CN107206862B - 机动车底盘 - Google Patents

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Abstract

在机动车底盘(1)中,至少一个车轮悬架(4)配有液压水平调节装置(8)。所述液压水平调节装置包括储罐(16)、可逆的液压设备(12)和简单作用的液压的线性促动器(11),所述液压设备具有液压泵(15),液压泵的泵接口(13、14)通过转换阀(18)与储罐相连。为了抬升底盘(1),以第一输送方向(A)运行的液压泵(15)通过其第一泵接口(13)和填充管路(19)能够对线性促动器(11)的作业空间(10)施加作用,所述填充管路具有安置在其中的填充止回阀(20)。为了降低底盘(1),以相反的输送方向(B)运行的液压泵(15)通过其第二泵接口(14)将液压液体通过流出管路(22)输送至储罐(16),所述流出管路具有安置在其中的节流单元(24)。处于节流单元(24)前面的压力在此通过控制管路(25)作用于可释放的排出止回阀(27)的控制接口(26)并打开该控制接口,使得在机动车(2)的重量作用下,液压液体从线性促动器(11)的作业空间(10)通过排出管路(28)被挤压到储罐(16)中。

Description

机动车底盘

本发明涉及一种机动车底盘,包括基础结构和多个分别通过车轮悬架与基础结构相连的车轮,其中,每个车轮悬架具有至少一个弹簧,并且其中,至少一个车轮悬架还配有液压水平调节装置。

已知具有水平调节装置的机动车,例如用于在需要时提高离地间隙。通常,但不是强制地,在此调节装置与相关的车轮悬架的弹簧的支脚点相嵌接,并且改变支脚点,其中,原则上并非重要的是,是否基础结构或者配属相关车轮的弹簧支脚点被调节。除了气动和电动的弹簧支脚点调节驱动装置(例如参见DE 102007051971 B4)以外,尤其还已知液压的弹簧支脚点调节驱动装置,例如由DE 3223195 A1、DE 102009047100 A1、US 5181696 A、EP2301773 A1、JP 2010-149550 A和WO 2014/142160 A1已知。

不同的液压水平调节系统构造在(完全有意义的)凸出部上,使得仅车辆的基础结构的抬升、也就是通过液压能激活,反之为了降低基础结构,利用车辆的自重,用于将液压液体从(相应地仅设计单作用的)线性促动器的作业空间通过打开的回流通道回压到储罐中。这尤其适用于根据JP H02 81786 A的系统,同样也适用于根据WO 2014/142160 A1的系统。根据JP H02 81786 A设有一个可逆的液压泵,该液压泵的两个接口一方面分别通过沿至泵的穿流方向安置的止回阀,并且另一方面分别通过沿至储罐的穿流方向安置的减压阀与储罐连通。两个泵出口中的一个通过两个液压的可释放的止回阀与四个单作用的液压的线性促动器相连,其中,两个可释放的止回阀的控制入口通过控制管路被第二泵出口施加作用。

根据WO 2014/142160 A1的系统,其就此公开了对前述类型的机动车底盘的特别大的改进。在此,液压水平调节装置包括单作用的液压的线性促动器,(用于抬升基础结构的可施加作用的)线性促动器的作业空间通过管路和阀门装置与液压设备的泵的(第一)泵接口相连。在此,在液压设备和线性促动器之间,为了将机动车的基础结构无能量消耗地可靠地保持在其抬升的位置,设有截止阀,该截止阀具有借助闭锁弹簧在阀门的锁止位置中预紧的阀活塞。通过对配属于阀活塞的阀门作业空间施加作用,阀活塞反作用于闭锁弹簧的力移动并且截止阀以这种方式打开,用于将液压液体从线性促动器排出并且底盘的基础结构以这种方式降低。液压设备是可逆的,使得在两个输送方向之间可以转换。管路和阀门装置将第二泵接口与截止阀的阀门作业空间相连,并且此外包括将两个泵接口相互连接的三位三通阀,该三位三通阀的三个接口与储罐相连。三位三通阀弹簧加载地预紧在锁止位置中,从锁止位置根据控制压力操作,或者第一泵接口或者第二泵接口连接在储罐上。

在实际应用中,在WO 2014/142160 A1中公开的、配有液压水平调节装置的机动车底盘尽管需要极高的设备费用,但获得了不满意的效果。例如,底盘无法或者昂贵地实现从其抬升的位置仅部分下降;为了液压液体从线性促动器的作业空间通过液压打开的截止阀可以回流到储罐中,截止阀的活塞(通过对截止阀的相应作业空间施加作用在泵的输送方向转回时)反作用于封堵弹簧的力移动,由此截止阀保持打开如此长的时间,直至重新改变泵的输送方向,也就是说,直至泵重新以其第一输送方向运行,并且在对线性促动器的作业空间同时施加作用时并且由此抬升底盘的基础结构时,在第二泵出口和截止阀的阀门作业空间之间连接的可释放的止回阀被打开。

考虑到前面所示的现有技术的缺点,本发明所要解决的技术问题是,提供一种前述类型的机动车底盘,其具有提高的实际适用性,并且相对于现有技术同时降低了设备成本。

所述技术问题按照本发明通过权利要求1所述的机动车底盘解决。按照本发明的具有液压水平调节装置的机动车底盘具备如下特征:所述液压水平调节装置完全安置在所述车轮悬架上,并且所述液压水平调节装置包括用于液压液体的储罐、液压设备和单作用的液压的线性促动器,所述液压设备具有通过电机驱动的、具备两个泵接口的液压泵,并且所述所述液压水平调节装置还包括将所述储罐、液压泵和线性促动器相互连接的管路和阀门装置。为了抬升所述基础结构,所述液压泵能够对线性促动器的作业空间施加作用,为此目的,第一泵接口通过填充管路与所述线性促动器的作业空间相连,所述填充管路具有安置在其中的填充止回阀。所述液压设备是可逆的,其具有在两个泵接口之间可转回的输送方向。两个泵接口通过转换阀与所述储罐相连。所述转换阀在不通过外部能量操纵控制的情况下设计为自主运行的,并且所述转换阀不具有锁止位置,使得两个泵接口中始终有至少一个通过所述转换阀与所述储罐相连通。第二泵接口通过流出管路与所述储罐相连,所述流出管路具有安置在其中的节流单元。并且控制管路将可释放的排出止回阀的控制接口与位于所述第二泵接口和节流单元之间的流出管路相连,所述排出止回阀安置在将所述线性促动器的作业空间与所述储罐相连的排出管路中。

除了设置在按照本发明的底盘的水平调节装置均没有远程控制的、也就是尤其没有任何电气控制的阀门以外,按照本发明的底盘还尤其具有的特征是,在第二泵接口上连接有纯粹的流出管路。这在与其它确定的特征的共同作用下,实现了按照本发明的底盘的尤其特别的可用性。与根据WO 2014/142160 A1的现有技术不同的是,液压设备在其转向的第二输送方向中不是输送到容纳液压液体的消耗器(例如作业空间或类似器件);而是液压设备在该运行模式下将输送的液压液体泵送通过流出管路(反作用于节流装置的阻力)完全泵送回储罐内,除了一定(极少)质量的液压液体在液压泵工作中沿其第二输送方向通过控制管路被提供给安置在排出管路中的可释放的排出止回阀的控制接口上,以便打开排出止回阀,也就是说,转换到流通状态。此外在本发明中,本发明意义下的第二泵接口直接连接在安置于排出管路的可释放的排出止回阀的控制接口上,使得在第二泵接口上控制的液压压力始终紧靠可释放的排出止回阀的控制接口。由此,避免了前述的根据WO 2014/142160 A1的底盘的缺点;并且整体上在具有较低设备成本的情况下提供了运行可靠的且较佳可操作性的水平调节装置。

在前述的特别有利的方面中,在按照本发明的底盘中设置的水平调节装置可以均不具有外部控制的、也就是尤其没有任何电气控制的阀门,两个泵接口通过转换阀与储罐相连,所述转换阀在不通过外部能量操纵控制的情况下设计为自主运行的。由此与根据WO2014/142160 A1设置的三位三通阀不同地,仅通过所施加的压力控制的装换阀尤其不具有锁止位置,使得两个泵接口中的至少一个始终通过所述转换阀与所述储罐相连通。

在按照本发明的底盘中设置的水平调节装置的结构上的特殊性尤其可以实现仅具有最小尺寸的特别紧凑的设计方案,液压的调节装置以特别的方式适合集成在相应的车辆悬架内。在这种情况下,相应的液压水平调节装置完全安置在相关的车轮悬架上,这尤其包括,每个装配有液压水平调节装置的车辆悬架配有属于自身的液压设备。

本发明的第一优选改进方案规定,在所述排出管路内安置有节流装置,也就是独立的、与可释放的排出止回阀的节流状态无关的节流件。节流装置、也就是该节流装置的节流状态决定了底盘下降的动力,同时液压泵转换到其第二流动方向上并且可释放的排出止回阀由此被打开。以这种方式优化了底盘的下降,而无需考虑在可释放的排出止回阀内的流动状态,这由此可以优化其功能,也就是将底盘保持在其相应设定的水平度上的功能。

虽然在多个角度都是有利的,当可释放的排出止回阀(受控地打开)仅仅在底盘下降时被穿流;因为在这种情况下,通过打开的排出止回阀流出的液压液体之间流出到储罐中,在不利的情况下(例如压力脉冲)避免了在第一泵接口和/或转换阀上的不利的流体技术的反向耦合。但是这种结构绝不是强制的。而是,尤其在考虑到所需的结构空间和部件的数量的框架下,根据特别有利的改进方案可行的是,液压的作业管路既构成填充管路的区段,也构成排出管路的区段,其中,在液压的作业管路内安置的可释放的止回阀既构成填充止回阀,也构成可释放的排出止回阀。

在本发明的前述的特别的实施方式中,再根据有利的改进方案规定,在液压的作业管路内安置的可释放的止回阀两级地实施为具有并联的控制接口的两个串联的单体阀门。以这种方式通过所述的阀门组提供的冗余度可以安装相对更廉价的可释放的止回阀,而不会有水平调节装置的可靠性方面的负面效果。

替代前述的具有具备并联的控制接口的两个串联的可释放的止回阀的阀门组,根据其它的优选改进方案,设有具有(在液压的作业管路中安置的、也就是既在抬升时也在降低时穿流的)可释放的止回阀和与之串联的节流止回阀的阀门组。节流止回阀在此承担前述的、在排出管路中安置的节流装置的功能。

优选地,所述管路和阀门装置包括紧急排出管路,所述紧急排出管路将所述线性促动器的作业空间与流出管路相连并且连接可手动操作的截止阀。通过手动地打开所述的截止阀,在液压设备停机或者其它功能故障时可以降低底盘,方法是,在液压的线性促动器的作业空间内,处在其中的液压液体通过流出管路被排出到储罐中。紧急排出管路优选在此在安置于流出管路内的节流单元的上游与流出管路接通。

还根据特别有利的改进方案规定,安置在流出管路内的节流单元包括阻隔件。由此,通过阻隔件在系统静止时在可释放的排出止回阀的控制接口和储罐之间确保压力平衡。但是替代阻隔板(或者必要时相对阻隔板附加地),节流单元也可以包括限压阀。

以下结合多个附图所述的优选实施例进一步阐述本发明。在附图中:

图1示出机动车的局部示意图,所述机动车的底盘装配有根据本发明的第一优选实施例的液压的水平调节装置,

图2示出根据本发明的设计的机动车底盘的液压的水平调节装置的第二优选实施例,

图3示出根据本发明的设计的机动车底盘的液压的水平调节装置的第三优选实施例,

图4示出根据本发明的设计的机动车底盘的液压的水平调节装置的第四优选实施例,

图5示出根据本发明的设计的机动车底盘的液压的水平调节装置的第五优选实施例,

图6示出根据本发明的设计的机动车底盘的液压的水平调节装置的第六优选实施例。

根据图1参考迄今的现有技术(见上文)仅示意性示出,机动车2的底盘1具有多个车轮3,这些车轮分别通过车轮悬架4与基础结构5相连。车轮悬架4在此分别包括弹簧6和其它剩余的部件、例如减振器7。

在图1中详细示出的液压水平调节装置8尤其适用于结构集成在车轮悬架4中,所述液压水平调节装置8包括单作用的具有作业空间10的线性促动器11,该线性促动器以已知的方式改变车轮悬架4的弹簧6的(例如车轮侧的)支脚点9;所述液压水平调节装置8还具有可逆的液压设备12,所述液压设备具有通过电机M驱动的、具备第一泵接口13和第二泵接口14的液压泵15;所述液压水平调节装置8还具有用于液压液体的储罐16以及将储罐16、液压泵15和线性促动器11相互连接的管路和阀门装置17。第一泵接口13和第二泵接口14通过转换阀18与储罐16相连。转换阀18在此设计为自主运行的;当在两个泵接口13、14之间存在压力差时,以更低的压力水平通过转换阀18实现泵与储罐16的连通,反之,则以更高的压力水平关闭泵至储罐16的连通。

线性促动器11的作业空间10通过(以第一输送方向A运行的)液压泵15作用使得底盘1的基础结构5抬升。为此,第一泵接口13通过填充管路19与液压的线性促动器11的作业空间10相连。并且液压泵15通过第二泵接口14和转换阀18从储罐16抽吸液压液体。在填充管路19内布置有填充止回阀20。该填充止回阀阻止填充管路19的反向的穿流。此外,设有限压阀21,该限压阀阻止在填充管路19内的不允许的较大的压力升高,方法是,在超出预设的压力水平时,限压阀打开第一泵接口13与储罐16的连接。

若达到了底盘1的希望的水平度,则停止液压泵15。向线性促动器11的作业空间10内泵送的液压液体保留在那里。

为了降低底盘1,液压泵15以相反的第二输送方向B运行。转换阀18控制转换。液压泵15在此通过第一泵接口13和转换阀18从储罐16抽吸液压液体,并且通过第二泵接口14和流出管路22将液压液体输送储罐16,所述流出管路具有安置在其内的、通过阻隔件23构成的节流单元24。在流出管路22内在阻隔件23的上游存在的背压通过控制管路25转接到可释放的排出止回阀27的控制接口26上,所述控制管路使流出管路22与可释放的排出止回阀27的控制接口26相连。可释放的排出止回阀27被打开。并且位于液压线性促动器11的作业空间10内的液压液体在机动车2的重量作用下通过排出管路28被挤压到储罐16中,所述排出管路使液压线性促动器11的作业空间10与储罐16相连并且安置在可释放的排出止回阀27内。通过排出管路28的回流并且由此底盘1的下降速度在此通过安置在排出管路28内的节流装置29限定。

若达到希望的水平度,则停止液压泵15。排出止回阀27关闭。并且在线性促动器11的作业空间10内剩余的液压液体保留在那里。由此,底盘1能够以前述方式在需要时进一步下降或者重新抬升。

图2示出图1所示的机动车底盘1的液压水平调节装置8的变形方案,两个根据图1的构造上分离的阀门、即填充止回阀20和可释放的排出止回阀27被统一成唯一的、集中两个功能在一个共同的可释放的止回阀30中。相应的可释放的止回阀30在此安置在液压的作业管路31内,该作业管路既构成填充管路19的区段,也构成排出管路28的区段。在图2中所示的液压水平调节装置8的功能与根据图1的液压水平调节装置8的功能一致,即在降低底盘1时(在打开止回阀30时)液压液体从线性促动器11的作业空间10通过液压的作业管路31和转换阀18被挤压到储罐16内。从线性促动器11的作业空间10被挤压的液压液体的一部分在此通过液压泵15经由液压泵的第一泵接口13抽吸并且通过流出管路22被输送至储罐16。

图3所示的机动车底盘1的液压水平调节装置8的第三实施方式很大程度上与图2所示的相对应。但是在此,替代阻隔件,通过限压阀32实现节流单元24。

图4示出机动车底盘1的液压水平调节装置8的第四实施方式同样很大程度上与图2所示的相对应。但是在此,安置在液压的作业管路31内的可释放的止回阀30两级地通过具有并联的控制接口26a、26b的两个串联的单体阀门30a、30b实施。

图5所示的机动车底盘1的液压水平调节装置8的第五实施方式同样很大程度上与图2所示的相对应。但是在此,安置在液压的作业管路31内,与在其中布置的可释放的止回阀30串联地设有节流止回阀33。节流止回阀33允许在抬升机动车底盘1时对线性促动器11的作业空间10进行无节流的填充(液压泵15的输送方向A),反之在降低底盘1时对从线性促动器11的作业空间10至储罐16的液压液体的回流进行节流(液压泵15的输送方向B)。节流止回阀33就此承担图1所示的液压水平调节装置8的节流装置29的功能。

图6所示的机动车底盘1的液压水平调节装置8的第六实施方式很大程度上与图3所示的相对应。但是在此,管路和阀门装置17包括紧急排出管路34,所述紧急排出管路使液压线性促动器11的作业空间10与流出管路22相连并且在其中接通可手动操作的截止阀35。

Claims (8)

1.一种机动车底盘(1),包括基础结构(5)和多个分别通过车轮悬架(4)与基础结构相连的车轮(3),其中,每个车轮悬架(4)具有至少一个弹簧(6),并且其中,至少一个车轮悬架(4)还配有液压水平调节装置(8),所述液压水平调节装置(8)具有如下特征:
-所述液压水平调节装置(8)完全安置在所述车轮悬架(4)上;
-所述液压水平调节装置(8)包括用于液压液体的储罐(16)、液压设备(12)和单作用的液压的线性促动器(11),所述液压设备(12)具有通过电机(M)驱动的、具备两个泵接口(13、14)的液压泵(15),并且所述液压水平调节装置(8)还包括将所述储罐(16)、液压泵(15)和线性促动器(11)相互连接的管路和阀门装置(17);
-为了抬升所述基础结构(5),所述液压泵(15)能够对线性促动器(11)的作业空间(10)施加作用,为此目的,第一泵接口(13)通过填充管路(19)与所述线性促动器(11)的作业空间(10)相连,所述填充管路(19)具有安置在其中的填充止回阀(20);
-所述液压设备(12)是可逆的,其具有在两个泵接口(13、14)之间可转回的输送方向(A、B);
-两个泵接口(13、14)通过转换阀(18)与所述储罐(16)相连;
-所述转换阀(18)在不通过外部能量操纵控制的情况下设计为自主运行的,并且所述转换阀(18)不具有锁止位置,使得两个泵接口(13、14)中始终有至少一个通过所述转换阀(18)与所述储罐(16)相连通;
-第二泵接口(14)通过流出管路(22)连同布置在该流出管路中的节流单元(24)与所述储罐(16)相连;
-控制管路(25)将可释放的排出止回阀(27)的控制接口(26)与位于所述第二泵接口(14)和节流单元(24)之间的流出管路(22)相连,所述排出止回阀(27)安置在将所述线性促动器(11)的作业空间(10)与所述储罐(16)相连的排出管路(28)中,其中,所述管路和阀门装置(17)包括紧急排出管路(34),所述紧急排出管路(34)连接在所述线性促动器(11)的作业空间(10)上,并且在所述紧急排出管路上连接有可手动操作的截止阀(35)。
2.按照权利要求1所述的机动车底盘,其特征在于,在所述排出管路(28)内安置有节流装置(29)。
3.按照权利要求1所述的机动车底盘,其特征在于,液压的作业管路(31)既构成填充管路(19)的区段,也构成排出管路(28)的区段,其中,在液压的作业管路(31)内安置的可释放的止回阀(30)既构成填充止回阀(20),也构成可释放的排出止回阀(27)。
4.按照权利要求3所述的机动车底盘,其特征在于,在液压的作业管路(31)内安置的可释放的止回阀(30)两级地实施为具有并联的控制接口(26a、26b)的两个串联的单体阀门(30a、30b)。
5.按照权利要求3所述的机动车底盘,其特征在于,在液压的作业管路(31)内安置的可释放的止回阀(30)与节流止回阀(33)相串联。
6.按照权利要求1所述的机动车底盘,其特征在于,所述紧急排出管路(34)将所述线性促动器(11)的作业空间(10)与流出管路(22)相连。
7.按照权利要求1所述的机动车底盘,其特征在于,所述节流单元(24)包括阻隔件(23)。
8.按照权利要求1所述的机动车底盘,其特征在于,所述节流单元(24)包括限压阀(32)。
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