CN103991352A - 具有稳定装置的车轮悬挂单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有至少一侧通过活塞汽缸单元（3）连接到车轮悬挂元件（4）的稳定器（2）的车轮悬挂单元（1）。本发明提出，活塞汽缸单元（3）设计成颠簸阻尼器（3），使得通过保持稳定器的功能来阻抑颠簸，其中，颠簸阻尼阀（19、21）至少安置于颠簸阻尼器（3）的活塞（8）内，其中在液压置换模型中的颠簸阻尼阀（19、21）具有逆止阀（24）和其通道开口可以调节的节流阀（26），其中，逆止阀（24）与可调式节流阀（26）串联安置。

Description

具有稳定装置的车轮悬挂单元

技术领域

本发明涉及一种具有稳定器的车轮悬挂单元，其中稳定器的至少一侧通过活塞汽缸单元连接到车轮悬挂元件上。

背景技术

稳定器是有助于改善地面接触的机动车辆弹簧元件。所述的稳定器通过杆和扭杆弹簧连接相对的车轮。通过通常为圆形的扭杆的扭转（扭动）获得弹簧作用。稳定器的中间部分可旋转地安置于车体上，其中充当杆的成角度的端部通过橡胶元件及/或连接杆附接到例如悬挂臂这样的车轮悬挂元件上。当一个车轮被提升（单侧/互逆的偏转）时，对侧车轮也被稳定器的扭转所提升，而当车轮被降低时，对侧车轮也被稳定器的扭转所降低。结果，车体的颠簸在转弯过程中被抵消了。对于两个车轮同时偏转，稳定器不起作用。直线运动过程中的单边偏转（由于道路不平坦）使得车辆绕纵轴运动。

通常来说，为了舒适的原因，会想要相对柔性的悬挂，但是为了驾驶安全性还有承载能力，会想要相对刚性的悬挂。

现代机动车中，柔性底盘弹簧用于高度的驾驶舒适性，如在DE102004025806A1中所披露的。与相应设计的缓冲器相结合，因此在路面不平坦时确保了地面接触得以改善。在转弯时这里所出现的横摇角的不利增加，通过使用稳定器得以补偿，其中，稳定器固定在车辆底盘上，并且，在每种情况下，稳定器的端部通过摇杆摆以铰接方式连接到比如悬挂臂或刚性轴那样的弹簧安装式车轮悬挂元件上。然而，通过使用稳定器，潜在的轴扭转被降低了，这是因为车轴的车轮在相反方向的偏转至少被限制了。然而，在越野车中，扭转可能是合乎需要的。这应当可通过可切换的元件实现，即，例如在DE102004025806A1中所披露的通过活塞汽缸单元而非固定的摇杆摆的方式。然而，具有用于固定活塞的可以精确确定的位置的活塞汽缸单元旨在由DE102004025806A1所提供。在这方面，DE102004025806A1披露了为每一个车轮所设计的仅仅一个活塞汽缸单元，这样，在所述活塞汽缸单元的一个切换位置中，稳定器的作用被抵消了，使得在保持相应的地面接触的同时，车轴的车轮能够在相反的方向上被偏转，即能够被扭转。在活塞汽缸单元的其它可能的切换位置中，这是被阻止的，使得稳定器的作用以不受限制的方式得以保持，使得车轴的车轮的扭转只在有限的方式中是可能的。

EP1000782B1也披露了稳定器，其端部通过一个相应的活塞汽缸单元连接到缓冲器支柱上，使得在活塞汽缸单元的切换畅通时，其中稳定器作用被抵消，车轴的车轮能够被扭转。

因此，如果所述稳定器的作用不被限制的话，稳定器将显著地减少车辆的颠簸，使得在转弯过程中，滚转角能够被减小。为了充分的抗颠簸作用，稳定器的高刚性是必需的。然而，为了获得高度的驾驶舒适度，就会期望刚性程度更低的稳定器。

发明内容

考虑到这些，本发明的目的就是提供具有改善前述设计问题的稳定器的车轮悬挂单元。

这一目的通过具有以下特征的带有稳定器的车轮悬挂单元得以实现。本发明的更具体的有益实施例在以下部分中公开。

应当指出，下述说明中单独列举的特征可以以任何技术上有利的方式相互结合，并且揭示出本发明的更多实施例。说明尤其是与附图相结合，表征和详细说明了本发明的特征。

本发明有利地提出了一种具有稳定器的车轮悬挂单元，其中稳定器的至少一侧通过活塞汽缸单元连接到车轮悬挂元件上，其中，活塞汽缸单元有利地设计成颠簸阻尼器，其中活塞汽缸单元优选设计成为可调式颠簸阻尼器。还可以想到，稳定器在其端部有一个相应的活塞汽缸单元，使得颠簸阻尼器——优选为可调式颠簸阻尼器——因此安置于稳定器的每一侧。

本发明意义上的颠簸阻尼器是活塞汽缸单元，其不仅能被切换到畅通位置和受阻位置，而且，还通过根据频率所产生的弹性和阻尼特性来吸收并且至少以吸收方式减少及/或耗散车辆底盘的颠簸，其中，稳定器的实际功能并未失去作用。可调式颠簸阻尼器可以按照颠簸阻尼器的期望阻尼特性曲线进行调节。本发明中“颠簸”的意思是车辆绕其纵轴的颠簸量。

颠簸阻尼器设计成单缸系统是有利的，其中安置于活塞杆上的活塞轴向可移动地安装在汽缸内，其中活塞把汽缸室细分成两个液压室，其中也提供了补偿室。

本发明有利地规定了，颠簸阻尼阀安置于活塞内的通道中，该通道将两个液压室液压地连接起来。

在其液压置换模型中，每一个阻尼阀，即每一个颠簸阻尼阀，都有逆止阀功能和其通道开口可以调节的节流阀功能，其中所述的液压功能是连续安置的。为了获得颠簸阻尼器的压力阻尼，在阻尼阀的液压置换模型中，逆止阀的功能安置于与活塞杆相对的表面上，处于活塞的相关通道中，其中可调式节流阀的功能安置于活塞杆一侧上。为了实现牵引阻尼，阻尼阀的液压模型与用于产生压力阻尼的阻尼阀的液压模型反方向地设置。这意味着，逆止阀的功能安置于活塞杆一侧的相关通道内，其中可调式节流阀的功能安置于对着活塞杆的活塞表面上。本情形中的活塞杆安置于稳定器上及/或其杆上，其中汽缸单元安置于例如悬挂臂上。

通过这个有益的实施例，可以对于所有驾驶情况实现按时间顺序一致的、依赖于频率的颠簸悬挂及/或颠簸阻尼，其中，稳定器的实际功能并未失去作用。如果活塞套缸单元完全畅通的话，就是这样的情形。

在生产活塞汽缸单元的过程中，可以将阻尼阀调整到期望的阻尼特性曲线，因此再也不能对其通道开口进行改变。

额外提供控制阀是有利的，所述的控制阀安置于延伸为两个通道分支内的主通道内。有利地，在每种情形下，还在相应的通道分支内安置阻尼阀。有益地，一个阻尼阀设计为压力阻尼，另一个设计为牵引阻尼。在这方面，安置于相关通道分支内的阻尼阀的逆止阀和可调式节流阀的液压功能的设置——即，液压置换模型——与上面描述的阻尼阀一样。在这种情形中，控制阀安置于在活塞杆一侧通往相关液压室的主通道内，则是有利的。两个通道分支通往相对的液压室。通过控制阀，两个额外的阻尼阀能够连接到通道分支内的上述阻尼阀上，其中，与上面描述的阻尼阀不可变的通道开口相反，控制阀允许能可变地控制的通道开口，这样就能有效地从柔性特性曲线切换到刚性特性曲线。因此，有益地取得了下降的阻尼特性曲线，所述的特性曲线在低速范围有倾斜部分，在高速范围有平坦部分。因此，车辆的颠簸可以通过简单的手段得以避免，其中在自然频率范围内的运动得以成功减少，及被阻抑了。

通过本发明的手段，颠簸阻尼能够根据驾驶情况进行调整，其中低阻尼在例如行驶在地形条件恶劣地区或者欠佳路面时有利，它使得没什么刺激，即，没什么来自于路面的振动刺激被引入车辆底盘内。

通过本发明的手段，当车辆颠簸时执行阻尼操作，据此，车辆绕其颠簸轴线的运动得以减小，这是必要的。然而，在此情形中，能量并未如现有技术中所知晓的一样完全存储于稳定器的弹簧中，而是通过颠簸阻尼器很大程度上被耗散掉了。

颠簸阻尼器也有可以填充气态介质的补偿室，其在一个优选实施例中可以安置在汽缸内部。活塞杆移出和/或进入气缸的体积通过补偿室气体的膨胀及/或压缩进行补偿。

自然地，补偿室也可以安置于汽缸单元的外面并通过连接管路连接到其中一个液压室上。在此情形中的补偿室优选为填充有液压液体和气体，其中连接管路在液压液体区域连接到补偿室。在两种介质之间可以安置密封活塞。

例如，补偿室可以通过其连接管路通向活塞一侧的液压室或者通向对侧的液压室。

然而，如果补偿室安置于活塞杆一侧，在同轴地环绕活塞杆的汽缸内，即在一个内部可变形液槽内，也是可能的。这种结构可以便利地通过内部的牵引止块得以实施。

除了单缸系统外，颠簸阻尼器也可以设计成为双缸系统，其中，内部汽缸被外部套管环绕。活塞杆上引导的活塞安置于汽缸内，其中在汽缸基部提供了到外部套管的连接通道。旁路将活塞杆一侧的液压室连接到外部套管。

在上述实施例中，如果阻尼阀既安置于活塞内也安置于汽缸基部内，将会有益。

在优选实施例中，在这种情形中，在活塞和汽缸基部内均都安置有一个相应的压力阻尼阀和一个相应的牵引阻尼阀，其中，在旁路中安置有控制阀和可调节的节流阀元件。在此情形中，节流阀元件优选为安置于活塞杆一侧的旁路内。那样的话，优选在基部一侧提供控制阀，即，将控制阀安置于连接到外部套管的旁路的区域内。

自然地，与单缸系统近似，在活塞内的一个相应的主通道内以及在汽缸基部的一个相应的主通道内，可以各安置一个相应的控制阀，在每种情况下，在该主通道通道分支内都有一个上述的阻尼阀。

附图说明

本发明的进一步的有益细节和效果在以下参照附图中的示例性实施例更详细地进行描述，在图中：

图1示出了安装有稳定器装置和自适应颠簸阻尼器的车轮悬挂元件的主视图。

图2示出了图1的颠簸阻尼器的第一个实施例。

图3示出了图1的颠簸阻尼器的第二个实施例。

图4示出了图1的颠簸阻尼器的第三个实施例。

图5示出了图1的颠簸阻尼器的第四个实施例。

图6示出了图1的颠簸阻尼器的第五个实施例。

具体实施方式

在不同的图中，相同的零件总是标记为相同的附图标记，所以，对于相同的零件只进行一次描述。

图1示出了具有稳定器2的车轮悬挂单元1，其中，在每种情况下，稳定器2的端部通过活塞汽缸单元3连接到车轮悬挂元件4上。活塞汽缸单元3设计成自适应颠簸阻尼器3。车轮悬挂元件4设计成，例如，悬挂臂。车轮悬挂单元1的其他元件未示出。

稳定器2有中间部分6和杆7，杆7在每种情况下位于稳定器端部并从中间部分成角度地向后。自适应颠簸阻尼器3在每种情况下通过其活塞8及/或其活塞杆9与杆7在其端部连接，其中，汽缸单元11与示例性悬挂臂4相连。在进一步的实施例中，可以想到汽缸单元11在每一种情形中均与杆7在其端部连接，活塞杆9与示例性悬挂臂4连接。

在图2中，自适应颠簸阻尼器3的第一个实施例示出为一个单独的单元。自适应颠簸阻尼器3设计为单缸系统，其中活塞8将汽缸11细分成两个液压室12和13。而且，提供了补偿室14。液压室12和13填充有液压液体，其中，补偿室14填充有可压缩介质，最好是气体介质。

液压通道16、17和18安置于活塞8中，该活塞8在图2的左侧中以细节放大的形式示出，阻尼阀19和21安置于所述的液压通道中。液压通道16和17没有设置分支，其中液压通道18细分成两个通道分支22和23。

在图2-6中，阻尼阀19和21在每种情形中均用其液压置换模型示出。这意味着图2-6所示出的物理元件代表液压功能。因此，止逆阀的液压功能分配以附图标记24，其中，可调式节流阀的功能分配以附图标记26。此后，为简单起见，相应功能用止逆阀24或者可调式节流阀26来表示。阻尼阀19和21具有止逆阀24和通道开口可调节的节流阀26，其中，阻尼阀19和21不同地定向于相应的液压通道16、17、18和22、23中。止逆阀24与可调式节流阀26进行串联安置。

为了在液压置换模型中获得颠簸阻尼器3的压力阻尼，止逆阀24安置于活塞8的相关通道16中与活塞杆9相对的表面27上，其中可调式节流阀26安置于活塞杆一侧。为了获得牵引阻尼，与压力阻尼的情形（阻尼阀19）相比，阻尼阀21安置于相反的方向。这意味着止逆阀24安置于相关通道17内的活塞杆一侧，其中，可调式节流阀26安置于与活塞杆9相对的活塞的表面27上。活塞杆9在这种情形中安置于稳定器2及/或其杆7上，其中汽缸单元11安置于例如，悬挂臂4上。

通过安置于通道16和17内的阻尼阀19和21能够实现按时间顺序一致的颠簸阻尼。在生产颠簸阻尼器3的过程中，阻尼阀19和21能够被调整到期望的阻尼特性曲线，因此，其通道开口就不再能被改变了。

控制阀28安置于液压通道18内，其中首先将阻尼阀19以及其次将阻尼阀21安置于通道分支22和23内。有利的是，阻尼阀19如前所述地被设计成用于压力阻尼，另一个阀用于牵引阻尼。在这方面，阻尼阀19或者21安置于相关通道分支22和23内，且可调式节流阀26与止逆阀24串联安置，这种设置与上面描述的阻尼阀19和21的设置相同。控制阀28安置于在活塞杆一侧通向相关的液压室12的主要液压通道18内。两个通道分支22和23通向相对的液压室13。通过控制阀28，两个额外的阻尼阀19和21能够在通道分支22和23内被连接到上述阻尼阀19和21上，其中，另外一方面，与上述阻尼阀19和21的不能改变的通道开口相反，控制阀28允许能可变地控制的通道开口，使得柔性特征曲线能够有效地切换到刚性特征曲线。

图3和4示出了将补偿室14安置于外部的颠簸阻尼器3，其中，提供了连接管路29。安置于外部的补偿室14填充有液压液体和气态介质。连接管路29在每一种情形中均连接到补偿室14的液压液体区域内。液压液体优选与颠簸阻尼器3的液压液体相同。在图3示出的示例性实施例中，连接管路29避开活塞杆通往液压室13中，液压室13是附图平面中的下部腔室。在图4示出的示例性实施例中，连接管路29通往活塞杆一侧的液压室12中。

在图5示出的示例性实施例中，补偿室14安置于活塞杆一侧的内部可变形液槽31内，其中也提供了牵引止块32。

在图3-5中，在液压通道16、17、18和22、23中的阻尼阀19和21的设置，与图2中的设置相同。

图6示出了作为双缸系统的实施例中的自适应颠簸阻尼器3，其中，内部汽缸33被外部套管34包围。被活塞杆9引导的活塞8安置于汽缸33内，其中，在汽缸33的基部36内提供了连接到外部套管34的连接通道37和38。旁路39将活塞杆一侧的液压室12连接到外部套管34。

在上述实施例中，在活塞8和汽缸基部36内均安置有阻尼阀19和21，其中在旁路39内安置有控制阀28和可调式节流阀元件41。节流阀元件41最好安置于活塞杆一侧的旁路39内。控制阀28最好提供在基部一侧，即，安置于与外部套管34连接的旁路39的区域内。

自然地，与单缸系统（图2-5）相似，在活塞8内及汽缸基部36内的一个相应的主通道内也可以各安置一个相应的控制阀28，所述的控制阀在每一种情况下均能够在其通道分支内有一个上述阻尼阀。

Claims (8)

1.一种带有稳定器（2）的车轮悬挂单元，该稳定器（2）至少一侧通过活塞汽缸单元（3）连接到车轮悬挂元件（4），其特征在于，活塞汽缸单元（3）设计成颠簸阻尼器（3），其中至少在颠簸阻尼器（3）的活塞（8）中安置有颠簸阻尼阀（19、21），其中液压置换模型中的颠簸阻尼阀（19、21）具有逆止阀（24）和其通道开口可以调节的节流阀（26），其中，逆止阀（24）与可调式节流阀（26）串联安置。

2.如权利要求1所述的车轮悬挂单元，其特征在于，活塞汽缸单元（3）设计成自适应颠簸阻尼器（3）。

3.如权利要求1或2所述的车轮悬挂单元，其特征在于，至少在活塞（8）中安置有朝向相反的方向的颠簸阻尼阀（19、21）。

4.如前述权利要求其中一项所述的车轮悬挂单元，其特征在于，控制阀（28）安置于液压通道（18）内，液压通道（18）延伸为两个通道分支（22、23），每一个通道分支内均安置有一个相应的颠簸阻尼阀（19、21），其中颠簸阻尼阀（19、21）安置于彼此相反的方向上。

5.如前述权利要求其中一项所述的车轮悬挂单元，其特征在于，颠簸阻尼器（3）具有可以安置于颠簸阻尼器（3）内部或者其外部的补偿室（14）。

6.如前述权利要求其中一项所述的车轮悬挂单元，其特征在于，颠簸阻尼器（3）被设计成单缸系统。

7.如权利要求1-5其中一项所述的车轮悬挂单元，其特征在于，颠簸阻尼器（3）被设计成双缸系统。

8.如权利要求7所述的车轮悬挂单元，其特征在于，颠簸阻尼器（3）在其活塞（8）内和其基部（36）内均具有颠簸阻尼阀（19、21），其中，颠簸阻尼阀（19、21）在每种情形下均朝向相反的方向。