专利名称：用于汽车的稳定器装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于汽车的稳定器装置，其中在稳定器的端部上分别布置一个可调节的活塞-液压缸-单元，该活塞-液压缸-单元与一个弹性车轮支承件相铰接。
为获得很高的行驶舒适性，在现代汽车中使用了较软的车身弹簧。由此与相应布置的减震器结合使用来保证在路面不平时改善地面接触状态。其中在弯道行驶时出现的不利的摆振角加大的现象将通过稳定器的使用得到补偿，其中所述稳定器固定在汽车车身上，并且在端部上通过相应的一个摆动支座以铰接形式与一个弹性的车轮支承件比如一个横向导臂或一个实心轴相连接。通过稳定器的使用确实降低了可能的轴线交叉，因为稳定器限制了一根车轴的车轮的反向弹性跳动。因此尤其对越野汽车，所谓的大型运动车(SUV)来说，提供一种在越野行驶过程影响稳定器功能的方案是值得期待的。这一点可以通过可控的部件的使用得到保证，从而一根车轴的车轮可以彼此独立地进行弹性跳动。通过这种方式，汽车的所有车轮都保持与地面接触，并且可以传递牵引力。
一种使用可控部件的方案在于液压式长度可变的调节元件的使用，比如活塞-液压缸-单元的使用，以取代固定的摆动支座，就象比如在US 4,206,935中所公开的一样。布置在稳定器和汽车车身之间的长度可变的活塞-液压缸-单元彼此间用液压管路进行连接，其中面向稳定器的和背向稳定器的液压缸室分别通过一条相应的液压管路彼此相连接。在这些液压管路中使用了一种阀门，该阀门可以同时闭锁或释放两条液压管路。如果所述液压管路被闭锁，那么活塞-液压缸-单元的活塞就锁止，从而所述稳定器可以将汽车的摆振运动传递到汽车另一侧。如果与此相反所述液压管路由所述阀门进行释放，那液压缸中的活塞在汽车摆振运动时就会自由运动，从而摆振运动就无法由所述稳定器进行捕集。在此液压流体从一个活塞-液压缸-单元流进另一个活塞-液压缸-单元。
这种装置的缺点是，在闭锁液压管路时活塞在液压缸中处于非指定的且无法确定的位置中。因此，所述稳定器可能处于结构位置或安装位置之外，从而汽车性能会受到消极影响。
可控的摆动支座的另一种布置在尼桑途乐(Patrol)越野车中得到应用。在这种活塞-液压缸-单元的系统中，包括一个弹簧加载的螺栓的离合器作用于一个活塞，其中该螺栓啮合在该活塞的一个穿孔中，并且由此锁住该活塞。如果离合器松开，那么该活塞就可以在液压缸中自由运动。这种结构形式的缺点是，所述螺栓只有在螺栓和穿孔彼此对齐时才啮合在该穿孔中。操作者不能对此施加影响。在最为不利的情况下，该汽车尽管已操作了离合器但仍然在没有稳定器作用的情况下行驶。只要活塞已经锁止，驾驶员在该系统中就没有得到返馈。
因此本发明的任务是提供一种用于汽车的稳定器装置，其具有可控的活塞-液压缸-单元，该稳定器装置允许将稳定器从一个无效状态转换到一个有效状态中，其中所述的活塞-液压缸-单元和稳定器占据一个指定的用于安全行驶状态的位置。
该任务通过一种具有独立权利要求所述特征的用于汽车且带有稳定器的稳定器装置得到解决。优选的结构方案和改进方案通过从属权利得到说明。
一种用于汽车的稳定器装置具有一个连接在汽车车身上的稳定器，该稳定器在汽车每一侧上借助于一个活塞-液压缸-单元与一个弹性的车轮支承件相连接。其中，所述活塞-液压缸-单元至少包括一个可移动布置在一个液压缸中的活塞，并且以铰接形式在一端与所述稳定器的一端相连接，且在另一端与一个有弹性的车轮支承件相连接。按本发明，所述活塞-液压缸-单元一方面与一个液压泵相连接，并且另一方面配备一个止挡，所述活塞可朝该止挡移动。此外，相应的布置在活塞的背向该止挡的一侧上的第一液压缸室可以通过一条液压管路与所述液压泵相连接，其中在相应的第一液压缸室和所述液压泵之间分别设置一个第一阀门。在相应第一阀门的背向活塞-液压缸-单元的一侧上，布置至少一个第二阀门，并且可以通过液压管路与相应的第一阀门相连接。相应的第一阀门在一个第一开关位置中闭锁从相应的第一液压缸室朝液压泵方向的通流，相反在一个第二开关位置中则实现通过该阀门朝相应的第一液压缸室方向的流动和相反方向的流动。所述至少一个第二阀门在一个第一开关位置中阻止从活塞-液压缸-单元的相应第一液压缸室朝相应的布置在活塞的面向所述止挡的一侧上的第二液压缸室方向上的通流，相反在所述至少一个第二阀门的所述第二开关位置中可以建立相应的第一液压缸室与相应的第二液压缸室之间的连接。
按照一种优选的改进方案，所述相应的第一阀门是一种可电磁操作的2/2-旁通阀，它在其第一开关位置中承担一种止回阀的功能。
这种布置允许活塞-液压缸-单元中的活塞可以为越野行驶自由移动，因为在所述相应的第一和所述相应的第二液压缸室之间可以进行液压流体交换。此外，所述相应的第一阀门和所述至少一个第二阀门处于其相应的第一开关位置中。所述稳定器在这种开关状态中不发挥任何作用。为恢复稳定器作用，接通阀门，从而液压泵可以将液压流体输送到所述相应的第一液压缸室中。其中，活塞朝一个形成一个指定的最终位置的止挡移动。其中，所述相应的第一阀门和所述至少一个第二阀门优选处于其相应的第二开关位置中。将相应的第一阀门的第一开关位置设置为一种止回阀，该止回阀闭锁从所述相应的第一液压缸室朝液压泵的方向的回流，这种有利结构方案将活塞-液压缸-单元的活塞保持在抵靠着所述止挡的位置上。由此，所述稳定器保持在一个固定的位置中，在该位置中该稳定器可以比如为正常的公路行驶发挥其作用，并且力或摆振运动可以从汽车一侧传递到另一侧。所述稳定器或活塞-液压缸-单元由此可靠地从一个可自由移动的位置转换到一个指定的位置并保持在这个位置中，在该位置中可以确保一种适用于公路行驶的可靠的行驶状态。活塞朝止挡的移动以及与此相关的稳定器功能的恢复可以利用这种布置在汽车的几乎每个位置中得以实现，也就是即使汽车处于一个倾斜位置也能实现。
优选仅仅使用一个第二阀门，该阀门共同对两个相应的第一阀门起作用，并且通过一条分支的液压管路与这两个第一阀门相连接。由此有效降低稳定器装置的费用。
在另一种优选的改进方案中，所述第二阀门是一种3/2-旁通阀，该旁通阀在所述第二开关位置中闭锁从液压泵朝活塞-液压缸-单元的方向的通流。与此相反，在所述第二开关位置中，结合所述相应第一阀门的第二开关位置，在所述相应的第一液压缸室和所述相应的第二液压缸室之间建立了一种可朝两个方向通流的连接。其中，在所述第二阀门和所述相应的第二液压缸室之间优选布置一个液压流体箱，该液压流体箱也同时用作泵的储液箱。
作为液压泵，可以在一种优选的改进方案中使用汽车的助力转向泵，以此显著节省结构空间。该助力转向泵在汽车的整个运行过程中都在运转，由此避免额外的用于单独液压泵的线路开销。其中，优选使用一种限压阀。
下面根据一种实施例再次对本发明作详细说明。附图示出
图1示出了一种用于汽车的具有活塞-液压缸-单元的稳定器装置的示意图，图2示出一种按本明使用的活塞-液压缸-单元的剖面图，图3以一种适用于公路行驶的开关位置示出了一种按本发明的稳定器装置的液压线路图，图4以一种适用于越野行驶的开关位置示出了一种按本发明的稳定器装置的液压线路图，并且图5以一种用于返回运动平面的开关位置示出一种按本发明的稳定器装置的液压线路图。
在图1中示出一种示范性的稳定器装置，其中一个处于支承架2中的稳定器1可回转运动地保持在汽车车身上。所述稳定器在其端部上分别以铰接形式与一个活塞-液压缸-单元4、4’相连接。该活塞-液压缸-单元4、4’在其背向稳定器1的端部上分别以铰接形式与一个弹性的车轮支承件相连接，比如与连接在汽车车轮5上的减震器部件6相连接。
所述活塞-液压缸-单元4、4’在这里代替了固定的摆动支座，并且在该实施例中优选为同步液压缸(请比较图2)。其中，一个布置在液压缸7中的活塞8具有一个双侧活塞杆9，其中第一活塞杆侧9a从液压缸7中伸出，并且在其端部上配设一个支座10，用于以铰接形式连接到稳定器1上。第二活塞杆侧9b以足够的自由空间在一个布置在液压缸7中的套筒11中延伸，其中套筒11优选旋进液压缸7中。在面向减震器6的端部上，套筒11配有另一个支座12，用于与减震器6进行铰接。在液压缸7内部布置了一个止挡13。活塞8可以朝该止挡13移动，如在图2中所示，其中所述止挡13可以用多种多样的且公开的方式固定在液压缸中。在液压缸7中布置了连接孔14、15，液压管路可以连接到所述连接孔14、15上，用于向活塞8加载压力。其中，通过所述连接孔14向一个第一液压缸室16供给液压流体，相反通过所述连接孔15向一个处于活塞8的另一侧上的第二液压缸室17供给液压流体，从而在此可以从两侧向活塞8加载压力。其中，所述第一液压缸室16布置在活塞8的背向止挡13的一侧上，而所述第二液压缸室17则布置在活塞8的面向止挡13的一侧上。
按照图3所示的液压线路图，向活塞-液压缸-单元4、4’供给液压流体。所述第一液压缸室16、16’通过所述连接孔14、14’借助于一条液压管路分别与一个可以电磁操作的第一2/2-旁通阀18、18’相连接。在背离活塞-液压缸-单元4、4’的一侧上，所述2/2-旁通阀18、18’与一个第二3/2-旁通阀19相连接，其中所述相应从2/2-旁通阀18、18’出发的液压管路汇合在一起。所述3/2-旁通阀19本身在背向活塞-液压缸-单元4、4’的一侧一方面与一个液压泵20，并且另一方面与一个液压流体箱21相连接。其中，作为液压泵20可以优选使用汽车的持续同步的助力转向泵，由此显著降低花费和车内的位置需求。
布置在面向止挡13、13’的一侧上的第二液压缸室17、17’通过连接孔15、15’借助于液压管路直接与所述液压流体箱21相连接。所述的在连接孔14、14’、15、15’上从液压缸7、7’出发的液压管路构造为柔韧结构，用于对液压缸7、7’在一个区段22、22’中的运动进行平衡。此外，在液压回路中使用了一种限压阀23。
在图3所示的示意图中，所有的阀门18、18’和19都没有液压流体流过，也就是说正处于其初始位置中并且没有接通，其中所述3/2-旁通阀19在它的这个第一开关位置中允许从液压泵20朝活塞-液压缸-单元4、4’的方向进行通流。液压流体可以继续流过同样处于第一开关位置中的2/2-旁通阀18、18’并到达所述第一液压缸室16、16’中。因为所述2/2-旁通阀18、18’在该第一开关位置中具有一种止回阀的功能，液压流体当然无法从所述第一液压缸室16、16’沿相反方向朝液压泵20或液压流体箱21的方向流动。由此，在图3中在其初始位置中抵靠着止挡13、13’的活塞8、8’无法离开各自的止挡13、13’朝所述各自第一液压缸室16、16’中移动。由此活塞-液压缸-单元4、4’总体上是刚性的，由此稳定器1可以将力或扭矩从汽车一侧传递到另一侧。由此可以在这种为公路行驶而设置的开关位置中保证可靠的行驶性能。摆振运动可以通过稳定器1所发挥的作用降低到最低限度。过压就象其因在该实施例中所述液压泵20的持续同步会出现一样，由所述限压阀23所捕集。
现在，为进行越野行驶有必要加大轴线交叉，以便所有的车轮总是接触地面，并且由此可以保证牵引力。为此，液压流体不仅流经所述2/2-旁通阀18、18’，而且流经所述3/2-旁通阀19，也就是这些阀门被接通，并且因此置于其各自的第二开关位置中。优选由驾驶员从汽车内室中通过一次手工开关操纵进行上述操作。在所述旁通阀18、18’和19的这种在图4中所示的开关位置中，不仅所述第一2/2-旁通阀18、18’、而且所述第二3/2-旁通阀19都由液压流体在两个方向上进行通流。其中，所述3/2-旁通阀19建立了各自第一液压缸室16、16’与液压流体箱21的连接。因为各自第二液压缸室17、17’也与所述液压流体箱相连接，所以现在液压流体可以在第一液压缸室16、16’和第二液压缸室17、17’之间在两个方向上进行交换。活塞8、8’由此可以在各自液压缸7、7’中自由移动，由此稳定器作用被取消，并且轴线交叉得到加大。
如果现在恢复稳定器作用，那么所有旁通阀18、18’和19再次切换到无液压流体流过的状态，并且转换到按图3的各自第一开关位置中。在该实施例中持续同步的液压泵20现在将液压流体输送到所述各自第一液压缸室16、16’。活塞8、8’朝止挡13、13’的方向移进液压缸7、7’中，直到它们抵靠着所述止挡13、13’，并且由于液压和那些由于所述处于第一开关位置中的2/2-旁通阀18、18’的止回功能而没有回流的液压流体而保持在止挡13、13’处。由此，活塞-液压缸-单元4、4’确定在一个由止挡13、13’确定的最终位置中，该最终位置就是对上述具有接通的稳定器作用的公路行驶来说的初始位置(请比较图3)。在几乎所有汽车位置中都可以实现稳定器装置从越野行驶到公路行驶这种转换，也就是即使汽车处于一个倾斜位置中时也可以进行这种转换。
如果该稳定器装置处于适用于越野行驶的开关位置中，并且液压泵20失灵，那么该稳定器装置可以通过一种按图5所示的所谓的返回运动平面用有效的稳定器作用导回到公路行驶状态中。为此由驾驶员通过手动仅仅接通所述3/2-旁通阀19。通过这种方式，液压流体可以从所述各自第二液压缸室17、17’到达各自第一液压缸室16、16’中，但不能反向流动，因为所述2/2-旁通阀18、18’的止回阀功能阻止了这种反向流动。通过在行驶过程中的运动，活塞8、8’也因此可以朝各自止挡13、13’的方向移动，但不能离开所述止挡13、13’。因此，活塞8、8’可以通过汽车的摆振运动朝各自止挡13、13’“摆动”，直到活塞8、8’抵靠着止挡13、13’，并且而后活塞-液压缸-单元4、4’得到固定并且产生了稳定器作用。所述稳定器装置由此能够自动地从活塞-液压缸-单元4、4’的一个任意的越野位置转换到所述的初始位置(公路行驶)中，在该初始位置中，活塞8、8’处于液压缸7、7’中的止挡13、13’上的一个指定位置上。所述返回运动平面由此描述了一种在液压泵20失灵时该系统的一项受到限制的功能。
活塞-液压缸-单元4、4’在该实施方式中也可以描述为可控的摆动支座，因为它们可以代替固定摆动支座而使用，并且可以接通和关闭其功能。如果活塞8、8’在活塞-液压缸-单元4、4’中相对于止挡13、13’固定，那么活塞-液压缸-单元4、4’则具有和固定式摆动支座相同的功能。
当然，本发明不局限于这种实施例，并且也可以用其它方式得到实施。例如也可以使用一个单独的液压泵来代替持续同步的助力转向泵。而后这就可以独立地接通该泵，因为它没有必要持续同步。当然，由此增加了线路开销，并且不利的是需要额外的结构空间。
附图标记1稳定器2支承架3汽车车身4、4’活塞-液压缸-单元5汽车车轮6减震器部件7、7’液压缸8、8’活塞9活塞杆9a 第一活塞杆侧9b 第二活塞杆侧10 支座11 套筒12 支座13、13’止挡14 连接孔15 连接孔16、16’第一液压缸室17、17’第二液压缸室18、18’2/2-旁通阀，第一阀门19 3/2-旁通阀，第二阀门20 液压泵21 液压流体箱22 柔性的液压管路23 限压阀
权利要求
1.用于汽车的稳定器装置，具有-一个连接在汽车车身上的稳定器(1)，它-在汽车的每一侧都用一个相应的活塞-液压缸-单元(4、4’)与一个弹性的车轮支承件相连接，其中所述活塞-液压缸-单元(4、4’)-分别至少包括一个以可移动方式布置在一个液压缸(7、7’)中的活塞(8、8’)，-并且分别以铰接形式在一端与所述稳定器(1)的一个端部相连接，并且在另一端与一个弹性的车轮支承件相连接，其特征在于，-所述活塞-液压缸-单元(4、4’)与一个液压泵(20)相连接，并且-为所述活塞(8、8’)分别配设一个止挡(13、13’)，所述相应的活塞(8、8’)可朝所述止挡(13、13’)移动，并且-一个相应布置在活塞(8、8’)的背向止挡(13、13’)的一侧上的第一液压缸室(16、16’)可以通过一条液压管路与所述液压泵(20)相连接，并且-在所述相应的第一液压缸室(16、16’)和所述液压泵(20)之间分别布置一个第一阀门(18、18’)，该第一阀门(16、16’)-在第一开关位置中闭锁从所述各自第一液压缸室(16、16’)朝所述液压泵(20)的方向上进行的通流，并且在第二开关位置中允许从所述液压泵(20)朝各自第一液压缸室(16)的方向上进行通流或者在相反方向上进行通流，并且-在各自第一阀门(18、18’)的背向活塞-液压缸-单元(4、4’)的一侧上布置至少一个第二阀门(19)，-该第二阀门(19)在第一开关位置中闭锁从活塞-液压缸-单元(4、4’)的各自第一液压缸室(16、16’)朝一个布置在各自活塞(8、8’)的面向所述止挡(13、13’)的一侧上的第二液压缸室(17、17’)进行的通流，并且-在一个第二开关位置中实现在所述各自第一液压缸室(16、16’)和各自第二液缸室(17、17’)之间的连接。
2.按权利要求1所述的用于汽车的稳定器装置，其特征在于，所述各自第一阀门(18、18’)是一种可电磁操作的2/2-旁通阀，它在所述第一开关位置中表现出一种止回阀的功能。
3.按权利要求1或2所述的稳定器装置，其特征在于，在所述各自第一阀门(18、18’)和液压泵(20)之间布置所述至少一个第二阀门(19)，其中在所述第一开关位置中实现从所述液压泵(20)朝活塞-液压缸-单元(4、4’)的通流。
4.按前述权利要求中任一项所述的用于汽车的稳定器装置，其特征在于，所述至少一个第二阀门(19)通过一个分支的液压管路与两个第一阀门(18、18’)连接。
5.按权利要求3所述的用于汽车的稳定器装置，其特征在于，所述至少一个第二阀门(19)是一种可电磁操作的3/2-旁通阀，它在一个第二位置中闭锁从所述液压泵(20)朝活塞-液压缸-单元(4、4’)的方向进行的通流，并且实现从活塞-液压缸-单元(4、4’)朝液压流体箱(21)进行的通流以及相反方向上的通流。
6.按前述权利要求中任一项所述的用于汽车的稳定器装置，其特征在于，汽车的助力转向泵可用作所述液压泵(20)。
7.按前述权利要求中任一项所述的用于汽车的稳定器装置，其特征在于，在抵靠所述第一阀门(18、18’)和所述至少一个第二阀门(19)的所述各自第一开关位置时，所述活塞-液压缸-单元(4、4’)的各自活塞(8、8’)可同时向所配设的止挡(13、13’)移动。
8.按前述权利要求中任一项所述的用于汽车的稳定器装置，其特征在于，在抵靠所述各自第一阀门(18、18’)和所述至少一个第二阀门(19)的所述各自第二开关位置时，所述分别布置在活塞(8、8’)的背向所述止挡(13、13’)的一侧上的第一液压缸室(16、16’)可以通过液压管路和液压流体箱(21)与一个各自布置在活塞(8、8’)的面向所述止挡(13、13’)的一侧上的第二液压缸室(17、17’)相连接。
9.按前述权利要求中任一项所述的用于汽车的稳定器装置，其特征在于，在所述液压回路中设置了一种限压阀(23)。
10.按前述权利要求中任一项所述的用于汽车的稳定器装置，其特征在于，所述两个第一阀门(18、18’)可以一起、但与所述至少一个第二阀门(19)分开地进行操作。
11.按权利要求9所述的用于汽车的稳定器装置，其特征在于，所述阀门(18、18’、19)可手动操作。
12.按前述权利要求中任一项所述的用于汽车的稳定器装置，其特征在于，所述活塞-液压缸-单元(4、4’)是同步液压缸。
全文摘要
用于汽车的具有一个与汽车车身相连接的稳定器(1)的稳定器装置，该稳定器(1)在汽车的每一侧上用相应的一个活塞－液压缸－单元(4，4’)与一个弹性的车轮支承件相连接，其中活塞－液压缸－单元(4，4’)分别包括至少一个可移动地布置在液压缸(7，7’)中的活塞(8，8’)，并且分别以铰接形式在一端与所述稳定器(1)的一端相连接，且在另一端与一个有弹性的车轮支承件相连接。本发明的特征在于，所述活塞－液压缸－单元(4，4’)与一个液压泵(20)相连接，并且液压缸(7，7’)分别配设有一个止挡(13，13’)，相应的活塞(8，8’)可朝所述止挡(13，13’)移动。借助于阀门的布置可以使活塞(8，8’)离开每个位置有针对性地移向所述止挡(13，13’)，并且在那里保持在一个指定的位置中，用于从汽车的每种位置出发有针对性地及高效地恢复稳定器作用。
文档编号B60G21/00GK1960886SQ200580016616
公开日2007年5月9日 申请日期2005年5月20日 优先权日2004年5月24日
发明者M·埃索伊, U·汉默尔迈尔, F·霍伊斯勒, O·韦斯特法尔 申请人:Zf腓特烈港股份公司