具有集成在波纹管中的高度水平测量装置的空气弹簧的制作方法

文档序号:9582909阅读:484来源:国知局
具有集成在波纹管中的高度水平测量装置的空气弹簧的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及根据权利要求1前序部分所述的空气弹簧,具有盖、底部元件并且具有压力密封地夹紧在盖与底部元件之间的柔性波纹管以及具有至少部分地集成到波纹管中的水平测量装置,用于检测空气弹簧的高度水平。
【背景技术】
[0002]为了在具有空气弹簧装置和空气弹簧的车辆中在不同负荷状态时保证车身相同的设定高度水平,存在车身的高度水平调整装置。为此,需要了解车身的实际高度水平或设置在车身与车桥之间的空气弹簧的高度水平,其中,由于相对于外部条件的一定程度的不敏感性和装配友好性由现有技术已知集成到空气波纹管中的水平测量装置。
[0003]DE 10 2008 028 916 B4建议了一种用于检测波纹管水平的设备,在该设备中在空气波纹管内部设置有一传感装置(Taster),该传感装置探索在空气波纹管上在外部构成的空气波纹管压折的位置并且调制一与位置有关的信号。在此缺陷是,压折的形成不是必然随着弹簧压缩而表现为线性的,并且,由于在外部探索压折可能产生在空气波纹管上的密封问题。
[0004]按照DE 100 17 562 C1建议一种集成到空气波纹管中的高度传感器,该传感器具有长度可变的绕组和线圈。在线圈上施加交流电压,这由于由此在绕组中产生的磁场同样导致感应的电压,该电压在评估单元中评估,形成盖与活塞距离的测量值。
[0005]在DE 10 2008 028 917 B4中建议一种用于在弹簧压缩期间检测在空气弹簧中动态压力变化的装置,其中根据静态压力和根据动态压力变化确定高度水平。
[0006]按照DE 40 35 784 A1在空气弹簧的空气弹簧波纹管壁中建议线圈形的导电的导体带。在此,在弹簧压缩时电子地评估这个线圈形导体带的电感变化并由此确定弹簧压缩。
[0007]但是上述方案相对于基本条件一一例如剧烈的交变温度、含油和颗粒的环境、压力波动、窄的安装空间、重复性等一一而言具有缺陷。

【发明内容】

[0008]因此,本发明的目的是,提供一种空气弹簧,其具有至少部分被集成到波纹管中的高度水平测量装置,使得能以尽可能简单且可靠的方式实现高度水平的准确测量。
[0009]该目的按照本发明通过权利要求1的特征实现。
[0010]按照本发明,所述高度水平测量装置具有如下部件:
[0011]-至少一个集成到波纹管中的角度传感器,该角度传感器与盖或者与底部元件至少抗扭转地连接,该角度传感器具有能相对于基体转动的元件,
[0012]-机械耦合器,该机械耦合器一方面与角度传感器的能转动的元件连接并且另一方面与盖或与底部元件连接,使得随着空气弹簧的高度水平的变化,该机械耦合器的至少一个元件的角度也改变,并且,所述角度传感器产生与所述元件的角度变化相关的角度信号,
[0013]-评估装置,通过该评估装置使来自角度传感器的角度信号对应于空气弹簧的高度水平。
[0014]换言之,在盖与底部元件之间的竖直水平位置的变化,通过在转角传感器与盖或者说底部元件之间的机械耦合器的运动转换成角度传感器的能转动的元件的角度位置的变化,由此使能转动的元件所占据的角位分别形成用于空气弹簧的弹簧伸展或压缩或者说长度变化的参量。
[0015]因此,角度传感器与盖或与底部元件的至少抗扭转的连接具有其相对于转角传感器的能转动元件的旋转轴线而言的抗扭强度。
[0016]这种通过在转角传感器与盖或底部元件之间的机械耦合器进行的高度水平确定是可靠的,它例如相对于温度变化是相对不敏感的。也得到相对于含有油或颗粒的环境的一定程度的不敏感性。但是重要的是,每个求取到的角度传感器的能转动元件的旋转或摆动角度可对应于一个明确的空气弹簧高度水平。
[0017]在本发明的意义上,术语“高度水平”理解为盖与空气弹簧底部元件的相对置表面(例如活塞的活塞面)的距离,或者也理解为在空气弹簧竖直中心轴线的方向上看空气弹簧的长度,或者也可理解为车辆车桥与车身的距离,取决于,上述哪个参数适用于进一步的应用,例如在水平调节算法的范围内。
[0018]在此,所述评估装置可设置在空气弹簧内部或波纹管内部或者波纹管外部。
[0019]通过在从属权利要求中限定的措施实现在权利要求1中给出的本发明的有利的进一步方案和改进方案。
[0020]按照一个优选实施方式,所述机械耦合器包含至少如下元件:所述元件以其一端部在底部元件上或盖上的导向体中可移动地导引并且以其另一端部与角度传感器的转动元件连接,使得随着空气弹簧的高度水平改变,所述元件的一端部沿着导向体运动,而所述元件的另一端部操纵角度传感器的转动元件。在此,所述导向体可以是设置在一个垂直于空气弹簧中心轴线的平面中的、线性的纵向导向体。
[0021]这个实施方式在其可靠性方面是有利的,因为可只通过唯一的杆状元件以非常简单的方式实现,尤其当导向体是滑动导向时。
[0022]按照另一实施方式,所述机械耦合器包含剪刀式机构,该剪刀式机构具有至少两个相互铰接的剪刀元件,其中,第一剪刀元件的一端部与角度传感器的转动元件连接,并且,第二剪刀元件的一端部通过铰接部铰接在底部元件或盖上,使得在空气弹簧的高度水平改变时,剪刀式机构在空气弹簧的中心轴线方向上看延长或缩短,并且,第二剪刀元件围绕铰接部旋转,第一剪刀元件操纵角度传感器的转动元件。在此,所述剪刀式机构可包含自身交叉的和/或自身不交叉的剪刀元件。
[0023]按照另一实施方式,所述机械耦合器包含通过一伸缩装置,所述伸缩装置以其一端部借助铰接部铰接在盖或底部元件上并且以其另一端部与角度传感器的转动元件连接,使得在空气弹簧的高度水平改变时,在伸缩装置延长或缩短的条件下,所述一端部围绕铰接部旋转,所述另一端部操纵角度传感器的转动元件。在此,所述伸缩装置可包含至少两个在纵向自由度方面能相对彼此移动的伸缩元件。
[0024]这个实施方式的优点又在于其车身的简单性,具有最少仅两个相互嵌合或紧邻移动的伸缩元件和仅一个在盖或底部元件上的铰接部。
[0025]特别有利地,所述评估装置集成到波纹管中并且设置在盖上。由此,所述评估装置也被保护免受外部影响,例如污物和水分。此外,所述空气弹簧与配属的水平测量装置一起形成准备安装的、容易装配的单元。
[0026]所述角度传感器在波纹管内部的位置是任意的并且可适配于机械耦合器的状况。特别地,所述角度传感器相对于空气弹簧的中心轴线中心地或偏心地设置。
[0027]所述角度传感器的转动元件可无接触地或者通过接触与基体共同作用。针对所述转动元件与基体通过接触的共同作用的实例而言形成有旋转电位计,在旋转电位计中转动元件包括与导体带共同作用的旋转滑动件,并且在旋转电位计中电阻随着转角可测量地变化。所述转动元件与基体无接触地共同作用的实例是霍尔元件、感应的转角传感器和按照增量的透光方法的转角传感器。
[0028]按照一进一步方案,所述角度传感器的转动元件的旋转轴线垂直于一包含空气弹簧中心轴线的平面设置。
[0029]本发明也涉及一种用于车辆的空气弹簧装置,其包含至少一个如上述权利要求中任一项所述的上文描述的空气弹簧。
[0030]在这种用于车辆的空气弹簧装置中也设有阀组件,通过所述阀组件根据求取到的至少一个空气弹簧的高度水平实现将压力介质输入到波纹管或者从波纹管排出,用于调节预定的额定水平。该阀组件由电子水平调节器控制。
[0031]由权利要求、说明和附图给出本发明的有利的进一步方案。在说明导言中列举的特征和特征组合的优点仅仅是示例性的,并且可产生替代的或者累加的效果,而不是一定要实现由按照本发明的【具体
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