用於汽車的穩定器裝置的製作方法

2023-05-24 19:10:31

專利名稱：用於汽車的穩定器裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於汽車的穩定器裝置，其中在穩定器的端部上分別布置一個可調節的活塞-液壓缸-單元，該活塞-液壓缸-單元與一個彈性車輪支承件相鉸接。
為獲得很高的行駛舒適性，在現代汽車中使用了較軟的車身彈簧。由此與相應布置的減震器結合使用來保證在路面不平時改善地面接觸狀態。其中在彎道行駛時出現的不利的擺振角加大的現象將通過穩定器的使用得到補償，其中所述穩定器固定在汽車車身上，並且在端部上通過相應的一個擺動支座以鉸接形式與一個彈性的車輪支承件比如一個橫嚮導臂或一個實心軸相連接。通過穩定器的使用確實降低了可能的軸線交叉，因為穩定器限制了一根車軸的車輪的反向彈性跳動。因此尤其對越野汽車，所謂的大型運動車(SUV)來說，提供一種在越野行駛過程影響穩定器功能的方案是值得期待的。這一點可以通過可控的部件的使用得到保證，從而一根車軸的車輪可以彼此獨立地進行彈性跳動。通過這種方式，汽車的所有車輪都保持與地面接觸，並且可以傳遞牽引力。
一種使用可控部件的方案在於液壓式長度可變的調節元件的使用，比如活塞-液壓缸-單元的使用，以取代固定的擺動支座，就象比如在US 4,206,935中所公開的一樣。布置在穩定器和汽車車身之間的長度可變的活塞-液壓缸-單元彼此間用液壓管路進行連接，其中面向穩定器的和背向穩定器的液壓缸室分別通過一條相應的液壓管路彼此相連接。在這些液壓管路中使用了一種閥門，該閥門可以同時閉鎖或釋放兩條液壓管路。如果所述液壓管路被閉鎖，那麼活塞-液壓缸-單元的活塞就鎖止，從而所述穩定器可以將汽車的擺振運動傳遞到汽車另一側。如果與此相反所述液壓管路由所述閥門進行釋放，那液壓缸中的活塞在汽車擺振運動時就會自由運動，從而擺振運動就無法由所述穩定器進行捕集。在此液壓流體從一個活塞-液壓缸-單元流進另一個活塞-液壓缸-單元。
這種裝置的缺點是，在閉鎖液壓管路時活塞在液壓缸中處於非指定的且無法確定的位置中。因此，所述穩定器可能處於結構位置或安裝位置之外，從而汽車性能會受到消極影響。
可控的擺動支座的另一種布置在尼桑途樂(Patrol)越野車中得到應用。在這種活塞-液壓缸-單元的系統中，包括一個彈簧加載的螺栓的離合器作用於一個活塞，其中該螺栓嚙合在該活塞的一個穿孔中，並且由此鎖住該活塞。如果離合器鬆開，那麼該活塞就可以在液壓缸中自由運動。這種結構形式的缺點是，所述螺栓只有在螺栓和穿孔彼此對齊時才嚙合在該穿孔中。操作者不能對此施加影響。在最為不利的情況下，該汽車儘管已操作了離合器但仍然在沒有穩定器作用的情況下行駛。只要活塞已經鎖止，駕駛員在該系統中就沒有得到返饋。
因此本發明的任務是提供一種用於汽車的穩定器裝置，其具有可控的活塞-液壓缸-單元，該穩定器裝置允許將穩定器從一個無效狀態轉換到一個有效狀態中，其中所述的活塞-液壓缸-單元和穩定器佔據一個指定的用於安全行駛狀態的位置。
該任務通過一種具有獨立權利要求所述特徵的用於汽車且帶有穩定器的穩定器裝置得到解決。優選的結構方案和改進方案通過從屬權利得到說明。
一種用於汽車的穩定器裝置具有一個連接在汽車車身上的穩定器，該穩定器在汽車每一側上藉助於一個活塞-液壓缸-單元與一個彈性的車輪支承件相連接。其中，所述活塞-液壓缸-單元至少包括一個可移動布置在一個液壓缸中的活塞，並且以鉸接形式在一端與所述穩定器的一端相連接，且在另一端與一個有彈性的車輪支承件相連接。按本發明，所述活塞-液壓缸-單元一方面與一個液壓泵相連接，並且另一方面配備一個止擋，所述活塞可朝該止擋移動。此外，相應的布置在活塞的背向該止擋的一側上的第一液壓缸室可以通過一條液壓管路與所述液壓泵相連接，其中在相應的第一液壓缸室和所述液壓泵之間分別設置一個第一閥門。在相應第一閥門的背向活塞-液壓缸-單元的一側上，布置至少一個第二閥門，並且可以通過液壓管路與相應的第一閥門相連接。相應的第一閥門在一個第一開關位置中閉鎖從相應的第一液壓缸室朝液壓泵方向的通流，相反在一個第二開關位置中則實現通過該閥門朝相應的第一液壓缸室方向的流動和相反方向的流動。所述至少一個第二閥門在一個第一開關位置中阻止從活塞-液壓缸-單元的相應第一液壓缸室朝相應的布置在活塞的面向所述止擋的一側上的第二液壓缸室方向上的通流，相反在所述至少一個第二閥門的所述第二開關位置中可以建立相應的第一液壓缸室與相應的第二液壓缸室之間的連接。
按照一種優選的改進方案，所述相應的第一閥門是一種可電磁操作的2/2-旁通閥，它在其第一開關位置中承擔一種止回閥的功能。
這種布置允許活塞-液壓缸-單元中的活塞可以為越野行駛自由移動，因為在所述相應的第一和所述相應的第二液壓缸室之間可以進行液壓流體交換。此外，所述相應的第一閥門和所述至少一個第二閥門處於其相應的第一開關位置中。所述穩定器在這種開關狀態中不發揮任何作用。為恢復穩定器作用，接通閥門，從而液壓泵可以將液壓流體輸送到所述相應的第一液壓缸室中。其中，活塞朝一個形成一個指定的最終位置的止擋移動。其中，所述相應的第一閥門和所述至少一個第二閥門優選處於其相應的第二開關位置中。將相應的第一閥門的第一開關位置設置為一種止回閥，該止回閥閉鎖從所述相應的第一液壓缸室朝液壓泵的方向的回流，這種有利結構方案將活塞-液壓缸-單元的活塞保持在抵靠著所述止擋的位置上。由此，所述穩定器保持在一個固定的位置中，在該位置中該穩定器可以比如為正常的公路行駛發揮其作用，並且力或擺振運動可以從汽車一側傳遞到另一側。所述穩定器或活塞-液壓缸-單元由此可靠地從一個可自由移動的位置轉換到一個指定的位置並保持在這個位置中，在該位置中可以確保一種適用於公路行駛的可靠的行駛狀態。活塞朝止擋的移動以及與此相關的穩定器功能的恢復可以利用這種布置在汽車的幾乎每個位置中得以實現，也就是即使汽車處於一個傾斜位置也能實現。
優選僅僅使用一個第二閥門，該閥門共同對兩個相應的第一閥門起作用，並且通過一條分支的液壓管路與這兩個第一閥門相連接。由此有效降低穩定器裝置的費用。
在另一種優選的改進方案中，所述第二閥門是一種3/2-旁通閥，該旁通閥在所述第二開關位置中閉鎖從液壓泵朝活塞-液壓缸-單元的方向的通流。與此相反，在所述第二開關位置中，結合所述相應第一閥門的第二開關位置，在所述相應的第一液壓缸室和所述相應的第二液壓缸室之間建立了一種可朝兩個方向通流的連接。其中，在所述第二閥門和所述相應的第二液壓缸室之間優選布置一個液壓流體箱，該液壓流體箱也同時用作泵的儲液箱。
作為液壓泵，可以在一種優選的改進方案中使用汽車的助力轉向泵，以此顯著節省結構空間。該助力轉向泵在汽車的整個運行過程中都在運轉，由此避免額外的用於單獨液壓泵的線路開銷。其中，優選使用一種限壓閥。
下面根據一種實施例再次對本發明作詳細說明。附圖示出

圖1示出了一種用於汽車的具有活塞-液壓缸-單元的穩定器裝置的示意圖，圖2示出一種按本明使用的活塞-液壓缸-單元的剖面圖，圖3以一種適用於公路行駛的開關位置示出了一種按本發明的穩定器裝置的液壓線路圖，圖4以一種適用于越野行駛的開關位置示出了一種按本發明的穩定器裝置的液壓線路圖，並且圖5以一種用於返回運動平面的開關位置示出一種按本發明的穩定器裝置的液壓線路圖。
在圖1中示出一種示範性的穩定器裝置，其中一個處於支承架2中的穩定器1可迴轉運動地保持在汽車車身上。所述穩定器在其端部上分別以鉸接形式與一個活塞-液壓缸-單元4、4』相連接。該活塞-液壓缸-單元4、4』在其背向穩定器1的端部上分別以鉸接形式與一個彈性的車輪支承件相連接，比如與連接在汽車車輪5上的減震器部件6相連接。
所述活塞-液壓缸-單元4、4』在這裡代替了固定的擺動支座，並且在該實施例中優選為同步液壓缸(請比較圖2)。其中，一個布置在液壓缸7中的活塞8具有一個雙側活塞杆9，其中第一活塞杆側9a從液壓缸7中伸出，並且在其端部上配設一個支座10，用於以鉸接形式連接到穩定器1上。第二活塞杆側9b以足夠的自由空間在一個布置在液壓缸7中的套筒11中延伸，其中套筒11優選旋進液壓缸7中。在面向減震器6的端部上，套筒11配有另一個支座12，用於與減震器6進行鉸接。在液壓缸7內部布置了一個止擋13。活塞8可以朝該止擋13移動，如在圖2中所示，其中所述止擋13可以用多種多樣的且公開的方式固定在液壓缸中。在液壓缸7中布置了連接孔14、15，液壓管路可以連接到所述連接孔14、15上，用於向活塞8加載壓力。其中，通過所述連接孔14向一個第一液壓缸室16供給液壓流體，相反通過所述連接孔15向一個處於活塞8的另一側上的第二液壓缸室17供給液壓流體，從而在此可以從兩側向活塞8加載壓力。其中，所述第一液壓缸室16布置在活塞8的背向止擋13的一側上，而所述第二液壓缸室17則布置在活塞8的面向止擋13的一側上。
按照圖3所示的液壓線路圖，向活塞-液壓缸-單元4、4』供給液壓流體。所述第一液壓缸室16、16』通過所述連接孔14、14』藉助於一條液壓管路分別與一個可以電磁操作的第一2/2-旁通閥18、18』相連接。在背離活塞-液壓缸-單元4、4』的一側上，所述2/2-旁通閥18、18』與一個第二3/2-旁通閥19相連接，其中所述相應從2/2-旁通閥18、18』出發的液壓管路匯合在一起。所述3/2-旁通閥19本身在背向活塞-液壓缸-單元4、4』的一側一方面與一個液壓泵20，並且另一方面與一個液壓流體箱21相連接。其中，作為液壓泵20可以優選使用汽車的持續同步的助力轉向泵，由此顯著降低花費和車內的位置需求。
布置在面向止擋13、13』的一側上的第二液壓缸室17、17』通過連接孔15、15』藉助於液壓管路直接與所述液壓流體箱21相連接。所述的在連接孔14、14』、15、15』上從液壓缸7、7』出發的液壓管路構造為柔韌結構，用於對液壓缸7、7』在一個區段22、22』中的運動進行平衡。此外，在液壓迴路中使用了一種限壓閥23。
在圖3所示的示意圖中，所有的閥門18、18』和19都沒有液壓流體流過，也就是說正處於其初始位置中並且沒有接通，其中所述3/2-旁通閥19在它的這個第一開關位置中允許從液壓泵20朝活塞-液壓缸-單元4、4』的方向進行通流。液壓流體可以繼續流過同樣處於第一開關位置中的2/2-旁通閥18、18』併到達所述第一液壓缸室16、16』中。因為所述2/2-旁通閥18、18』在該第一開關位置中具有一種止回閥的功能，液壓流體當然無法從所述第一液壓缸室16、16』沿相反方向朝液壓泵20或液壓流體箱21的方向流動。由此，在圖3中在其初始位置中抵靠著止擋13、13』的活塞8、8』無法離開各自的止擋13、13』朝所述各自第一液壓缸室16、16』中移動。由此活塞-液壓缸-單元4、4』總體上是剛性的，由此穩定器1可以將力或扭矩從汽車一側傳遞到另一側。由此可以在這種為公路行駛而設置的開關位置中保證可靠的行駛性能。擺振運動可以通過穩定器1所發揮的作用降低到最低限度。過壓就象其因在該實施例中所述液壓泵20的持續同步會出現一樣，由所述限壓閥23所捕集。
現在，為進行越野行駛有必要加大軸線交叉，以便所有的車輪總是接觸地面，並且由此可以保證牽引力。為此，液壓流體不僅流經所述2/2-旁通閥18、18』，而且流經所述3/2-旁通閥19，也就是這些閥門被接通，並且因此置於其各自的第二開關位置中。優選由駕駛員從汽車內室中通過一次手工開關操縱進行上述操作。在所述旁通閥18、18』和19的這種在圖4中所示的開關位置中，不僅所述第一2/2-旁通閥18、18』、而且所述第二3/2-旁通閥19都由液壓流體在兩個方向上進行通流。其中，所述3/2-旁通閥19建立了各自第一液壓缸室16、16』與液壓流體箱21的連接。因為各自第二液壓缸室17、17』也與所述液壓流體箱相連接，所以現在液壓流體可以在第一液壓缸室16、16』和第二液壓缸室17、17』之間在兩個方向上進行交換。活塞8、8』由此可以在各自液壓缸7、7』中自由移動，由此穩定器作用被取消，並且軸線交叉得到加大。
如果現在恢復穩定器作用，那麼所有旁通閥18、18』和19再次切換到無液壓流體流過的狀態，並且轉換到按圖3的各自第一開關位置中。在該實施例中持續同步的液壓泵20現在將液壓流體輸送到所述各自第一液壓缸室16、16』。活塞8、8』朝止擋13、13』的方向移進液壓缸7、7』中，直到它們抵靠著所述止擋13、13』，並且由於液壓和那些由於所述處於第一開關位置中的2/2-旁通閥18、18』的止回功能而沒有回流的液壓流體而保持在止擋13、13』處。由此，活塞-液壓缸-單元4、4』確定在一個由止擋13、13』確定的最終位置中，該最終位置就是對上述具有接通的穩定器作用的公路行駛來說的初始位置(請比較圖3)。在幾乎所有汽車位置中都可以實現穩定器裝置從越野行駛到公路行駛這種轉換，也就是即使汽車處於一個傾斜位置中時也可以進行這種轉換。
如果該穩定器裝置處於適用于越野行駛的開關位置中，並且液壓泵20失靈，那麼該穩定器裝置可以通過一種按圖5所示的所謂的返回運動平面用有效的穩定器作用導回到公路行駛狀態中。為此由駕駛員通過手動僅僅接通所述3/2-旁通閥19。通過這種方式，液壓流體可以從所述各自第二液壓缸室17、17』到達各自第一液壓缸室16、16』中，但不能反向流動，因為所述2/2-旁通閥18、18』的止回閥功能阻止了這種反向流動。通過在行駛過程中的運動，活塞8、8』也因此可以朝各自止擋13、13』的方向移動，但不能離開所述止擋13、13』。因此，活塞8、8』可以通過汽車的擺振運動朝各自止擋13、13』「擺動」，直到活塞8、8』抵靠著止擋13、13』，並且而後活塞-液壓缸-單元4、4』得到固定並且產生了穩定器作用。所述穩定器裝置由此能夠自動地從活塞-液壓缸-單元4、4』的一個任意的越野位置轉換到所述的初始位置(公路行駛)中，在該初始位置中，活塞8、8』處於液壓缸7、7』中的止擋13、13』上的一個指定位置上。所述返回運動平面由此描述了一種在液壓泵20失靈時該系統的一項受到限制的功能。
活塞-液壓缸-單元4、4』在該實施方式中也可以描述為可控的擺動支座，因為它們可以代替固定擺動支座而使用，並且可以接通和關閉其功能。如果活塞8、8』在活塞-液壓缸-單元4、4』中相對於止擋13、13』固定，那麼活塞-液壓缸-單元4、4』則具有和固定式擺動支座相同的功能。
當然，本發明不局限於這種實施例，並且也可以用其它方式得到實施。例如也可以使用一個單獨的液壓泵來代替持續同步的助力轉向泵。而後這就可以獨立地接通該泵，因為它沒有必要持續同步。當然，由此增加了線路開銷，並且不利的是需要額外的結構空間。
附圖標記1穩定器2支承架3汽車車身4、4』活塞-液壓缸-單元5汽車車輪6減震器部件7、7』液壓缸8、8』活塞9活塞杆9a 第一活塞杆側9b 第二活塞杆側10 支座11 套筒12 支座13、13』止擋14 連接孔15 連接孔16、16』第一液壓缸室17、17』第二液壓缸室18、18』2/2-旁通閥，第一閥門19 3/2-旁通閥，第二閥門20 液壓泵21 液壓流體箱22 柔性的液壓管路23 限壓閥
權利要求
1.用於汽車的穩定器裝置，具有-一個連接在汽車車身上的穩定器(1)，它-在汽車的每一側都用一個相應的活塞-液壓缸-單元(4、4』)與一個彈性的車輪支承件相連接，其中所述活塞-液壓缸-單元(4、4』)-分別至少包括一個以可移動方式布置在一個液壓缸(7、7』)中的活塞(8、8』)，-並且分別以鉸接形式在一端與所述穩定器(1)的一個端部相連接，並且在另一端與一個彈性的車輪支承件相連接，其特徵在於，-所述活塞-液壓缸-單元(4、4』)與一個液壓泵(20)相連接，並且-為所述活塞(8、8』)分別配設一個止擋(13、13』)，所述相應的活塞(8、8』)可朝所述止擋(13、13』)移動，並且-一個相應布置在活塞(8、8』)的背向止擋(13、13』)的一側上的第一液壓缸室(16、16』)可以通過一條液壓管路與所述液壓泵(20)相連接，並且-在所述相應的第一液壓缸室(16、16』)和所述液壓泵(20)之間分別布置一個第一閥門(18、18』)，該第一閥門(16、16』)-在第一開關位置中閉鎖從所述各自第一液壓缸室(16、16』)朝所述液壓泵(20)的方向上進行的通流，並且在第二開關位置中允許從所述液壓泵(20)朝各自第一液壓缸室(16)的方向上進行通流或者在相反方向上進行通流，並且-在各自第一閥門(18、18』)的背向活塞-液壓缸-單元(4、4』)的一側上布置至少一個第二閥門(19)，-該第二閥門(19)在第一開關位置中閉鎖從活塞-液壓缸-單元(4、4』)的各自第一液壓缸室(16、16』)朝一個布置在各自活塞(8、8』)的面向所述止擋(13、13』)的一側上的第二液壓缸室(17、17』)進行的通流，並且-在一個第二開關位置中實現在所述各自第一液壓缸室(16、16』)和各自第二液缸室(17、17』)之間的連接。
2.按權利要求1所述的用於汽車的穩定器裝置，其特徵在於，所述各自第一閥門(18、18』)是一種可電磁操作的2/2-旁通閥，它在所述第一開關位置中表現出一種止回閥的功能。
3.按權利要求1或2所述的穩定器裝置，其特徵在於，在所述各自第一閥門(18、18』)和液壓泵(20)之間布置所述至少一個第二閥門(19)，其中在所述第一開關位置中實現從所述液壓泵(20)朝活塞-液壓缸-單元(4、4』)的通流。
4.按前述權利要求中任一項所述的用於汽車的穩定器裝置，其特徵在於，所述至少一個第二閥門(19)通過一個分支的液壓管路與兩個第一閥門(18、18』)連接。
5.按權利要求3所述的用於汽車的穩定器裝置，其特徵在於，所述至少一個第二閥門(19)是一種可電磁操作的3/2-旁通閥，它在一個第二位置中閉鎖從所述液壓泵(20)朝活塞-液壓缸-單元(4、4』)的方向進行的通流，並且實現從活塞-液壓缸-單元(4、4』)朝液壓流體箱(21)進行的通流以及相反方向上的通流。
6.按前述權利要求中任一項所述的用於汽車的穩定器裝置，其特徵在於，汽車的助力轉向泵可用作所述液壓泵(20)。
7.按前述權利要求中任一項所述的用於汽車的穩定器裝置，其特徵在於，在抵靠所述第一閥門(18、18』)和所述至少一個第二閥門(19)的所述各自第一開關位置時，所述活塞-液壓缸-單元(4、4』)的各自活塞(8、8』)可同時向所配設的止擋(13、13』)移動。
8.按前述權利要求中任一項所述的用於汽車的穩定器裝置，其特徵在於，在抵靠所述各自第一閥門(18、18』)和所述至少一個第二閥門(19)的所述各自第二開關位置時，所述分別布置在活塞(8、8』)的背向所述止擋(13、13』)的一側上的第一液壓缸室(16、16』)可以通過液壓管路和液壓流體箱(21)與一個各自布置在活塞(8、8』)的面向所述止擋(13、13』)的一側上的第二液壓缸室(17、17』)相連接。
9.按前述權利要求中任一項所述的用於汽車的穩定器裝置，其特徵在於，在所述液壓迴路中設置了一種限壓閥(23)。
10.按前述權利要求中任一項所述的用於汽車的穩定器裝置，其特徵在於，所述兩個第一閥門(18、18』)可以一起、但與所述至少一個第二閥門(19)分開地進行操作。
11.按權利要求9所述的用於汽車的穩定器裝置，其特徵在於，所述閥門(18、18』、19)可手動操作。
12.按前述權利要求中任一項所述的用於汽車的穩定器裝置，其特徵在於，所述活塞-液壓缸-單元(4、4』)是同步液壓缸。
全文摘要
用於汽車的具有一個與汽車車身相連接的穩定器(1)的穩定器裝置，該穩定器(1)在汽車的每一側上用相應的一個活塞－液壓缸－單元(4，4』)與一個彈性的車輪支承件相連接，其中活塞－液壓缸－單元(4，4』)分別包括至少一個可移動地布置在液壓缸(7，7』)中的活塞(8，8』)，並且分別以鉸接形式在一端與所述穩定器(1)的一端相連接，且在另一端與一個有彈性的車輪支承件相連接。本發明的特徵在於，所述活塞－液壓缸－單元(4，4』)與一個液壓泵(20)相連接，並且液壓缸(7，7』)分別配設有一個止擋(13，13』)，相應的活塞(8，8』)可朝所述止擋(13，13』)移動。藉助於閥門的布置可以使活塞(8，8』)離開每個位置有針對性地移向所述止擋(13，13』)，並且在那裡保持在一個指定的位置中，用於從汽車的每種位置出發有針對性地及高效地恢復穩定器作用。
文檔編號B60G21/00GK1960886SQ200580016616
公開日2007年5月9日 申請日期2005年5月20日 優先權日2004年5月24日
發明者M·埃索伊, U·漢默爾邁爾, F·霍伊斯勒, O·韋斯特法爾 申請人:Zf腓特烈港股份公司