專利名稱：具有雙構件變速機構的控制閥的制作方法
技術領域：
01本發(fā)明涉及控制閥領域，具體地涉及具有雙構件變速機構的
控制閥。
背景技術：
02控制閥被用于多種目的?？刂崎y的一個示例應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范圍。典型地，駕駛者可利用滑動開關在多個范圍之間選擇。不幸的是，駕駛者必須操縱多個滑動開關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桿在多個位置之間選擇的控制閥的需求。

發(fā)明內容
04公開了一種用于多位置切換的具有雙構件變速^L構的控制閥。該控制閥包括具有多個端口的本體。密封桿在一端上具有通道，且配置成將該多個端口的子集以及變速桿連接在一起。密封桿以角運動的第一范圍繞第一軸線旋轉。變速桿的一端連接于密封桿的另一端。變速桿以角運動的第二范圍繞第二軸線旋轉，其中，由于該特殊的雙構件變速機構，使得角運動的第一范圍大于角運動的第二范圍。方面
05本發(fā)明的一個方面包括一種岡，該閥包括本體，具有多個形成在本體中的端口；
變速桿，連接于本體并配置成以角運動的第一范圍繞第一軸線旋轉，變速桿具有第一端；
密封桿，連接于本體并配置成以角運動的第二范圍繞第二軸線旋轉，其中角運動的第二范圍大于角運動的第一范圍，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，在該三個操作位置中的每個位置上，所述通道將該多個端口的不同子集連接在一起。
07優(yōu)選地，止動器配置成將變速桿保持在對應于密封桿的該三個操作位置的三個地點中的每個地點處。
08優(yōu)選地，該多個端口包括端口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，變速桿在三個地點之間移動，其中，第一地點對應于密封桿的第一操作位置，第二地點對應于密封桿的第二操作位置，第三地點對應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而從第一地點移動到第二地點，變速桿通過平行于第一軸線平移然后繞第一軸線旋轉而從第二地點移動到第三地點。
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，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變速桿然后沿第一方向移動變速桿，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，且當控制閥處于第一操作位置時，控制閥將端口l、 2和3連接在一起，當控制閥處于第二操作位置時，控制閥將端口2、 3和4連接在一起，當控制閥處于第三操作位置時，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為繞著一軸線的旋轉，第二方向為沿著該軸線的平移。
16本發(fā)明的另一個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動的第一范圍繞第 一軸線旋轉，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動的第二范圍繞第 二軸線旋轉，其中角運動的第二范圍大于角運動的第一范圍，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，在該三個操作位置中的每個位置上，所述通道將該多 個端口的不同子集連接在--起。
18優(yōu)選地，該方法還包括止動器配置成將變速桿保持在對應
于密封桿的該三個操作位置的三個地點中的每個地點處。
19優(yōu)選地，該方法還包括該多個端口包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地點之間移動，其中， 第一地點對應于密封桿的第一操作位置，第二地點對應于密封桿的第二操 作位置，第三地點對應于密封桿的第三操作位置，并且其中變速桿通過沿 笫一方向移動而從第一地點移動到第二地點，變速桿通過沿第二方向移動 然后沿第一方向移動而從笫二地點移動到第三地點。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，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)明的另一個方面包括一種控制閥，該控制閥包括 具有多個端口的閥體；
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動范圍，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 個位置上將該多個端口的不同子集連接在一起；和驅動部件，用于使密封器件在第一、第二和第三操作位置之間轉換， 其中，驅動部件具有比第一運動范圍小的運動范圍。


24圖1是本發(fā)明示例實施例中的控制閥100的立體圖。
25圖2a是本發(fā)明示例實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)明示例實施例中的變速桿的移動路徑的圖。
具體實施例方式
29圖1-圖2和下面的說明描述了具體示例，以教導本領域技術人 員如何制造和使用本發(fā)明的最佳模式。出于教導發(fā)明原理的目的，簡化或 省略了 一些常規(guī)方面。本領域技術人員將從這些示例中理解出落入本發(fā)明 范圍內的變形。本領域技術人員將理解，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，而只是由權利要求及其等同物限定。
30圖1是本發(fā)明示例實施例中的控制閥100的立體圖?？刂崎yIOO 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 成當通道116處于不同位置時引導在形成于本體102中的不同端口之間的 流動。變速桿104配置成將密封桿106移動到不同的地點或位置。變速桿104 繞圓柱108的圓柱軸線旋轉。密封桿106繞圓柱110的圓柱軸線旋轉。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。操作時，當變 速桿104旋轉時，圓柱形凸起112與橢圓形開口114的內表面相互作用，使 得密封桿106旋轉。調節(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)明的一個示 例實施例中，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)明的一個示例實施例中，控制閥是配置成具有三個不 同位置的三通控制閥。圖2a是本發(fā)明示例實施例中處于第一位置的控制閥 200的俯^l圖?？刂崎y200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)明的一個示例實施 例中，可使用止動器來將控制閥保持在該三個不同位置上。在本發(fā)明的另 一個示例實施例中，控制閥可以只具有兩個位置。
32在本發(fā)明的一個示例實施例中，該控制閥可用來在重型車輛的不 同變速器范圍之間轉換。很多重型車輛具有三個不同的變速器范圍，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 實施例中的變速桿的移動路徑的圖。移動路徑發(fā)生在通道336中。示出的 變速桿330處于三個不同的位置。位置1在地點332處，位置2在地點334 處，位置3在地點338處?？衫脝未芜\動將變速桿從位置1移動到位置 2。將變速桿從位置2移動到位置3需要兩步運動；必須首先向下移動變 速桿，然后變速桿可以被向右移動。圖3中所示變速桿的移動路徑是幫助 防止將閥從第一位置直接轉換到第三位置的安全特征。在本發(fā)明的一個示 例實施例中，可使用彈簧來向上(或向下)偏置變速桿。
9
權利要求
1.一種閥，包括本體(102)，具有多個形成在所述本體(102)中的端口；變速桿(104)，連接于所述本體(104)并配置成以角運動的第一范圍繞第一軸線旋轉，所述變速桿(102)具有第一端；密封桿(106)，連接于所述本體(102)并配置成以角運動的第二范圍繞第二軸線旋轉，其中角運動的第二范圍大于角運動的第一范圍，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)配置成將多個端口(SP、S、P、IS)的子集連接在一起。
2. 如權利要求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 操作位置中的每個位置上，所述通道(116)將所迷多個端口的不同 子集連接在一起。
3. 如權利要求2所述的閥，其中，止動器配置成將所述變速桿 (104)保持在對應于所述密封桿(106)的所述三個操作位置的三個地點中的每個地點處。
4. 如權利要求2所述的閥，其中，所述多個端口包括端口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. 如權利要求2所述的閥，其中，所述變速桿在三個地點之間移 動，并且其中第一地點(332 )對應于所述密封桿的第一操作位置， 第二地點(334 )對應于所述密封桿的第二操作位置，第三地點(338 ) 對應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 軸線旋轉而從所述第一地點(332 )移動到所述第二地點(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而從所述第 二地點(334 )移動到所述第三地點(338) u
6. 如權利要求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，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所述變速桿然后沿第一方向移動所述變速 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，且當所述控制閥處于第一操作位置 時，控制閥將端口l、端口2和端口3連接在一起，當所述控制閥處于 第二操作位置時，控制閥將端口2、端口 3和端口4連接在一起，當所 述控制閥處于第三操作位置時，控制閥將端口 3和端口4連接在一起。
10. 如權利要求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. 如權利要求8所述的使用控制閥的方法，其中，第一方向為繞 著一軸線的旋轉，第二方向為沿著所述軸線的平移。
12. —種制造控制閥的方法，包括 形成具有多個端口的本體(102);將變速桿(104)安裝到所述本體(102)中，該變速桿(104) 配置成以角運動的第一范圍繞第一軸線旋轉，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) 配置成以角運動的第二范圍繞第二軸線旋轉，其中角運動的第二范圍 大于角運動的第一范圍，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)配置成將多個端口的子集連接在一起。
13. 如權利要求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，并且其中在該三個操作位置中的每個位置處，所述通道(116)將所 述多個端口的不同子集連接在一起。
14. 如權利要求12所述的制造控制閥的方法，其中，止動器配置 成將所述變速桿(104)保持在對應于密封桿的所述三個操作位置的 三個地點中的每個地點處。
15. 如權利要求12所述的制造控制閥的方法，其中，所述多個端 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)在三個地點之間移動，并且其中第一地點(3")對應于密封桿的第一操作位置，第二地點(334 )對應于密封桿的第二操作位置， 第三地點(338 )對應于密封桿(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而從第一地點移動到第二地點， 所述變速桿通過沿第二方向移動然后沿第一方向移動而從第二地點 移動到第三地點。
17. 如權利要求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動范圍，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 每個位置上將所述多個端口的不同子集連接在一起；驅動部件，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換，其中，所述驅動部件具有比第一運動范圍 小的運動范圍。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種具有雙構件變速機構的控制閥(100、200)。該特殊的控制閥具有兩個桿，一個是密封桿(106、206)，另一個是變速桿(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，獲得兩個角度范圍的運動。當在變速桿上施加小的角度輸入時，將在密封桿的第二端處產(chǎn)生大的角度輸出。它將實現(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)先權日2007年3月5日
發(fā)明者Y·顏 申請人:諾格倫公司