CN102452288A - 车轮悬架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及到机动车辆的车轮悬架，其具有两个杆部件(2，3)形成的拉杆(1)。为了达到拉杆柔性的依速度的调整，方案为：第一杆部件(2)具有填充有补偿介质的补偿空间(4)，而另一杆部件即第二杆部件(3)通过其接合端(7)设置在其中。补偿空间(4)通过设置在连接元件(19)中的开关元件(17)而被连接至优选加压的介质贮存器(18)。

Description

车轮悬架
技术领域
本发明涉及到一种机动车的车轮悬架，该车轮悬架具有由两个杆部件形成的拉杆。这种车轮悬架被使用在机动车中，例如在从动轴处。
背景技术
在设计这种车轮悬架时，需要考虑到许多方面。一方面，需要在低或中等的车速下应该具有非常精确的转向感。为此目的，会需求几乎没有弹性或柔性的相对较硬的拉杆与推力杆。然而，这导致在高车速情况下转向过度响应，使得转向相对过于敏感，而这对于用户来说是不愉悦的经历。因此在高车速下如果拉杆更灵活且推力杆具有更好的弹性或柔性会更好。从而理想的车轮悬架是落在了低车速下转向的良好响应性和高车速下高稳定性之间的范围。
DE 10 2008 000 492 A1描述了车辆的车轮悬架。拉杆由包含具有集成弹簧箍圈机构的调节装置的两个元件组成。这用于通过引导拉杆的两个元件伸缩地进入彼此或从彼此中出来而改变拉杆的长度。弹簧箍圈机构由电动机驱动从而达到各种位置。此处的劣势是电动机驱动相对复杂而且为此另外需要控制系统。
发明内容
本发明的一个潜在目的是创造具有灵活可调的拉杆弹性或柔性的车轮悬架，而这种拉杆的设计和生产是简单且经济的。
根据本发明，此目的通过具有权利要求1中特征的车轮悬架实现，第一杆部件具有填充有补偿介质的补偿空间，而另一杆部件即第二杆部件通过其接合端设置在其中，补偿空间通过设置在连接元件上的开关元件连接至优选加压的介质贮存器。
优选地，补偿空间从径向截面看具有圆柱形设计，并且一端开口，第二杆部件的接合端设置具有有效的活塞表面的活塞杆。在有效活塞表面的相反面，接合端具有环形的表面。
这样，优选以第二杆部件通过其活塞杆和有效活塞面容纳在第一杆部件的补偿空间内的方式形成了有效的活塞缸体单元。
根据本发明，优选地，连接元件具有引入补偿空间的壁的管道或者优选形成为管道，上述管道被引入补偿空间的朝向接合端的有效活塞面的一边的壁中。
优选地，介质贮存器中包含加压元件从而在介质贮存器中产生可调节的或者可适应的压力水平，在一个优选实施方式中，上述加压元件具有弹簧承载的压力板。在这种情况下，压力板具有朝向开关元件的表面和位于其相反面且连接至弹簧的能量聚积边，弹簧的另一端由介质贮存器的壁支承。螺旋弹簧或膜片弹簧可用作为弹簧以论述仅一些非限制性示例。当然也可能提供其他适合的加压元件，例如，具有滑动的活塞或隔板的气压垫。
如上所述，第一杆部件具有一端开口的圆柱形的补偿空间。为了将所述空间相对于周边进行密封，有利地，可形成含有中心开口以及从径向看在垂直方向隔开的两个接触唇状部件的帽状端盖。以这种方式，在内部接触唇状部件和外部接触唇状部件之间可以形成接收空间，所述的接收空间与补偿空间的壁厚度相匹配，从而使得帽状端盖简单地被以通过活塞充分密封以及位置固定的方式设置于开口端。当然，帽状端盖也可能被拧上，为此，当然也可能提供相应的螺纹。在一个优选的实施方式中，可以采用在径向截面上看内部接触唇状部件长于外部接触唇状部件的措施。其中内部的接触唇状部件可用于活塞杆的引导，更长的长度可以改善引导-而另一方面，外部接触唇状部件的长度可被设计为足够稳固地支撑帽状端盖的长度。
上述的接合端穿过帽状端盖的中心开口。
有利地，中心开口具有两个开口区，其中第一开口区具有比相邻的第二开口区更小的直径。第一开口区从由外朝内的方向延伸从而在渐进入第二开口区时融合。当然，也可能使用倾斜的过渡取代渐进的过渡。有利地，第一开口区具有可使内表面以密封方式倚靠接合端或者其活塞杆的内径。
从而有利地，上述的帽状端盖具有双重功能。在一方面，端盖在其开口端处用作密封补偿空间且，进一步的，实现对接合端或者其活塞杆的线性引导。有利地，内部接触唇状部件相对较长，使得他们也可以用作为接合端停止器或者运动限制器。内部接触唇状部件的轴向长度因此可以匹配所需的相顺应的形状，下面将给出其进一步的详细描述。
在一个优选的实施方式中，补偿介质为流体，更具体地，为液压油。这种油是公知的。进一步的，他们具有本发明试图达到目的所合适的性能。
上述开关元件优选被设计为电磁阀。
本发明提供的优点在于车轮悬架特别简单和经济，并且，通过拉杆的长度的变化，还可以改变弹性或柔性从而适应于不同车速下的不同情况。这样允许了车轮悬架在低速下具有足够精度和良好的响应行为但是同时在高车速下不会过度响应和过于敏感。更进一步地，车轮悬架制作简单并且经济，这也是有优势的。
另一方面，介质贮存器用于容纳从补偿空间转移的补偿介质。开关元件然后被设置在补偿空间和介质贮存器之间。
有利地，上述介质贮存器通过加压元件进行加压。这优选可以通过在介质贮存器中提供弹簧承载的压力板来达到，所述压力板倾向于将补偿介质推回补偿空间。通过介质贮存器，补偿空间，加压元件以及阀之间的相互作用，拉杆的可调的弹性或者柔性可配合应用，优选地根据车辆的不同的速度而设定。然而，在所有的情况下设计是简单并且有效的。
进入补偿空间内的拉杆的接合端通过开关元件或电磁阀将所述的补偿介质转移进入介质贮存器。另一方面，介质贮存器的加压意味着补偿流体具有通过开关元件推回进入补偿空间的趋势。如果介质贮存器的加压大于拉杆接合端进入补偿空间的趋势，接合端被倒推出补偿空间，而拉杆返回原始位置。
根据本发明，有利地，活塞缸体单元(接收空间内的接合端)通过液力耦合器被连接至加压的介质贮存器。这样通过流体柱的耦合使得其可以根据开关阀是打开或关闭而改变柔性。
然而，也可以通过开关阀无级的打开与关闭进行无级调整。同时，设计位置或原始位置(即拉杆的长度)由于与转向动力学关联的原因必须要被维持。即使在没有横向力作用的情况下，将活塞杆快速保持在除了定义的设计位置之外的位置也会产生转向角不希望的持续变化。仅基于高速下转向期间的外部的横向力，根据本发明可以允许可激活的柔性。活塞杆克服弹簧压力的收缩产生期望的反转向的效果。在这一点上，优选进行开关元件的激活/停用。然而，通过在开关元件中的孔的横截面的逐步/无级变化还可以产生有利的可变减振行为。然而，开关元件为回流而应该总是略打开(即不完全的关闭)，在减小的横向力(例如，从转弯到直行的过渡)和介质贮存器中的弹簧力之间的力平衡的情形下使得杆(即拉杆)可被尽可能快地(也就是说几乎瞬时地)(优选以内部接触唇状部件定义的方式)推回进入设计位置。对于横向力不足以提供期望强度的转向时，优选调节参数的弹簧力。可锁定的油柱用作为向活塞或者活塞杆传输力的介质。
当然，本发明的主题应当独立地考虑从动/非从动前桥，优选转向齿轮布置在轮心的后方。然而，如果高速下需要拉杆在横向力下的柔性的稳定性，本发明的主题对于后桥也可行，因为低/中速时后桥由于更直接的转向响应具有刚性连接也是可行的。
在附属权利要求以及下面附图描述中揭示了本发明进一步的优选实施方式。
附图说明
图1示出了根据本发明具有两部件拉杆的车轮悬架的示意性的径向剖面。
具体实施方式
图1示出了车轮悬架的拉杆1。车轮悬架本身没有示出。拉杆1的操作以及连接是公知的，因此其细节将不在此赘述。
拉杆1由两杆部件2与3形成。在附图平面上左边的杆部件，即第一杆部件2具有补偿空间4，所述补偿空间4从径向截面上看(例如朝着图示平面的右手边)具有圆柱形的设计并且一端开口。
补偿空间4填充有补偿介质，优选是流体，更优选为液压油。为了密封该补偿空间4，提供了帽状端盖6，所述端盖将在下面进行详述。
图示平面中右手边的另一个也就是第二杆部件3的接合端，穿过帽状端盖6并进入补偿空间4。
举例来说，接合端7具有端部包含法兰9的活塞杆8，所述法兰具有有效活塞表面11以及其反面的环状表面12。活塞杆8具有比杆部件3其余部分更小的直径。
举例来说，在杆部件3上与接合端7相反的一端上设置有球窝接头13，但是未示出第一杆部分2结合的方式。
如示出的，补偿空间4被壁14包围。连接元件16，优选形成为管道，形成在壁14上。管道16可以被钻孔形成。
管道16布置在补偿空间4的开口边的相反端，开口边由帽状端盖6封闭。
与管道16连接的是开关元件17，其部分与介质贮存器18相连，出于该目的，在介质贮存器上提供连接管道19。
开关元件17可以实施为电磁阀17。
加压元件21布置在介质贮存器18中。举例来说，加压元件21具有弹簧承载的压力板22，其被固定在介质贮存器18的壁上以使得其能够通过能量聚积器23或者弹簧23在弹簧力的方向或者相反的方向(也就是在连接管道19的方向或者从后者离开的方向)上轴向移动。
当在径向剖面看时，帽状端盖6具有中心开口27和两个在竖直方向上间隔开的接触唇状部件24与26。
在描述的示意性的实施例中，在轴向上看内部接触唇状部件24长于外部接触唇状部件26。当然，也可以是接触唇状部件24和26具有相同的长度或者外部接触唇状部件长于内部接触唇状部件。可设定接触唇状部件24和26之间的间隔以使得端盖6以足够密封和位置固定的方式固定，也考虑到通过接触唇状部件24和26与补偿空间4的壁的相应边之间的接触产生的主要内部压力。帽状端盖6可以简单地被推入或者拧入第一杆部件2。其中内部接触唇状部件24可用于活塞杆8的引导，通过更长的长度来改善引导，另一方面，外部接触唇状部件26的长度可以被设置为能充分稳固地支撑帽状端盖6。
中心开口27包含具有两个通道部分28与29的通道。第一通道部分28由外向内延伸并且逐步与第二通道部分29汇合，从而通向补偿空间4的内部。相对于拉杆1的中心线X，第一通道部分28具有比第二通道部分更小的孔径。
在一个优选的实施方式中，第一通道部分28的直径与接合端7或者其活塞杆8的外圆周以即使在活塞杆8在轴向运动时也可以密封的方式配合。当然也可以提供额外的密封措施，例如密封唇状物。举例来说，在活塞杆8的外圆周和第二通道部分29的内部直径之间设有环状的间隙31。当然，帽状端盖6可以包含仅具有一条等径通道部分的中心开口，这样直径应当与活塞杆8的外圆周配合以确保密封，且如果需要也可以提供二次密封措施。
帽状端盖6可以由合适材料，例如塑料形成。
帽状端盖6可以具体形成为几个部件并合并成一个包含活塞杆8的零件。也可以首先在补偿空间4中引入活塞杆8，从而由活塞杆的自由端向活塞杆8推动帽状端盖6，然后将活塞杆8连接至第二杆部件3，例如可以通过焊接，粘接或者其他合适的连接方式。
图1示出了两个杆部件2与3的组合情况，其中，优选地，拉杆1可几乎自动地(特别是根据车辆速度)调整其柔度。
另一方面，加压的介质贮存器18用于容纳从补偿空间4转移的补偿介质。开关元件17然后被设置在补偿空间4与介质贮存器18之间。
介质贮存器18优选通过加压元件22加压。在弹簧力的作用下，压力板23倾向于将补偿介质推回进入补偿空间4中。通过介质贮存器18，补偿空间4，增压元件23和开关阀17之间的相互作用，可设定拉杆1的可调的弹性或者柔性以配合应用，优选根据车辆的不同的速度。
进入补偿空间4的接合端7，或者其有效活塞表面11通过开关元件17或者电磁阀17将补偿介质转移至介质贮存器18。另一方面，介质贮存器18的加压意味着补偿介质具有通过开关元件17推回进入补偿空间4的趋势。如果介质贮存器18的加压大于拉杆1的接合端7进入补偿空间4的趋势，接合端7被从补偿空间4推出，且拉杆返回原始/设计位置，其优选由内部接触唇状部件24定义。
内部接触唇状部件24的优势在此很明显，其轴向长度可以被形成为通过限制可能的轴向运动使得能够以定义的方式设定拉杆1的原始位置/设计位置。
优选开关元件17或者电磁阀仅可以以开/关方式切换。在此同样的，内部唇状部件24提供的运动限制尤其为有利。因此，在预定的速度下可以提供开关元件的切换。这点可以通过连接至控制单元或者车辆中已经存在的中央控制单元而实现，在控制单元中可以收集大量数据，也可以为开关元件产生合适的切换信号。基本上，由于与转向动力学相关的原因，必须维持设计位置或者原始位置，即拉杆1的长度。即使在没有横向力的作用下，将活塞杆8保持在除了定义的设计位置之外的位置也会产生转向角不希望持续变化。仅基于在高速下转向期间外部横向力，根据本发明可以允许可激活的顺应柔性。活塞杆8克服弹簧压力的回缩产生期望的反转向的效果。在这一点上，优选进行开关元件的激活/停用。然而，通过开关元件17中的孔的截面的逐步/无极的变化还可以产生有利的可变减振效果。然而，开关元件17为回流应当总是略打开的(即不是完全关闭的)，在减小的横向力(例如转弯变直行)与介质贮存器18中的弹簧力之间的力平衡的情形下使得杆(即拉杆1)可以被尽快(也就是说几乎是瞬时)地(以内部接触唇状部件24定义的方式)推回进入到设计位置。对于横向力不足以达成期望强度的转向时，优选调节参数的弹簧力。可锁定的油柱用作为至活塞或者活塞杆8传输力的介质。
当然，从图1中可以看到的压力板22和介质贮存器18之间的缝隙是被密封的或者可以被密封。

Claims (9)

1.一种机动车辆的车轮悬架，所述悬架包含由两个杆部件(2，3)形成的拉杆(1)，
其中所述第一杆部件(2)具有填充有补偿介质的补偿空间(4)，其中另一杆部件即第二杆部件(3)通过其接合端(7)设置在其中，所述补偿空间(4)通过设置在连接元件(19)处的开关元件(17)与介质贮存器(18)相连。
2.根据权利要求1所述的车轮悬架，其特征在于，所述补偿空间(4)从径向截面看具有圆柱形的设计且一端开口，所述第二杆部件(3)的所述接合端(7)包含在其端部具有效活塞面(11)的活塞杆(8)。
3.根据权利要求1或2所述的车轮悬架，其特征在于，所述连接元件(19)包含被引入所述补偿空间(4)朝向所述接合端(7)的有效活塞表面(11)一边的壁内的管道(19)。
4.根据上述任意一项权利要求的车轮悬架，其特征在于，所述介质贮存器(18)是被加压的，且优选具有加压元件(22)。
5.根据上述任意一项权利要求的车轮悬架，其特征在于，所述介质贮存器(18)包含弹簧承载的压力板(23)并以这种方式被加压。
6.根据上述任意一项权利要求的车轮悬架，其特征在于，为密封所述补偿空间(4)，所述第一杆部件(2)从径向截面看包含具有中心开口(27)以及两个有不同长度的相接触的唇状部件(24，26)的帽状端盖(6)，从径向截面看，所述内部接触唇状部件(24)长于位置相反的外部接触唇状部件(26)，所述补偿空间(4)的壁被置于两接触唇状部件(24，26)之间，且所述接合端(7)穿过所述中心开口(27)。
7.根据上述任意一项权利要求的车轮悬架，
其特征在于，帽状端盖(6)提供用于密封补偿空间(4)，所述端盖(6)从径向看包含具有两个开口区(28，29)的中心开口(27)，其中第一开口区(28)的直径小于相邻的第二开口区(29)，所述第一开口区(28)以密封的方式倚靠着所述接合端(7)的外圆周，且所述的第二开口区(29)开口朝向所述接合端(7)的环形表面(12)，所述环形表面位于有效活塞表面(11)的相反面，所述接合端(7)的所述外圆周与所述第二开口区(29)的所述内圆周之间设置有环形缝隙(31)。
8.根据上述任意一项权利要求的车轮悬架，其特征在于，所述补偿介质为流体，优选为液压油。
9.根据上述权利要求中任意一项的车轮悬架，其特征在于，所述开关元件(17)实施为电磁阀(17)。
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