CN101707947A - 车辆悬架的脚点调节机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆悬架的脚点调节机构，并且特别是应用于滚动补偿和颠簸补偿以及水平补偿。在这种车辆悬架的脚点调节机构中，一具有弹簧纵轴线的车辆弹簧固定在两个弹簧容纳部(2，3)之间，并且至少一个弹簧容纳部在弹簧纵轴线的方向上能够通过杆状的、在两个末端上铰接地支承的耦合元件(7)调节。

Description

车辆悬架的脚点调节机构
技术领域
本发明涉及一种车辆悬架(Fahrzeugfederungen)的脚点调节机构(Fuβpunktverstellung)，并且特别是应用于滚动补偿和颠簸补偿以及水平补偿。
背景技术
在DE 101 01 694 C5中已知的一种车辆弹簧，其具有一个弹簧支座，该弹簧支座用于支承一个张紧在两个弹簧部件之间的螺旋弹簧；和一个振荡减震器，该振荡减震器包括一个减震器管和一个被连在车辆上的活塞杆。在此，一部分活塞杆和/或一部分减震器管被设置在螺旋弹簧的内部，并且至少一个弹簧座圈可借助于一个驱动组件轴向调节，该驱动组件包括电动机和传动装置。在此，电动机是作为环形电动机构建的，包括一个外置的定子和一个内置的转子。该转子在其内侧支承一个滑行螺母，该滑行螺母在轴向上调节在外部作为丝杆的并且与弹簧座圈连接的弹簧座圈支座。弹簧座圈支座具有一设有一个中心孔的底部，弹簧座圈支承在该底部上。因此提供一个用于车辆车身的位置调节的电动机械设备，因为在每个弹簧腿上能够实现一个自动的高度调节，并且车辆在急转弯行驶、刹车或者加速行驶时移入水平方向(水平化)。
在DE 102 55 764 B3中阐述了一种车辆底盘，包括一个弹簧支座和一个振荡减震器，该弹簧支座用于支承一个张紧在两个弹簧座圈之间的螺旋弹簧。同样地，在此活塞杆和/或减震器管的一部分被设置在螺旋弹簧的内部。至少一个弹簧座圈可借助于驱动组件(其以由环形电动机和一个丝杆以及螺纹螺钉构成的传动装置的形式)轴向调节。至少一部分丝杆一方面径向设于螺旋弹簧的内部，并且另一方面设置在环形电动机的径向延伸的区域中。
在DE 10 2006 056 632 A1中已知的用于弹簧脚点调节的另一解决方案。按照这种方案，支承弹簧的支承点以及横向稳定装置的末端可单独调节。在此，支承弹簧的支承点借助于致动器单独地调节。但是致动器的结构构造不可从此文献中得出。
已知的系统具有一个尺寸过大且复杂的结构，并且在调节状态中不具有自锁。
发明内容
本发明的目的是，开发一种用于车辆悬架的脚点调节机构，该脚点调节机构可以特别是应用于滚动补偿和颠簸补偿以及水平补偿，在小构造空间中具有简单的结构，在调节状态中性能可靠地自锁，以及能源高效地工作，并且在通过增加的弹力实现高度调节时恒定地保持或者降低所必需的扭矩。
该目的通过独立权利要求的特征部分的特征实现，在从属权利要求中给出有利的构造。
在按照本发明的用于车辆悬架的脚点调节机构中，一具有弹簧纵轴线的车辆弹簧固定在两个弹簧容纳部之间，并且至少一个弹簧容纳部在弹簧纵轴线的方向上能够通过杆状的、在两个末端上铰接地支承的耦合元件调节。
在此，杆状的耦合元件具有一空间角度位置并且以其第一末端通过第一固定元件与弹簧容纳部处于作用连接并且以其第二末端支承在第二固定元件上，并且弹簧容纳部能够通过第一固定元件和第二固定元件之间的相对转动在弹簧的纵轴线方向上调节。
在此，转动运动的引入可以例如借助于蜗轮蜗杆传动机构进行。
优选第一固定元件或者第二固定元件可轴向移动地且抗转动地支承，并且相应另外的固定元件轴向固定地且可转动地支承。
除上述实施形式之外可能的是，第一固定元件以一个内部元件和一个外部元件的形式构成为两部分的。在这种情况下，第一组耦合元件以其第一末端支承在内部元件上，并且第二组耦合元件以第一末端支承在外部元件上。第一组耦合元件以及第二组耦合元件的第二末端在第二固定元件上支承在相同或者不同的节圆上。
替代地，第二固定元件也可以以一个内部元件和一个外部元件的形式构成为两部分的，其中类似地实现耦合元件的固定。
在这两种情况中，外部元件和内部元件可彼此相对地转动，并且一个固定元件可轴向移动地且可转动运动地支承，并且另外的固定元件是轴向固定的，从而与两件式的固定元件相对置的固定元件在内部元件和外部元件之间相对转动时在弹簧纵轴线的方向上执行往复运动。
第一组耦合元件的与内部元件相对置的末端优选与第二组耦合元件的与外部元件相对置的末端相比设置在较小的节圆上。
特别是，内部元件和外部元件构成在中心设置的环，其中优选内部元件和外部元件借助于蜗轮蜗杆传动机构可彼此相对转动。
在此例如内部元件和外部元件借助于设置在它们之间的齿轮可彼此相对地转动，该齿轮嵌入内环的外齿部和外环的内齿部中。
该齿轮可以也特别是借助于蜗轮蜗杆传动机构驱动。
耦合元件以有利的方式在两个末端上活球接头式地支承在第一和第二固定元件上。
弹簧容纳部优选作为盆状的弹簧座圈的形式构成，并且耦合元件至少部分地设置在弹簧的内部空间中。该弹簧特别是螺旋弹簧。
通过本发明，完成一种全新一代的电动机械的脚点调节机构。脚点调节机构第一次通过在两个末端上铰接支承的耦合元件实现，其中，一个与弹簧的最下点容纳部(弹簧座圈)相连的固定元件用于反作用力的传递，该反作用力通过其它固定元件和耦合元件被导入。
这实现了车辆弹簧机构的更小、更轻、更灵活且在此更坚固的结构，并且保障了可靠的功能性。
当第一和第二固定元件之间相对转动运动时，被固定在第一和第二固定元件上的耦合元件改变它的空间角度位置，因此产生一个往复运动，并且弹簧的最下点被调节。此外，因此能够实现弹力的改变。
与常规系统相比，这种新型解决方案的反应时间和开关时间同样被改良.通过这种新型调节可能性，每个弹簧腿快速和有效地补偿在行驶中出现的车辆的滚动和颠簸运动(车身运动).此外，车辆的车身位置是可调节的，例如当车辆负载大时.随后通过弹簧脚点调节机构，车辆的车身可以与负载无关地被保持在所希望的位置中.
附图说明
下面借助于实施例和附图详细解释本发明。附图中：
图1用于车辆的脚点调节机构，其中第一固定元件可轴向移动并且抗扭地支承，并且与一个螺旋弹簧的盆状弹簧座圈耦合，并且第二固定元件可通过一个蜗轮蜗杆传动机构驱动，其中在第一和第二固定元件之间设置耦合元件；
图2a和2b用于车辆的脚点调节机构，其中第一固定元件可轴向移动并且可转动地支承，并且与一个螺旋弹簧的盆状弹簧座圈耦合，并且第二固定元件具有一个内部元件和一个外部元件，并且设有两组耦合元件，这些耦合元件分别在第一末端上支承在第一固定元件中，其中第一组耦合元件以其第二末端活球接头式地支承在第二固定元件的内部元件上，并且第二组耦合元件以其第二末端活球接头式地支承在第二固定元件的外部元件上。
具体实施方式
图1简示出车辆底盘的弹簧1的脚点调节机构。在此，设置一个螺旋弹簧形式的弹簧1。该螺旋弹簧通过每个末端支承在一个弹簧座圈2、3上。减震器4安置在弹簧1(螺旋弹簧)内部的中心，该减震器包括活塞杆5。减震器4在它的未被示出的其它末端上被固定在车轮悬架上。第一固定元件6可轴向移动地且抗扭地支承，并且与弹簧1(螺旋弹簧)的盆状弹簧座圈2耦合，并且第二固定元件8可通过一个蜗轮蜗杆传动机构10驱动，其中耦合元件7被设置在第一和第二固定元件6、8之间。置于上方的弹簧座圈2是盆状的。第一固定元件6构成盆的底部。在第一固定元件6中为耦合元件7的第一球形末端7.1设有支座6.1。耦合元件7的第二球形末端7.2在第二固定元件8中活球接头式地支承在支座8.1中。耦合元件7具有一空间角度位置。
第一固定元件6借助于纵向齿部9可轴向移动地且抗扭地支承在包围活塞杆5的导向元件5.1上。第二固定元件8通过一个蜗轮蜗杆传动机构10可转动地且轴向固定地支承。
如借助于蜗轮蜗杆传动机构10产生第二固定元件8的转动运动，则耦合元件7的空间角度位置(倾斜角α)被改变，并且通过纵向齿部9导致第一固定元件6的往复运动，并且因此导致上方的弹簧座圈2的一个往复运动。在耦合元件7的倾斜角α变小时向上执行弹簧座圈2的往复运动。在耦合元件7的倾斜角α变大时弹簧座圈2向下运动。
在此有利的是，需要的转动力随着增大的弹力而降低。
在按照图1的实施例中设置四个耦合杆。也可以各按照应用情况使用更少(至少一个)或者更多的耦合元件。
在图2a的从上方的三维视图和在图2b中从下方的三维视图中示出车辆的脚点调节机构，其中与图1不同的是，第一固定元件6可轴向移动地并且可转动地支承。如在图1中，第一固定元件6与弹簧1(螺旋弹簧)的在此位于上方的盆状的弹簧座圈2耦合。
同样与图1不同的是，第二固定元件8具有一个内部元件8a和一个外部元件8b.这两个元件8a、8b同心地且轴向固定地以及可转动地被固定在活塞5的活塞杆5上.设置两组耦合元件7a、7b，它们分别在其第一末端7.1上支承在第一固定元件6上.第一组耦合元件7a以这些耦合元件7a的第二末端活球接头式地支承在内部元件8a上，并且第二组耦合元件7b以这些耦合元件7b的第二末端7.2活球接头式地支承在第二固定元件8的外部元件8b上.第二固定元件8的内部元件8a和外部元件8b可借助于一个设置在它们之间的齿轮11彼此相对地旋转.另外该齿轮11嵌接到内环(内部元件8a)的未详细绘出的外齿部和外环(外部元件8b)的内齿部中.齿轮11的驱动可以例如通过未示出的蜗轮蜗杆传动机构进行.
第一组耦合元件7a具有与第二组耦合元件7b相反的倾斜方向。如果内部元件8a和外部元件8b借助于齿轮11彼此相对转动，则耦合元件7a、7b的倾斜角减小或者增大。反作用力被传递到第一固定元件6上并且因此被传递到弹簧座圈2上，因此弹簧座圈2执行往复运动或者转动运动。因此在弹簧座圈2和弹簧1之间设有一个球形支座12。在这个实施形式中，在每一组中使用四个耦合元件7a、7b，它们分别交替地设置。也可以应用更少或者更多耦合元件。
与按照图1的实施方案相比，按照图2的实施形式只需要一半的扭矩。
不仅在按照图1的实施方案中而且在按照图2a/2b的实施方案中活塞杆5和第二固定元件8固定在车身上，然而应当确保第二固定元件8的可转动性。下方的弹簧座圈3被固定在减震器4的未被示出的减震器管上。

Claims (15)

1.用于车辆悬架的脚点调节机构，一具有弹簧纵轴线的车辆弹簧固定在两个弹簧容纳部之间，并且至少一个弹簧容纳部在弹簧纵轴线的方向上能够通过杆状的耦合元件调节，所述耦合元件在两个末端上铰接地支承。
2.如权利要求1所述的脚点调节机构，其特征在于，杆状的耦合元件具有空间角度位置并且以其第一末端通过第一固定元件与弹簧容纳部处于作用连接并且以其第二末端支承在第二固定元件上，并且弹簧容纳部能够通过第一固定元件和第二固定元件之间的相对转动在弹簧的纵轴线方向上调节。
3.如权利要求1或2所述的脚点调节机构，其特征在于，相对转动的引入借助于蜗轮蜗杆传动机构实现。
4.如权利要求1到4之一所述的脚点调节机构，其特征在于，第一固定元件或者第二固定元件可轴向移动地且抗转动地支承，并且相应另外的固定元件轴向固定地且可转动地支承。
5.如权利要求1到4之一所述的脚点调节机构，其特征在于，第一固定元件以一个内部元件和一个外部元件的形式构成为两部分的，并且第一组耦合元件以其第一末端支承在内部元件上，并且第二组耦合元件以其第一末端支承在外部元件上，并且第一组耦合元件以及第二组耦合元件的第二末端在第二固定元件上支承在相同或者不同的节圆上。
6.如权利要求1到4之一所述的脚点调节机构，其特征在于，第二固定元件以一个内部元件和一个外部元件的形式构成为两部分的，并且第一组耦合元件以其第二末端支承在内部元件上，并且第二组耦合元件以其第二末端支承在外部元件上，并且第一组耦合元件和第二组耦合元件的第一末端在第一固定元件上支承在相同或者不同的节圆上。
7.如权利要求5或6所述的脚点调节机构，其特征在于，外部元件和内部元件能够彼此相对地转动，并且一个固定元件可轴向移动地且可转动运动地支承，并且另外的固定元件是轴向固定的，从而与所述两部分的固定元件相对置的固定元件在内部元件和外部元件之间相对转动时在弹簧纵轴线的方向上执行往复运动。
8.如权利要求5到7之一所述的脚点调节机构，其特征在于，第一组耦合元件的与内部元件相对置的末端与第二组耦合元件的与外部元件相对置的末端相比设置在较小的节圆上。
9.如权利要求5到8之一所述的脚点调节机构，其特征在于，内部元件和外部元件构成位于中心的环。
10.如权利要求5到9之一所述的脚点调节机构，其特征在于，内部元件和外部元件借助于蜗轮蜗杆传动机构能够彼此相对地转动。
11.如权利要求5到10之一所述的脚点调节机构，其特征在于，内部元件和外部元件借助于设置在内部元件和外部元件之间的齿轮(小齿轮)能够彼此相对转动，该齿轮嵌入内环的外齿部和外环的内齿部中。
12.如权利要求5到11之一所述的脚点调节机构，其特征在于，齿轮能够借助于一蜗轮蜗杆传动机构驱动。
13.如权利要求1到12之一所述的脚点调节机构，其特征在于，耦合元件在两个末端上活球接头式地支承。
14.如权利要求1到13之一所述的脚点调节机构，其特征在于，弹簧容纳部以盆状的弹簧座圈的形式构成，并且耦合元件至少部分地设置在弹簧的内部空间中.
15.如权利要求1到14之一所述的脚点调节机构，其特征在于，弹簧是螺旋弹簧。
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