CN102905915A - 自动泵吸式悬架支柱 - Google Patents

Abstract

例如用于车辆的、带有内部水平调节的自动泵吸式悬架支柱，该悬架支柱带有用流体填充的、处在用作弹簧的流体的压力下的工作缸（19），空心的活塞杆（1）密封地在该工作缸的工作室（3、31）中引导，固定在工作缸（19）上的泵活塞（4、6）密封地伸入该空心的活塞杆中，泵活塞在工作缸（19）和活塞杆（1）之间相对运动的情况下将流体从工作室（3、31）推进到与在工作室（3、31）中相比处在更高的流体压力下的压力腔（13）中，并且该悬架支柱还带有在压力腔（13）和工作室（3、31）之间的流动连接装置（5、17、18、32）来选择性地调整出能预先给定的、动态的、通过活塞杆（1）的移出长度确定的水平，其中，活塞杆（1）为了在轴向和关于周边相间隔的流动连接装置（5、17、18、32）的选择性的共同作用而能够借助转动设备（33）转动。

Description

自动泵吸式悬架支柱

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1前序部分的自动泵吸式悬架支柱。

背景技术

在DE 10 2008 032 950 B3中说明了一种尤其用于车辆的、带有内部水平调节的自动泵吸式液压气动悬架支柱，其带有用油填充的、处在至少一个布置在高压腔内的且用作弹簧的气垫的压力下的工作缸，该工作缸通过由空心活塞杆所承载的工作活塞被划分成两个工作室，还带有通过弹簧运动驱动的且将油从低压腔推进到与高压腔连接的工作室中的活塞泵，该活塞泵设有将高压腔与低压腔连接起来的第一流动连接装置，其中，设置有其它的在轴向间隔的、能够将高压腔与低压腔连接起来的第二流动连接装置，该第二流动连接装置可以通过阀接通或者说切断。

车辆的车辆车身结构通过这两个流动连接装置可以调整到两个不同的水平上，从而使得可以出现针对慢速行驶的正常水平和针对快速行驶的下降的水平。由于在不平整的路面上行驶，油被如下长时间地从低压腔泵入到高压腔中，直至旁路中断了泵工作并且由此调节了水平。通过旁路和排泄开口的定位可以确定车辆车身结构的最大和最小高度。若车辆被卸载，那么活塞杆弹出（ausfedern），其中，变得畅通的排泄开口建立起在高压腔和低压腔之间的压力均衡。车辆车身结构之后又下降到空状态高度。

在这种公知的悬架支柱的情况下，在低压腔中，油和低压气垫没有相互分开。相应地，这种悬架支柱仅可以使用在如下装入位置中，在该安装位置中能轴向运动的活塞杆向上从工作缸伸出。此外，为了调整出不同的水平还需要外部的能操控的阀。

发明内容

在这个背景下，本发明所要解决的技术问题是，建议一种带有内部水平调节的自动泵吸式悬架支柱，其不需要用于水平调整的外部水平传感器以及能够使用在每个装入位置中。

该技术问题通过按独立权利要求特征的悬架支柱来解决，而有利的设计方案本身则在从属权利要求中限定。

据此本发明由一种例如用于车辆的、带有内部水平调节的自动泵吸式悬架支柱出发，该自动泵吸式悬架支柱带有用流体填充的、处在用作弹簧的流体的压力下的工作缸，空心的活塞杆密封地在该工作缸的工作室中引导，固定在工作缸上的泵活塞密封地伸入该空心的活塞杆，泵活塞在工作缸和活塞杆之间的相对运动的情况下将流体从工作室推进到与在工作室中相比处在更高的流体压力下的压力腔中，并且该自动泵吸式悬架支柱带有在压力腔和工作室之间的流动连接装置来选择性地调整出能预先给定的、动态的、通过活塞杆的移出长度确定的水平。按照本发明，这种悬架支柱的特征在于，活塞杆为了在轴向和关于周边相间隔的流动连接装置的选择性的共同作用而能够借助转动设备转动。

转动设备可以例如构造成液压的、气动的或电的调节马达，并且可以通过待由车辆转向器操作的选择开关直接地或通过水平调节设施操控。用于水平调节的附加的阀不是必需的并且通过活塞杆的转动所调整出的水平在行驶期间不依赖于车辆的装载地被保持。

按本发明的悬架支柱可以仅含有气体作为流体并且伴随或不伴随活塞杆运动的阻尼效果工作。

按照针对至少两个水平高度的实施形式，在活塞杆中流动连接装置中的至少两个可以构造成形式为在轴向和关于周边相间隔的、与工作室连接的孔，以及在泵活塞中至少一个流动连接装置可以构造成形式为与压力腔连接的孔，根据活塞杆的转动位置的不同，这些孔相互连通且由此确定了可预先给定的水平。

可以在活塞杆中设置有多个在轴向和关于周边相间隔的孔，以便能够调整出相应的、不同的水平高度。例如可以在活塞杆中设置有三个在轴向和关于周边相间隔的孔，其中，一个确定了高的水平，一个确定了正常的水平以及一个确定了低的水平。

按照另一种实施形式，在活塞杆中流动连接装置可以构造成形式为在轴向和关于周边延伸的、与工作室连接的槽，以及在泵活塞中流动连接装置可以构造成形式为与压力腔连接的孔，由此根据活塞杆的转动位置的不同可以连续调整出可变的水平。

按照有利的实施形式，工作缸可以由共轴的外缸围绕。由此形成的环形室然后借助膜或分离活塞划分成用压缩气体填充的均衡室和用液压液体填充的均衡室。在此，用液压液体填充的均衡室通过工作缸中的开口与用液压液体填充的工作室连接。此外在此情况下设置，压力腔由用液压液体填充的、与泵活塞中的通道或者说室连接的流体室以及与之通过分离活塞或膜分离的高压气体室构成。

在这种情况下，在高压气体室中的压缩气体间接地通过液压液体作用到活塞杆上，同样的还有在均衡室中的压缩气体，其中，通过用压缩气体填充的室借助膜或分离活塞与用液压液体填充的室的分离，确保了按本发明的悬架支柱在每个装入位置中都能装入到车辆中。

泵活塞可以以简单的方式由两个共轴的、固定在工作缸和外缸的共同的隔壁上的管制成，这些管的环形室通过在隔壁中的通路与流体室连接，可以通过孔与流动连接装置连接以及在自由端部上封闭，而这些管的中央内室则与流体室和在活塞杆中的泵室通过朝着流体室打开的压力阀而形成连接。

在外管和内管之间的环形室可以以恰当的方式被封闭，例如通过将外管在其自由端部上向内卷边，而共轴的内管则在其自由端部上向外卷边，并且密封圈通过这些卷边被密封地保持。卷边也可以接触以及通过呈环形的焊缝密封地相互连接。

因为活塞杆将弹簧力以及必要时也将阻尼力传递到车辆车身结构上，所以该活塞杆必须构造得牢固且抗弯。与之相应的是，活塞杆的壁厚这样大，从而使得在活塞杆的壁中可以布置与工作室和泵室通过朝着泵室打开的抽吸阀连通的抽吸管路。

当工作室通过固定在活塞杆上的、具有可控制的通流开口的活塞划分成两个室时，按本发明的悬架支柱可以以简单的方式设有缓冲器功能。在活塞杆和工作缸之间相对运动的情况下，液压液体由一个活塞侧被挤压到另一个活塞侧，其中，通过在活塞中的可控制的通流开口可以在弹入和弹出的情况下出现不同的阻尼效果。

附图说明

接下来借助两个在附图中示出的实施例进一步阐释本发明。附图中：

图1是按第一个实施形式的按本发明的悬架支柱的示意性剖视图；

图2是对应图1中细节截面A的放大细节视图，伴随着在活塞杆中和在泵活塞中的流动连接装置的视图；

图3是按第二个实施形式带有流动连接装置的活塞杆的示意性剖视图；以及

图4是泵活塞的自由端部的密封装置的放大细节图。

具体实施方式

按本发明的悬架支柱的外缸24以未示出的公知的方式固定在未示出的车辆车身结构上。活塞杆1以未示出的公知的方式与车辆的未示出的车桥连接。

活塞杆1密封地穿过盖20导引到工作缸19的工作室中，工作室通过固定在活塞杆1上的活塞7划分成下工作室3和上工作室31。在活塞7中布置有止回阀30，当活塞杆1连同工作活塞7在行驶期间向内和向外运动时，该止回阀造成从下工作室3到上工作室31以及从上工作室31到下工作室3的液压液体流动的不同阻尼。

由外管4和内管6形成的泵活塞伸入活塞杆1的泵室2，该泵活塞密封地装入活塞杆1。在外管4和内管6之间形成的环形室14在自由端部上朝着泵室2去地通过环形板封闭并且与用液压液体填充的流体室8通过在隔壁27中的通路26连接。在内管6中的中央内室25朝着泵室2去地敞开并且可以通过布置在隔壁27中的压力阀9与流体室8连接。

高压气体室11与流体室8以公知的方式通过能移动的分离活塞10分开并且通过封闭壁12封闭。流体室8、分离活塞10和高压气体室11形成了高压腔13，该高压腔布置在同轴环绕工作活塞19的工作缸24中。

所提到的隔壁27将流体室8与上工作室31以及与在工作缸19和外缸24之间的用液压液体填充的均衡室29分开。在工作缸19和外缸24之间的环形室内的用气体填充的均衡室16与用液压液体填充的均衡室29通过膜15分开。在用气体填充的和用液压液体填充的均衡室之间的分开同样可以如在压力腔13中那样通过分离活塞进行，而在压力腔13中的分离活塞10也可以通过膜代替。

用液压液体填充的均衡室29通过工作缸19内的开口23与下工作室3持久连接。

在泵室2和工作室3之间布置着抽吸管路22，该抽吸管路在活塞杆1的壁中分布并且设有朝泵室2打开的抽吸阀21。此外，在活塞杆1中设置有在轴向和关于周边相间隔的水平孔5和18，结合布置在泵活塞的外管4中的调整孔17，它们中的水平孔5确定了车辆的下水平调整以及水平孔18确定了车辆的上水平调整。

这些孔5、17、18根据活塞杆1的转动位置和运动的不同获得了在处在气体室11的高压下的流体室8和通过开口23与均衡室29以及与下工作室3之间的连接，其中，在均衡室29内以及由此也在工作室3和31内的液压液体在未连通的孔5和17或者说18和17的情况下处在用气体填充的均衡室16中的较低压力下。在此，在工作室3、31和均衡室29中的压力以及在泵室2中主导的压力作用到活塞杆1上。

若车辆被装载，那么该车辆略微下沉。在图1中示出的位置中，上水平孔18以及调整孔17出现重叠，以及来自流体室8的液压液体可以通过环形室14流入工作室3、31和均衡室29中。此外，液压液体也可以通过抽吸管路22和抽吸阀21流入泵室2中，如果压力在那里低于在工作室3、31中的话。由此提高了在这些室内的压力并且车辆车身被相对路面抬升，直至在上水平孔18和调整孔17之间不再存在重叠，从而使得尽管被装载又达到了相应于上水平孔18的高水平。

在行驶期间出现车辆的车身结构和车桥之间的持久的相对运动。若活塞杆1基于该相对运动由工作室3、31被拉出，那么液压液体从工作室3通过抽吸管路22和抽吸阀21流入泵室2中。若紧接着活塞杆1沉入到工作室3、31中，那么液压液体通过在内管6中的中央内室25和通过压力阀9推进到压力腔13的流体室8中。由此使得压力腔13中的压力上升以及在工作室3、31中的压力下降。因此活塞杆推出力变小以及车辆车身结构略微下沉。因此调整孔17以及上水平孔18又出现重叠以及液压液体可以从压力腔13回流到工作室3、31中。因此车辆车身结构又略微抬升以及达到调整出的车身结构水平，该车身结构水平以此方式被保持。

为了调整出车辆车身结构的更低的水平，活塞杆1借助没有单个示出的转动设备33转动180°。转动设备33在最简单的情形下可以由在活塞杆1上的待由手操纵的把手构成。转动设备33在此优选涉及一种调节马达，其可以通过水平调节设施34操控。在车辆中，然后为了调整出所期望的水平可以有针对两个或以上的水平高度的开关或用于连续调整出不同水平高度的旋钮。

在按图1的实施例中，活塞杆1借助转动设备33扭转180°，以便达到低水平。在泵活塞的外管4中的调整孔17和上水平孔18然后不再出现重叠。由于在行驶期间在活塞杆1和工作缸19之间的相对运动，通过抽吸管路22和抽吸阀21将液压液体从工作室3、31抽吸出并且通过压力阀9将液压液体推进到压力腔13中。由此，在工作室3、31中的压力进而活塞杆推出力下降。车辆车身结构因此朝着低水平方向运动，直至下水平孔5和调整孔17出现重叠以及在压力腔13和工作室3、31之间的连接被释放。在这个位置中流入工作室3、31中的液压液体防止了车辆车身结构的进一步下降，以及所达到的低水平同样如已经就高水平所说明的那样被维持。

若车辆在低水平中被装载，那么能以和在高水平中那样相同的方式实现水平均衡：车辆在装载情况下的下沉导致下水平孔5和调整孔17的重叠，从而使得液压液体可以从压力腔13流入工作室3、31，由此提高在工作室3、31中的压力进而还有活塞杆推出力，从而使得车辆车身结构被抬升，直至又达到调整出的低水平。

按图3的实施例除了下水平孔5和上水平孔18外还示出了一个调整槽32，调整槽允许将车辆车身结构由低水平中抬升。调整槽32在径向优选完全朝着工作室3的方向穿透活塞杆1的壁。

调整槽32如图3所示那样在其开始部和端部处以很小的斜度分布并且在开始部和端部之间以恒定的斜度分布，从而使得在活塞杆1转动的情况下，液压液体可以从压力腔13流入工作室3、31中，在那里提高压力以及抬升车辆车身结构。

调整槽32据此为了温和地调整而在其端部上具有较小的斜度，并且在下水平孔5之下开始以及在上水平孔18之上终止。若活塞杆1从低水平出发被转动180°，那么车辆车身结构运动到在高水平之上的水平位置中。若车辆在这个位置中停车，那么该车辆在这个水平位置中保持在高水平之上，这使得上车和下车容易。在一定的行驶距离后，车辆车身结构基于泵运动达到了调整出的略低的高水平。

若活塞杆仅被转动90°，那么车辆车身结构占据处在高水平和低水平之间的中间的水平位置。可知，通过从0至180°的转动可以连续调整出在高水平和低水平之间的中间位置。

图4是外管4的端部相对内管6的密封装置的放大图。在图1中通过焊接到管端部上的环形板来实现密封装置，而图4示出了没有焊接连接的简单的密封装置：外管4在下端部上向内卷边，而内管6则在下端部上向外卷边。由此几乎封闭环形室14以及几乎填满环形室14的密封圈28可以被插入，该密封圈通过压力腔13中的压力进行密封地相对卷边被挤压。

取代伴随着在自由端部上封闭的环形室14的由外管4和内管6的构成，泵活塞也可以构造成实心的并且然后具有在压力阀9和泵室2之间的中央贯通孔以及直至到达调整孔17的偏轴的孔。

相对公知的自动泵吸式液压气动悬架支柱给出了到高水平中的极快的调整以及用于装载均衡的水平调节。不需要附加的水平传感器。依赖于活塞杆的角度位置，可以连续调整出在上极限位置和下极限位置之间的任意水平位置，并且额外的装载已经在停止状态下在所有水平位置中得到均衡。

为了多个水平位置的目的的能转动的活塞杆的原理也可以在传统构造方式的车身自动水平调节系统（Nivomat）的情况下使用。它们从无压力的储备室推进到工作室中（P_工作室>P_储备）。不同于在此的P_工作室<P_高压腔。

附图标记列表

1  活塞杆

2  泵室

3  工作室

4  外管

5  下水平孔

6  内管

7  工作活塞

8  流体室

9  压力阀

10 分离活塞

11 高压气体室

12 封闭壁

13 高压腔

14 环形室

15 膜

16 用气体填充的均衡室

17 调整孔

18 上水平孔

19 工作缸

20 盖

21 抽吸阀

22 抽吸管路

23 开口

24 外缸

25 中央内室

26 通路

27 隔壁

28 密封圈

29 用液压液体填充的均衡室

30 止回阀

31 工作室

32 调整槽

33 转动设备

34 水平调节设施

Claims (9)

1.例如用于车辆的、带有内部水平调节的自动泵吸式悬架支柱，所述悬架支柱带有用流体填充的、处在用作弹簧的流体的压力下的工作缸（19），空心的活塞杆（1）密封地在所述工作缸的工作室（3、31）中引导，固定在所述工作缸（19）上的泵活塞（4、6）密封地伸入所述活塞杆中，所述泵活塞在所述工作缸（19）和所述活塞杆（1）之间相对运动的情况下将流体从所述工作室（3、31）推进到与在所述工作室（3、31）中相比处在更高的流体压力下的压力腔（13）中，并且所述悬架支柱还带有在所述压力腔（13）和所述工作室（3、31）之间的流动连接装置（5、17、18、32）来选择性地调整出能预先给定的、动态的、通过所述活塞杆（1）的移出长度确定的水平，其特征在于，所述活塞杆（1）为了这些在轴向和关于周边相间隔的流动连接装置（5、17、18、32）的选择性的共同作用而能够借助转动设备（33）转动。

2.按权利要求1所述的悬架支柱，其特征在于，在所述活塞杆（1）中所述流动连接装置中的至少两个构造成形式为在轴向和关于周边相间隔的、与所述工作室（3、31）连接的孔（5、18），以及在所述泵活塞（4、6）中至少一个流动连接装置构造成形式为与所述压力腔（13）连接的孔（17），并且这些流动连接装置根据所述活塞杆（1）的转动位置的不同相互连通以及由此确定了能预先给定的水平。

3.按权利要求1所述的悬架支柱，其特征在于，在所述活塞杆（1）中至少一个流动连接装置构造成形式为在轴向和关于周边延伸的、与所述工作室（3、31）连接的槽（32），以及在所述泵活塞（4、6）中流动连接装置构造成形式为与所述压力腔（13）连接的孔（17），并且这些流动连接装置根据所述活塞杆（1）的转动位置的不同相互连通以及由此连续地确定了能变的水平。

4.按权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，所述转动设备（33）由能通过水平调节设施（34）操控的调节马达构成。

5.按权利要求1至4之一所述的悬架支柱，其特征在于，共轴的外缸（24）具有间距地围绕所述工作缸（19），由此形成的环形室借助膜（15）或分离活塞划分成用压缩气体填充的均衡室（16）和用液压液体填充的均衡室（29），其中，所述用液压液体填充的均衡室（29）通过在所述工作缸（19）中的开口（23）与用液压液体填充的工作室（3、31）连接，并且所述压力腔（13）由用液压液体填充的、与所述泵活塞（4、6）中的通道（14、25）或者说室连接的流体室（8）以及与此通过分离活塞（10）或膜分离的高压气体室（11）组成。

6.按权利要求1至5之一所述的悬架支柱，其特征在于，所述泵活塞由两个共轴的、固定在所述工作缸和所述外缸（19、24）的共同的隔壁（27）上的管（4、6）构成，这些管的环形室（14）通过在所述隔壁（27）中的通路（26）与所述流体室（8）连接，能通过所述孔（17）与所述流动连接装置（5、18、32）连接以及在自由端部上封闭，并且这些管的中央内室（25）与所述流体室（8）和在所述活塞杆（1）中的泵室（2）通过朝所述流体室（8）打开的压力阀（9）而形成连接。

7.按权利要求6所述的悬架支柱，其特征在于，外管（4）在其自由端部上向内卷边，共轴的内管（6）在其自由端部上向外卷边，并且密封圈（28）通过这种卷边被密封地保持。

8.按权利要求1至7之一所述的悬架支柱，其特征在于，在所述活塞杆（1）的壁中布置有与所述工作室（3、31）和所述泵室（2）通过朝着所述泵室（2）打开的抽吸阀（21）连通的抽吸管路（22）。

9.按权利要求1至8之一所述的悬架支柱，其特征在于，所述工作室通过固定在所述活塞杆（1）上的、具有能控制的通流开口的活塞（7）划分成两个室（3、31）。

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