CN113218486A - 机动车辆的伸缩式减振器 - Google Patents

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CN113218486A CN202110148468.5A CN202110148468A CN113218486A CN 113218486 A CN113218486 A CN 113218486A CN 202110148468 A CN202110148468 A CN 202110148468A CN 113218486 A CN113218486 A CN 113218486A
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Abstract

本发明公开一种机动车辆的伸缩式减振器1，伸缩式减振器包括：第一连接构件2；第二连接构件3；其中两个连接构件2、3被布置成是关于伸缩式减振器1的纵向延伸轴线A相对于彼此轴向可运动的，从而使得通过连接构件2、3的轴向相对运动而使伸缩式减振器1的轴向延伸尺寸L发生变化；以及传感器组件4，传感器组件至少包括：发出传感器信号的发射器5，以及接收由发射器发射的传感器信号的接收器6，其中从发射器到接收器的传感器信号在限定的传感器信号时间跨度内经过传感器信号路径S，并且其中传感器组件4以如下方式被紧固在伸缩式减振器1上，即，传感器信号路径S的延伸尺寸在任何时间都与伸缩式减振器1的轴向延伸尺寸L相关联。

Description

机动车辆的伸缩式减振器
技术领域
本发明涉及一种机动车辆的伸缩式减振器，该伸缩式减振器具有用于识别机动车辆的荷载状态的传感器组件。
背景技术
根据欧盟准则，应确定在跨边界(grenzüberschreitenden)交通中最高允许的重量。此外应确保可以容易地检查是否遵守了道路交通中所确定的重量，以便容易地发现违规。
此外，在操作现有的车辆或车辆组合期间应能够确定的是，可能超过对应的最高允许的总重量。
对这样的车辆的这种确定可以借助于被整合在道路设施中的称重装置来进行，或者借助于给相关部门报告数据的车载测量设备来进行。
车载数据还应供驾驶员使用。
发明内容
基于此，本发明的目的在于，给出一种机动车辆的伸缩式减振器，该伸缩式减振器使得能够以简单且成本有效的方式来识别机动车辆、尤其商用机动车辆的荷载状态。
该目的通过下述伸缩式减振器实现。
本发明的基本认识在于：在商用机动车辆中(尤其在具有钢质弹簧的商用机动车辆中)可以通过高度水平感测来推导出车桥荷载，更确切地说推导出车辆重量。
出于这个原因，给出一种机动车辆的伸缩式减振器，该伸缩式减振器包括第一连接构件以及第二连接构件，其中该第二连接构件被布置成是关于伸缩式减振器的纵向延伸轴线相对于第一连接构件轴向可运动的，从而使得由于连接构件的轴向相对运动，伸缩式减振器的轴向延伸尺寸发生变化。这种伸缩式减振器还包括传感器组件，所述传感器组件包括用于发出传感器信号的发射器以及用于接收由发射器发射的传感器信号的接收器，其中从所述发射器到所述接收器的所述传感器信号在限定的传感器信号时间跨度T内经过传感器信号路径S，并且其中所述传感器组件以如下方式被紧固在所述伸缩式减振器上，即，所述传感器信号路径S的延伸尺寸在任何时间都与所述伸缩式减振器的轴向延伸尺寸相关联。
由于机动车辆的荷载不断增大，伸缩式减振器压缩得越来越紧，这影响传感器信号路径的延伸尺寸。由此，用于使由发射器发出的信号到达接收器所需的时间发生变化，由此可以以简单的方式检测机动车辆的当前荷载状态以及过载。
其他有利的实施变体分别示例性地在附图以及说明书中给出。
根据另一实施变体可以提出的是：所述传感器与所述两个连接构件中的一个连接构件轴向固定地相连接，并且其中所述接收器与所述两个连接构件中的另一个连接构件轴向固定地相连接。由此形成了最简单的实施选项。
替代于此，可以提出的是：所述传感器组件包括反射器，所述反射器使由所述发射器发射的传感器信号转向至所述接收器。尤其当信号的从发射器到接收器的信号路径由于结构而必须被转向(更确切地说必须被引导绕过障碍物)时，可以应用这种实施变体。
在此可以任选地提出的是：所述反射器与所述两个连接构件中的一个连接构件轴向固定地相连接，并且所述接收器和/或所述发射器与所述两个连接构件中的另一个连接构件轴向固定地相连接。
特别有利的传感器变体提出：所述发射器和所述接收器一起在壳体中被组合成第一传感器单元。为了能够更容易地将信号从发射器引导至接收器，可以任选地提出的是：所述反射器构成单独的第二传感器单元，其中在所述伸缩式减振器伸缩时，所述反射器相对于所述第一传感器单元进行轴向相对运动。
伸缩式减振器的伸缩被理解为减振器的纵向延伸尺寸发生伸缩式变化，即，在操作作为机动车辆的悬架的组成部分的减振器期间该减振器的收缩和/或减振器的扩展。
为了更好地保护传感器组件以防外部影响以及脏污，可以任选地提出的：所述反射器被包围在中空柱体形的延伸构件内，所述中空柱体形的延伸构件至少在周向方向上包围所述反射器，其中所述反射器被布置成是在所述中空柱体形的延伸构件内轴向可运动的。
延伸构件可以被实施为相对于周围环境完全密封的。在此情况下，有利的是：所述中空柱体形的延伸构件与所述两个连接构件中的一个连接构件固定地相连接，并且所述反射器与所述两个连接构件中的另一个连接构件无接触地处于操作性连接。
在此，伸缩式减振器的反射器与连接构件的操作性连接例如可以借助于永磁体或电磁体的磁场来进行。永磁体或电磁体可以以简单的方式、轴向固定地被布置在连接构件处并且与反射器共同作用。如果反射器是至少部分磁性的、或者至少能够被磁场吸引，那么可以以最简单的方式确保操作性连接。
任选的实施变体例如提出：所述反射器包括由铁磁性材料或者由永磁体形成的实心体，所述实心体至少部分地被非磁性材料包裹。
为了防止反射器在磁场中不受控地翻转，该反射器可以包括例如至少一个引导元件，该引导元件径向支撑在延伸构件的内壁上。
为了能够使反射器在伸缩式减振器的缩回幅度和伸出幅度较大的情况下不被空气阻力制动，另一有利的实施变体提出：所述反射器或所述延伸构件包括至少一个通风通道。
本发明是可以非常灵活地使用的。信号例如可以取决于要使用的传感器由超声波和/或声波和/或光波和/或电磁波和/或磁场形成。
附图说明
现在借助以下附图对本发明进行详细阐述。
在附图中：
图1示出根据伸缩式减振器的第一实施变体的示意图；
图2示出根据伸缩式减振器的另一实施变体的示意图；
图3示出根据伸缩式减振器的另一实施变体的示意图；
图4示出根据伸缩式减振器的另一实施变体的示意图；
图5示出根据伸缩式减振器的另一实施变体的示意图；
图6示出根据伸缩式减振器的另一实施变体的透视图；
图7示出根据图6的伸缩式减振器的部分截面图；
图8示出根据伸缩式减振器的另一实施变体的透视图；
图9示出根据图8的伸缩式减振器的部分截面图；
图10示出反射器的示例性实施变体的透视图；
图11示出根据图10的反射器的截面图；
图12示出根据伸缩式减振器的局部透视图。
具体实施方式
图1示意性地示出根据机动车辆的伸缩式减振器1的可能的第一实施变体。在图1中展示的伸缩式减振器包括第一连接构件2、以及第二连接构件3。在此，伸缩式减振器1的减振器缸18(更准确地说是轴向封闭伸缩式减振器1的减振器缸18的封闭元件16)将作为第一连接构件2。
在根据图1所展示的实施变体中，与柱塞杆17相连接的柱塞杆盖19用作第二连接构件3。这两个连接构件2、3被布置成是关于伸缩式减振器1的纵向延伸轴线A相对于彼此轴向可运动的，从而使得通过连接构件2；3的轴向相对运动而使伸缩式减振器1的轴向延伸尺寸L发生变化。
此外，根据图1的伸缩式减振器包括传感器组件4，该传感器组件具有发射器5和接收器6。
发射器5用于以固定的时间间隔(即周期性地)发出传感器信号，该传感器信号由接收器6接收并且可用于作进一步解释。在根据图1所展示的实施变体中，发射器5被固定在第二连接构件3处，其中接收器被紧固在第一连接构件2处。由发射器5发出的传感器信号在此在限定的时间跨度内经过传感器信号路径直至到达接收器6。由于传感器5和接收器被紧固在不同的连接构件2、3处，传感器信号路径S的延伸尺寸在任何时间都与伸缩式减振器1的轴向延伸尺寸相关联。
不同于图1，图2示出伸缩式减振器1的另一实施变体，其中在这种情况下，发射器5被紧固在第一连接构件2处，并且接收器6被紧固在第二连接构件3处。在此，保护管20(该保护管在周向方向上包围柱塞杆17、并且部分地包围减振器缸18)具有径向的、增大了截面的成形部21，如在图2的上方图形中所示的。这个成形部21用于将发射器5接纳在保护管20内，其中这两个连接构件2和3相对于彼此的轴向相对运动不应受限。保护管20尤其用于保护柱塞杆17以及发射器5和接收器6以防污染以及其他不利的外部影响。
图3示出另一实施例，根据该另一实施例，伸缩式减振器1的传感器组件4还包括反射器7，该反射器使由发射器5发射的传感器信号转向至接收器6。在此，减振器缸18的封闭元件16的轴向外表面用作反射器7。由此，反射器7与第一连接构件2轴向固定地相连接，其中传感器组件4(更确切地说，其接收器6和/或其发射器5)与第二连接构件3轴向固定地相连接。在这种情况下，传感器信号路径S的延伸尺寸为发射器5与反射器7之间的间距以及反射器7与接收器6之间的间距之和。
图3还示出：发射器5和接收器6一起在壳体中被组合成第一传感器单元8，并且反射器7构成单独的第二传感器单元9，其中在伸缩式减振器1伸缩时，反射器7相对于第一传感器单元8进行轴向相对运动。
不同于图3，图4示出伸缩式减振器1的设置有单独的反射器7的实施变体，其中反射器7被包围在中空柱体形的延伸构件10内。延伸构件10在周向方向上包围反射器7并且保护该反射器以防脏污。在此，反射器7保持为在中空柱体形的延伸构件10内始终轴向可移动。反射器7与减振器缸18或与封闭元件16轴向固定地相连接。延伸构件10布置在保护管20处，其中保护管20和延伸构件10这二者的内部空间藉由轴向延伸过限定长度的共用通孔22相互连接。通孔的长度在此被限定成使得始终提供伸缩式减振器1的无误差的伸缩。
图7示出这样的实施变体，根据该实施变体，反射器7被固定在安置在减振器缸18上并且与减振器缸18轴向固定地相连接的紧固装置23上。此外，紧固装置23可以与减振器缸18形成形状配合，其方式为，该紧固装置例如接合到在减振器缸处所实施的环形槽中。
然而，传感器单元8被紧固在延伸构件10上。在这种情况下，减振器缸18用作一个连接构件2并且延伸构件10用作另一个连接构件3，其中在伸缩式减振器1伸缩时，这两个连接构件2、3彼此进行轴向相对运动，这种轴向相对运动使伸缩式减振器1的轴向延伸尺寸以及还有传感器信号路径S的延伸尺寸发生变化。紧固装置23与减振器缸18轴向固定地相连接，然而被实施为可旋转的，以便能够补偿在操作时产生的柱塞杆17相对于减振器缸18的转动，从而确保反射器7沿延伸构件10的纵向轴线B的无误差的轴向运动。由于紧固装置23可转动运动，纵向轴线B可以平行于或还可以倾斜于纵向延伸轴线A而延伸。
如果延伸构件10与保护管20固定地相连接，那么该保护管通常借助于防扭转装置25被固定以防相对于柱塞杆17扭转，例如在图12中示出的。
在延伸构件10内布置有管状元件24，该管状元件将这些连接构件的彼此轴向相对运动转化成转动运动并且保护延伸构件的内部空间以防脏污。此外，管状元件24可以用于紧固额外的或另外的(在此未展示的)传感器组件的至少一个组成部分。
延伸构件10可以形状配合地和/或力配合地和/或材料配合地与保护管20相连接，如在图6、图7以及图8中所示的。
图5和图9各自示出伸缩式减振器1的另一实施变体。根据图5和图9，中空柱体形的延伸构件10与保护管20固定地相连接，该保护管是第一连接构件2。
反射器7布置在被封闭的延伸构件10内并且以无接触的方式与减振器缸18处于操作性连接，其中减振器缸18用作第二连接构件3。就此而言，在图5和图9中所展示的、伸缩式减振器1的反射器7与第二连接构件3的操作性连接借助于磁体11的磁场来实现。
在此，该磁体可以是轴向固定地布置在第二连接构件3处的永磁体或者还可以是电磁体。
根据图9，磁体11由磁体保持件26承载。该磁体保持件以轴向固定的、然而可转动运动的方式被布置在减振器缸18处。
此外，磁体保持件26将保护管20连同安置在该保护管处的延伸构件10定位成使得磁体11和反射器7始终相对，更确切地说，使得反射器7在延伸构件10中始终朝向磁体11而定向，从而使得藉由磁体11始终确保反射器7磁性地“同步”。磁体保持件26与减振器缸18的上端的轴向间距是由传感器组件的一般来说给定的测量范围限定的。在伸缩式减振器伸缩时，反射器7沿延伸构件10的纵向轴线B运动并且跟随磁体11的运动。由于磁体保持件26可转动运动，纵向轴线B可以平行于或也可以倾斜于纵向延伸轴线A而延伸。
图10和图11借助示例示出反射器7的可能的构造，这种构造可能被用于根据图5和图9的结构。在图10和图11中所描绘的反射器7包括由铁磁性材料或者由永磁体形成的实心体12，该实心体至少部分地被非磁性材料包裹(或包罩)。反射器7的包罩13具有环绕的环形槽，该环形槽接纳环形引导元件14。
引导元件14径向支撑在延伸构件10的内壁上并且防止在伸缩式减振器1的伸缩运动期间、在反射器7在延伸构件10内的轴向运动幅度较大时反射器7不受控地摆动。可以将引导元件的支撑力选择成使得在动态激励的情况下保持反射器7的重量。这支撑力不应过高，以便始终确保反射器7的“磁性同步”。在对反射器7赋形时可以对空气动力学特性予以考虑，以优化反射器7在延伸构件10中的功能和封闭行为。
反射器7或延伸构件10例如可以包括至少一个通风通道15，以使反射器7能够在伸缩式减振器1的缩回幅度和伸出幅度较大的情况下不被空气阻力所制动。
总体上，本发明可以在大量传感器组件中应用。因此，信号由超声波和/或声波和/或光波和/或电磁波和/或磁场形成。
附图标记清单
1 伸缩式减振器
2 第一连接构件
3 第二连接构件
4 传感器组件
5 发射器
6 接收器
7 反射器
8 第一传感器单元
9 第二传感器单元
10 中空柱体形的延伸构件
11 磁体
12 实心体
13 包罩
14 引导元件
15 通风通道
16 封闭元件
17 柱塞杆
18 减振器缸
19 柱塞杆盖
20 保护管
21 成形部
22 通孔
23 紧固装置
24 管状元件
25 防扭转装置
26 磁体保持件
A 伸缩式减振器的纵向延伸轴线
B 延伸构件的纵向轴线
S 传感器信号路径
L 伸缩式减振器的轴向延伸尺寸

Claims (12)

1.一种机动车辆的伸缩式减振器(1)，所述伸缩式减振器包括：
-第一连接构件(2)；
-第二连接构件(3)，其中两个连接构件(2，3)被布置成是关于所述伸缩式减振器(1)的纵向延伸轴线(A)相对于彼此轴向可运动的，从而使得通过所述连接构件(2，3)的轴向相对运动而使所述伸缩式减振器(1)的轴向延伸尺寸(L)发生变化；以及
-传感器组件(4)，所述传感器组件至少包括：
--发出传感器信号的发射器(5)，以及
--接收由所述发射器发射的传感器信号的接收器(6)，其中从所述发射器到所述接收器的所述传感器信号在限定的传感器信号时间跨度内经过传感器信号路径(S)，并且其中所述传感器组件(4)以如下方式被紧固在所述伸缩式减振器(1)上，即，所述传感器信号路径(S)的延伸尺寸在任何时间都与所述伸缩式减振器(1)的轴向延伸尺寸(L)相关联。
2.根据权利要求1所述的伸缩式减振器(1)，其特征在于，所述发射器(5)与所述两个连接构件中的一个连接构件(2，3)轴向固定地相连接，并且其中所述接收器(6)与所述两个连接构件中的另一个连接构件(3，2)轴向固定地相连接。
3.根据权利要求1或2所述的伸缩式减振器(1)，其特征在于，所述传感器组件(4)还包括反射器(7)，所述反射器使由所述发射器(5)发射的传感器信号转向至所述接收器(6)。
4.根据前述权利要求中的任意一项所述的伸缩式减振器(1)，其特征在于，所述反射器(7)与所述两个连接构件中的一个连接构件(2，3)轴向固定地相连接，并且其中所述接收器(6)和/或所述发射器(5)与所述两个连接构件中的另一个连接构件(3，2)轴向固定地相连接。
5.根据前述权利要求中的任意一项所述的伸缩式减振器(1)，其特征在于，所述发射器(5)和所述接收器(6)一起在壳体中被组合成第一传感器单元(8)，并且所述反射器(7)构成单独的第二传感器单元(9)，其中在所述伸缩式减振器(1)伸缩时，所述反射器(7)相对于所述第一传感器单元(8)进行轴向相对运动。
6.根据前述权利要求中的任意一项所述的伸缩式减振器(1)，其特征在于，所述反射器(7)被包围在中空柱体形的延伸构件(10)内，所述中空柱体形的延伸构件至少在周向方向上包围所述反射器(7)，其中所述反射器(7)被布置成是在所述中空柱体形的延伸构件(10)内轴向可运动的。
7.根据前述权利要求中的任意一项所述的伸缩式减振器(1)，其特征在于，所述中空柱体形的延伸构件(10)与所述两个连接构件中的一个连接构件(2，3)固定地相连接，并且所述反射器(7)与所述两个连接构件中的另一个连接构件(3，2)无接触地处于操作性连接。
8.根据前述权利要求中的任意一项所述的伸缩式减振器(1)，其特征在于，所述伸缩式减振器(1)的反射器(7)与所述一个连接构件(3，2)的所述操作性连接借助于轴向固定地布置在所述另一个连接构件(2，3)处的至少一个磁体(11)的磁场来实现。
9.根据前述权利要求中的任意一项所述的伸缩式减振器(1)，其特征在于，所述反射器(7)包括由铁磁性材料或者由永磁体形成的实心体(12)，所述实心体至少部分地被非磁性材料包裹。
10.根据前述权利要求中的任意一项所述的伸缩式减振器(1)，其特征在于，所述反射器(7)包括径向支撑在所述延伸构件(10)的内壁处的至少一个引导元件(14)。
11.根据前述权利要求中的任意一项所述的伸缩式减振器(1)，其特征在于，所述反射器(7)或所述延伸构件(10)包括至少一个通风通道(15)。
12.根据前述权利要求中的任意一项所述的伸缩式减振器(1)，其特征在于，所述信号由超声波和/或声波和/或光波和/或电磁波和/或磁场形成。
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