu)選地，密封桿配置成具有第一操作位置、第二操作位置和第三操作位置，其中，在該三個(gè)操作位置中的每個(gè)位置上，所述通道將該多個(gè)端口的不同子集連接在一起。
07優(yōu)選地，止動(dòng)器配置成將變速桿保持在對應(yīng)于密封桿的該三個(gè)操作位置的三個(gè)地點(diǎn)中的每個(gè)地點(diǎn)處。
08優(yōu)選地，該多個(gè)端口包括端口SP、 S、 P和IS，針對第一操作位置的端口子集包含端口S、 P和IS，針對第二操作位置的端口子集包含端口SP、 S和P，針對第三操作位置的端口子集包含端口SP和S。
09優(yōu)選地，變速桿在三個(gè)地點(diǎn)之間移動(dòng)，其中，第一地點(diǎn)對應(yīng)于密封桿的第一操作位置，第二地點(diǎn)對應(yīng)于密封桿的第二操作位置，第三地點(diǎn)對應(yīng)于密封桿的第三操作位置，并且其中變速桿通過繞第一軸線旋轉(zhuǎn)而從第一地點(diǎn)移動(dòng)到第二地點(diǎn)，變速桿通過平行于第一軸線平移然后繞第一軸線旋轉(zhuǎn)而從第二地點(diǎn)移動(dòng)到第三地點(diǎn)。
10優(yōu)選地，形成在密封桿的第一端中的橢圓形開口以及形成在
變速桿的第一端上的圓柱形凸起，其中，通過使圓柱形凸起位于橢圓形開口內(nèi)，而將密封桿的第一端連接于變速桿的第一端。11優(yōu)選地，第一軸線平行于第二軸線。
12本發(fā)明的另一個(gè)方面包括一種使用控制閥的方法，該方法包括-.
通過沿第一方向移動(dòng)變速桿，將控制閥從第一操作位置切換到第二操作位置；
通過沿第二方向移動(dòng)變速桿然后沿第一方向移動(dòng)變速桿，將控制閥從笫二操作位置切換到第三操作位置。
13優(yōu)選地，該方法還包括控制閥包括端口l、 2、 3和4，且當(dāng)控制閥處于第一操作位置時(shí)，控制閥將端口l、 2和3連接在一起，當(dāng)控制閥處于第二操作位置時(shí)，控制閥將端口2、 3和4連接在一起，當(dāng)控制閥處于第三操作位置時(shí)，控制閥將端口3和4連接在一起。
14優(yōu)選地，該方法還包括第二方向與第一方向正交。
15優(yōu)選地，該方法還包括第一方向?yàn)槔@著一軸線的旋轉(zhuǎn)，第二方向?yàn)檠刂撦S線的平移。
16本發(fā)明的另一個(gè)方面包括一種制造控制閥的方法，該方法包
括
6200780052036.2
形成具有多個(gè)端口的本體；
將變速桿安裝到本體中，該變速桿配置成以角運(yùn)動(dòng)的第一范圍繞第 一軸線旋轉(zhuǎn)，變速桿具有第一端；
將密封桿安裝到本體中，該密封桿配置成以角運(yùn)動(dòng)的第二范圍繞第 二軸線旋轉(zhuǎn)，其中角運(yùn)動(dòng)的第二范圍大于角運(yùn)動(dòng)的第一范圍，密封桿具有 第一端和第二端，其中密封桿的第一端連接于變速桿的第一端，密封桿具 有形成在密封桿的第二端中的通道，其中通道配置成將多個(gè)端口的子集連 接在一起。
n優(yōu)選地，該方法還包括密封桿配置成具有第一、第二和第
三操作位置，其中，在該三個(gè)操作位置中的每個(gè)位置上，所述通道將該多 個(gè)端口的不同子集連接在--起。
18優(yōu)選地，該方法還包括止動(dòng)器配置成將變速桿保持在對應(yīng)
于密封桿的該三個(gè)操作位置的三個(gè)地點(diǎn)中的每個(gè)地點(diǎn)處。
19優(yōu)選地，該方法還包括該多個(gè)端口包4舌端口SP、 S、 P和IS， 針對第一操作位置的端口子集包含端口S、 P和IS，針對第二操作位置的端 口子集包含端口SP、 S和P，針對第三操作位置的端口子集包含端口SP和S。20優(yōu)選地，該方法還包括變速桿在三個(gè)地點(diǎn)之間移動(dòng)，其中， 第一地點(diǎn)對應(yīng)于密封桿的第一操作位置，第二地點(diǎn)對應(yīng)于密封桿的第二操 作位置，第三地點(diǎn)對應(yīng)于密封桿的第三操作位置，并且其中變速桿通過沿 笫一方向移動(dòng)而從第一地點(diǎn)移動(dòng)到第二地點(diǎn)，變速桿通過沿第二方向移動(dòng) 然后沿第一方向移動(dòng)而從笫二地點(diǎn)移動(dòng)到第三地點(diǎn)。21優(yōu)選地，該方法還包括
在密封桿的第一端中形成橢圓形開口，并在變速桿的第一端上形成 圓柱形凸起，其中，通過使圓柱形凸起位于橢圓形開口內(nèi)，而將密封桿的 第一端連接于變速桿的第一端。
22優(yōu)選地，該方法還包括第一軸線平行于第二軸線。23本發(fā)明的另一個(gè)方面包括一種控制閥，該控制閥包括 具有多個(gè)端口的閥體；
密封器件，配置成具有第一、第二和第三操作位置，其中密封器件 具有笫一、第二和第三操作位置之間的第一運(yùn)動(dòng)范圍，并且其中密封器 件具有密封部件，該密封部件用于在第一、第二和第三操作位置中的每 個(gè)位置上將該多個(gè)端口的不同子集連接在一起；和驅(qū)動(dòng)部件，用于使密封器件在第一、第二和第三操作位置之間轉(zhuǎn)換， 其中，驅(qū)動(dòng)部件具有比第一運(yùn)動(dòng)范圍小的運(yùn)動(dòng)范圍。


24圖1是本發(fā)明示例實(shí)施例中的控制閥100的立體圖。
25圖2a是本發(fā)明示例實(shí)施例中處于第一位置的控制閥200的俯視圖。
26圖2b是本發(fā)明示例實(shí)施例中處于第二位置的控制閥200的俯視圖。
27圖2c是本發(fā)明示例實(shí)施例中處于第三位置的控制閥200的俯視圖。
28圖3是示出了本發(fā)明示例實(shí)施例中的變速桿的移動(dòng)路徑的圖。
具體實(shí)施例方式
29圖1-圖2和下面的說明描述了具體示例，以教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人 員如何制造和使用本發(fā)明的最佳模式。出于教導(dǎo)發(fā)明原理的目的，簡化或 省略了 一些常規(guī)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員將從這些示例中理解出落入本發(fā)明 范圍內(nèi)的變形。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，下面說明的特征可以以各種方式 組合以形成本發(fā)明的多種變形。因此，本發(fā)明不局限于下面所說明的具體 示例，而只是由權(quán)利要求及其等同物限定。
30圖1是本發(fā)明示例實(shí)施例中的控制閥100的立體圖。控制閥IOO 包括本體102、變速桿104和密封桿106。變速桿104也可能公知為拇指桿 (thumb lever)。通道116形成在密封桿106的第一端處。密封桿106配置 成當(dāng)通道116處于不同位置時(shí)引導(dǎo)在形成于本體102中的不同端口之間的 流動(dòng)。變速桿104配置成將密封桿106移動(dòng)到不同的地點(diǎn)或位置。變速桿104 繞圓柱108的圓柱軸線旋轉(zhuǎn)。密封桿106繞圓柱110的圓柱軸線旋轉(zhuǎn)。在密 封桿106的第二端中形成有橢圓形開口 114。在變速桿104的一端處形成有 圓柱形凸起112。圓柱形凸起112配合在橢圓形開口114內(nèi)。操作時(shí)，當(dāng)變 速桿104旋轉(zhuǎn)時(shí)，圓柱形凸起112與橢圓形開口114的內(nèi)表面相互作用，使 得密封桿106旋轉(zhuǎn)。調(diào)節(jié)變速桿104的長度與密封桿106的長度之間的比率， 使得密封桿106作出比變速桿104的角位移大的角位移。在本發(fā)明的一個(gè)示 例實(shí)施例中，變速桿104的20度角位移引起密封桿106大于20度的角位移。31在本發(fā)明的一個(gè)示例實(shí)施例中，控制閥是配置成具有三個(gè)不 同位置的三通控制閥。圖2a是本發(fā)明示例實(shí)施例中處于第一位置的控制閥 200的俯^l圖。控制閥200包括變速桿204、本體202和密封桿206。端口SP、 S、 P和IS形成在本體202中。在笫一位置，形成于密封桿206的第一端中的 通道216將端口S、 P和IS連接在一起。圖2b是本發(fā)明示例實(shí)施例中處于第 二位置的控制閥200的俯4見圖。在第二位置，通道216將端口SP、 S和P連接 在一起。圖2c是本發(fā)明示例實(shí)施例中處于第三位置的控制閥200的俯視圖。 在第三位置，通道216將端口SP和S連接在一起。在本發(fā)明的一個(gè)示例實(shí)施 例中，可使用止動(dòng)器來將控制閥保持在該三個(gè)不同位置上。在本發(fā)明的另 一個(gè)示例實(shí)施例中，控制閥可以只具有兩個(gè)位置。
32在本發(fā)明的一個(gè)示例實(shí)施例中，該控制閥可用來在重型車輛的不 同變速器范圍之間轉(zhuǎn)換。很多重型車輛具有三個(gè)不同的變速器范圍，例如 高范圍、低范圍和急減速(deep reduction)范圍。從高范圍直接變速到 急減速范圍可能是不安全的或者可能損壞車輛。圖3是示出了本發(fā)明示例 實(shí)施例中的變速桿的移動(dòng)路徑的圖。移動(dòng)路徑發(fā)生在通道336中。示出的 變速桿330處于三個(gè)不同的位置。位置1在地點(diǎn)332處，位置2在地點(diǎn)334 處，位置3在地點(diǎn)338處?？衫脝未芜\(yùn)動(dòng)將變速桿從位置1移動(dòng)到位置 2。將變速桿從位置2移動(dòng)到位置3需要兩步運(yùn)動(dòng)；必須首先向下移動(dòng)變 速桿，然后變速桿可以被向右移動(dòng)。圖3中所示變速桿的移動(dòng)路徑是幫助 防止將閥從第一位置直接轉(zhuǎn)換到第三位置的安全特征。在本發(fā)明的一個(gè)示 例實(shí)施例中，可使用彈簧來向上(或向下)偏置變速桿。
9
權(quán)利要求
1.一種閥，包括本體(102)，具有多個(gè)形成在所述本體(102)中的端口；變速桿(104)，連接于所述本體(104)并配置成以角運(yùn)動(dòng)的第一范圍繞第一軸線旋轉(zhuǎn)，所述變速桿(102)具有第一端；密封桿(106)，連接于所述本體(102)并配置成以角運(yùn)動(dòng)的第二范圍繞第二軸線旋轉(zhuǎn)，其中角運(yùn)動(dòng)的第二范圍大于角運(yùn)動(dòng)的第一范圍，所述密封桿(106)具有第一端和第二端，其中所述密封桿(106)的第一端連接于所述變速桿(104)的第一端，所述密封桿(106)具有形成在所述密封桿(106)的第二端中的通道(116)，其中所述通道(116)配置成將多個(gè)端口(SP、S、P、IS)的子集連接在一起。
2. 如權(quán)利要求1所述的閥，其中，所述密封桿(106)配置成具有 第一操作位置、第二操作位置和第三操作位置，并且其中在所述三個(gè) 操作位置中的每個(gè)位置上，所述通道(116)將所迷多個(gè)端口的不同 子集連接在一起。
3. 如權(quán)利要求2所述的閥，其中，止動(dòng)器配置成將所述變速桿 (104)保持在對應(yīng)于所述密封桿(106)的所述三個(gè)操作位置的三個(gè)地點(diǎn)中的每個(gè)地點(diǎn)處。
4. 如權(quán)利要求2所述的閥，其中，所述多個(gè)端口包括端口SP、端 口S、端口P和端口IS，針對第一操作位置的端口子集包含端口S、端 口P和端口IS，針對第二操作位置的端口子集包含端口SP、端口S和端 口P，針對第三操作位置的端口子集包含端口SP和端口S。
5. 如權(quán)利要求2所述的閥，其中，所述變速桿在三個(gè)地點(diǎn)之間移 動(dòng)，并且其中第一地點(diǎn)(332 )對應(yīng)于所述密封桿的第一操作位置， 第二地點(diǎn)(334 )對應(yīng)于所述密封桿的第二操作位置，第三地點(diǎn)(338 ) 對應(yīng)于所述密封桿的第三操作位置，并且其中所述變速桿通過繞第一 軸線旋轉(zhuǎn)而從所述第一地點(diǎn)(332 )移動(dòng)到所述第二地點(diǎn)(334 )，所 述變速桿通過平行于第一軸線平移然后繞第一軸線旋轉(zhuǎn)而從所述第 二地點(diǎn)(334 )移動(dòng)到所述第三地點(diǎn)(338) u
6. 如權(quán)利要求1所迷的閥，還包括形成在所述密封桿(106)的第一端中的橢圓形開口 (II4)、以 及形成在所述變速桿(104)的第一端上的圓柱形凸起(112)，其中，通過使所述圓柱形凸起(112)位于所述橢圓形開口 (114)內(nèi)，而將 所述密封桿(106)的第一端連接于所述變速桿(104)的第一端。
7. 如權(quán)利要求1所述的閥，其中，第一軸線平行于第二軸線。
8. —種使用控制閥的方法，包括通過沿第一方向移動(dòng)所述變速桿，將所述控制閥從第一操作位置 切換到第二操作位置；通過沿第二方向移動(dòng)所述變速桿然后沿第一方向移動(dòng)所述變速 桿，將所述控制閥從第二操作位置切換到第三操作位置。
9. 如權(quán)利要求8所述的使用控制閥的方法，其中，所述控制閥包 括端口l、端口2、端口3和端口4，且當(dāng)所述控制閥處于第一操作位置 時(shí)，控制閥將端口l、端口2和端口3連接在一起，當(dāng)所述控制閥處于 第二操作位置時(shí)，控制閥將端口2、端口 3和端口4連接在一起，當(dāng)所 述控制閥處于第三操作位置時(shí)，控制閥將端口 3和端口4連接在一起。
10. 如權(quán)利要求8所迷的使用控制閥的方法，其中，第二方向與第 一方向正交。
11. 如權(quán)利要求8所述的使用控制閥的方法，其中，第一方向?yàn)槔@ 著一軸線的旋轉(zhuǎn)，第二方向?yàn)檠刂鲚S線的平移。
12. —種制造控制閥的方法，包括 形成具有多個(gè)端口的本體(102);將變速桿(104)安裝到所述本體(102)中，該變速桿(104) 配置成以角運(yùn)動(dòng)的第一范圍繞第一軸線旋轉(zhuǎn)，所述變速桿(104)具 有第一端；將密封桿(106)安裝到所述本體(102)中，該密封桿(106) 配置成以角運(yùn)動(dòng)的第二范圍繞第二軸線旋轉(zhuǎn)，其中角運(yùn)動(dòng)的第二范圍 大于角運(yùn)動(dòng)的第一范圍，所述密封桿(106)具有第一端和第二端， 其中所述密封桿(106 )的笫一端連接于所述變速桿(104 )的第一端， 所述密封桿(106)具有形成在所述密封桿(106)的第二端中的通道 (116)，其中所述通道(116)配置成將多個(gè)端口的子集連接在一起。
13. 如權(quán)利要求12所述的制造控制閥的方法，其中，所述密封桿 (106)配置成具有第一操作位置、第二操作位置和第三操作位置，并且其中在該三個(gè)操作位置中的每個(gè)位置處，所述通道(116)將所 述多個(gè)端口的不同子集連接在一起。
14. 如權(quán)利要求12所述的制造控制閥的方法，其中，止動(dòng)器配置 成將所述變速桿(104)保持在對應(yīng)于密封桿的所述三個(gè)操作位置的 三個(gè)地點(diǎn)中的每個(gè)地點(diǎn)處。
15. 如權(quán)利要求12所述的制造控制閥的方法，其中，所述多個(gè)端 口包括端口SP、端口S、端口P和端口IS，針對第一操作位置的端口子 集包含端口S、端口P和端口IS，針對第二操作位置的端口子集包含端 口SP、端口S和端口P，針對第三操作位置的端口子集包含端口SP和端 OS。
16. 如權(quán)利要求12所述的制造控制閥的方法，其中，所述變速桿 (104)在三個(gè)地點(diǎn)之間移動(dòng)，并且其中第一地點(diǎn)(3")對應(yīng)于密封桿的第一操作位置，第二地點(diǎn)(334 )對應(yīng)于密封桿的第二操作位置， 第三地點(diǎn)(338 )對應(yīng)于密封桿(106)的第三操作位置，并且其中所 述變速桿(104)通過沿第一方向移動(dòng)而從第一地點(diǎn)移動(dòng)到第二地點(diǎn)， 所述變速桿通過沿第二方向移動(dòng)然后沿第一方向移動(dòng)而從第二地點(diǎn) 移動(dòng)到第三地點(diǎn)。
17. 如權(quán)利要求12所述的制造控制閥的方法，還包括 在所迷密封桿(106)的第一端中形成橢圓形開口 (114)，并在所述變速桿(104)的第一端上形成圓柱形凸起(112)，其中，通過 使所述圓柱形凸起(112)位于所述橢圓形開口 (114)中，而將所述 密封桿(106)的第一端連接于所述變速桿(104)的第一端。
18. 如權(quán)利要求U所述的制造控制閥的方法，其中，第一軸線平 行于第二軸線。
19. 一種控制閥，包括 具有多個(gè)端口的閥體；密封器件，配置成具有第一操作位置、第二操作位置和第三操作 位置，其中所述密封器件具有第一操作位置、第二操作位置和第三操 作位置之間的第一運(yùn)動(dòng)范圍，并且其中所述密封器件具有密封部件， 該密封部件用于在第一操作位置、第二操作位置和第三操作位置中的 每個(gè)位置上將所述多個(gè)端口的不同子集連接在一起；驅(qū)動(dòng)部件，用于使所述密封器件在第一操作位置、第二操作位置 和第三操作位置之間轉(zhuǎn)換，其中，所述驅(qū)動(dòng)部件具有比第一運(yùn)動(dòng)范圍 小的運(yùn)動(dòng)范圍。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種具有雙構(gòu)件變速機(jī)構(gòu)的控制閥(100、200)。該特殊的控制閥具有兩個(gè)桿，一個(gè)是密封桿(106、206)，另一個(gè)是變速桿(104、204)。密封桿(106、206)在其一端上具有通道(116、216)，該通道用于將不同的端口(SP、S、P、IS)連接在一起以改變氣流方向。每個(gè)桿都具有自己的軸線。變速桿和密封桿通過橢圓形開口(114)和圓柱形凸起(112)相互作用，獲得兩個(gè)角度范圍的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)在變速桿上施加小的角度輸入時(shí)，將在密封桿的第二端處產(chǎn)生大的角度輸出。它將實(shí)現(xiàn)多位置切換。
文檔編號F16K11/074GK101668974SQ200780052036
公開日2010年3月10日 申請日期2007年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月5日
發(fā)明者Y·顏 申請人:諾格倫公司