CN101309827B - 用于车辆的车桥提升装置以及装配有该装置的车轮悬架 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于车辆的车桥提升装置以及装配有该装置的车轮悬架，该车桥提升装置包括支撑元件、提升元件和杠杆元件；该支撑元件与该杠杆元件可通过该提升元件相互连接，使得当驱动该提升元件时，该支撑元件支撑在该车辆的框架元件上，并且该杠杆元件在该车辆的车桥控制臂上施加优选为垂直的力以提升该车桥控制臂；并且该杠杆元件基本上以固定的方式安装，使得可以相对于该车桥控制臂和/或该框架元件的远端旋转或枢转；并且该支撑元件可旋转或可枢转地支撑在该杠杆元件上。

Description

用于车辆的车桥提升装置以及装配有该装置的车轮悬架

技术领域

本发明涉及用于车辆、特别是用于带有气动悬架的车桥的车桥提升装置，以及用于车辆、特别是用于多用途车辆的车轮悬架。

背景技术

在现有技术中已知这种车桥提升装置。这些车桥提升装置设计成通过两根平行导向或纵向控制臂支撑要被提升的车桥，每根导向控制臂优选被气动地悬吊在车辆底盘上，并且还通过铰接轴可枢转地安装或支撑在车身上。车桥提升装置通常设置在每根导向控制臂上，导向控制臂又可以通过连接元件设置在两根纵向控制臂之间的中心位置。例如，DE 20317350U1公开了一种可通过简单地将其支撑在支承座上从而得到改进的车桥提升装置。这种车桥提升装置具有提升元件，该提升元件位于支撑装置上并支撑或连接在该位置的框架上。当驱动提升元件时，提升元件的一部分对导向控制臂施压并使其运动。

然而，这种装置的问题是，由于既不可能存在也不需要大尺寸的车桥提升装置，所以它们只能够提升一定重量以内的车桥。

发明内容

根据前文所述，本发明的目的是提供一种用于车辆、特别是用于带有气动悬架的车桥的车桥提升装置，以及一种用于车辆、特别是用于多用途车辆的车轮悬架，借助于它可以更有效地提升车桥。

上述目的通过如下所述的用于车辆、特别是用于带有气动悬架的车桥的车桥提升装置，以及如下所述的用于车辆、特别是用于多用途车辆的车轮悬架实现。下文也对优选实施例进行了详细说明。

根据本发明，提供一种用于车辆、特别是用于带有气动悬架的车桥的车桥提升装置，所述车桥提升装置包括支撑元件、提升元件和杠杆元件；所述支撑元件与所述杠杆元件可通过所述提升元件相互连接，使得当驱动所述提升元件时，所述支撑元件支撑在所述车辆的框架元件上，并且所述杠杆元件在所述车辆的车桥控制臂上施加优选为垂直的力以提升所述车桥控制臂；并且所述杠杆元件基本上以固定的方式安装，使得可以相对于所述车桥控制臂和/或所述框架元件的远端旋转或枢转；并且所述支撑元件可旋转或可枢转地支撑在所述杠杆元件上。

所述车桥提升装置优选设计成可以改进安装在车桥上，即在基本上不修改现有系统的情况下设置在现有系统上。因此，车桥提升装置优选具有模块化设计，即独立于特定车辆构件的设计。杠杆元件基本上以固定的方式安装，使得可以相对于车桥控制臂和/或框架元件的远端旋转或枢转。换句话说，所述杠杆元件优选安装在所述框架元件上，使得可以通过轴旋转或枢转。有利的是，所述轴与车桥控制臂的转动轴重合，所述车桥控制臂通过此轴可旋转或可枢转地安装在框架元件上。因此，车桥控制臂与杠杆元件可以通过相同的轴固定安装在框架元件上。然而，应当理解，杠杆元件的轴与车桥控制臂的轴也可以位于不同的位置，也就是与框架元件间隔一定距离。支撑元件可旋转或可枢转地安装在杠杆元件上。因此，支撑元件仅仅通过一根旋转轴或转动轴与杠杆元件连接，从而支撑元件可以相对于杠杆元件枢转。有利的是，支撑元件在一个方向上的转动或旋转由提升元件限制。支撑元件在另一个方向上的转动或旋转由其间接止动于车辆的框架元件上限制(也就是说，由至少一根杠杆构件限制，其中所述杠杆构件在中间，即它们之间，连接或支撑)或直接止动于所述框架元件上限制。结果，支撑元件与杠杆元件可以通过提升元件相互连接，使得在驱动提升元件时，支撑元件趋于朝背向所述杠杆元件的方向转动并且趋于支撑在车辆的框架元件上。支撑元件在该方向上的进一步基本运动被其支撑于框架元件上而阻挡，使得提升元件产生的运动基本上由杠杆元件独立实现。结果，杠杆元件在车辆的车桥控制臂上施加优选为垂直的力以提升车桥控制臂。应当理解，可以设计杠杆元件的几何形状，或者支撑元件和/或提升元件的几何形状或定位，使得杠杆元件在车桥控制臂上施加垂直的力或其他指定方向的力。鉴于支撑元件以固定而又可旋转的方式独立地支撑在杠杆元件上，这将会产生支撑元件相对于框架元件的基本上浮动的悬架，因为只要不驱动提升元件，杠杆元件在触及框架元件上的止动件之前基本上可以自由活动。换句话说，在驱动提升元件过程中，支撑元件相对于杠杆元件的旋转和杠杆元件围绕其在框架元件上的支承点的旋转会导致支撑元件的各个区域相对 于框架元件的位置变化。

支撑元件优选具有支撑元件支承部，所述支撑元件借助于支撑元件支承部并通过第一杠杆元件支承部可旋转或可枢转地安装在杠杆元件上。支撑元件与杠杆元件之间通过支撑元件支承部(即，第一杠杆元件支承部)的连接可以例如借助于穿过所述支撑元件和所述杠杆元件的杆或轴来实现。可选择地，可以提供杠杆元件与支撑元件之间的任何其他连接，只要这种连接允许杠杆元件与支撑元件之间的旋转或转动即可。

支撑元件优选具有支撑元件止动部，所述支撑元件止动部可以与车辆的框架元件接触以被其支撑。有利的是，设置支撑元件止动部使得当力通过提升元件施加在支撑元件上时，实现所述支撑元件止动部在框架元件上的支撑。这种力使所述支撑元件转动到所述支撑元件通过支撑元件止动部基本上开始与框架元件接触、并因此支撑在框架元件上的点。支撑元件止动部可以具有任何指定的结构，但有利的是设计成确保和/或允许支撑元件止动部在框架元件上的相对运动。所述运动可能是滑动或滚动运动。

杠杆元件还优选具有第二杠杆元件支承部，杠杆元件借助于所述第二杠杆元件支承部与车桥控制臂和/或框架元件的远端连接。因此，杠杆元件可以通过第二杠杆元件支承部以可旋转或可枢转的方式直接连接车桥控制臂，这种连接优选在车桥控制臂的远端实现。可选择地，杠杆元件同样可以通过第二杠杆元件支承部可旋转或可枢转地安装在独立于车桥控制臂的框架元件上。在一个优选实施例中，还可以通过共同的轴使杠杆元件与车桥控制臂固定在框架元件上。

第一杠杆元件支承部与第二杠杆元件支承部优选相互间隔一定距离。换句话说，第一杠杆元件支承部的旋转轴与第二杠杆元件支承部的旋转轴不同。第一杠杆元件支承部与第二杠杆元件支承部的这种结构，确保在驱动提升元件从而使支撑元件与杠杆元件相对运动时，第一杠杆元件支承部相对于第二杠杆元件支承部旋转，并因此改变其位置。第一杠杆元件支承部的位置变化使支撑元件支承部移动，从而改变所述支撑元件支承部与所述支撑元件止动部之间的杠杆。这样获得了在车桥控制臂上产生动力推进的放大或伺服效果。在这种方式中，支撑元件支撑在 与杠杆元件的第二杠杆元件支承部间隔一定距离的部位(支撑元件支承部或第一杠杆元件支承部)，并且所述支撑元件通过在所述支撑元件止动部上的支撑产生额外的杠杆作用，从而施加额外的力来提升车桥。

另外，有利的是，第二杠杆元件支承部位于杠杆元件的第一杠杆元件支承部与止动部之间，第二杠杆元件支承部可以与车桥控制臂接触。这确保在驱动提升元件时的有利的动力推进(伺服效果)。

有利的是，提升元件具有第一和第二操作端，第一操作端被支撑元件固持，并且第二操作端与杠杆元件的第二止动部接触或者可以使其与所述第二止动部接触。应当理解，第二操作端连接在杠杆元件的第二止动部上；也就是说，第二操作端固定地安装在杠杆元件上。驱动提升元件，从而使与提升元件的第一操作端(即，与之相邻的支撑元件部分)间隔一定距离的杠杆元件的第二止动部移动，并且被支撑元件支承部(即，第一杠杆元件支承部)所支撑的杠杆元件和支撑元件相互背向地旋转。驱动提升元件，从而在支撑元件安装杠杆元件的部位与杠杆元件的第二止动部之间引起相反方向的相对运动。

提升元件还优选设计成气动波纹管和/或膜片气缸。提升元件也可以为任何其他指定的，优选为机械的装置，在所述装置的两个部位上可以提供基本上相反的运动。

有利的是，支撑元件止动部设计成在驱动提升元件时所述支撑元件止动部沿着框架元件的滚动或滑动部滚动或滑动。

有利的是，支撑元件止动部设计成滚动元件，优选为辊子。因此，在驱动提升元件的过程中，在支撑元件止动部与框架元件或其滚动或滑动部之间产生非常小的摩擦，从而车桥提升装置具有非常高的效率。应当理解，支撑元件止动部同样可以设计成滑动元件或滑动部，以便在驱动提升元件的过程中允许所述支撑元件止动部沿着框架元件的相应部位滑动。为此，优选提供可滑动材料的接合部。

有利的是，支撑元件止动部大致上具有渐开线的几何形状，支撑元件止动部设计成在驱动提升元件时所述支撑元件止动部在框架元件的对应设计的滚动区域上滚动。渐开线可以具有在齿轮技术中已知的几何(表 面)形状。这种渐开线接触的优点是，在启动或驱动提升元件的过程中，接触面一直处于接触状态并且在这些接触点上具有几乎相同的速度，因此在接触点的元件之间没有相对运动，从而基本上确保力的低摩擦传递。

杠杆元件优选设计成第一杠杆元件支承部、第一止动部和第二止动部大致上形成三角形结构，并且第二杠杆元件支承部优选位于大致上沿着在第一杠杆元件支承部与第一止动部之间延伸的侧面部位的位置。因此，从车桥方向上看，杠杆元件大致上呈三角形。换句话说，“第一杠杆元件支承部”、“第一止动部”和“第二止动部”限定了三角形。在这种结构中，优选沿着在第一止动部与第一杠杆元件支承部之间延伸的直线设置第二杠杆元件支承部，因此，在第一杠杆元件支承部与第一止动部之间设置第二杠杆元件支承部，以产生伺服效果。对于车桥提升装置来说，杠杆元件的这种设计获得了有效的伺服效果，并且通过对杠杆元件的几何结构(三角形尺寸)进行相应调节，车桥提升装置可以更改为车桥的各种空间形态。

另外，根据本发明，提供一种装配有车桥提升装置的用于车辆、特别是用于多用途车辆的车轮悬架，所述车轮悬架包括：车桥控制臂，所述车桥控制臂支撑车桥的至少一个轴管，并且所述车桥控制臂的至少一端可转动或可枢转地支撑在所述车辆的框架元件上；以及支撑元件、提升元件和杠杆元件，其中所述支撑元件与所述杠杆元件可通过所述提升元件相互连接，使得当驱动所述提升元件时，所述支撑元件支撑在所述车辆的框架元件上，并且所述杠杆元件在所述车辆的车桥控制臂上施加优选为垂直的力以提升所述车桥控制臂；并且所述杠杆元件基本上以固定的方式安装，使得可以相对于所述车桥控制臂和/或所述框架元件的端部旋转或枢转；并且所述支撑元件可旋转或可枢转地支撑在所述杠杆元件上。

所述车桥提升装置优选设计成可以改进安装在车桥或车桥控制臂上，即在基本上不修改现有系统的情况下设置在现有系统上。因此，车桥提升装置优选具有模块化设计，即独立于特定车辆构件的设计。杠杆元件基本上以固定的方式安装，使得可以相对于车桥控制臂和/或框架元件的远端旋转或枢转。换句话说，所述杠杆元件优选安装在框架元件上，使得可以通过轴旋转或枢转。有利的是，所述轴与车桥控制臂的转动轴重合，所述车桥控制臂通过此轴可旋转或可枢转地安装在框架元件上。因此，车桥控制臂与杠杆元件可以通过相同的轴固定安装在框架元件上。然而，应当理解，杠杆元件的轴与车桥控制臂的轴也可以位于不同的位置，也就是与框架元件间隔一定距离。支撑元件可旋转或可枢转地安装在杠杆元件上。因此，支撑元件仅仅通过一根旋转轴或转动轴与杠杆元件连接，从而支撑元件可以相对于杠杆元件枢转。有利的是，支撑元件在一个方向上的转动或旋转由提升元件限制。支撑元件在另一个方向上的转动或旋转由其止动于车辆的框架元件上限制。结果，支撑元件与杠杆元件可以通过提升元件相互连接，使得在驱动提升元件时，支撑元件趋于朝背向杠杆元件的方向转动并且趋于支撑在车辆框架元件上。支撑元件在该方向上的进一步基本运动被其支撑于框架元件上而阻挡，使得提升元件产生的运动基本上由杠杆元件独立实现。结果，杠杆元件在车辆的车桥控制臂上施加优选为垂直的力以便提升车桥控制臂。应当理解，可以设计杠杆元件的几何形状，或者支撑元件和/或提升元件的几何形状或定位，使得杠杆元件可以在车桥控制臂上施加垂直的力或其他指定方向的力。鉴于支撑元件以固定而又可旋转的方式独立地支撑在杠杆元件上，这将会产生支撑元件相对于框架元件的基本上浮动的悬架，因为只要不驱动提升元件，杠杆元件在触及框架元件上的止动件之前基本上可以自由活动。换句话说，在驱动提升元件过程中，支撑元件相对于杠杆元件的旋转和杠杆元件围绕其在框架元件上的支承点的旋转会导致支撑元件的各个区域相对于框架元件的位置变化。

应当理解，本发明的车桥提升装置的所有其他特征和优点同样可以应用于本发明的车轮悬架，因此所述车桥提升装置可以结合到本发明的车轮悬架中。

附图说明

下面，参考一个优选实施例的附图，以举例的方式描述本发明的其他优点和特征。附图如下：

图1显示了本发明车桥提升装置的优选实施例的示意性侧视图；

图2显示了本发明车桥提升装置的另一个优选实施例的示意性侧视 图；

图3显示了本发明车桥提升装置的另一个优选实施例的示意性侧视图；以及

图4显示了本发明车桥提升装置的另一个优选实施例的示意性侧视图。

具体实施方式

图1所示的本发明车桥提升装置的实施例包括支撑元件2、提升元件4和杠杆元件6。

支撑元件2通过支撑元件支承部8安装在杠杆元件6的第一杠杆元件支承部10上。支撑元件支承部8与第一杠杆元件支承部10之间的连接设计成允许杠杆元件6与支撑元件2之间转动或旋转。支撑元件2还具有支撑元件止动部12，支撑在车辆的框架元件16上的相应滚动或滑动部14接触或能够接触支撑元件止动部12。支撑元件止动部12与滚动或滑动部14可以依靠其几何形状配合，从而在支撑元件2运动时产生最小可能的摩擦阻力。

除了第一杠杆元件支承部10以外，杠杆元件6还具有第二杠杆元件支承部18，车辆的杠杆元件6连同框架元件16和/或车桥控制臂或车轮悬架控制臂或纵向控制臂20的优选远端部位可旋转或可枢转地连接或安装在该第二杠杆元件支承部上。因此，杠杆元件6能够围绕第二杠杆元件支承部18旋转。最后，杠杆元件6具有第一止动部22，该第一止动部可以与车桥控制臂20的一部分接触或接合并且与车桥控制臂20的旋转中心间隔一定距离，以使车桥控制臂20围绕其转动轴旋转。力经过第一止动部22传递到车桥控制臂20，然后经过提升元件4传递到杠杆元件6的第二止动部24，因此在驱动提升元件4时，杠杆元件6的第二止动部24可以与提升元件4接触或接合。

提升元件4具有第一操作端26和第二操作端28。提升元件4的第一操作端26被支撑元件2固持。换句话说，提升元件4固定地连接在支撑元件2上。第二操作端28可以与杠杆元件6的第二止动部24接触。然而，提升元件4的第二操作端28也可以与杠杆元件6的第二止动部24持续接触或者固定地连接在该第二止动部上。当驱动提升元件4时，第一操作端26与第二操作端28相互间隔一定距离。这使得支撑元件2与杠杆元件6相互背向地旋转，也就是围绕共同支承部在相反方向上旋转，该共同支承部为支撑元件支承部8和第一杠杆元件支承部10。于是，使得支撑元件2的支撑元件止动部12与框架元件6或者其滚动或滑动部14接触，以吸收作用在支撑元件2上的力。由于支撑元件止动部12止动于框架元件16上，所以当进一步驱动提升元件时，力或运动经过杠杆元件6的第一止动部22传递到车桥控制臂20，从而将其提升。由于第一杠杆元件支承部10与第二杠杆元件支承部18之间的距离，杠杆元件6的旋转导致第一杠杆元件支承部10的位置变化，从而改变杠杆作用，有利的是提供动力推进效果或伺服效果。在这种方式中，有利的是可以提供一种紧凑设计的车桥提升装置，该车桥提升装置能够施加较大的力从而提升较重的车桥，也就是说，借助于该车桥提升装置，小尺寸和/或小功率的提升元件可以用来达到相同的提升功率。

支撑元件止动部12与滚动或滑动部14之间的接触部位可以具有多种几何形状的实施例。因此，例如，如图2所示，滚动/滑动部14和/或支撑元件止动部12大致上具有渐开线的几何形状，从而在支撑元件2运动过程中可以使两个表面相对于彼此滚动。这确保很少或没有摩擦阻力。应当理解，如图所示，一方面，可以只有滚动/滑动部14大致上具有渐开线的几何形状；另一方面，可选择或者可补充的是，支撑元件止动部12至少在适当位置上也可以大致上具有渐开线的几何形状。在这种方式中，车桥提升装置的效率将增加几倍。

如图3所示的本发明车桥提升装置的另一个实施例，支撑元件止动部12可以大致上具有板状设计，因此，滚动/滑动部14设计成滚动元件，例如辊子或滚筒，从而在支撑元件2运动过程中可以基本上无摩擦阻力地滚动。

图4显示了本发明车桥提升装置的实施例，在该实施例中，支撑元件2通过杠杆构件30间接地支撑在车辆的框架元件16上。这基本上产生了肘节杠杆的结构。杠杆构件30通过第一杠杆构件支承部32与支撑元件2铰接地或可枢转或可旋转地连接。第一杠杆构件支承部32安装在 支撑元件2上，有利的是该第一杠杆构件支承部与支撑元件支承部8和支撑元件2上安装提升元件4的部位间隔一定距离。支撑元件支承部8、支撑元件2上的第一杠杆构件支承部32和支撑元件2上安装提升元件4的部位优选大致上形成几何三角形结构。另外，杠杆构件30通过第二杠杆构件支承部34以铰接或可枢转或可旋转的方式安装在车辆的框架元件16上。当驱动提升元件4并且杠杆构件30使支撑元件2和杠杆元件6相应运动或旋转时，这提高了伺服效果，从而增加车桥提升装置的效率。

附图标记列表

2  支撑元件

4  提升元件

6  杠杆元件

8  支撑元件支承部

10 第一杠杆元件支承部

12 支撑元件止动部

14 滚动或滑动部

16 框架元件

18 第二杠杆元件支承部

20 车桥控制臂

22 第一止动部

24 第二止动部

26 第一操作端

28 第二操作端

30 杠杆构件

32 第一杠杆构件支承部

34 第二杠杆构件支承部

Claims (15)

1.一种用于车辆的车桥提升装置，所述车桥提升装置包括：

支撑元件(2)、提升元件(4)和杠杆元件(6)，

所述支撑元件(2)与所述杠杆元件(6)可通过所述提升元件(4)相互连接，使得当驱动所述提升元件(4)时，所述支撑元件(2)支撑在所述车辆的框架元件(16)上，并且所述杠杆元件(6)在所述车辆的车桥控制臂(20)上施加力以提升所述车桥控制臂，并且

所述杠杆元件(6)基本上以固定的方式安装，使得可以相对于所述车桥控制臂(20)和/或所述框架元件(16)的远端旋转或枢转，并且

所述支撑元件(2)可旋转或可枢转地支撑在所述杠杆元件(6)上。

2.如权利要求1所述的车桥提升装置，其中，所述支撑元件(2)具有支撑元件支承部(8)，所述支撑元件(2)借助于所述支撑元件支承部并通过第一杠杆元件支承部(10)可旋转或可枢转地安装在所述杠杆元件(6)上。

3.如前述权利要求中任一项所述的车桥提升装置，其中，所述支撑元件(2)具有支撑元件止动部(12)，所述支撑元件止动部可以与所述车辆的框架元件(16)接触以被其支撑。

4.如权利要求1或2所述的车桥提升装置，其中，所述杠杆元件(6)具有第二杠杆元件支承部(18)，所述杠杆元件(6)借助于所述第二杠杆元件支承部与所述车桥控制臂(20)和/或所述框架元件(16)的远端连接。

5.如权利要求4所述的车桥提升装置，其中，所述第一杠杆元件支承部(10)与所述第二杠杆元件支承部(18)相互间隔一定距离。

6.如权利要求4所述的车桥提升装置，其中，所述第二杠杆元件支承部(18)位于所述杠杆元件(6)的第一杠杆元件支承部(10)与第一止动部(22)之间，所述第二杠杆元件支承部可以与所述车桥控制臂(20)接触。

7.如权利要求6所述的车桥提升装置，其中，所述提升元件(4)具有第一和第二操作端(26，28)，所述第一操作端(26)被所述支撑元件(2)固持，并且所述第二操作端(28)与所述杠杆元件(6)的第二止动部(24)接触或者可以使其与所述第二止动部接触。

8.如权利要求1或2所述的车桥提升装置，其中，所述提升元件(4)设计成气动波纹管和/或膜片气缸。

9.如权利要求3所述的车桥提升装置，其中，所述支撑元件止动部(12)设计成在驱动所述提升元件(4)时所述支撑元件止动部沿着所述框架元件(16)的滚动或滑动部(14)滚动或滑动。

10.如权利要求3所述的车桥提升装置，其中，所述支撑元件止动部(12)设计成滚动元件。

11.如权利要求3所述的车桥提升装置，其中，所述支撑元件止动部(12)具有渐开线的几何形状，所述支撑元件止动部设计成在驱动所述提升元件(4)时所述支撑元件止动部在所述框架元件(16)的对应设计的滚动区域上滚动。

12.如权利要求7所述的车桥提升装置，其中，所述第一杠杆元件(6)设计成所述第一杠杆元件支承部(10)、所述第一和所述第二止动部(22，24)形成三角形结构。

13.如权利要求12所述的车桥提升装置，其中，所述第二杠杆元件支承部(18)位于沿着在所述第一杠杆元件支承部(10)与所述第一止动部(22)之间延伸的侧面部位的位置。

14.如权利要求3所述的车桥提升装置，其中，所述支撑元件止动部(12)为辊子。

15.一种装配有车桥提升装置的用于车辆的车轮悬架，所述车轮悬架包括：

车桥控制臂(20)，所述车桥控制臂支撑车桥的至少一个轴管，并且所述车桥控制臂的至少一端可旋转或可枢转地支撑在所述车辆的框架元件(16)上；以及支撑元件(2)、提升元件(4)和杠杆元件(6)，

其中，所述支撑元件(2)与所述杠杆元件(6)可通过所述提升元件(4)相互连接，使得当驱动所述提升元件(4)时，所述支撑元件(2)支撑在所述车辆的框架元件(16)上，并且所述杠杆元件(6)在所述车辆的车桥控制臂(20)上施加力以提升所述车桥控制臂，并且，

所述杠杆元件(6)基本上以固定的方式安装，使得可以相对于所述车桥控制臂(20)和/或所述框架元件(16)的端部旋转或枢转，并且，

所述支撑元件(2)可旋转或可枢转地支撑在所述杠杆元件(6)上。

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