CN108757819B - 具有可封闭的滚动柱塞腔的弹簧系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的弹簧系统(100)，优选用来产生该机动车的下降过程，包括：弹簧囊(2)，其包围充有气体的弹簧腔(1)；和用于所述弹簧囊(2)的滚动柱塞(3)，其中，所述滚动柱塞(3)包围充有气体的滚动柱塞腔(6)。所述弹簧系统(100)的特征尤其在于，它包括至少一个用于连通所述弹簧腔(1)和所述滚动柱塞腔(6)的连通机构(5)，且包括至少一个用于开通和关闭该连通机构(5)的关闭部件(4、V)，从而在所述机动车下降时，通过关闭所述连通机构(5)将所述滚动柱塞腔(6)的气体不完全地排出。

Description

具有可封闭的滚动柱塞腔的弹簧系统
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的弹簧系统(Federsystem)，优选用来产生该机动车的下降过程。
背景技术
由实践已知用于机动车、特别是公共汽车的弹簧系统，其用来产生公共汽车的屈膝过程。“屈膝”表示公共汽车在其上车侧的下降，以便由此便于乘客进入到公共汽车中。为此，通常使得在上车侧的空气弹簧囊排气一段时间，直至公共汽车在上车侧的高度达到设定的数值。在上车门关闭之后，公共汽车然后通常自动地通过空气弹簧囊的充气而又提升到正常高度水平。这种弹簧系统大多包括弹簧囊和用于弹簧囊的滚动柱塞，弹簧囊包围充有气体体积的弹簧腔，其中，滚动柱塞包围充有气体体积的滚动柱塞腔。尽管这种弹簧系统在实践中通常工作良好，但其弹性特性有待改善。
发明内容
本发明的目的是，提出一种用于机动车的弹簧系统，用来实现该机动车的下降过程，且弹性特性得到改善。
该目的通过一种用于机动车的弹簧系统以及一种机动车得以实现。本发明的有利的改进可由对本发明的优选实施方式的后续说明得到。
本发明还涉及一种用于机动车的弹簧系统，优选用来产生该机动车的下降过程，特别是该机动车的屈膝过程。
该机动车优选是商用车，例如公共汽车或载重车。该弹簧系统包括弹簧囊(例如滚动波纹管或折叠波纹管)和用于弹簧囊的滚动柱塞，弹簧囊包围充有气体体积的弹簧腔，滚动柱塞包围充有气体的滚动柱塞腔。
该弹簧系统的特征尤其在于，它包括至少一个用于连通弹簧腔和滚动柱塞腔的连通机构，通过该连通机构可以有益地实现弹簧腔与滚动柱塞腔之间的气体交换，该弹簧系统还包括至少一个用于开通和关闭该连通机构的关闭部件，从而例如在机动车通过关闭连通机构下降时,将滚动柱塞腔的气体体积优选部分地、但并不完全排出，特别是不完全地排放到滚动柱塞腔中。
由此可以实现一个或多个如下优点：
-将气体体积连通能实现更舒适的弹性特性；
-通过连通机构的关闭/开通，可以改变弹簧系统特别是空气弹簧的弹簧刚度或固有频率。由此可以实现机动车的其它的弹性特性。该弹性特性可以根据意愿来设计；
-在下降时，可以利用有益地缓冲性的关闭部件来关闭连通机构，滚动柱塞中的最近的压力可以保持不变(被存储)；
-在下降时，可仅把弹簧囊中的气体体积排空；
-在上升时，可以提高弹簧囊中的压力，连通机构又被释放；
-从滚动柱塞流出到弹簧囊中的压力可以有助于所述上升，且不必额外地产生(节能)；
-能实现在下降过程之后使得机动车快速地上升；和/或
-实现了在机动车行驶期间的良好的弹性特性。
可行的是，弹簧系统包括设置在弹簧腔中的缓冲件，用于影响弹簧系统的弹性特性，例如用于实现弹簧系统的渐进式特征曲线。该缓冲件因而可以特别是单独地以渐进式特征曲线影响机动车的弹性特性。
缓冲件可以优选地由弹性材料制成。
在压缩状态下，缓冲件可以有益地在端侧贴靠在滚动柱塞上。
在回弹(ausgefederten)状态下，缓冲件可以优选地与滚动柱塞有益地在端侧间隔开。
可行的是，关闭部件被构造成缓冲件。
可行的是，关闭部件和/或缓冲件安装在弹簧囊上，以便随着弹簧囊一起运动。
关闭部件和/或缓冲件用于优选缓冲地限制弹簧囊与滚动柱塞之间的弹簧行程。
连通机构例如可以包括在滚动柱塞顶壁中的开口(例如，孔)，其中，该壁可以优选地设置在弹簧腔内部。
连通机构可以包括管路(例如，管、软管、通道等)，以便使得弹簧腔和滚动柱塞腔优选从外面相互连通，从而例如管路可以在弹簧腔外部和/或滚动柱塞腔外部伸展。
可行的是，关闭部件具有用于开通和关闭连通机构的执行部件，优选阀，并设置一种用于控制(有益地控制或调节)执行部件的特别是电子的控制系统。连通机构的开通和关闭因而可以有益地通过控制系统进而智能地进行。
执行部件例如可以设置在弹簧腔外部和/或滚动柱塞腔外部。然而，执行部件也可以设置在滚动柱塞腔内部。
执行部件特别是可以设置在管路上或管路中，以便开通和关闭管路。
但执行部件也可以安装在滚动柱塞上，例如安装在滚动柱塞腔中，以便开通和关闭连通机构、特别是滚动柱塞顶壁中的开口。
控制系统例如可以包括用于机动车的底盘控制器。
可行的是，在机动车的行驶状态下连通机构开通，和/或，在机动车升高时连通机构通过关闭部件再次开通，优选这样：滚动柱塞腔中的处于压力下的气体体积可通过连通机构引入到弹簧腔中。
可行的是，通过关闭连通机构(有益地利用关闭部件/缓冲件)，实现了弹簧系统的渐进式的特征曲线，和/或，通过开通连通机构(有益地利用关闭部件/缓冲件)，实现了弹簧系统的回归式的特征曲线，特别是通过减小和/或增大在压缩和/或回弹时压缩的气体体积。
应提及的是，缓冲件可以单独地影响具有渐进式的特征曲线的、机动车的弹性特性，但可通过关闭连通机构(有益地利用关闭部件/缓冲件)来产生渐进式的弹簧特征曲线，其方式为，可以减小在压缩/回弹时压缩的气体的体积。
所述体积可以有益地通过关闭部件予以减小或增大。由此可以实现渐进的和回归的效果。
这里提到的气体优选是空气。
滚动柱塞优选用于固定在机动车的轴上。
弹簧囊优选用于固定在机动车的底盘(例如，支撑架)上。
弹簧囊有益地用于在滚动柱塞上滚动。
下降过程特别是包括机动车的在其上车侧的下降，以便方便人员上车和下车。下降过程因而优选涉及所谓的“屈膝”。
本发明还涵盖一种机动车，优选载重车或公共汽车，其具有如这里公开的弹簧系统。
本发明的前述实施方式和特征可相互组合。本发明的其它有利的改进在下述内容中公开，或者可由结合附图对本发明的优选实施方式的如下说明得到。
附图说明
图1为根据本发明的一种实施方式的在回弹状态下的弹簧系统的视图；
图2为图1中所示的弹簧系统在压缩状态下的视图；
图3为根据本发明的另一种实施方式的在回弹状态下的弹簧系统的视图；和
图4为根据本发明的又另一种实施方式的在压缩状态下的弹簧系统的视图。
具体实施方式
这些图中所示的实施方式部分地一致，从而类似的或相同的部分标有相同的参考标记，对于其说明，也参见其它实施方式的介绍，以避免赘述。
图1和2示出了一种根据本发明的一种实施方式的用于机动车的弹簧系统100。该弹簧系统100特别是被设计用来实现在机动车的上车侧的下降/屈膝过程，以便方便人员上车和从机动车中下车。该机动车优选是公共汽车。
图1示出处于回弹状态下的弹簧系统100，而图2示出处于压缩状态例如下降/屈膝状态下的弹簧系统100。下面共同地参见图1和图2来描述弹簧系统100。
弹簧系统100包括弹簧囊(例如，波纹管)2和滚动柱塞3，该弹簧囊包围充有气体体积的弹簧腔1，该滚动柱塞包围充有气体体积的滚动柱塞腔6。在弹簧系统100的弹动过程期间，弹簧囊2可以在滚动柱塞3上滚动。
滚动柱塞3用于固定在机动车的轴上，而弹簧囊2用于固定在机动车的底盘(例如支撑架)上。
弹簧系统100还包括用于连通弹簧腔1和滚动柱塞腔6的连通机构5。通过该连通机构5可以实现在弹簧腔1和滚动柱塞腔6之间的有益的气体交换。连通机构5被设计成开口(例如，孔)。该开口5设置在滚动柱塞3的顶壁3a中。该壁3a位于弹簧腔1的内部。
关闭部件4用于开通和关闭连通机构5，从而在机动车下降/屈膝时，通过连通机构5的关闭，滚动柱塞腔6的气体部分地、但未完全地被排出。关闭部件4在压缩状态下在端侧贴靠在滚动柱塞3上，而在回弹状态下则在端侧与滚动柱塞3间隔开。
关闭部件4还被构造成特别是由弹性材料制成的缓冲件，优选这样：通过缓冲作用可以实现弹簧系统100的渐进式特征曲线。关闭部件4因而用于缓冲地限制弹簧囊2与滚动柱塞3之间的回弹行程。
图3所示为根据本发明的另一实施方式的处于回弹状态下的弹簧系统100的视图。
图3中所示实施方式的特殊之处是，连通机构5未设计成滚动柱塞顶壁中的开口，而是包括一个管路，以便使得弹簧腔1和滚动柱塞腔6从外面相互连通。另一特殊之处是，连通机构5可以通过被设计成阀的执行部件V予以开通和关闭，从而执行部件V用作关闭部件。
执行部件V与用于控制执行部件V的(未示出的)电子的控制系统(例如，底盘控制器)连接，从而连通机构5的开通和关闭可以受控地、进而智能地进行。执行部件V有益地设置在弹簧腔1外部，且设置在滚动柱塞腔6外部。
附图标记4再次标明了缓冲件4，其用于影响弹簧系统100的弹性特性，优选用于实现弹簧系统100的渐进式特征曲线。然而，与图1和2的实施方式相反，图3中所示的缓冲件4并非用作关闭部件。
图4所示为根据本发明的另一种实施方式的在压缩状态下的弹簧系统100的视图。图4中所示的实施方式大部分相应于图1和2中所示的实施方式。
但特别之处是，连通机构5，除了可选的关闭部件4外，还可以通过被设计成阀的执行部件V予以开通和关闭，从而又将执行部件V用作关闭部件。
执行部件V与用于控制执行部件V的(未示出的)电子的控制系统(例如，底盘控制器)连接，从而连通机构5的开通和关闭可以受控地、进而智能地进行。执行部件V有益地设置在滚动柱塞腔6内部。
本发明并不局限于上述优选的实施方式。确切地说，可以有多种同样采用本发明的构思、进而落入保护范围内的变型和改型。此外，独立于所引用的特征和权利要求，本发明还要求保护从属权利要求的主题和特征。
附图标记清单
1 弹簧腔
2 弹簧囊，例如滚动波纹管或折叠波纹管
3 滚动柱塞
3a 滚动柱塞的壁
4 关闭部件和/或缓冲件
5 连通机构，特别是开口或管路
6 滚动柱塞腔
V 执行部件，特别是阀
100 弹簧系统

Claims (24)

1.一种用于机动车的弹簧系统(100)，包括：
弹簧囊(2)，其包围充有气体体积的弹簧腔(1)；和
用于所述弹簧囊(2)的滚动柱塞(3)，其中，所述滚动柱塞(3)包围充有气体体积的滚动柱塞腔(6)，
其中所述弹簧系统(100)包括至少一个用于连通所述弹簧腔(1)和所述滚动柱塞腔(6)的连通机构(5)，且包括至少一个用于开通和关闭该连通机构(5)的关闭部件(4)，从而在所述机动车下降时，通过所述连通机构(5)的关闭,所述滚动柱塞腔(6)的气体体积被不完全地排出，其特征在于，所述弹簧系统(100)包括设置在所述弹簧腔(1)中的缓冲件，该缓冲件用于影响所述弹簧系统(100)的弹性特性，用于实现所述弹簧系统(100)的渐进式特征曲线。
2.如权利要求1所述的弹簧系统(100)，其特征在于，所述弹簧系统(100)用来产生该机动车的下降过程。
3.如权利要求1所述的弹簧系统(100)，其特征在于，所述缓冲件在压缩状态下贴靠在所述滚动柱塞(3)上，且在回弹状态下与所述滚动柱塞(3)间隔开。
4.如权利要求1至3中任一项所述的弹簧系统(100)，其特征在于，所述关闭部件(4)被构造成缓冲件。
5.如权利要求1至3中任一项所述的弹簧系统(100)，其特征在于，所述关闭部件(4)和/或所述缓冲件安装在所述弹簧囊(2)上，以便随着所述弹簧囊(2)一起运动。
6.如权利要求1至3中任一项所述的弹簧系统(100)，其特征在于，所述关闭部件(4)和/或所述缓冲件用于缓冲地限制所述弹簧囊(2)与所述滚动柱塞(3)之间的回弹行程。
7.如权利要求1至3中任一项所述的弹簧系统(100)，其特征在于，所述连通机构(5)包括在所述滚动柱塞(3)的顶壁(3a)中的开口。
8.如权利要求7所述的弹簧系统(100)，其特征在于，该壁(3a)设置在所述弹簧腔(1)内部。
9.如权利要求1至3中任一项所述的弹簧系统(100)，其特征在于，所述连通机构(5)包括管路，以便使得所述弹簧腔(1)和所述滚动柱塞腔(6)从外面相互连通。
10.如权利要求1至3中任一项所述的弹簧系统(100)，其特征在于，所述关闭部件(4)包括用于开通和关闭所述连通机构(5)的执行部件(V)，并设置一种用于控制所述执行部件(V)的控制系统。
11.如权利要求10所述的弹簧系统(100)，其特征在于，所述执行部件是阀。
12.如权利要求10所述的弹簧系统(100)，其特征在于，所述控制系统是电子控制系统。
13.如权利要求10所述的弹簧系统(100)，其特征在于，所述执行部件(V)设置在所述弹簧腔(1)外部和/或所述滚动柱塞腔(6)外部。
14.如权利要求10所述的弹簧系统(100)，其特征在于，所述执行部件(V)设置在所述滚动柱塞腔(6)内部。
15.如权利要求9所述的弹簧系统(100)，其特征在于，所述关闭部件(4)包括用于开通和关闭所述连通机构(5)的执行部件(V)，并设置一种用于控制所述执行部件(V)的控制系统。
16.如权利要求15所述的弹簧系统(100)，其特征在于，所述执行部件是阀。
17.如权利要求15所述的弹簧系统(100)，其特征在于，所述控制系统是电子控制系统。
18.如权利要求15所述的弹簧系统(100)，其特征在于，所述执行部件(V)设置在所述管路上或管路中，以便开通和关闭所述管路，或者安装在所述滚动柱塞(3)上，以便开通和关闭所述连通机构(5)。
19.如权利要求10所述的弹簧系统(100)，其特征在于，所述控制系统包括用于所述机动车的底盘控制器。
20.如权利要求7所述的弹簧系统(100)，其特征在于，在所述机动车的行驶状态下所述连通机构(5)开通，和/或，在所述机动车上升时所述开口通过所述关闭部件(4)被开通。
21.如权利要求20所述的弹簧系统(100)，其特征在于，在所述机动车的行驶状态下所述连通机构(5)开通，和/或，在所述机动车上升时所述开口通过所述关闭部件(4)被开通，从而存储在所述滚动柱塞腔(6)中并且处于压力下的气体体积能够通过所述开口引入到所述弹簧腔(1)中。
22.如权利要求1至3中任一项所述的弹簧系统(100)，其特征在于，通过减小或增大在压缩或回弹时压缩的气体体积，通过所述连通机构(5)的关闭，实现了所述弹簧系统(100)的渐进式的特征曲线，或者，通过所述连通机构(5)的开通，实现了所述弹簧系统(100)的回归式的特征曲线。
23.一种机动车，具有根据前述权利要求中任一项的弹簧系统(100)。
24.根据权利要求23所述的机动车，其特征在于，所述机动车包括载重车或公共汽车。
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