CN103261708A - 液压装置、包括这种液压装置的车辆以及这种液压装置用于使布置在底盘上的驾驶室倾翻的用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压装置（1），该液压装置（1）包括缸体（2）和活塞（3），其中活塞（3）布置成能够在缸体（2）内来回移动。活塞（3）包括活塞杆（4）和活塞盘（5），所述活塞盘（5）将缸体（2）在纵向延伸方向上划分为第一室（6）和第二室（7）。活塞杆（4）的长度通过控制液压液体到各个室（6、7）的流动来控制，以当液体经由第一推动管（9）被馈送到第一室（6）中的第一入流开口（8）时延长活塞的长度，并且当液压液体经由第二回拉管（11）被馈送到第二室（8）中的第二入流开口（10）时缩回活塞杆。液压装置还设有瞬时减压设备，该瞬时减压设备响应于在特定极限之上的外力而作用成相对于所述缸体（2）伸出或缩回活塞杆（4）。液压装置可例如用作用于连接到车辆底盘的驾驶室的倾翻设备。

Description

液压装置、包括这种液压装置的车辆以及这种液压装置用于使布置在底盘上的驾驶室倾翻的用途

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的包括活塞和缸体的液压装置。该装置适于在例如卡车等的重型车辆中使用，并且可用于将车辆的底盘或车架与驾驶室连接，以实现驾驶室的倾翻或用作液压减振器。特别地，本发明适用于包括对驾驶室进行支撑的底盘的车辆，其中，在从前方发生碰撞的情况下，驾驶室将向后移位。

背景技术

为了在发生碰撞的情况下减小对驾驶员和乘客的力作用并降低车辆对外界物体的伤害性，使用了变形结构。“变形结构”是指这样一种结构：当暴露于例如由碰撞所产生的冲击时，它将在给定的载荷下变形。使用变形结构是为了使刚性结构在发生碰撞时更柔软，并且它适合用于使彼此紧固的两个元件在给定的力下分离。本发明涉及一种变形结构，该变形结构旨在使彼此紧固的两个元件在给定的力下分离。

JP0828346公开了包括变形结构的车辆的一个示例，该变形结构用在可倾翻的驾驶室中。该车辆的驾驶室由车架通过上支架支撑，该上支架紧固到驾驶室且可旋转地连接到与车架紧固的下支架。该下支架具有断裂指示部且驾驶室在碰撞期间与车架脱离，并且该驾驶室可向后移动直至支架到达止动元件。然而，该驾驶室在上支架和下支架的附接部处完全断开。WO03/101809中描述了用于可倾翻驾驶室的又一种变形结构。该文献中描述的车辆以常规的方式包括底盘和支撑在所述底盘上的驾驶室，且所述驾驶室在其下端处具有紧固到驾驶室支架的支承板。“驾驶室支架”是指支撑驾驶室的支架。该驾驶室支架布置有旋转接头。该驾驶室支架和支承板在车辆的方向上经由前刚性接头和至少一个后可变形接头相互锚固，在从前方方向发生碰撞的情况下，所述驾驶室将向后移位，同时，将发生该驾驶室支架围绕其旋转接头的旋转以及所述至少一个后可变形接头的变形。后可变形接头包括螺栓，该螺栓被紧固到所述支架并穿过布置在所述支承板的可变形区域中的通孔，其中，所述通孔的几何形状使得其在径向方向上相对于螺栓的纵向轴线成直角地将所述螺栓固定，其中所述螺栓具有头部、垫圈或螺母形式的突起，所述突起承靠所述板的所述可变形区域，以在轴向方向上将所述板固定。由于车架和驾驶室的这种总体连接构造，所期望的附接部的断开将允许驾驶室相对于车架移动，同时，刚性附接部将维持不变并避免了驾驶室与支承板的非期望的完全脱离。

虽然WO03/101809中公开的结构提供了有效的碰撞吸收功能，但仍希望有如下这种经过改进的碰撞能量吸收结构：在发生碰撞的情况下，该碰撞能量吸收结构提供了改进的能量吸收，同时仍控制驾驶室和车架结构的相对移动。

发明内容

本发明的一个目的在于提供下一种与包括液压装置的装备或机器有关的装置，在发生事故的情况下，该装置能够减小力作用（forcestress）。该装置例如可用于改进车辆中的冲击能量吸收特性，并且该装置允许在发生碰撞的情况下以受控方式进行有效的冲击能量吸收。本发明尤其适用于这样的车辆：该车辆包括可倾翻驾驶室，在驾驶室和车架之间具有可变形联接部并在驾驶室和车架之间具有另一个液压连接件，该另一个液压连接件能以简单的方式被修改以获得所期望的碰撞能量吸收特性。

上述目的可通过根据权利要求1所述的液压装置来实现，权利要求1中描述了一种液压装置。该液压装置包括缸体和至少部分地配合在该缸体中的活塞。该活塞布置成能够在缸体中来回移动，从而可以改变包括所述缸体和活塞的液压装置的总长度。该活塞包括活塞杆和活塞盘。所述活塞盘将缸体在纵向延伸方向上划分为第一室和第二室。通过分别供应和抽吸液压液体进出所述室而分别增大和减小这些室的体积，可控制活塞在缸体中的移动并因此控制该液压装置的长度。在该液压装置的情形中，所述缸体的第一室中的体积增大和第二室的相应的体积减小意味着通过推动活塞杆使得活塞的更长的部分伸出缸体而使液压装置的总长度延伸，所述第一室对应于处在超过活塞和活塞盘的远端处的空间，活塞延伸通过所述第二室，而第一室中的体积减小和第二室的相应的体积增大对应于将活塞杆拉回缸体中，使得活塞的从缸体中伸出的部分被缩短。对活塞杆的位置的控制是通过控制液压液体流入和流出所述第一室和第二室来实现的。该液压装置在第一室中布置有至少第一入流开口，液压液体可经由第一推动管流动到所述第一入流开口，并且液压液体可经由第二回拉管流动到第二室中的第二入流开口。因此，本发明的用作基本液压元件的液压装置旨在是可通过液压液体的流动控制而分别缩回和伸出的常规液压缸。除了上述液压缸的特征外，根据本发明的装置设有瞬时减压设备。该设备旨在高于特定极限的外力进行反应，用于在表明需要减压时使活塞杆或一些其他部分伸出或缩回。该减压设备例如可直接受到液压装置中的压力突变或特定压力值的影响，并因此由该压力改变或压力直接促动，以由表明该液压装置中需要瞬时减压的触发信号来促动，或受到由液压装置连接的部分的相对移动直接影响。这样的信号可由用于包括液压装置的系统的某种类型的安全系统来触发，其表明需要或希望瞬时减压，以允许活塞和缸体移动而基本不存在任何使活塞和缸体相对于彼此保持在特定位置的液压力。

在压力直接作为用于液压安全减压机构的触发功能起作用的情况中，所述压力可按期望选择。然而，该压力当然应被选择成使得该液压装置的其他部分不会在所述减压机构之前变形或断开，或被选择成低到使得减压机构将在该装置的正常使用期间被释放。

液压装置的活塞盘适于在经受特定压力或突然的压力脉冲时断裂或破裂。活塞盘的断裂将允许液压液体容易地在第一室和第二室之间流通，并且基本不存在将活塞维持在特定位置上的力。活塞可因此或多或少地相对于缸体自由移动。该设备的优点在于：液压液体不会泄漏到缸体之外。因此，对使活塞杆保持在其位置上的液压力进行了减压，并且，自由的活塞杆可容易地移动。

向液压装置提供减压机构的另一个方式是向第一推动管和/或第二回拉管提供减压设备，使得存在第一推动管和/或第二回拉管的作为管或多个管中的压力增大的直接结果的受控断开，或通过一些安全机构触发而受控地断开。因此，可控制所述管将泄露的位置，并且液压液体将在已知的位置处排放，使得液体能以合适的方式被处理。第一推动管的通过断开该管而进行的减压将允许活塞杆容易地移动到缸体中，并且，第二回拉管的相应的断开将允许活塞杆进一步以低的阻力伸出。

所述液压装置可设有位于第一推动管中和/或第二回拉管中的减压阀，以提供液压装置的减压。通过释放第一推动管的压力，所述活塞杆的缩回将存在低的阻力，即，活塞杆可容易地在进入到缸体中的方向上移动，而第二回拉管中的减压阀的激活将允许活塞杆容易地进一步伸出，而不存在或存在低的用作抵抗该伸出的液压力。显而易见，液压装置的所有上述减压机构可响应于液压装置中的压力升高或压力脉冲而被直接促动。因此，该压力升高或压力脉冲直接影响减压机构。

液压装置中的减压机构还可由表明需要瞬时减压的信号促动。促动减压机构的又一个可能的方式可以是一种机械设备，作为导致液压装置作为其一部分的结构的总构造的改变的大的力的结果，所述机械设备在液压系统的期望部分上施加力。

液压装置可形成车辆的液压系统的一部分并且例如可用作液压悬架或用作用于倾翻或提升车辆的期望部分的促动器。

液压装置可位于包括底盘和支撑在所述底盘上的驾驶室的车辆上，其中所述液压装置形成在所述驾驶室和所述底盘之间的第一连接件。在此情况中，车辆还可包括所述底盘和驾驶室之间的第二连接件，所述第二连接适于在从前方方向发生碰撞的情况下变形，以允许驾驶室相对于所述底盘在朝着底盘的后端部的方向上移动。这些连接件可被布置成使得所述第二连接件能够枢转，并且，由所述液压装置形成的所述第一连接件适于将所述驾驶室相对于所述底盘升高或降低，使得所述第一连接件和第二连接件一起形成用于驾驶室相对于所述底盘的倾翻结构。在此所述的液压装置可例如是在WO03/101809中描述的驾驶室倾翻设备的一部分，例如使用该液压装置用于以液压方式使布置在底盘上的驾驶室倾翻。

在设有包括液压减压设备的液压装置的车辆，并且该车辆设有旨在检测碰撞情况的碰撞检测设备的情况中，减压设备可连接到碰撞检测设备，并且使用来自碰撞检测设备的相关数据来触发减压设备的促动器。如果车辆具有底盘和通过在此所述的第一液压装置和适于在发生碰撞的情况下变形的第二连接件而连接到底盘的驾驶室，则所述液压装置中的所述减压设备可被布置成通过驾驶室和底盘之间的第二连接件的变形来触发。

附图说明

图1描述了适用于本发明的液压装置。

图2描述了根据本发明第一实施例的、包括减压设备的液压装置。

图3描述了根据本发明第二实施例的、包括减压设备的液压装置。

图4描述了根据本发明第三实施例的、包括减压设备的液压装置。

图5描述了安装在车辆上的、根据本发明的液压装置。

具体实施方式

图1中总体描述了适用于本发明的液压装置1，并且，在图2至图4中描述的本发明的三个不同实施例中，对相同的特征使用了相同的附图标记。适用于本发明的液压装置1包括缸体2和位于缸体2中的活塞3。活塞3布置成能够在缸体2中来回移动。活塞3包括活塞杆4和活塞盘5，该活塞盘5设置在活塞杆4的中央端部（central end）处，即，在活塞杆4的位于缸体2中的端部处。该活塞杆还包括设置在缸体2外部的远端部14。缸体2包括中央端部15和位于该缸体的另一端的远端部13，该中央端部15设有孔，活塞杆4穿过该孔延伸。活塞盘5将缸体2在纵向延伸方向上划分为第一室6和第二室7，其中，第一室6由活塞盘5、缸体2的壁和缸体2的远端部13限定，而第二室7由活塞盘5、缸体2的壁和缸体的中央端部15限定，活塞杆4延伸穿过第二室7。因此，通过使附接到活塞杆的活塞盘5朝着缸体2的中央端部15移动而实现的、第一室6中的体积增大以及第二室7的相应的体积减小对应于延长该活塞杆4的位于缸体2外侧的部分的长度，并因此对应于延长该液压装置1的总长度。通过使附接到活塞杆4的活塞盘5朝着缸体的远端部13移动而实现的、第一室6中的体积减小和第二室7的相应的体积增大对应于缩短该活塞杆4的位于缸体2外侧的部分的长度，并因此对应于缩短该液压装置1的总长度。对活塞杆4相对于缸体2的位置的控制通过如下方式来实现：利用泵12来控制液压液体经由第一推动管（push pipe）9流动到第一室6中的第一入流开口8并经由第二回拉管（pull pipe）11流动到第二室7中的第二入流开口10。当液压液体经由第一推动管9通过第一入流开口8流动到缸体2的第一室6中时，活塞盘5和附接到该活塞盘5的活塞杆4将被推动,从而延长该液压装置1的总长度，同时，第一室6的体积增大。当然，也存在向第二室7外部的流出，同时该第二室的体积减小。相反，当液压液体经由第二回拉管11通过第二入流开口10流动到缸体2的第二室7中时，活塞盘5和附接到该活塞盘5的活塞杆4将被拉回，从而缩短该液压装置1的总长度，同时，第二室7的体积增大，并且，随着液压液体从第一室中流出，第一室6的体积同时也减小了。当不再流动且第一室6和第二室7中存在相等的压力时，液压装置1的总长度将是恒定的，并且由所述室6、7中的、作用在活塞盘5的两个相反侧上的加压液压液体而保持在其位置上。在紧急情况下，可能希望释放该液压装置1中的压力，以便在调节该液压装置1的总长度时存在低阻力。可能希望提供这种安全特征，以允许在仅缩短或仅延长或者缩短和延长该液压装置1的总长度时的低阻力。

图2中描述了当减压机构被促动时将允许液压装置1伸长或缩回的设备。这里使用的活塞盘5为易破裂盘（rupture disc）的形式。该盘被布置成在紧急情况下断裂或破裂，从而第一室6和第二室7之间将连通。尽管缸体2中的液压液体在盘5断裂或破裂之后仍然处于被加压状态，但将不存在或仅存在很小的使活塞保持其原始位置的力，并且活塞可在任一方向上移动，即，该液压装置的总长度可容易地缩短或延长。

图3中示出了另一种减压机构，其中，在需要紧急减压的情况下，实现了第二回拉管11的断开。通过释放该回拉管11中的压力，第二室7内的压力将降低，活塞盘5因此将容易在朝着缸体2的中央端部15的方向上移动，从而，附接到活塞盘5的活塞杆4将从缸体2中进一步伸出，并且该液压装置的总长度将增加。

图4中公开的设备代表了本发明的第三实施例。在本实施例中，第二回拉管11已设有减压管16，该减压管16在回拉管11与泵12中的储油器之间延伸。减压管16设有减压阀17，该减压阀17适于在回拉管11中需要减压且因此第二室7中需要减压时断开，并且，该设备将与参照图3描述的设备具有基本相同的效果。

应当注意，也可将减压阀17直接放置在回拉管11（或推动管9）中，而不是将阀17布置在单独的减压管16中，。然而，为了在液压装置1的正常使用期间避免额外的摩擦损失，同时为了实现液压液体在回拉管11中的受控流动，使用单独的减压管是有利的（尽管这将需要更多个管）。

对于图3中描述的实施例和图4中描述的实施例来说显见的是，如果第一推动管9也设有与此相同的减压设备，那么，在无外力或仅有很低的外力作用在该液压装置上的情况下，所述设备的促动将允许该液压装置的总长度缩短。因此，取决于希望该液压装置中具有何种安全特征（即，进行减压以允许延长和/或缩短该液压装置的总长度），所述减压设备可设置在期望的位置处，即，所述减压设备连接成能够影响回拉管11中和/或推动管9中的压力。

上述减压设备可通过直接受压力的影响而被促动，或者，上述减压设备可响应于表明需要瞬时减压的信号（从而促动器激活该减压设备）而被促动。

图5中描述了包括液压装置1的车辆101，该液压装置1设有例如在与图2至图4关联地描述的任一实施例中描述的减压设备。图5中例示的该车辆包括底盘102和支撑在所述底盘102上的驾驶室103。液压装置1构成了驾驶室103和底盘102之间的第一连接件。车辆101还包括在所述底盘102和驾驶室103之间的第二连接件105。第二连接件105适于在从前方方向发生碰撞的情况下变形，以允许驾驶室103相对于所述底盘102在朝着底盘102的后端部的方向上移动。第二连接件105还能够枢转。通过控制液压液体流入和流出该液压装置1，由所述液压装置1形成的第一连接件104适于使所述驾驶室103相对于所述底盘102升高和降低，从而，所述第一连接件104和第二连接件105一起形成了用于使驾驶室103相对于所述底盘102倾翻的倾翻结构。该车辆还包括碰撞检测设备，该碰撞检测设备包括控制单元106和传感器107a、107b。来自这些传感器（在此情况中，它们被例示为车辆前部的碰撞传感器107b以及用于检测第二连接件105的变形的变形检测传感器107a）的信号可用作所述控制单元106的输入，该控制单元106使用来自传感器107a、107b的信息来确定是否应将触发信号发送到促动器108以激活液压装置1的减压设备。当然，也可存在给控制单元106的其他输入，以触发所述减压设备的激活，或者，仅使用一个传感器就足够了，例如仅使用变形传感器107a来激活所述减压设备。虽然图5中已公开了使用包括传感器107a、107b和控制单元106的控制系统来激活该车辆中的减压设备，但是，当然也可使用这样的减压设备：该减压设备不需要传感器，而是由液压系统中的用于激活该减压设备的压力极限或压力变化直接促动，并且，这种碰撞检测系统的使用是可选的。

还显而易见的是，该液压安全减压设备可在除了本文描述的车辆以外的其它类型的车辆中使用，并且，所述液压装置可用于除了以液压方式使布置在底盘上的驾驶室倾翻以外的目的，例如液压悬挂。

Claims (14)

1.一种用于车辆的液压装置（1），所述液压装置（1）包括缸体（2）和位于所述缸体（2）中的活塞（3），所述活塞（3）布置成能够在所述缸体（2）中来回移动，以改变所述液压装置（1）的长度，所述活塞（3）包括活塞杆（4）和活塞盘（5），其中所述活塞盘（5）将所述缸体（2）在纵向延伸方向上划分为第一室（6）和第二室（7），其中，所述第一室（6）中的体积增大和所述第二室（7）的相应的体积减小对应于推动所述活塞杆（4）以延长所述液压装置（2）的长度，而所述第一室（6）中的体积减小和所述第二室（7）的相应的体积增大对应于拉回所述活塞杆（4）以缩短所述液压装置（1）的长度，其中，对所述活塞杆（4）的位置的控制通过如下方式进行：控制液压液体经由第一推动管（9）流动到所述第一室（6）中的第一入流开口（8）并经由第二回拉管（11）流动到所述第二室（7）中的第二入流开口（10），其特征在于，

所述液压装置（1）设有瞬时减压设备，用于使所述活塞杆（4）摆脱作用在所述活塞（3）上的液压力，从而允许所述活塞杆（4）移动而使所述液压装置（1）伸长或缩回。

2.根据权利要求1所述的液压装置（1），其特征在于，所述活塞盘（5）适于断裂或破裂，以允许所述液压液体容易地在所述第一室和所述第二室（6，7）之间流通，由此，使所述活塞杆（4）摆脱使所述活塞杆（4）保持在其位置上的加压液压力。

3.根据权利要求1所述的液压装置（1），其特征在于，所述活塞盘（5）和所述活塞杆（4）之间的连接适于断开或中断，以允许所述活塞杆（4）以与作用在所述盘（5）上的加压力无关的方式移动。

4.根据权利要求1所述的液压装置（1），其特征在于，存在所述第一推动管（9）和/或所述第二回拉管（11）的受控断开，以允许所述液压装置（1）的减压，从而对所述活塞杆（4）的缩回提供低的阻力，和/或相应地对所述活塞杆（4）的伸出提供低的阻力。

5.根据权利要求1所述的液压装置（1），其特征在于，所述第一推动管（9）和/或所述第二回拉管（11）设有减压阀（17），以允许所述液压装置（1）的减压，从而对所述活塞杆（4）的缩回提供低的阻力，和/或相应地对所述活塞杆（4）的伸出提供低的阻力。

6.根据权利要求2至5中的任一项所述的液压装置（1），其特征在于，所述液压装置中的所述减压响应于所述液压装置（1）中的直接影响所述减压机构的压力升高或压力脉冲而发生。

7.根据权利要求2至5中的任一项所述的液压装置（1），其特征在于，所述液压装置（1）中的所述减压响应于表明需要瞬时减压的信号而发生。

8.一种车辆（101），其特征在于，所述车辆包括根据权利要求1至7中的任一项所述的液压装置（1）。

9.根据权利要求8所述的车辆（101），其特征在于，所述车辆还包括底盘（102）和驾驶室（103），所述驾驶室（103）支撑在所述底盘（102）上，其中，所述液压装置（1）构成了所述驾驶室（103）和所述底盘（102）之间的第一连接件（104）。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述底盘（102）和所述驾驶室（103）还通过第二连接件（105）彼此连接，所述第二连接件（105）适于在从前方方向发生碰撞的情况下变形，以允许所述驾驶室（103）相对于所述底盘（102）在朝着所述底盘（102）的后端部的方向上移动。

11.根据权利要求9或10所述的车辆，其特征在于，第二连接件（105）能够枢转，并且，由所述液压装置（1）形成的所述第一连接件（104）适于使所述驾驶室（103）相对于所述底盘（102）升高和降低，从而，所述第一连接件和所述第二连接件（104，105）一起形成了用于使所述驾驶室（103）相对于所述底盘（102）倾翻的倾翻结构。

12.根据权利要求8至11中的任一项所述的车辆，其特征在于，所述液压装置（1）中的所述减压设备被布置成由来自所述车辆（1）的碰撞检测设备（106）的信号触发。

13.根据权利要求10或11所述的车辆，其特征在于，所述液压装置（1）中的所述减压设备被布置成通过所述驾驶室（103）和所述底盘（102）之间的所述第二连接件（105）的变形来触发。

14.如权利要求1至7中的任一项中所述的液压装置（1）的用于使布置在底盘（102）上的驾驶室（103）以液压方式倾翻的用途。

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