CN108473018B - 机动车辆底盘 - Google Patents

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Abstract

在机动车辆底盘中，至少一个车轮悬挂装置配有液压的高度调节装置，所述车轮悬挂装置包括设计成螺旋弹簧(2)的弹簧(3)，所述液压的高度调节装置具有作用在螺旋弹簧(2)的支点(4)上的缸‑活塞装置(20)。在此，缸‑活塞装置(20)能被配属于相关车轮的去中心化的包括用于液压液的储备容器(19)和通过电动机(22)驱动的液压泵(25)的液压装置(21)加载。液压装置(21)的至少电动机(22)布置在螺旋弹簧(2)的内部。

Description

机动车辆底盘
本发明涉及一种机动车辆底盘，包括基本结构和多个通过对应的车轮悬挂装置与基本结构连接的车轮。本发明尤其涉及一种机动车辆底盘，包括基本结构和多个分别通过车轮悬挂装置与所述基本结构连接的车轮，其中，至少一个第一车轮悬挂装置具有配属于相关车轮的、设计成螺旋弹簧的弹簧，其中，第一车轮悬挂装置还配设有液压的高度调节装置，所述液压的高度调节装置具有作用在螺旋弹簧的支点上的、包括液压工作空间的缸-活塞装置，所述缸-活塞装置能被包括用于液压液的储备容器和通过电动机驱动的液压泵的、配属于相关车轮的去中心化的液压装置加载，其中，液压装置的至少电动机布置在螺旋弹簧的内部。
在机动车底盘中，将车轮与基本结构连接的车轮悬挂装置通常包括弹簧以及减振器。在此已知关于弹簧(例如螺旋弹簧、碟片弹簧、扭转弹簧)以及其相对车轮悬挂装置的其余构件，尤其相对于所配属的减振器的空间布置方式的设计的各种可行方案。所谓的McPherson-减振支柱构成尤其是在可转向的(前)轮中越来越多地采用的变型设计，其中，减振器布置在设计成螺旋弹簧的弹簧内部。与之相对地，尤其是在不可转向的(后)轮中，很大程度地可见车轮悬挂装置，其中，减振器布置在设计成螺旋弹簧的弹簧外部。
此外已知，车辆配设有高度调节装置，以便在需要时(例如在坡路行驶或类似情况下)可以提高机身最小离地间隙或降低基本结构(例如以便在高速路上行驶时节油)。在此典型地然而非强制性地是，相关的高度调节装置嵌接到相关车轮悬挂装置的弹簧的支点之一中并且改变支点，其中，是否调节配属于基本结构或配属于相关车轮的弹簧支点原则上是不重要的。除了气动和电动的弹簧支点-调节驱动器(参照例如DE102007051971B4)还例如从文献DE3223195A1、DE102009047100A1、US5181696A、EP2301773A1、JP2010-149550A和WO2014/142160A1以及DE19744757A1中尤其已知液压弹簧支点-调节驱动器。配属于各车轮悬挂装置的液压的缸-活塞装置在此受液压装置控制地被作用。在此，与开始所述机动车辆底盘不同的是，可以为多个车轮悬挂装置设置一个共同的、中央的液压装置，例如从DE19744757A1中得知的机动车底盘就是这样；或者可以设置多个去中心化的、配属于各车轮悬挂装置的液压装置，所述液压装置分别仅作用唯一的液压的缸-活塞装置。
按本发明的相应于开始所述的机动车底盘由DE102005010098A1已知。在弹簧内部在此设有作用在上部弹簧支点的设计成缸-活塞装置的线性促动器。活塞在此设计成空心活塞，在所述空心活塞的内部设有电动机-泵单元和用于液压液的储备空间。电动机-泵单元的泵在此与空心活塞的环形端面共同地定义活塞的作用端面。为了加载构造在气缸中在端侧并且在活塞前方的液压工作空间，液压液借助电动机-泵单元从储备容器中挤压入工作空间中。
鉴于前述的现有技术，本发明所要解决的技术问题是，提供开头所述类型的机动车辆底盘，该机动车辆底盘在能够主动改变基本结构在路面上方的高度方面具有以前未知的实用性。特别地，应当提供一种具有特别紧凑的并且同时可靠工作的高度调节装置的机动车辆底盘。
前述技术问题通过按照本发明的机动车辆底盘解决。
因此，按本发明的、包括基本结构和多个与该基本结构分别通过车轮悬挂装置连接的车轮的机动车辆底盘具有下列的、以协同的方式功能上配合作用的特征：
-至少一个第一车轮悬挂装置具有配属于相关车轮的、设计成螺旋弹簧的弹簧和配属于相关车轮的、布置在弹簧外部的减振器；
-第一车轮悬挂装置配设有液压高度调节装置，该液压高度调节装置具有作用在螺旋弹簧的支点上的，包括液压工作空间的缸-活塞装置；
-缸-活塞装置能被配属于相关车轮的去中心化的、包括用于液压液的储备容器和通过电动机驱动的液压泵的液压装置作用；
-至少液压装置的电动机布置在螺旋弹簧的内部；
-液压的缸-活塞装置的液压工作空间环形地包围液压装置的电动机和/或其液压泵；
-液压液储备容器环形地设计，包围液压装置的电动机和/或其液压泵并且具有与缸-活塞装置的液压工作空间的体积反向改变的体积。
(去中心化的，仅作用相关车轮的高度调节装置的缸-活塞装置的)液压装置的至少电动机(至少部分地)安设在被螺旋弹簧确定的空间中，并且配属于相关车轮的减振器布置在螺旋弹簧的外部，由此可以实现允许机动车辆底盘的高度调节的并且此外还极其紧凑的车轮悬挂装置。此外，螺旋弹簧保护电动机不被较大的异物如石头或类似物损伤。因此，液压装置的电动机在其部件的尺寸方面，可以针对比在电动机暴露的情况更少的机械载荷设计。此外，在其余构件被合适地设计的情况下，液压装置的电动机的按本发明的布置可以有助于省掉液压装置的(特别优选同样安设在螺旋弹簧内部的)液压泵和高度调节装置的缸-活塞装置之间更长的和/或暴露的液压管道。省掉暴露的液压管道对系统的可靠性产生积极的影响。并且特别短的液压管道的可能性(由于较高的刚性和响应速度)有益于系统的运行特性。
在此，按照本发明的机动车底盘规定，液压的缸-活塞装置包括环形的液压工作空间。环形的液压工作空间包围液压装置的电动机和/或其液压泵。因此也特别优选的是，缸-活塞装置的环形的液压的工作空间(至少部分地)布置在螺旋弹簧的内部。后者可以以这种方式也保护缸-活塞装置不受机械损伤，这又对系统的可靠性是非常有利的。
此外，按照本发明地，同样设置环形设计的液压液储备容器，该液压液储备容器特别优选(也)布置在螺旋弹簧的内部。在此，该环形的液压液储备容器在此具有能与缸-活塞装置的液压工作空间的体积反向地改变的体积。后者有助于，液压液储备容器只需要特别少的结构空间。若环形的工作空间和环形的液压液储备容器的横截面积相等，则需要的结构空间最小；由于在这种情况下不需要补偿体积，因为在操作高度调节装置时液压液储备容器的体积正好以与液压工作空间增大相同的程度减小，或者液压液储备容器的体积正好以与液压工作空间减小相同的程度增大。补偿体积的省去实现完全特别紧凑的系统。
本发明的优选的扩展设计规定，液压的高度调节装置包括整合的的、包括液压装置和配属的缸-活塞装置的电子液压调节组合件，其中如上所述，至少液压装置的电动机至少部分地伸入螺旋弹簧中。在完全特别优选的扩展设计中，所述整合的的、电子液压调节组合件包括适配器，缸-活塞装置这样地集成在所述适配器中，使得在液压泵和缸-活塞装置之间不存在暴露的液压管道。适配器在此构成用于所配属的螺旋弹簧的机械接口；因此，它支撑在弹簧座上，所述弹簧座是电子液压调节组合件的一部分。
此外，根据这种较高的整合的程度进一步特别优选的是，所配属的液压泵的泵壳体这样地集成在适配器中，使得泵转子在构造于适配器内的空腔中旋转。这也可以把所需结构空间保持得特别小，这在确定的情况下首先实现液压装置根据本发明部分地安设在被螺旋弹簧包围的空间中。
在优选的扩展设计中，适配器具有基体和在所述基体上可移动地导引的、具有上述弹簧座的操作区段。在此优选的是，(环形的)液压工作空间(和必要时(环形的)液压液储备容器)在基体的壳体区段和适配器的操作区段之间集成在其中。特别优选地与机动车车身连接的壳体区段在此可以完全特别优选包围适配器芯，在适配器芯的外周面上，亦即在适配器芯和壳体区段的包围适配器芯的外周区域之间的分离面中设计有液压的流体通道。(流入侧和/或流出侧的)流体通道的这种布置允许泵单元设计具有尽可能小的尺寸，这有利于液压装置的液压泵布置在被螺旋弹簧包围的空间中。
适配器芯优选柱形地设计并且密封地固定在适配器-基体的壳体区段的对应的柱形空腔中。适配器芯和壳体区段尤其可以借助收缩过程持久地固定并且密封地相互连接。通过在适配器芯的周面上存在被壳体区段的空腔的对应的内表面覆盖的槽，将流体通道集成在适配器芯和壳体区段的分离面中，使得本身在线路连接技术方面整合的液压连接线路可以安设在最小的结构空间。这能够实现特别紧凑的结构。这又是对于(根据本发明优选的扩展设计规定)在各车轮支撑装置的设计成螺旋弹簧的弹簧内部安设高度调节装置的重要部分的主要方面。
根据本发明的又一个优选的扩展设计，液压装置优选至少部分地被护管包围。借此更好地保护液压装置不受损，使运行安全性提高。护管可以在此尤其相对于液压装置可移动，例如方式是护管是(如上所述的)操作区段的延长部。
下面根据在附图中示出的优选实施例进一步阐释本发明。在此，为理解本发明，附图仅(分别以垂直剖视图)示出车轮悬挂装置的高度调节装置，而未示出相关机动车底盘的(充分已知的)其他设计特征，即
图1示出第一配置，其相应于底盘最大下降的位置，以及
图2示出第二配置，其相应于底盘最大抬升的第二位置。
附图中示出的高度调节装置是与作为众所周知的现有技术的相应的(并因此未示出的)机动车底盘的一部分，这部分包括基本结构1和多个与基本结构1分别通过车轮悬挂装置连接的车轮。至少对应于附图中示出的车轮悬挂装置的车轮悬挂装置具有设计成螺旋弹簧2的弹簧3和布置在弹簧3的外部的(未示出的)减振器。
所示的液压高度调节装置这样地作用在螺旋弹簧2的上部支点4上，使得螺旋弹簧2的上部支点4相对于机动车底盘的基本结构1的距离可改变。为此，液压的高度调节装置设计成整合的调节组合件5。调节组合件5包括适配器6，适配器6本身尤其包括基体7和在该基体7上可移动导引的操作区段8。在适配器6的基体7与底盘的基本结构1连接期间，操作区段8具有弹簧座9，螺旋弹簧2在其上部支点4的区域内支撑在弹簧座上。
适配器6的基体7作为主构件包括用于与基本结构1连接的支撑盘10、壳体区段11和容纳在壳体区段11中的适配器芯12。壳体区段11具有通过凸缘13划分成上部区域和下部区域的柱形表面。(由三个部分构成的)操作区段8沿轴线X可移动地在该柱形表面上导引，确切而言借助密封装置14在上方和下方被密封。设计在壳体区段11上的凸缘13借助插入环形槽的密封圈15相对操作区段8的柱形内表面16密封。该凸缘13是环形活塞17，该环形活塞17与操作区段8的内表面16和壳体区段11的外表面共同地在其下部区域和上部区域中在一侧限定环形的液压工作空间18，在另一侧限定环形液压液储备容器19。据此，适配器6的壳体区段11和操作区段8的彼此协同作用的区域形成液压的缸-活塞装置20。
液压装置21用于给液压高度调节装置的液压的缸-活塞装置20的加载。该液压装置21包括布置在壳体区段11内部的电动机22和被电动机22经由(与电机轴23连接的)离合器24驱动的、设计成径向活塞泵的液压泵25。液压泵25的泵壳体集成在适配器6中，方式是液压泵的转子26安装在构造于适配器芯12内的容纳空腔27中。液压泵25在液压系统上的连接通过构造在适配器芯12内的液压管道或液压孔28以及构造在适配器芯12的表面上的槽29实现，槽29与包围适配器芯12的壳体区段11的内表面共同地确定液压流动通道30。在该流动通道30上通过贯穿壳体区段11的孔31一方面连接环形的液压工作空间18，另一方面连接环形的液压液储备容器19。
液压液储备容器19具有与缸-活塞装置20的液压工作空间18的体积反向地改变的体积，其中，(由于环形活塞17的两侧端面相同)液压液储备容器19和液压工作空间18的体积总和是恒定的，所以为了抬升底盘借助液压泵25将液压液从环形液压液储备容器19中直接地输送到液压工作空间18中。为了降低底盘(仅由于车辆重量)，打开在液压工作空间18和环形液压液储备容器19之间的回流路径。为此适合的液压连接线路是例如德国专利102014018788的内容。所需的阀技术，例如至少一个用于将底盘保持在调节后的高度上的止回阀，安装在适配器芯12中。由于液压液从环形液压液储备容器19中直接流入环形液压工作空间18(并且液压液从环形液压工作空间18直接流入环形液压液储备容器19中)，所以不需要用于液压液的补偿空间。通过适配器芯12、壳体区段11和支撑盘10限定的空间32因此本身是一个液压液储备器，从该液压液储备器补偿了可能的泄漏。
液压高度调节装置的前述部件和构件的特殊布置可从附图中直接得知。特别可以看见，液压装置21的电动机22像环形液压工作空间18一样布置在螺旋弹簧2的内部，该环形液压工作空间18还(至少在底盘抬高的情况下)包围液压装置21的电动机22。与之相对地，(同样布置在螺旋弹簧2内部的)环形液压液储备容器19包围液压泵25。同样可看出，在所示的电子液压调节组合件中，缸-活塞装置20这样地集成在适配器6中，使得在液压泵25和缸-活塞装置20之间不存在暴露的液压管道。
最后用虚线(为了清楚起见仅单侧)地表明，操作区段8可以向下管形地延长，由此形成在外部包围液压装置21的护管33。

Claims (14)

1.一种机动车辆底盘，包括
基本结构(1)和多个分别通过车轮悬挂装置与所述基本结构连接的车轮，其中，至少一个第一车轮悬挂装置具有配属于相关车轮的、设计成螺旋弹簧(2)的弹簧(3)，其中，第一车轮悬挂装置还配设有液压的高度调节装置，所述液压的高度调节装置具有作用在螺旋弹簧(2)的支点(4)上的、包括液压工作空间(18)的缸-活塞装置(20)，所述缸-活塞装置(20)能被包括用于液压液的储备容器(19)和通过电动机(22)驱动的液压泵(25)的、配属于相关车轮的去中心化的液压装置(21)加载，其中，液压装置(21)的至少电动机(22)布置在螺旋弹簧(2)的内部，其特征在于：
第一车轮悬挂装置具有配属于相关车轮的、布置在弹簧外部的减振器；
液压的缸-活塞装置(20)的液压工作空间(18)环形地包围液压装置(21)的电动机(22)和/或其液压泵(25)；
-液压液储备容器(19)环形地设计，包围液压装置(21)的电动机(22)和/或其液压泵(25)并且具有与缸-活塞装置(20)的液压工作空间(18)的体积反向改变的体积。
2.根据权利要求1所述的机动车辆底盘，其特征在于，液压装置(21)的液压泵(25)也布置在螺旋弹簧(2)的内部。
3.根据权利要求1或2所述的机动车辆底盘，其特征在于，
液压液储备容器(19)也布置在螺旋弹簧(2)的内部。
4.根据权利要求1或2所述的机动车辆底盘，其特征在于，所述液压的高度调节装置具有整合的、包括液压装置(21)和所配属的缸-活塞装置(20)的电子液压调节组合件(5)。
5.根据权利要求4所述的机动车辆底盘，其特征在于，所述电子液压调节组合件(5)包括适配器(6)，在所述适配器(6)中这样地集成缸-活塞装置(20)，使得在液压泵(25)和缸-活塞装置(20)之间不存在暴露的液压管道。
6.根据权利要求5所述的机动车辆底盘，其特征在于，在所述适配器(6)中这样地集成所配属的液压泵(25)的泵壳体，使得泵转子(26)在构造于适配器(6)内的空腔(27)中旋转。
7.根据权利要求5或6所述的机动车辆底盘，其特征在于，所述适配器(6)包括基体(7)和在所述基体上可移动地导引的、具有弹簧座(9)的操作区段(8)。
8.根据权利要求7所述的机动车辆底盘，其特征在于，所述基体(7)包括壳体区段(11)和容纳在所述壳体区段中的适配器芯(12)。
9.根据权利要求8所述的机动车辆底盘，其特征在于，在适配器芯(12)和壳体区段(11)之间的分离面中构造有液压流体通道(30)。
10.根据权利要求7所述的机动车辆底盘，其特征在于，所述缸-活塞装置(20)包括构造在基体(7)和操作区段(8)之间的液压工作空间(18)。
11.根据权利要求5所述的机动车辆底盘，其特征在于，所述液压液储备容器(19)集成在所述适配器(6)中。
12.根据权利要求5所述的机动车辆底盘，其特征在于，所述适配器(6)的基体(7)与机动车辆底盘的基本结构(1)连接。
13.根据权利要求1或2所述的机动车辆底盘，其特征在于，所述液压装置(21)至少部分地被护管(33)包围。
14.根据权利要求13所述的机动车辆底盘，其特征在于，所述护管(33)相对于液压装置(21)能移动。
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