CN1960887A - 用于具有可调节的摆动支承件的机动车的稳定器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于机动车的稳定器装置，具有一个连接在机动车车身上的稳定器(1)，该稳定器在机动车的每一侧上分别以一个活塞－缸单元(4；4’)与一个弹性的车轮承载件连接，其中，活塞－缸单元(4；4’)分别至少由一个在缸(7)中可运动地设置的活塞(8)构成，该活塞将缸(7)划分成一个第一及一个第二彼此隔开的缸室(7a，7b)并且分别在一端与稳定器(1)的一个端部连接及在另一端与一个弹性的车轮承载件以铰接方式连接，其特征在于：在所述至少一个活塞(8)中分别构造至少一个连接第一及第二缸室(7a，7b)的连接管道(14)，其中，分别在所述至少一个连接管道(14)中设置一个在一个方向上作用的止回阀(15)并且活塞(8)可运动到所述至少一个终端位置中。

Description

用于具有可调节的摆动支承件的机动车的稳定器装置
本发明涉及一种用于机动车的稳定器装置，其中，在稳定器的端部分别设置了一个可调节的活塞-缸单元，该单元以铰接方式与一个弹性的车轮承载件相连接。
为了高的行驶舒适性，在现代的机动车中使用了软的车身弹簧。由此，与相应设计的减震器相结合地，在路面不平时保证了更好地与路面接触。在弯道中摆动角的在此出现的不利的增大通过使用稳定器来补偿，其中，所述稳定器固定在机动车车身上并且在端部上分别通过一个摆动支承件以铰接方式连接在一个弹性的车轮承载件、例如横向导臂或一个实心轴上。当然，通过使用稳定器减少了可能的轴交叉，因为它们限制了一个轴的车轮的方向相反的向内弹入(einfedern)。所以尤其是对于越野车、即所谓的SUV值得期望的是，提供一种可能性，在越野行使期间影响稳定器功能。这可通过使用可转换的部件来保证，以至于一个轴的车轮可彼此无关地向内弹入。以这种方式，机动车的所有车轮保持与地面接触并且可以传递牵引力。
使用可转换部件的方案在于使用可液压地改变长度的调节元件，例如活塞-缸单元，来代替固定的摆动支承件，例如在US5,217,245中被公开。设置在稳定器和机动车车身之间的长度可改变的活塞-缸单元具有一个具有连续的活塞杆的、在该缸中可运动地保持的活塞，其中该活塞将缸划分成一个第一和一个第二缸室。该第一和第二缸室通过一个设置在缸外部的、可借助一个阀截止及开启的外旁通管道彼此连接，其中，在该管道中设有一个可转换的阀。两个另外的内旁通管道平行于该旁通管道设置，它们分别使一个缸的端部区域与缸的中部区域连接。在中部区域中这两个另外的内旁通管道的接头彼此间隔开，其中，在这些内旁通管道中分别设置了一个止回阀，使得液压液仅可从缸的中部区域流动到缸的端部区域。在外旁通管道的连接打开时，缸中的活塞可自由运动，由此抵消了稳定器作用。如果活塞处于中间位置之外并且外部的旁通管道关闭，则活塞仅可向中间位置的方向运动，因为没有液压液可从端部区域经止回阀到达中间区域或另一个端部区域。一旦活塞到达其中间位置，则它就被固定在那里，因为在缸室之间不再可进行液体交换。
这种实施方式的缺点尤其是，该中间位置——活塞在其中被固定并且由此产生稳定器功能——不可被精确地确定。在这里由于接头尺寸及连接孔会出现大的公差。
在US4,973,077中公开了用于一个机动车的稳定器装置的可转换的摆动支承件的另一实施方式，其中，在这里在缸的外部，一个可借助于一个阀截止及开启的旁通管道使两个被一个活塞隔开的缸室在它们的端部区域彼此连接。在活塞的两侧，在缸的内部设有两个压簧，它们分别支撑在相应的缸底部上。在此，在活塞中设有一个连接管道，在该连接管道中设有两个反向地作用的止回阀。如果活塞处于其中间位置之外，则在旁通管道被截止的情况下，所述止回阀允许两个缸室之间的液体交换，以至该活塞可借助于压簧的弹簧力运动到其中间位置中。活塞将被保持在中间位置中，因为活塞中的止回阀被关闭并且由此不再可以进行液体交换。在该位置中，具有稳定器作用。
该装置的缺点还有，用于稳定器位置的活塞中间位置不可被精确地确定。除了在系统中存在的公差——尤其是这些弹簧可具有不同的量值——外，弹簧将被磨损，该磨损将导致中间位置的附加偏差。此外，该装置由于由较多的单个部件构成，非常复杂。
所以本发明的任务在于，提出一种用于机动车的具有一个可转换的活塞-缸单元的稳定器装置，它具有简单地构成的结构，该结构具有一个可精确确定的、用于固定活塞的位置。
该任务将通过一个用于具有一个带独立权利要求特征的稳定器的机动车的稳定器装置来解决。有利的构型及进一步拓展由从属权利要求给出。
一个用于机动车的稳定器装置具有一个连接在机动车车身上的稳定器，他在机动车的每一侧上借助于一个活塞-缸单元与一个弹性的车轮承载件连接。在此，该活塞-缸单元至少由一个活塞——该活塞在缸中被设置成可运动——构成，该活塞将缸划分成第一和第二缸室，并且在一端上与稳定器的端部连接并且在另一端上与一个弹性的车轮承载件以铰接方式连接。根据本发明在活塞-缸单元的活塞中分别构造一个连接管道，连接管道分别使第一和第二缸室彼此连接。在连接管道中设有在一个方向上作用的止回阀，其中，该活塞至少可运动到一个终端位置中。由于设置在使两个缸室相连接的连接管道中的止回阀，液压液仅可从一个缸室到达另一个缸室，但不可以反向流动。这意味着，在对活塞例如通过向内弹入或向外弹出运动加载一个负载时，只要在两个缸室之间没有其他的连接，缸中的活塞就仅可在一个方向上运动。在此，活塞运动到一个终端位置中，该终端位置有利地由缸壳体本身或一个单独地设置在缸中的止挡构成。该终端位置被精确地确定并且总是可重复进行。
在一个特别有利的实施形式中，在两个缸室的外部设有一个使两个缸室相连接的旁通管道，其中，在该旁通管道中设有一个另外的阀，它可使旁通管道中的液压液的流动截止或开启。在此，优选使用一个可电磁操作的止回阀，它相对设置在活塞中的止回阀以相反的方向作用。
如果设置在旁通管道中的止回阀处于开启位置，并且由此使液压液从一个缸室流动到另一个缸室，则缸中的活塞可自由运动，在活塞沿着一个方向运动时，液压液可通过旁通管道从所述一个缸室流动到另一个缸室，而在活塞进行方向相反的运动时，液压液通过活塞中的连接管道从一个缸室到达另一个缸室。在此，与活塞-缸单元联接的稳定器不起作用，以至于轴的车轮可彼此交错。
现在如果旁通管道被截止，则缸室之间的液压液仅可在一个方向上交换，以至于活塞仅可在一个方向上运动。由于车轮的向内及向外弹出运动，活塞由此一直运动到一个终端位置中，则它不可再从该终端位置中运动出来。在该位置中，稳定器又完全地开始起作用，其中，力可从机动车一侧被传递到另一侧。在此，该装置的优点在于，在不使用促动器、例如液压泵的情况下又可产生稳定器作用。如果旁通管道中的可电磁操作的止回阀被这样设置，即，在不通电状态时止回阀处于截止位置，就提供了一种安全功能，因为在断电时该系统又自动地产生稳定器作用。
在一个优选实施例中，具有一个惯通的(duchgehend)活塞杆的活塞被构造成双向作用的，由此在第一及第二室中具有相同的横截面，以至于无需另外的补偿元件。
在另一个实施例中，活塞杆仅被构造在活塞一侧上，由此活塞-缸单元被明显较小地构成，因此需要较小的安装空间。因为在该实施形式中，虽然在活塞两侧存在排流体积的大小不同的横截面，需要具有压缩气体室的补偿活塞，以便例如接收那些排挤出的、不能被相应的另一个缸室接收的液压液。
本发明的另一可能的实施形式在于，使用两个隔开地设置在缸中的活塞，其中，在活塞之间设置一个用于接收补偿活塞及压力补偿室的内缸。这两个活塞的一个铰接在稳定器上而另一个活塞铰接在车轮承载件上。两个活塞设有本发明的止回阀并且在旁通管道——它是两个缸室之间的连接——被截止的情况下仅可在相同的方向上运动到其相应的终端位置中。相反，在旁通管道被开启的情况下，缸中的两个活塞可自由运动。
下面借助不同的实施例再次详细地说明本发明。在附图中示出：
图1：用于机动车的、具有活塞-缸单元的稳定器装置的示意，
图2：第一实施形式的、具有连续的活塞杆的、根据本发明使用的活塞-缸单元的剖示图，
图3a：在具有稳定器作用时，具有活塞-缸单元的稳定器装置的示意图，
图3b：在稳定器作用被关闭及车轮向内弹入时，具有活塞-缸单元的稳定器装置的示意图，
图3c：在稳定器作用被关闭及车轮弹出时，具有活塞-缸单元的稳定器装置的示意图，
图4：第二实施形式的、具有一个压力补偿室的、根据本发明使用的活塞-缸单元的剖示图，
图5：第三实施形式的、具有双活塞及压力补偿室的、根据本发明使用的活塞-缸单元的剖示图，
图1以举例的方式示意性示出一个稳定器装置，其中，一个稳定器1在支承部位2中可摆动运动地保持在一个机动车车身3上。该稳定器在其端部上分别以铰接方式与一个活塞-缸单元4连接。所述活塞-缸单元4在其背离稳定器1的端部上分别以铰接方式与一个弹性的车轮承载件、例如与一个连接在车轮5上的减震器部件6相连接。
在此，这些活塞-缸单元4代替固定的摆动支承件并且在图2所示的第一实施例中有利地由同步缸构成。在此，一个设置在一个缸7中的活塞8具有一个双侧的活塞杆9，其中，第一活塞杆侧9a从缸7中伸出并且在其端部上设置了一个接收件10，用于以铰接方式与稳定器1相连接。第二活塞杆侧9b在一个设置在缸7中的套筒11中延伸，其中，该套筒11与缸7一体地构成。替代地，套筒11也可作为单独的部件例如拧入缸7中。该套筒11在其向着减震器6的端部上设置有一个另外的接收件12，用于以铰接方式与减震器6相连接。
活塞8将所述缸划分为一个第一缸室7a及一个第二缸室7b，其中，在活塞8的在图2所示的终端位置中，第二活塞室7b的体积为零。在该终端位置中，活塞8靠在缸底部13上。在活塞8中构造了连接管道14，在该连接管道中设有一个被弹簧加载的止回阀15。在根据图2的示图中示出了两个分别具有一个止回阀15的连接管道14，在此，连接管道14的数量可根据体积流量的需求任意地选择。在这里示出的安装位置中，设置在缸7中的液压液可以从第二缸室7b流到第一缸室7a中，而方向相反的流动被截止。活塞8通过密封件16相对缸7密封。
第一及第二缸室7a、7b通过一个设置在缸7外部的旁通管道17相互连接。为此，在缸底部13、18中分别设置一个连接孔19、20，它们侧向地从缸7导出。在旁通管道17中设置了一个可电磁转换的第二止回阀21，其中，该止回阀21在开启的转换位置——在该转换位置中止回阀21被通电——中使得从第二缸室7b到第一缸室7a的流动截止，并且使得反向的流动成为可能。如果可电磁转换的止回阀21不被通电，则不仅从第二缸室7b经旁通管道17到第一缸室7a的流动被截止，而且反向的流动也被截止。可电磁转换的止回阀21具有一个插接端子22，用于操作电磁装置的信号传递及电流传递。止回阀21的作用方向与设置在活塞8中的止回阀15相反。
在缸底部13——它用作活塞8在终端位置的止挡——中设有一个终端开关23，用于给出终端位置。
在起始位置中，两个活塞-缸单元4、4’的活塞8靠在用作止挡的缸底部13上并且可电磁转换的止回阀21不被通电，即止回阀21被截止，以至于没有液压液可通过旁通管道17流动。在该位置中，活塞8保持在缸底部13上，因为没有液压液可通过止回阀15或者连接管道14从第一缸室7a到达第二缸室7b中。在该位置中，活塞-缸单元4、4’保持在图3a所示的位置中，由此具有完全的稳定器功能。所以，力及力矩可被从机动车的一侧传递到另一侧，以便减小机动车的摆动倾斜。
如果现在止回阀21被通电，则该止回阀被开启，以至于液压液可通过旁通管道17从第一缸室7a流入第二缸室7b中。因为液压液也可通过设置在活塞8中的止回阀15从第二缸室7b流入第一缸室7a中，所以活塞8可在缸7中自由运动。在两个活塞-缸单元4、4’中都具有该状态，因此稳定器1发挥作用。根据一个车轮的在图3b中所示的向内弹入α，缸7被通过上部的接收件12拉高，而具有活塞杆9的活塞8通过下部的接收件10保持在其位置中。稳定器1未被加载转矩，因此没有转矩被传递到机动车另一侧。
根据图3c，如果车轮5向外弹出一个位移β，则该向外弹出运动通过活塞-缸单元4——其中活塞8在其终端位置中靠在缸底部13上——传递到稳定器1上。在此，稳定器1无转矩传递到机动车另一侧地转动，因为活塞-缸单元4’中的活塞8在止回阀21被通电的情况下同样是可以自由运动的并且在缸7中被向着缸底部18的方向拉动。因此，一个增强的轴交错是可能的。具有增强的轴交错的两个活塞-缸单元4、4’的止回阀21的通电状态主要在机动车越野行驶时使用。
如果现在对于道路行驶例如应该使稳定器作用复原，则将活塞-缸单元4、4’上的止回阀21转换到无电流，以至于止回阀21分别被截止并且液压液在两个方向、即从第一缸室7a到第二缸室7b及反向的流动被截止。现在，液压液仅可通过设置在活塞8中的止回阀15从第二缸室7b流入第一缸室7a。这意味着，缸7中的活塞8仅可向着缸底部13的方向运动。通过车轮5的传递到缸7及活塞杆9的向内及向外弹出，活塞杆9或者说活塞8被向着缸底部13的方向压，因为众所周知，活塞8的其他的运动方向被阻塞。活塞8在缸底部13方向上被压，直到活塞8靠触在缸底部13上。这就是活塞8的终端位置。现在，又达到起始位置。
因为缸底部13用作活塞8在其终端位置中的固定止挡，所以对于终端位置的达到保证了高的重复精度，由此在稳定器接通后，同时保证了该稳定器的功能可靠性。在此，重要的也是，该系统没有任何电源或电促动器也能到达其起始位置。在此，同时保证了一个防故障功能，因为在没电时止回阀21被截止，以至于活塞8运动到其终端位置中并且保证了稳定器功能。该结构单元由此构成了一个闭合的独立系统，此外，该结构单元无需在稳定器上作任何改动。
图4示出可调节的摆动支承件的根据本发明构型的另一实施例。在此，活塞-缸单元4不具有惯通的活塞杆，而是在第二缸室7b侧设置了一个补偿活塞30，后者通过密封件31可运动地设在第二缸室7b中。在补偿活塞30的背离第二缸室7b一侧具有一个压缩气体腔32，后者被一种可压缩的气体填充。
通过放弃惯通的活塞杆，由于两个缸室7a、7b的不同的液体流量，具有高压气体腔32的补偿活塞30是必需的。该装置的其他结构及作用方式相应于在图2中所示的实施例。在此，设置在活塞8中的止回阀15、旁通管道17以及设置在旁通管道17中的第二可电磁转换的止回阀21仍然还在。在此，通过缸底部13同样对于活塞8给出了一个用于该活塞8的终端位置的固定止挡。在此，该装置的主要优点在于摆动支承件的外部尺寸变小并且由此所需的安装空间变小。
图5示出了一个可调节的摆动支承件的另一根据本发明的结构，具有双活塞9、91和一个压力补偿室32。在此，在该缸7中不仅在稳定器侧而且在机动车车身侧设置了可彼此无关地运动的活塞杆9及91，它们分别具有一个活塞8及81。在两个活塞8、81中分别至少构造了在其中具有止回阀15、15a的连接管道14、14a，其中，两个止回阀15、15a相对缸7以相同的作用方向定向。在缸7中，在两个活塞8、81之间固定地置入一个例如通过粘接、焊接或压入固定的内缸33，其中，补偿活塞30在该仅一侧敞开的内缸33中可运动地设置及压缩气体腔32处于该缸33中。第二缸室7b紧邻地位于补偿活塞30的背离压缩气体腔的一侧上。内缸33同时也构成用于向着稳定器的下部的活塞8的止挡。
旁通管道17不仅使第一及第二缸室7a、7b相互连接，而且与构造在活塞81与内缸33之间的第三缸室7c连接。此外，在缸7的外部还设置有另一个连接管道34，它使第二缸室7b与处于活塞81的背离第三缸室7c的一侧上的第四缸室7d连接。设置在旁通管道17中的、在此仅简略示出的可电磁转换的止回阀21在截止位置中使所有三个缸室7a、7b及7c之间的流动截止，以至两个活塞8、81仅可在一个共同的方向上运动，直到它们两个在其终端位置中靠在止挡上并且保持在那里。在此，活塞8靠在内缸33上，而活塞81靠在缸7的缸底部13上。相反，如果止回阀21开启，则缸7中的两个活塞8、81可自由运动，以至可在没有稳定器作用的情况下实现增高的轴交错。此外，该具有双活塞的实施方式的作用方式与图2及图4的实施例相同。
另一可能的进一步构型是将旁通管道17或者也将第三实施例的连接管道34集成到缸7中，由此必要时可以取消单独的部件。
代替可调节的摆动支承件，也可考虑：将本发明的基本构思转用到旋转的构型中，例如具有一个摆动腔，后者通过一个设有止回阀的可摆动的翼片隔开。这类系统可直接地集成到稳定器中。
附图标记列表
1       稳定器
2       支承部位
3       机动车车身
4，4’  活塞-缸单元
5       车轮
6       减震器部件
7       缸
7a      第一缸室
7b      第二缸室
7c      第三缸室
7d      第四缸室
8       活塞
9       活塞杆
9a      活塞杆侧
9b      活塞杆侧
10      接收件
11      套筒
12      接收件
13      缸底部
14      连接管道
14a     连接管道
15      止回阀
15a     止回阀
16      密封件
17      旁通管道
18      缸底部
19      连接孔
20      连接孔
21      止回阀
22      插接端子
23    终端开关
30    补偿活塞
31    密封件
32    压缩气体室
33    内缸
34    连接管道
81    活塞
91    活塞杆
α    向内弹入位移
β    向外弹出位移

Claims (14)

1.用于机动车的稳定器装置，具有连接在机动车车身上的稳定器(1)，该稳定器在机动车的每一侧上分别以活塞-缸单元(4；4’)与弹性的车轮承载件连接，其中，活塞-缸单元(4；4’)分别至少包括一个在缸(7)中可运动地设置的活塞(8)，该活塞将缸(7)划分成第一及第二彼此隔开的缸室(7a，7b)并且分别在一个端部与稳定器(1)的一端连接及在另一端与一个弹性的车轮承载件以铰接方式连接，其特征在于：在所述至少一个活塞(8)中分别构造至少一个连接第一及第二缸室(7a，7b)的连接管道(14)，其中，分别在所述至少一个连接管道(14)中设置在一个方向上作用的止回阀(15)并且活塞(8)可运动到所述至少一个终端位置中。
2.根据权利要求1的用于汽车的稳定器装置，其特征在于：在缸室(7a，7b)的外部设置连接两个缸室(7a，7b)的旁通管道(17)，其中，在该旁通管道(17)中设有阀。
3.根据权利要求2的用于机动车稳定器装置，其特征在于：所述另外的阀允许或截止从第一缸室(7a)到第二缸室(7b)和/或方向相反的流动。
4.根据权利要求2或3的用于机动车的稳定器装置，其特征在于：所述阀为成止回阀(21)。
5.根据权利要求4的稳定器装置，其特征在于：设置在旁通管道(17)中的止回阀(21)相对于所述至少一个设置在活塞(8)中的止回阀(15)以相反的方向作用。
6.根据权利要求4或5的稳定器装置，其特征在于：设置在旁通管道(17)中的止回阀(21)是可截止或可开启的。
7.根据权利要求6的稳定器装置，其特征在于：在旁通管道(17)中的止回阀(21)可借助于电磁的操作装置开启或截止。
8.根据权利要求4的稳定器装置，其特征在于：在设置在旁通管道(17)中的止回阀(21)被开启的情况下，活塞(8)在缸(7)中可自由运动并且在止回阀(21)被截止的情况下仅可在一个终端止挡的方向上运动。
9.根据以上权利要求之一的稳定器装置，其特征在于：活塞(8)的所述至少一个终端位置由缸壳体或封闭该缸壳体的缸底部(13)构成。
10.根据以上权利要求之一的稳定器装置，其特征在于：活塞(8)的所述至少一个终端位置由单独的设置在缸壳体上的止挡构成。
11.根据以上权利要求之一的稳定器装置，其特征在于：在缸(7)中设有终端开关(23)。
12.根据以上权利要求之一的稳定器装置，其特征在于：活塞(8)具有惯通的活塞杆(9)并被构造成双向作用的。
13.根据权利要求1-11之一的稳定器装置，其特征在于：活塞杆(9)被构造在活塞(8)的一侧，并且设有补偿活塞(30)和压缩气体腔(32)，用于补偿缸(7)中的体积改变。
14.根据权利要求1-11之一的稳定器装置，其特征在于：在缸中设置具有第二活塞杆(91)的第二活塞(81)，其中，在所述第一活塞(8)与该第二活塞(81)之间构造内缸(33)，该内缸容纳补偿活塞(30)及压缩气体腔(32)。
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