CN110802994B - 悬架支柱和车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及悬架支柱和车辆。本发明涉及一种用于车辆的车轮悬架的悬架支柱，该悬架支柱具有减振器(10)、部分地围绕减振器(10)的外管(13)并且由弹簧挡圈(14)支撑的支撑弹簧(12)和用于车辆的高度调节的提升装置(15)，其中，提升装置(15)包括围绕外管(13)同心布置的中空活塞(16)和气缸(17)，其中，中空活塞(16)在外管(13)与气缸(17)之间被轴向引导并且连接到弹簧挡圈(14)来调节支撑弹簧(12)的基点。

Description

悬架支柱和车辆
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的车轮悬架的悬架支柱，该悬架支柱具有减振器、部分地围绕减振器的外管并且由弹簧挡圈支撑的支撑弹簧以及用于车辆的高度调节的提升装置。例如从WO 2014/095211 A1中已知这种悬架支柱。本发明还涉及一种具有这种悬架支柱的车辆，特别是机动车辆。
背景技术
在汽车中需要低的离地间隙以便增加行驶动力。为防止车辆在遇到障碍物的情况下触底，必须暂时抬高车辆前部。为此，阻尼器模块配备有弹簧基点调节器。现有技术是使阻尼管在模块内气动地延伸。考虑到支撑弹簧的相对高的弹簧刚度的要求以及具有低弹簧刚度的辅助弹簧的相关使用，不能使用该系统。
WO 2014/095211 A1描述了一种用于机动车辆的高度调节装置，该高度调节装置具有气缸元件，辅助弹簧和提升活塞容纳在该气缸元件中，提升活塞可移动地限定气缸元件中的压力空间。辅助弹簧布置在压力空间中。在此，支撑弹簧在外侧支撑在提升活塞上。在内侧，辅助弹簧夹在提升活塞与气缸元件之间。提升活塞用作中间弹簧挡圈。如果减振器伸展，则可以通过辅助弹簧将在支撑弹簧的方向上指向的力施加到提升活塞，并且提升活塞可以被推出气缸元件直到冲程限制设备。在外侧，支撑弹簧支撑在提升活塞上。经由气缸元件上的压力介质连接，压力空间可以被气动地加压下。结果，提升活塞向下延伸出气缸元件达限定的距离，并且机动车辆的车身被抬升。
已知的悬架支柱的高度调节装置增加了安装悬架支柱所需的安装空间。
发明内容
本发明所基于的目的是说明一种用于车辆的紧凑型悬架支柱，其允许车辆的高度调节以影响离地间隙，例如当行驶越过障碍物时。本发明所基于的另一目的是说明一种具有这种悬架支柱的车辆。
根据本发明，该目的通过本发明的悬架支柱以及车辆来实现。
具体地，该目的通过一种用于车辆的车轮悬架的悬架支柱来实现，该悬架支柱包括减振器和支撑弹簧，该支撑弹簧部分地围绕减振器的外管并且由弹簧挡圈支撑。悬架支柱还包括用于车辆的高度调节的装置。提升装置包括围绕外管同心布置的中空活塞和气缸。中空活塞在外管与气缸之间被轴向引导，并且连接到弹簧挡圈来调节支撑弹簧的基点。
本发明的优点在于，悬架支柱具有紧凑的设计并且需要相对小的安装空间。为此，中空活塞在外管与气缸之间被轴向引导。在此，外管用于引导中空活塞。对于高度调节，弹簧挡圈连接到可轴向移动的中空活塞。通过使中空活塞移位来调节弹簧挡圈沿着减振器的纵向轴线的高度位置，并因此调节支撑弹簧的基点。结果，车辆与地面的间距、即离地间隙发生改变，即增加或减少。
本发明既适用于用于倒置安装位置的悬架支柱，也适用于未安装在倒置安装位置的常规悬架支柱。
例如，中空活塞可以包括抵靠减振器的剥离及密封元件。在此，可以求助于已经存在于悬架支柱上的剥离器，因此不需要用于避免提升装置中的污垢的附加密封元件。设置附加的或修改的剥离及密封元件的其他实施例是可能的。
剥离及密封元件优选密封减振器和提升装置。剥离及密封元件执行双重功能，因此减少了部件的数量。
在另一优选实施例中，剥离及密封元件布置在中空活塞的轴向端部上用于最大行程。
中空活塞的内侧可以至少在某些部分形成为用于在外管上滑动的滑动表面。因此，可以实现简单的线性引导，而无需附加的引导部件。
中空活塞可以包括密封外管的至少一个内密封件。这具有的优点是，用于基点调节的大的提升压力是可能的。
中空活塞可以包括密封气缸的至少一个外密封件。这也确保了可以施加大的提升压力用于基点调节。
中空活塞优选包括用于气缸的轴向止动件，因此改善了防止部件丢失的安全性。
在另一优选实施例中，气缸形成气缸外壳，该气缸外壳沿周向方向围绕中空活塞并且包括用于调节压力或提升压力作用在中空活塞上的压力室。气缸外壳改善了悬架支柱的紧凑设计。
如果气缸具有用于压力介质的连接件，则压力介质可以气动地或液压地操作。
气缸优选包括密封外管的至少一个密封件。该措施有助于能够向基点调节施加大的力。
在根据本发明的车辆中，悬架支柱集成到车辆的车轮悬架中。
附图说明
下面，将参考附图在示例性实施例的基础上以进一步的细节更全面地解释本发明，其中：
图1示出了穿过根据本发明的一个示例性实施例的悬架支柱的部件的截面；
图2示出了根据图1的部件或根据本发明的一个示例性实施例的类似部件的立体图；
图3示出了穿过根据图2的不具有弹簧挡圈的部件的截面；
图4示出了穿过根据图2的具有弹簧挡圈并且处于缩回状态的部件的截面；和
图5示出了根据图4的处于伸展状态的部件。
具体实施方式
根据图1的部件是减振器，其例如用于处于柔性安装位置的McPherson悬架支柱中，例如用于倒置技术。在倒置技术的情况下，活塞杆紧固在管体(未示出)的底部。具有减振器10和支撑弹簧12的悬架支柱如图2所示。本发明还可以应用于不用于倒置技术的悬架支柱。
减振器10包括外管13，外管13是阻尼筒的构成部分。如图2所示，支撑弹簧12部分地在其外周上围绕外管13。支撑弹簧12支撑在弹簧挡圈14上，弹簧挡圈14在图1中以及在图4和图5中可以清楚地看到。支撑弹簧12可以沿着外管13的纵向轴线相对于外管13来调节，因此支撑弹簧12的基点是可变的。结果，车辆的高度调节是可能的。
为了调节支撑弹簧12，设置有可以液压地或气动地致动的提升装置15。提升装置15包括布置在气缸17与外管13之间的中空活塞16。在此，气缸17相对于中空活塞16布置在径向外侧，而外管13相对于中空活塞16布置在径向内侧。中空活塞16、气缸17和外管13同心布置。在此，外管13具有沿着减振器的纵向轴线轴向引导中空活塞16的功能。中空活塞16在外管13上滑动。
气缸17形成气缸外壳24，气缸外壳24包括在气缸17的轴向端部的区域中的压力室25，特别是在气缸17的下部(在安装位置中)轴向端部的区域中的压力室25。压力室25一方面由中空活塞16的端面限定，另一方面由气缸外壳24的壁限定。压力室25与用于压力介质(例如空气或油)的连接件27流体连接。压力室25在外管13的外表面与气缸外壳24的内表面之间形成环形间隙。
在所示的示例性实施例中，两个连接件27彼此径向相对地布置。也是可以想到以一些其他方式定向的连接件27。例如，两个连接件27可以直接彼此相邻地(即在同一侧)布置在气缸上。
以调节压力或提升压力作用在压力室25上使得中空活塞16沿减振器的轴向方向移动(见图5)。结果，压力室25的容积增大。
供支撑弹簧12支撑在其上的弹簧挡圈14例如通过螺纹连接到中空活塞16的外周。为此，中空活塞16具有螺纹。其他类型的连接也是可能的。弹簧挡圈14和中空活塞16可以形成为单件，即一体形成。
借助于在弹簧挡圈14与中空活塞16之间的机械连接，弹簧挡圈14在调节中空活塞16期间被带动并且沿着减振器10的纵向轴线在轴向方向上移动。通过这种移动来调节支撑弹簧12的基点。
气缸外壳24在气缸外壳24的两个轴向端部处终止于外管13的外表面。为此，气缸外壳24在图1所示的气缸外壳24的下端处包括密封外管13的气缸密封件26。压力室25的气密性通过各自形成在中空活塞16的轴向下端的内密封件21和外密封件22实现。在此，内密封件21密封外管13，而外密封件22密封气缸外壳24。第二内密封件21也可以在距下部内密封件21一定距离处沿轴向方向密封外管13。也可以仅使用上部(在图1中)内密封件21。
表述“下部”和“上部”指代如图1至图5所示的减振器的位置。
中空活塞16具有形成滑动表面20的机加工内表面。中空活塞16在外管13上在该滑动表面20上滑动。以相应的方式，外管13的外表面也可以机加工为相应的滑动表面。中空活塞16在轴向下端处包括轴向止动件23，轴向止动件23沿径向方向向外延伸。径向止动件23与气缸17的配对件相互作用并且具有这样的效果，即如果已经实现中空活塞16的最大行程，则中空活塞16在伸展期间的移动被限制。
如图1所示，中空活塞16包括剥离及密封元件18，剥离及密封元件18抵靠减振器10，具体地抵靠外管13。
在图2至图5中可以看出，气缸外壳24在其外表面上包括波纹管29，波纹管29连接到中空活塞16，以便在伸展状态下保护中空活塞16(见图5)。
图4和图5示出了提升装置15的运行模式。
在根据图4的缩回状态中，中空活塞16完全缩回到气缸外壳24中，其中，弹簧挡圈14靠近气缸外壳24的上部(在图4和图5中)端面布置(同样见图1)。在此，压力室25的可变容积是最小的。如果压力室25填充有压力，则中空活塞16伸到气缸外壳24之外，并且在完全伸展的状态下通过止动件23撞击气缸外壳24，从而使中空活塞16的移动停止。在这种状态下，中空活塞16完全伸展，并且弹簧挡圈14处于其距气缸外壳24的最大距离。因此，相应地调节支撑弹簧的基点(见图2)，以改变车辆的离地间隙。
与现有的提升系统相比，图中所示的减振器或装备有减振器的悬架支柱允许增大的提升力。此外，悬架支柱具有紧凑的设计，特别是在轴向方向上较短。
附图标记表
10 减振器
11 左侧自由
12 支撑弹簧
13 外管
14 弹簧挡圈
15 提升装置
16 中空活塞
17 气缸
18 剥离及密封元件
19 中空活塞的内侧
20 滑动表面
21 内密封件
22 外密封件
23 止动件
24 气缸外壳
25 压力室
26 气缸密封件
27 连接件
29 波纹管

Claims (11)

1.一种用于车辆的车轮悬架的悬架支柱，其具有减振器(10)、支撑弹簧(12)和用于所述车辆的高度调节的提升装置(15)，所述支撑弹簧(12)部分地围绕所述减振器(10)的外管(13)并且由弹簧挡圈(14)支撑，
其特征在于，
所述提升装置(15)包括围绕所述外管(13)同心布置的中空活塞(16)和气缸(17)，其中，所述中空活塞(16)在所述外管(13)和所述气缸(17)之间被轴向引导并且连接到所述弹簧挡圈(14)来调节所述支撑弹簧(12)的基点；所述中空活塞(16)包括抵靠所述减振器(10)的剥离及密封元件(18)。
2.根据权利要求1所述的悬架支柱，
其特征在于，
所述剥离及密封元件(18)密封所述减振器(10)和所述提升装置(15)。
3.根据权利要求1或2所述的悬架支柱，
其特征在于，
所述剥离及密封元件(18)布置在所述中空活塞(16)的轴向端部处。
4.根据前述权利要求1-2之一所述的悬架支柱，
其特征在于，
所述中空活塞(16)的内侧(19)至少在某些部分形成为用于所述外管(13)的滑动表面(20)。
5.根据前述权利要求1-2之一所述的悬架支柱，
其特征在于，
所述中空活塞(16)包括密封所述外管(13)的至少一个内密封件(21)。
6.根据前述权利要求1-2之一所述的悬架支柱，
其特征在于，
所述中空活塞(16)包括密封所述气缸(17)的至少一个外密封件(22)。
7.根据前述权利要求1-2之一所述的悬架支柱，
其特征在于，
所述中空活塞(16)包括用于所述气缸(17)的轴向止动件(23)。
8.根据前述权利要求1-2之一所述的悬架支柱，
其特征在于，
所述气缸(17)形成气缸外壳(24)，所述气缸外壳(24)沿周向方向围绕所述中空活塞(16)并且包括用于将调节压力作用在所述中空活塞(16)上的压力室(25)。
9.根据前述权利要求1-2之一所述的悬架支柱，
其特征在于，
所述气缸(17)包括用于压力介质的连接件。
10.根据前述权利要求1-2之一所述的悬架支柱，
其特征在于，
所述气缸(17)包括密封所述外管(13)的至少一个密封件(26)。
11.一种具有根据权利要求1-10任一项所述的悬架支柱的车辆，所述悬架支柱集成到所述车辆的车轮悬架中。
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