专利名称：调节车辆车身高度的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于调节车辆车身高度的装置。
背景技术：
具有包含用于控制车辆车身的水平或高度的主动或半主动系统的车轮悬架的道路车辆与具有被动车轮悬架的车辆相比提供不同的优势。恒定的离地间距可以改进驾驶行为，因为车轮的压缩和伸展动作独立于车辆的负载。例如，当在城市中驾驶时，即以较低的驾驶速度驾驶时，同样可能提高车身相对地面的高度从而增加离地间距，以便例如能够容易地驶过不规则的路面和路边的石块边刃，或者穿过其斜坡具有陡峭角度的坡面进入地下车库。当以较高的驾驶速度行驶时，借助于水平控制系统可以降低车辆车身，从而减少例如车辆的空气阻力。当前市售的用于车辆的水平控制系统相对昂贵，并且重量很重。此外，它们需要大量的安装空间，并且在操作过程中，执行高度调节以及保持设定水平时需要相对大量的能量。例如，用于车辆的相对复杂的油气悬架装置在DE 1205846号德国专利文献中公开，其中多个单独运行的油气气缸活塞弹簧总成独立地控制取决于其负载的车辆的高度。如果发生车辆超载，则连续或间歇驱动的控制泵将流体从存储容器泵入弹簧工作室，并且当车辆上的负载减少时其允许流体流回。此外，DE 1901795号德国专利文献说明了用于具有自动负载补偿的车辆的悬架装置，该装置包含连接至轮轴或车轮导向件并且通过活塞气缸系统的移动部分支承在车辆车·身上的压缩弹簧，其固定地安装于车辆车身并且包含移动部分、以及尺寸可变并位于活塞气缸系统的压力室中的流体垫，其中，根据由水平控制装置引起的负载变化，可以通过以下方式将压力室连接至压力源或压力排放将车辆车身与轮轴或车轮导向件之间的距离设为预定值。水平控制功能通过可滑动地安装在固定部分前部的定向控制阀实现。DE 3519587A1号德国专利文献公开了一种具有悬架单元的车辆悬架或车轮悬架，该悬架单元包含具有可切换的阻尼作用的减震器。车辆的高度通过主气动弹簧室来调节，其与活塞杆同轴地安装在减震器的上端，其中将空气引入控制弹簧室或从主弹簧室排放，其在下文部分地体现。因此，并联的弹簧元件的弹簧刚度在水平控制过程中始终变化。DE 4231641A1号德国专利文献说明了一种用于机动车辆的悬架系统，其中每个车轮配置有串联安装的弹簧及液压总成，通过此悬架系统可以针对每个车轮来改变车辆车身的离地间距，其中液压总成安装在弹簧和减震器之间。利用液压输送系统可以使液压介质在液压总成之间移动，从而使弹簧的车身侧顶座可以相对于减震器的车身侧连接点移动。DE 10153007A1号德国专利文献公开了一种用于调节具有车轮悬架的机动车辆的车身高度的装置，该车轮悬架具有包含悬架弹簧和减震器的悬架单元。悬架弹簧和减震器通过阻尼装置支承在车身上。此外，利用安装在车身上的驱动器，悬架弹簧相对于车身的高度可调，其可以通过流体压力来调节，并且其包含可移动的活塞。为了保持悬架弹簧和减震器的活塞杆之间的空间关系，将减震器的阻尼轴承集成到驱动器的活塞中。
此外，DE 10337620A1号德国专利文献公开了一种具有悬架和阻尼装置的机动车辆，其包含用于控制悬架和阻尼装置的主动传动装置(running gear)控制系统的控制装置。借助于弹簧-阻尼单元(spring-damper unit)通过调节弹簧的基准点利用主动传动装置控制系统来设定为各负载情况预定义的车辆水平。DE 19700567A1号德国专利文献说明了一种用于稳定车辆的装置，其中车辆的每个车轮配置有弹簧元件和驱动器，利用此装置可以针对每个车轮改变车辆底盘的离地间距。该装置将驱动器安装在底盘和弹簧元件之间，并且可以通过该驱动器将作用在各车轮和底盘之间并且补充弹簧元件的回复力为每个车轮产生回复力以补偿来自车辆内部或外部的干扰力。
DE 102007059140B4号德国专利文献也公开了一种用于调节用于机动车辆的车轮悬架的高度的装置。高度调节装置包含减震器和以同轴方式安装在减震器上的螺旋弹簧。螺旋弹簧固定在有效距离可以改变的两个弹簧板之间，所述调节弹簧板可以通过电机驱动的滚珠螺旋驱动器调节。此外，EP 0197316A2号欧洲专利文献公开了一种用于抑制两个车身的运动顺序的装置，特别是在车辆/车辆车轮中的悬架系统的情况下。该装置包含引导活塞的气缸，并且将气缸细分为两个工作室，所述两个工作室通过在相反方向作用的止回阀以及可不对称地变化调节的阻尼阀在不同的情况下互相连接。EP 0501115A1号欧洲专利文献还说明了一种用于机动车辆上的车轮悬架的可控制的悬架系统，其一方面连接至车轮导向件元件，另一方面连接至车辆车身。该悬架系统包含并联工作的弹簧和液压减震器。此外，可切换的弹簧与弹簧阻尼单元并联安装。可切换的弹簧一端连接至车轮导向件元件，另一端连接至液压气缸的壳体。此外，EP 0825041A2号欧洲专利文献公开了一种用于以高度可调方式支承机动车辆的车身上的车轮或轮轴悬架的装置，该装置以这样的方式支承悬架的车身一侧的支撑其可以通过以气缸活塞单元形式存在的驱动器伸展并且可以通过压力介质泵控制。在驱动器的情况下，通过凸缘将活塞杆和/或活塞刚性安装在车辆车身上。将车身一侧的弹簧板安装在其气缸上。当驱动器处于空转位置时，上述弹簧板直接位于凸缘上或支承凸缘的车辆车身上。EP 1864836A2号欧洲专利文献公开了一种用于相对于车轮悬架调节机动车辆车身高度的装置，该装置包含连接在车身和车轮悬架的悬架弹簧的弹簧板之间的液压驱动的调节单元，并且包含两个以伸缩方式一个接着一个配置并以可移动的方式在气缸中引导的调节活塞，该调节活塞可以单独或共同受到电动液压控制单元的影响。EP 2085638A1号欧洲专利文献涉及一种用于车辆传动装置的气体压力减震器。该气体压力减震器包含阻尼管和支承工作活塞的活塞杆，所述阻尼管的内室的第一部分体积可以用阻尼流体充满，阻尼管的内室的第二部分体积可以用气体充满。气体压力减震器还包含用于控制车辆水平的装置，通过将压缩气体引入阻尼管的内室来驱动上述装置。为了每当需要时既能够提高又能够降低车辆的水平，该文献提出，用于控制车辆水平位置的装置包含单独的容器，其内室由可移动的单独的活塞细分为充满阻尼流体的第一部分腔室和可以用气体充满的第二部分腔室，所述第一部分腔室连接至阻尼管的第一部分体积，第二部分腔室连接至压缩气体源。
GB 2338689号英国专利文献说明了一种使车辆车轮能够具有扩大的弹簧行程的车轮悬架。鉴于此目的，弹簧包含串联连接并安装在弹簧的车身侧末端和车辆车身之间的液压驱动器。WO 2004/058523A1号专利文献公开了一种车辆中的可调节的弹簧阻尼系统，其包含被动的弹簧元件和并联连接并由变化的可调节的阻尼特性来引导的阻尼元件。阻尼特性通过与主动可调节的参考系统进行对比来确定，并且在运行操作的过程中可以将其连续调节以适合当前情况。公开的弹簧阻尼系统代表主动参考系统的半主动保存系统。WO 2006/018050A1号专利文献公开了一种具有用于支承车身弹簧的弹簧板的车辆传动装置和包含活塞杆和阻尼管的减震器，其中该传动装置固定在两个弹簧板之间。至少一个弹簧板可通过包含驱动器和齿轮机构的驱动单元轴向调节。此外，在车辆车身和上弹簧板之间提供有效能量存储装置，并且上弹簧板吸收由车辆重量产生的能量。
发明内容
基于上述背景技术，本发明目的在于提供一种用于调节车辆车身高度的装置，该装置具有简单的构造，小而且重量轻并且制造起来成本效益好。此外，该用于调节车辆车身高度的装置将以在运行操作过程中较低的能量消耗为特性。 此目的通过以下所述的用于调节车辆车身高度的装置实现。参考下文的具体实施方式
单独说明的单独特征可以以任何需要的、技术上可行的方式互相结合，并且它们进一步证明本发明的实施例。
具体实施方式
部分还特别结合附图描述了本发明的特征并详细说明了本发明。根据本发明，用于相对于车轮悬架调节车辆车身高度的装置包含用于将车轮悬架部分支承到车辆车身上的弹簧阻尼系统。弹簧阻尼系统包含固定在第一与第二弹簧板之间的车身弹簧，以及与其并联连接并且包含活塞杆和阻尼管的减震器，所述活塞杆连接至第一弹簧板并且阻尼管连接至第二弹簧版。此外，至少一个调节气缸以支承车辆车身的方式分别安装在第一或第二弹簧板和车辆车身或车轮悬架部分之间。也就是说，调节气缸与并联连接的部件车身弹簧以及减震器串联连接。由于其也以支承车辆车身的方式安装在两个弹簧板之一和车辆车身或车轮悬架部分之间，任何调节气缸的调节都不影响车身弹簧以及减震器的位置和功能。因此，根据本发明的装置能够调节整个弹簧阻尼系统的基准点。车身弹簧和减震器保持实质上不受调节气缸的任何调节的影响。因此，根据本发明该装置的构造得以简化。此外，也可以通过在弹簧板之一与车辆车身或车轮悬架部分之间插入调节气缸容易地取代不包含用于调节车身高度的装置的车轮悬架。此外，根据本发明，可以使用调节气缸实现该装置的紧凑并相对较轻的构造。进一步地，调节气缸可以是具有至少一个可以受到液压流体影响的工作室的液压调节气缸。进一步地，液压调节气缸的工作室以引导流体的方式连接至主动液压泵的压力侦牝液压泵的进口侧以引导流体的方式连接至存储容器，液压流体可以通过液压泵从存储容器泵回到工作室，以及从工作室泵入存储容器。进一步地，液压调节气缸的工作室以引导流体的方式通过可切换的排放阀和止回阀连接至压力存储装置，液压流体可以通过车轮悬架的压缩和伸展动作通过止回阀从压力存储装置导回工作室，并且通过排放阀从工作室导入压力存储装置。进一步地，液压调节气缸的工作室的入口通过止回阀以引导流体的方式连接至被动液压泵的压力侧，所述液压泵的进口侧以引导流体的方式连接至存储容器的出口，并且工作室的出口通过可切换的排放阀以引导流体的方式连接至存储容器的入口，所述液压泵机械地连接至第一和第二弹簧板以驱动泵。进一步地，调节气缸可以是具有至少一个可以受压缩气体影响的工作室的气动调节气缸。进一步地，气动调节气缸的工作室以引导流体的方式连接至主动气动泵的压力侦牝所述压缩气体可以通过气动泵泵入工作室，并且从工作室泵出。进一步地，气动调节气缸的工作室通过可切换的排放阀和止回阀以引导流体的方式连接至压力存储装置，压缩气体可以通过车轮悬架的压缩和伸展动作通过止回阀从压力存储装置导回工作室，并且通过排放阀从工作室导入压力存储装置。进一步地，气动调节气缸的工作室的入口通过止回阀以引导流体的方式连接至被动气动泵的压力侧，并且工作室的出口以引导流体的方式连接至可切换的排放阀，气动泵机械地连接至第一和第二弹簧板以驱动泵。进一步地，弹簧阻尼系统可以是悬架单元并且减震器至少部分地安装在车身弹簧的内部。在本发明特别优选的实施例中，弹簧阻尼系统通过以公知方式将车身弹簧和并联的减震器结合成一个组件的所谓的悬架单元实现。这样做时，减震器以有利的方式至少部分安装在车身弹簧内部。也就是说，车身弹簧与减震器共轴安装并至少在减震器的部分伸展。根据本发明可以得到该装置的特别紧凑的构造。·
以下参考附图中说明的六个示例性实施例对本发明的详情和效果进行更详细的描述，其中图I示出了根据本发明用液压调节气缸在较低或较高位置调节车辆车身高度的装置的第一示例性实施例的示意图。图2示出了根据本发明用液压调节气缸在较低或较高位置调节车辆车身高度的装置的第二示例性实施例的示意图。图3示出了根据本发明用液压调节气缸在较低或较高位置调节车辆车身高度的装置的第三示例性实施例的示意图。图4示出了根据本发明用气动调节气缸在较低或较高位置调节车辆车身高度的装置的第四示例性实施例的示意图。图5示出了根据本发明用气动调节气缸在较低或较高位置调节车辆车身高度的装置的第五示例性实施例的示意图，并且图6示出了根据本发明用气动调节气缸在较低或较高位置调节车辆车身高度的装置的第六示例性实施例的示意图。不同附图中的相同部分始终由相同的附图标记给出，因此其总体上也只描述一次。附图标记I根据第一示例性实施例的用于调节车辆车身高度的装置2车辆车身3第一弹簧板4第二弹簧板5车身弹簧6减震器 7活塞杆8阻尼管9调节气缸，液压调节气缸10调节活塞11调节活塞杆12工作室13单独的活塞14油室，工作室15气室，反压室16阻尼活塞17阻尼阀18压力侧19液压泵20 进口侧21存储容器22根据第二示例性实施例的用于调节车辆车身高度的装置23可切换的排放阀和止回阀23a 23的止回阀23b 23的排放阀24压力存储装置25根据第三示例性实施例的用于调节车辆车身高度的装置26止回阀27液压泵28存储容器29排放阀30根据第四示例性实施例的用于调节车辆车身高度的装置31调节气缸，气动调节气缸32压力侧33气动泵34 进口侧35存储容器
36调节活塞37根据第五示例性实施例的用于调节车辆车身高度的装置38可切换的排放阀和止回阀38a 38的止回阀38b 38的排放阀39压力存储装置40根据第六示例性实施例的用于调节车辆车身高度的装置41止回阀
42气动泵43存储容器44排放阀
具体实施例方式图I表示根据本发明用于在较低位置(在图左边表示)或较高位置(在图右边表示)调节车辆车身高度的装置I的第一示例性实施例的示意图。装置I包含用于将车轮悬架部分(图I中未进一步详细示出)支承在车辆车身2上的弹簧阻尼系统。该弹簧阻尼系统包含固定在第一弹簧板3和第二弹簧板4之间的如盘簧或螺旋弹簧的车身弹簧5，以及具有活塞杆7和阻尼管8的并联的减震器6，特别是单管或双管气体压力减震器。活塞杆7连接至第一弹簧板3，阻尼管8连接至第二弹簧板4。此外，至少一个调节气缸9以支承车辆车身2的方式安装在第一弹簧板3与车辆车身2之间。图I中所示的示例性实施例中的调节气缸9是以简单方式运行的调节气缸。其包含具有连接至车辆车身2并支承所述车辆车身的调节活塞杆11的调节活塞10。调节活塞10将调节气缸细分为上部和下部体积，所述下部体积形成以简单方式运行的调节气缸9的工作室12，并且在图I所示的示例性实施例中，所述调节气缸可以受液压流体的影响。因此车辆车身2整体由调节气缸9支承，其中上述调节气缸自身支承在第一弹簧板3上。图I中所示的减震器6是本质上已经公知的气体压力减震器，特别是单管气体压力减震器。减震器6的精确的实施例对于本发明来说不是很重要，因此自然也可以使用双管气体压力减震器或传统油压减震器等等。如图I明显示出的，用轴向可移动的分离活塞13将减震器6细分为油室14或工作室14和气室15或反压室15。实际的阻尼工作在油室14中执行，也就是说，位于阻尼活塞16上的阻尼阀17提供对流经阻尼活塞16的油的阻力。因此，产生了提供与移动阻尼管8的活塞杆7相反的阻尼力的压力差。气室15用于补偿体积。在压缩阶段，气室15通过压缩油的体积进行补偿，该体积由活塞杆7移动。当凭借阻尼活塞16上的阻尼过程来产生热量时，阻尼油膨胀。该膨胀同样由气室15的气体体积补偿。如前所述，根据本发明图I中所示的装置I的示例性实施例中，调节气缸9的工作室12可以受液压流体的影响，调节气缸9相应地为液压调节气缸9。鉴于此目的，液压调节气缸9的工作室12以引导流体的方式连接至主动的、特别是电驱动的液压泵19的压力侧18。由本发明定义的主动的意思是液压泵19通过引入外部能量来驱动。因此，必须相应地为装置I供给外部能量以调节车辆车身的高度。此类型的装置I在此也描述为用于调节车辆车身高度的主动装置。液压泵19的进口侧20以引导流体的方式连接至存储容器21。通过液压泵19将液压流体，如液压油，既可以从存储容器21泵回至液压调节气缸9的工作室12，也可以从液压调节气缸9的工作室12泵回至存储容器21。因此，可以通过泵入液压调节气缸9的工作室12的液压流体的量来直接设定车辆车身2的高度。图I表示装置I的两个视图。左侧视图显示了车辆车身2处于低到中等水平高度位置的装置1，右侧视图显示了车辆车身2的最大高度位置。不同的位置可以从调节气缸9内部的调节活塞10的分别的位置以及图I中表示的车辆车身2的分别的位置很容易地看出。如图I中显而易见的，调节气缸9的高度的任何调节实质上不影响车身弹簧5的位置或减震器6的位置。也就是说，车身弹簧5的弹簧行程和减震器6的行程都不受图I中所示的根据本发明的装置I的示例性实施例的影响。因此，当使用调节气缸9时对于车 身弹簧5和减震器6的实施例无需特殊规定，从而可以实现特别简单的、构造紧凑并且制造起来成本效益好的装置I。根据本发明的装置I实现包含车身弹簧5和减震器6的整个弹簧阻尼系统的基准点调节。图2显示了根据本发明用于调节车辆车身2的高度的装置22的第二示例性实施例的示意图。图2中所示的装置22与图I中显示的装置I区别仅仅在于液压流体影响调节气缸9和/或液压调节气缸9的方式。其余的构造与图I显示的装置I是相同的，鉴于此原因，前面所描述的部件在此处不再重复。与装置I相比，其由于已经将液压泵19的主动驱动描述为用于调节车辆车身2的高度的主动装置，图2中所示的装置22表示用于调节车辆车身2高度的半主动装置。液压调节气缸9的工作室12通过可切换的排放阀或止回阀23以引导流体的方式连接至压力存储装置24。通过车轮悬架(图2中未详细示出)的压缩和伸展动作，位于压力存储装置24中的液压流体，如液压油，其既可以通过止回阀23a从压力存储装置24引向工作室12，也可以通过排放阀23b从工作室12引回压力存储室24。这样做时，至少可以将排放阀23b切换、特别是电切换为通流方向。在此种方式中，可以借助于车轮悬架动态通过包含可切换的排放阀23b和止回阀23a的阀门装置23来改变工作室12中的压力，从而可以调节车辆车身2的高度。特别地，图2中所示的装置22的伸展动作引起液压调节气缸9的工作室12中的施加在液压流体上的压力比压力存储装置24中的压力小，所以液压流体可以从压力存储装置24经过止回阀23a流至工作室12。止回阀23a和可切换的排放阀23b阻止液压流体回流。接着装置22的压缩动作，其允许施加在工作室12中的液压流体上的压力增加以变得比存储装置24以及在通流方向上打开的排放阀23b中的压力大，液压流体可以通过排放阀23b从工作室12流回压力存储室24。为了连续保持已经为车辆车身2的预定的水平设定了一次的液压调节气缸9的工作室12中的压力，也可以提供可以切换、特别是电切换至通流方向的止回阀23a，因此根据本发明可以进一步简化装置22的水平和高度控制。图2显示了与图I中已经示出的视图相似的装置22的两个视图。左侧视图显示了车辆车身2处于低到中等水平高度位置的装置22，右侧视图显示了车辆车身2的最大高度位置，其从调节气缸9中的调节活塞10的分别的位置以及车辆车身2的分别的位置很容易地看出。如图2中进一步可以明显看出的，调节气缸9的高度的任何调节实质上不影响车身弹簧5的位置或减震器6的位置。也就是说，车身弹簧5的弹簧行程和减震器6的行程都不受根据本发明的装置22的影响。因此，当使用调节气缸9时对于车身弹簧5和减震器6的实施例无需特殊规定，从而可以实现特别简单的、构造紧凑并且制造起来成本效益好的装置22。此外，半主动装置22以特别低的能量损耗为特性，因为这涉及来自实现车辆车身2的水平或高度控制所需的车轮悬架的振动动态的能量。仅需要给装置22提供切换排放阀23b以及止回阀23a(如果需要)所需的能量，用来保持期望的车辆车身水平所需要的调节气缸9的工作室12中的压力。此切换量所需的能量的数量仅仅是将液压流体泵入液压调节气缸9的工作室12本来所需的能量的微不足道的一小部分。图3进一步显示了根据本发明用于调节车辆车身高度的装置25的第三示例性实施例的示意图。图3中所示的装置25与图I中显示的装置I的区别仅仅在于液压流体影响调节气缸9和/或液压调节气缸9的方式。其余的构造与图I显示的装置I是相同 的，鉴于此原因，前面所描述的装置25的部件在此处不再重复。与装置I相比，装置25也可以描述为用于调节车辆车身2的高度的半主动装置。液压调节气缸9的工作室12的入口以引导流体的方式通过止回阀26连接至被动液压泵27的压力侧。液压泵27的进口侧以引导流体的方式连接至存储容器28的出口。此外，工作室12的出口通过可切换的、特别是电动可切换的排放阀29以引导流体的方式连接至存储容器28的入口。因此，液压泵27、止回阀26、工作室12、可切换的排放阀29以及存储容器28构成液压流体可以在其中循环的液压回路。为了激活泵，被动液压泵27机械地连接至第一和第二弹簧板3和4，从而通过车轮悬架的压缩和伸展动作来驱动泵(未在图3中进一步示出)。特别地，图3中所示的装置25的任何伸展动作都会引起液压泵27从存储容器28吸收液压流体并在装置25的压缩动作过程中通过止回阀26将液压流体泵入液压调节气缸9的工作室12。因此，由于止回阀26阻止液压流体回流，工作室12中的压力增加。通过可切换的排放阀29来阻止液压流体从出口侧上的液压调节气缸9的工作室12流出。只有当所述排放阀在其通流方向上打开时，液压流体才可以从工作室12流回存储容器28。在此方式中，借助于车轮悬架动态可以通过可切换的排放阀29、止回阀26以及液压泵27来改变工作室12中的压力，从而可以调节车辆车身2的高度。图3中同样显示了与图I和2中所示的装置类似的装置25的视图。左侧视图显示了车辆车身2处于低到中等水平高度位置的装置25，右侧视图显示了车辆车身2的最大高度位置，其从调节气缸9中的调节活塞10的分别的位置以及车辆车身2的分别的位置很容易地看出。如图3中同样可以明显看出的，调节气缸9的高度的任何调节实质上不影响车身弹簧5的位置或减震器6的位置。因此，车身弹簧5的弹簧行程和减震器6的行程都不受根据本发明的装置25的影响。因此，当使用调节气缸9时对于车身弹簧5和减震器6的实施例无需特殊规定，从而可以实现特别简单的、构造紧凑并且制造起来成本效益好的装置25。此外，半主动装置25以特别低的能量损耗为特性，因为这涉及来自实现车辆车身2的水平控制所需的车轮悬架的振动动态的能量。仅需要给装置25提供切换排放阀29所需的能量以保持期望的车辆车身水平所需要的调节气缸9的工作室12中的压力。此切换量所需的能量的数量仅仅是将液压流体泵入液压调节气缸9的工作室12本来所需的能量的微不足道的一小部分。现在说明图4和6中所示的区别于图I至3中所示的装置I、22和25的调节车辆车身高度的装置，其实质上以压缩气体如压缩空气代替液压流体如液压油，用作工作流体来驱动调节气缸。根据本发明，图4表示装置30的第四实施例的示意图。装置30与图I中所示的装置I的区别仅仅在于使用压缩气体、特别是压缩空气来代替液压流体。因此，装置30包含带有可以受压缩气体影响的工作室12的气动调节气缸31作为调节气缸。鉴于此目的，可以将气动调节气缸31的工作室12以引导流体的方式连接至主动的、特别是可电驱动的气动泵33的压力侧32。由本发明定义的主动意味着气动泵33通过引进外部能量来驱动。因此，必须供给装置30外部能量以调节车辆车身的高度。这种类型的装置30在这里也描述为用于调节车辆车身高度的主动装置。 可以将气动泵33的进口侧34以引导流体的方式连接至存储容器35。但是，这也可以省略，其在图4中用阴影来表示。在后一种情况下，压缩气体直接从环境收集或通过置入过滤器收集。图4中所示的示例性装置30的实施例包含连接至气动泵33的存储容器35。可以通过气动泵33将压缩气体、例如压缩空气从存储容器35泵回气动调节气缸31的工作室12，还可以将其从气动调节气缸31的工作室12泵入存储容器35。因此，车辆车身2的高度可以通过泵入气动调节气缸31的工作室12的压缩气体的量或压力来设定。图4同样说明了装置30的两个视图。左侧视图显示了车辆车身2处于低到中等水平高度位置的装置30，右侧视图显示了车辆车身2的最大高度位置，不同的位置从调节气缸31中的调节活塞36的分别的位置以及图4中表示的车辆车身2的分别的位置很容易地看出。如图4中同样可以明显看出的，调节气缸31的高度的任何调节实质上都不影响车身弹簧5的位置或减震器6的位置。因此，车身弹簧5的弹簧行程和减震器6的行程都不受根据本发明的装置30的影响。但是，当使实施车身弹簧5时，可以考虑充满(可压缩的)压缩气体的工作室12代表串联连接至车身弹簧5的附加弹簧的有利的方式。此外，当使用调节气缸31时对于减震器6无需特殊规定，从而可以获得简单的、构造紧凑并且制造起来成本效益好的装置30。图5表示根据本发明的用于调节车辆车身高度的装置37的第五示例性实施例的示意图。图5中所示的装置37与图2中所示的装置22的区别仅仅在于使用压缩气体、特别是压缩空气来代替液压流体。因此，装置37包含带有可以受压缩气体影响的工作室12的气动调节气缸31作为调节气缸。与图4中所示的装置30相比，其由于已经将液压泵33的主动驱动描述为用于调节车辆车身2的高度的主动装置，图5中所示的装置37表示用于调节车辆车身2高度的半主动装置。气动调节气缸31的工作室12通过可切换的排放阀或止回阀38以引导流体的方式连接至压力存储装置39。通过车轮悬架的压缩和伸展动作，位于压力存储装置39中的压缩气体，如压缩空气，其既可以通过止回阀38a从压力存储装置39引向工作室12，也可以通过排放阀38b从工作室12引回压力存储室39。这样做时，至少可以将排放阀38b切换、特别是电切换为通流方向。在此种方式中，可以借助于车轮悬架动态通过包含可切换的排放阀38b和止回阀38a的阀门装置38来改变工作室12中的压力，从而可以调节车辆车身2的高度。特别地，图5中所示的装置37的伸展动作引起气动调节气缸31的工作室12中的施加在压缩气体上的压力小于压力存储装置39中的压力，所以压缩气体可以从压力存储装置39经过止回阀38a流至工作室12。止回阀38a和在通流方向上关闭的可切换的排放阀38b阻止压缩气体回流。接着装置37的压缩动作，其允许施加在工作室12中的压缩气体上的压力增加以变得比存储装置39以及在通流方向上打开的排放阀38b中的压力大，压缩气体例如可以通过排放阀38b从工作室12流回压力存储装置39。为了连续保持已经为车辆车身2的预定的水平设定了一次的气动调节气缸31的工作室12中的压力，也可以提供可以切换、特别是电切换至通流方向的止回阀38a。图5同样显示了装置37的两个视图。左侧视图显示了车辆车身2处于低到中等水平高度位置的装置37，右侧视图显示了车辆车身2的最大高度位置，其从调节气缸31中的调节活塞36的分别的位置以及车辆车身2的分别的位置很容易地看出。 如图5中进一步可以明显看出的，调节气缸31的高度的任何调节实质上都不影响车身弹簧5的位置或减震器6的位置。因此，车身弹簧5的弹簧行程和减震器6的行程都不受根据本发明的装置37的影响。当实施车身弹簧5时，可以考虑充满(可压缩的)压缩气体的工作室12代表串联连接至车身弹簧5的附加弹簧。当使用调节气缸31时对于减震器6的实施例无需特殊规定，从而可以获得简单的、构造紧凑并且制造起来成本效益好的装置37。此外，半主动装置37以特别低的能量损耗为特性，因为这涉及来自实现车辆车身2的水平控制所需的车轮悬架的振动动态的能量。仅需要给装置37提供切换排放阀38b以及止回阀38a(如果需要)所需的能量，用来保持期望的车辆车身水平所需要的调节气缸31的工作室12中的压力。此切换量所需的能量的数量仅仅是将压缩气体泵入气动调节气缸31的工作室12本来所需的能量的微不足道的一小部分。最后，图6表示根据本发明的用于调节车辆车身高度的装置40的第六实施例的示意图。图6中所示的装置40与图3中所示的装置25的区别仅仅在于，使用压缩气体、特别是压缩空气来代替液压流体。因此，装置40包含带有可以受压缩气体影响的工作室12的气动调节气缸31作为调节气缸。与图4中所示的装置30相比，其由于已经将气动泵33的主动驱动描述为用于调节车辆车身2的高度的主动装置，图6中所示的装置40表示用于调节车辆车身2高度的其他半主动装置。气动调节气缸31的工作室12的入口通过止回阀41以引导流体的方式连接至被动气动泵42的压力侧。气动泵42的进口侧以引导流体的方式连接至存储容器43的出口。但是，这也可以省略，其在图6中用阴影表示。在这种情况下，压缩气体直接来自于环境或通过置入过滤器收集。图6中所示的示例性装置40的实施例包含连接至气动泵42的存储容器43。此外，工作室12的出口通过可切换的、特别是电切换的排放阀44以引导流体的方式连接至存储容器43的入口。因此，气动泵42、止回阀41、工作室12、可切换的排放阀44以及存储容器43构成压缩气体可以在其中循环的气动回路。为了激活泵，被动气动泵42机械地连接至第一和第二弹簧板3和4，从而通过车轮悬架的压缩和伸展动作来驱动泵(未在图6中进一步示出)。特别地，图6中所示的装置40的伸展动作引起气动泵42从存储容器43吸收压缩气体并且在装置40的压缩动作过程中通过止回阀41将压缩气体泵入气动调节气缸31的工作室12。因此，由于止回阀41阻止压缩气体回流，工作室12中的压力增加。通过可切换的排放阀44阻止压缩气体从气动调节气缸31的工作室12在出口侧流出。只有当所述排放阀在其通流方向切换为打开时，压缩气体才可以从工作室12流回存储容器43。在此方式中，工作室12中的压力可以借助于车轮悬架动态通过可切换的排放阀44、止回阀41以及气动泵42来改变，从而可以调节车辆车身2的高度。图6显示了与图4和5中已经示出的视图相似的装置40的两个视图。左侧视图显示了车辆车身2处于低到中等水平高度位置的装置40，右侧视图显示了车辆车身2的最大高度位置，其从调节气缸31中的调节活塞36的分别的位置以及车辆车身2的分别的位置很容易地看出。 如图6中同样可以明显看出的，调节气缸31的高度的任何调节实质上都不影响车身弹簧5的位置或减震器6的位置。也就是说，车身弹簧5的弹簧行程和减震器6的行程都不受根据本发明的装置40的影响。但是，当实施车身弹簧5时，可以考虑充满(可压缩的)压缩气体的工作室12代表串联连接至车身弹簧5的附加弹簧。当使用调节气缸31时对于减震器6的实施例无需特殊规定，从而可以获得简单的、构造紧凑并且制造起来成本效益好的装置40。此外，半主动装置40以特别低的能量损耗为特性，因为这涉及来自实现车辆车身2的水平控制所需的车轮悬架的振动动态的能量。仅需要给装置40提供切换排放阀44所需的能量来保持期望的车辆车身水平所需要的调节气缸31的工作室12中的压力。此切换量所需的能量的数量例如仅仅是将压缩气体泵入气动调节气缸31的工作室12本来所必需的能量的一小部分。上述根据本发明的用于调节车辆车身高度的装置不限于此处公开的实施例，而是还包括其他相似功能的实施例。例如，电动调节气缸也可以用于代替可以受压力影响的液压或气动调节气缸，并且其可以用于此处所述的示例性实施例中。此外，除了此处所述的调节气缸的气缸的结构形式，同样还可以使用其他公知的用于调节气缸的气缸结构形式，例如活塞式气缸、伸缩式气缸等等。在优选的实施例中，根据本发明的用于调节车辆车身高度的装置用于车辆的车轮悬架中，所述弹簧阻尼系统是所谓的代表单个部件中的车身弹簧和减震器的结合的悬架单
J Li ο
权利要求
1.一种用于相对于车轮悬架调节车辆车身(2)高度的装置，其特征在于，包含用于将车轮悬架部分支承到车辆车身(2)上的弹簧阻尼系统，所述弹簧阻尼系统包含固定在第一与第二弹簧板(3，4)之间的车身弹簧(5)，以及并联连接并且包含活塞杆(7)和阻尼管(8)的减震器出)，活塞杆(7)连接至第一弹簧板(3)，阻尼管(8)连接至第二弹簧板(4)，其中至少一个调节气缸(9，31)以支承车辆车身(2)的方式分别安装在第一或第二弹簧板(3，4)与车辆车身(2)或车轮悬架部分之间。
2.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，调节气缸(9)是具有至少一个可以受到液压流体影响的工作室(12)的液压调节气缸。
3.根据权利要求I或2所述的装置，其特征在于，液压调节气缸(9)的工作室(12)以引导流体的方式连接至主动液压泵(19)的压力侧(18)，液压泵的进口侧(20)以引导流体的方式连接至存储容器(21)，液压流体可以通过液压泵(19)从存储容器(21)泵回到工作室(12)，以及从工作室(12)泵入存储容器(21)。
4.根据前述权利要求中的任何一项所述的装置，其特征在于，液压调节气缸(9)的工作室(12)以引导流体的方式通过可切换的排放阀和止回阀(23)连接至压力存储装置(24)，液压流体可以通过车轮悬架的压缩和伸展动作通过止回阀(23a)从压力存储装置(24)导回工作室(12)，并且通过排放阀(23b)从工作室(12)导入压力存储装置(24)。
5.根据前述权利要求中的任何一项所述的装置，其特征在于，液压调节气缸(9)的工作室(12)的入口通过止回阀(26)以引导流体的方式连接至被动液压泵(27)的压力侧，所述液压泵的进口侧以引导流体的方式连接至存储容器(28)的出口，并且工作室(12)的出口通过可切换的排放阀(29)以引导流体的方式连接至存储容器(28)的入口，所述液压泵(27)机械地连接至第一和第二弹簧板(3，4)以驱动泵。
6.根据前述权利要求中的任何一项所述的装置，其特征在于，调节气缸(31)是具有至少一个可以受压缩气体影响的工作室(12)的气动调节气缸。
7.根据前述权利要求中的任何一项所述的装置，其特征在于，气动调节气缸(31)的工作室(12)以引导流体的方式连接至主动气动泵(33)的压力侧，所述压缩气体可以通过气动泵(33)泵入工作室(12)，并且从工作室(12)泵出。
8.根据前述权利要求中的任何一项所述的装置，其特征在于，气动调节气缸(31)的工作室(12)通过可切换的排放阀和止回阀(38)以引导流体的方式连接至压力存储装置(39)，压缩气体可以通过车轮悬架的压缩和伸展动作通过止回阀(38a)从压力存储装置(39)导回工作室(12)，并且通过排放阀(38b)从工作室(12)导入压力存储装置(39)。
9.根据前述权利要求中的任何一项所述的装置，其特征在于，气动调节气缸(31)的工作室(12)的入口通过止回阀(41)以引导流体的方式连接至被动气动泵(42)的压力侧，并且工作室(12)的出口以引导流体的方式连接至可切换的排放阀(44)，气动泵(42)机械地连 接至第一和第二弹簧板(3，4)以驱动泵。
10.根据前述权利要求中的任何一项所述的装置，其特征在于，弹簧阻尼系统是悬架单元并且减震器(6)至少部分地安装在车身弹簧(5)的内部。
全文摘要
本发明涉及一种用于相对于车轮悬架调节车辆车身(2)高度的装置，其包含用于将车轮悬架部分支承到车辆车身(2)上的弹簧阻尼系统，所述弹簧阻尼系统包含固定在第一与第二弹簧板(3，4)之间的车身弹簧(5)，以及并联连接并且包含活塞杆(7)和阻尼管(8)的减震器(6)，活塞杆(7)连接至第一弹簧板(3)，阻尼管(8)连接至第二弹簧板(4)。至少一个调节气缸(9)以支承车辆车身(2)的方式分别安装在第一弹簧板(3)与车辆车身(2)或车轮悬架部分之间。
文档编号B60G17/027GK102910046SQ20121027620
公开日2013年2月6日 申请日期2012年8月3日 优先权日2011年8月4日
发明者沃尔夫冈·大卫, 迈克尔·约翰内斯·弗兰岑, 托马斯·格哈德斯, 拉尔夫·辛茨恩, 迈克尔·西曼, 雷纳·苏施莱克, 皮姆范德加特, 弗雷德里克·彼得·沃尔夫蒙海姆 申请人:福特全球技术公司