专利名称：机动车的弹性支柱的制作方法
技术领域：
本发明涉及机动车的一种弹性支柱，该弹性支柱具有至少一个弹簧元件和一个减振器，所述减振器则拥有减振器活塞和至少部分地接纳着所述减振器活塞的减振器缸，其中所述弹簧元件一方面在第一耦合处与一根和所述减振器活塞相连接的活塞杆相耦合并且另一方面在第二耦合处与所述减振器缸相耦合。
背景技术：
开头提到的类型的弹性支柱从现有技术中为人所知。它分配给机动车并且借助于弹簧元件用于使机动车的车身或者说机动车车体相对于机动车的底盘并且由此相对于底面得到足够的减振，其中所述机动车在所述底面上前行。同时，所述减振器减缓所述弹簧元件的运动，从而对所述第一耦合处与所述第二耦合处之间的振动进行减振。所述减振器就此而言是碰撞减振器或者说振动减振器。通常为机动车的每个车轮分配了一根这样的弹性支柱，其中通过该弹性支柱在所述机动车的车轮与车身或者说机动车车体之间进行力的传递。所述减振器包括减振器活塞和减振器缸。所述减振器活塞布置在所述减振器缸的减振器室中，所述减振器室比如装有流体。在所述减振器活塞在所述减振器缸中运动时，现在所述流体必须通过流体导引空隙从所述减振器活塞的一侧流到其另一侧，由此-通过流动阻力所引起-使所述减振器活塞减慢并且获得所期望的减振作用。所述耦合杆与所述减振器活塞进行了刚性的连接。所述弹簧元件在所述第一耦合处作用在这根活塞杆上，其中所述第一耦合处处于所述活塞杆的背向减振器缸的一侧。在其另一侧上，所述弹簧元件在所述第二耦合处与所述减振器缸相连接或者说与其相耦合。通常这样的弹性支柱是被动的元件。但是也知道主动的弹性支柱。后者能够调节所述减振器的减振程度和/或底盘的高度，也就是说能够调节尤其所述弹性支柱的长度。所述减振程度的调节通常通过所述流体导引空隙的流动阻力的变化来进行，所述液压流体在所述减振器活塞移动时从所述流体导引空隙中流过，为此比如使用至少一个阀。水平调整也就是底盘的高度的调节可以通过所述弹簧元件的弹簧特性的调整来设置。为此目的，所述弹簧元件经常构造为气动弹簧。为了运行所述弹簧元件并且由此运行所述弹性支柱，需要处于较高的压力之下的气体，其中通常使用氮气。处于较高的压力之下的气体在此由高压源来提供并且比如通过至少一个阀来输送给所述弹簧元件或者说所述气动弹簧。在所述高压源失灵时，所述弹簧元件的弹力取消，从而所述弹性支柱通过所述机动车或者说机动车车体的重量而收缩到其最小的长度。相应地，机动车不能或者只能在很大的限制下继续运行。
发明内容
相对于此，具有在权利要求1中所提到的特征的弹性支柱则拥有这样的优点，即底盘的高度的调节借助于一种更为简单的结构来实现，该结构非常可靠地工作。尤其在弹性支柱有故障时通常也毫无问题地继续运行所述机动车。这一点按本发明得到实现，方法是所述第一耦合处处于弹簧座圈上，所述弹簧座圈能够借助于调节机构关于所述减振器活塞进行移动。所述调节机构因而尤其设置用于调节所述减振器活塞与所述第一耦合处之间的间距。为此目的，所述弹簧座圈借助于所述调节机构关于所述减振器活塞或者说活塞杆来移动。所述弹簧元件以其背向减振器活塞的端部抵靠在所述弹簧座圈上。所述弹簧座圈及弹簧元件由此在所述第一耦合处碰到彼此或者说一起构成这个第一耦合处。所述弹簧座圈支承在所述减振器活塞上并且固定在该减振器活塞上。但是，所述支承结构允许借助于所述调节机构关于所述减振器活塞来移动所述弹簧座圈。所述弹簧座圈的移动在此优选沿着所述减振器活塞的纵轴线来设置。通常所述活塞杆现在分配给机动车车体并且所述减振器缸分配给所述机动车的底盘或者说以关于相应的元件不能移动的方式得到固定。本发明的一种改进方案规定，所述弹簧座圈沿圆周方向-关于所述减振器活塞的纵轴线-得到固定并且具有内螺纹，该内螺纹啮合到所述调节机构的以能够旋转的方式得到支承的调节元件的外螺纹中，其中所述内螺纹和外螺纹形成一个尤其自锁的耦合传动机构。因而在第一种实施方式中规定，通过所述以能够旋转的方式得到支承的调节元件的旋转运动来线性地移动所述弹簧座圈。就此而言，比如能够实现一种电气的调节机构，该调节机构具有与所述调节元件进行了作用连接的执行机构尤其电动机，借助于所述执行机构可以根据愿望来引起所述调节元件的旋转运动。所述调节元件以仅仅能够旋转的方式得到支承，因而沿所述减振器活塞的轴向的方向关于该减振器活塞得到了固定。而所述弹簧座圈则沿圆周方向得到固定，因而只能沿轴向的方向移动。所述调节元件通过所述耦合传动机构与所述弹簧座圈进行了作用连接，其中所述调节元件的第一螺纹尤其外螺纹与所述弹簧座圈的第二螺纹尤其内螺纹处于啮合之中。特别优选所述耦合传动机构是自锁的，因而虽然所述调节元件的旋转运动引起所述弹簧座圈的沿轴向的方向的移动，但是相反沿轴向的方向作用于所述弹簧座圈的力没有引起所述调节元件的旋转运动。由此，如果所述调节机构有故障，那么用这里所介绍的弹性支柱也可以保证机动车的行驶运行，因为所述机动车或者说机动车车体的重力不会引起所述弹性支柱的压缩，因为所述弹簧元件的弹力在这种情况下也没有取消。仅仅对这个弹性支柱来说再也不能将所述弹力调节到所期望的弹力。本发明的一种改进方案规定，在所述弹簧座圈与配对元件之间设置了流体室，通过流体管路能够向该流体室输送流体并且能够从中取出流体。因而，在第二种实施方式中设置了所述调节机构的液压的或者气动的操纵。所述流体室为此目的而存在，在此在需要时能够向所述流体室输送或者说能够从中取出流体也就是比如液压油(液压系统)或者空气(气动系统)。所述配对元件比如位置固定地固定在所述活塞杆上，也就是说相对于所述活塞杆不可运动。所述弹簧座圈如前面已经解释的一样能够关于所述减振器活塞沿轴向的方向移动。所述配对元件在此安置在所述弹簧座圈的背向减振器缸的一侧上。由此通过将流体输送到所述流体室中这种方式，引起所述弹簧座圈的朝所述减振器活塞的移动并且在取出流体时引起离开所述减振器活塞的移动。通过这种方式，通过在所述流体室中存在的流体量的相应的选择，能够调节所述机动车的高度或者说所述第一耦合处的关于减振器活塞的位置。本发明的一种改进方案规定，所述流体管路在其朝向流体室的一侧上连接到调节机构的调节室上，在所述调节室中布置了能够移动的调节活塞。在此能够通过所述流体管路将流体输送给所述流体室并且能够从中取出流体。为了实施流体的输入和取出，所述流体管路以其另一侧连接到所述调节机构的调节室上。在所述调节室中以能够移动的方式支承着所述调节活塞。在所述调节活塞移动时，相应地将流体通过所述流体管路来排挤到所述流体室中或者流体可以沿相反的方向又流入到所述调节室中。本发明的一种改进方案规定，在所述流体管路中存在着横截面收缩元件或者横截面调节元件。所述横截面收缩元件引起所述流体管路的横截面的收缩。该横截面收缩元件因而具有比所述流体管路的流动横截面小的流动横截面。所述横截面收缩元件因而作为用于所述流体的节流阀起作用。所述横截面收缩元件不能调节，因而其流动横截面保持恒定。而所述横截面调节元件则允许在特定的范围之内调节其流动横截面。在所述横截面调节元件上，就此而言可以调节至少两个不同的流动横截面。比如，所述流动横截面之一相当于所述流体管路的流动横截面，因而所述流体管路完全得到释放，也就是说所述横截面调节元件对所述流体没有节流作用。而所述横截面中的另一个横截面则较小，因而引起所述流体管路的至少部分的堵塞。也可以规定，借助于所述横截面调节元件可以完全将所述流体管路堵塞。所述横截面调节元件比如作为阀而存在，该阀在无电流的情况下关闭，也就是说在不通电的情况下完全将所述流体管路堵塞。通过这种方式，尽管所述调节机构的故障，所述弹簧座圈也保持在其当前的关于减振器活塞的位置中，从而在出现故障时也保证了所述机动车的可靠的行驶运行。比如所述横截面调节元件也可以作为止回阀而存在或者作为所述横截面调节元件的补充而设置了这样的止回阀。本发明的一种改进方案设置了用于驱动所述调节元件或者用于移动所述调节活塞的驱动机构。所述驱动机构在此优选是电气的驱动机构，因而具有至少一个执行机构尤其是电动机。因而这里不需要对于所述弹性支柱的其它实施方式来说常见的高压输送机构。本发明的一种改进方案规定，所述调节元件或者调节活塞能够借助于所述驱动机构通过传动机构尤其蜗轮蜗杆传动机构来驱动或者说移动。为了用尽可能小的转矩并且用相应小的驱动机构来实现所述弹簧座圈的移位或者所述调节活塞的移动，设置了所述传动机构。该传动机构优选引起所述驱动机构的转速的减速，从而将所述驱动机构的较高的转速转换为所述调节元件的较低的转速。相应地将所述驱动机构的转矩转换为较大的作用于所述调节元件的转矩。所述传动机构比如可以构造为蜗轮蜗杆传动机构，因为用这样的蜗轮蜗杆传动机构能够以微小的空间需求来实现较高的增速比或者说减速比。本发明的一种改进方案规定，所述传动机构是自锁的。关于自锁的传动机构的优点，前面已经进行了探讨。通过所述传动机构的这样的设计方案来防止在所述驱动机构有故障时所述弹簧座圈被移动。就此而言，在出现所述驱动机构的故障时可以保证所述机动车的可靠的行驶运行。本发明的一种改进方案规定，为所述调节元件分配了所述蜗轮蜗杆传动机构的蜗轮并且为所述驱动机构分配了所述蜗轮蜗杆传动装置的蜗杆。所述蜗轮蜗杆传动机构包括蜗轮和蜗杆。特别优选现在应该为所述调节元件分配所述蜗轮并且为所述驱动机动分配所述蜗杆，因为通过这种方式所述传动机构可以简单的方式方法构造为自锁的结构。关于这样的实施方式的优点，前面已经进行了探讨。本发明的一种改进方案规定，所述驱动机构具有电气的执行机构和/或集成的用于触发所述执行机构的控制仪。所述电气的执行机构比如是已经在前面提到的电动机。借助于所述执行机构来驱动所述调节元件或者说移动所述调节活塞。为了触发所述执行机构，设置了所述控制仪。该控制仪集成到所述弹性支柱的驱动机构中。由此不需要其它的控制仪，用于检测所述位置或者说作用于所述弹性支柱或者说减振器上的负荷并且计算用于所述机动车的一个或者多个减振器的额定位置。所集成的控制仪比如连接到CAN总线上。通过这种方式可以通过CAN总线向所述控制仪通报预先规定数值，随后所述控制仪从这些预先规定数值中确定所述弹簧座圈的额定位置并且借助于所述电气的执行机构以控制和/或调整的方式来对其进行调节。为此目的，可以为所述减振器分配至少一个位置传感器。比如该位置传感器同样连接到所述CAN总线上。但是作为替代方案，所述位置传感器也可以直接与所集成的控制仪进行通信。比如通过所述CAN总线比如向每根弹性支柱或者说集成到所述弹性支柱中的控制仪提供所述预先规定数值。所述预先规定数值比如由机动车的驾驶员或者驾驶员协助机构来预先给定。所述控制仪现在从这个预先规定数值中确定所述弹簧座圈的关于减振器活塞的额定位置。所述执行机构的触发可以由所述控制仪在这个额定位置的基础上并且可能额外地借助于所述减振器的实际位置来进行，其中所述实际位置由所述位置传感器来确定。
下面在不限制本发明的情况下借助于在附图中示出的实施例对本发明进行详细解释。附图示出如下:
图1是弹性支柱的第一种实施方式的纵剖面；并且
图2是所述弹性支柱的第二种实施方式的纵剖面以及调节机构的区域的示意图。
具体实施例方式图1示出了机动车的弹性支柱I的区域的纵剖面。该弹性支柱拥有弹簧元件2，所述弹簧元件在这里仅仅分段地示出。此外，所述弹性支柱具有减振器3，在该减振器中在这里仅仅示出了活塞杆4的一部分。所述活塞杆4在其一侧上与支座5固定地相连接。在其背向所述支座5的一侧上，在所述活塞杆4上存在着这里未示出的减振器活塞，该减振器活塞以能够移动的方式布置在减振器缸中。所述活塞杆4与所述减振器活塞刚性连接。所述减振器3就此而言是已知类型的碰撞减振器。所述弹簧元件以其一个端部安放在弹簧座圈6上。该弹簧元件以其与所述弹簧座圈6对置的端部支撑在所述减振器缸或者说关于该减振器缸位置固定的支撑元件上。因而没有必要的是，所述弹簧元件2直接与所述减振器缸接触。但是所述弹簧元件2的相应的端部关于所述减振器缸沿轴向的方向得到了固定。轴向的方向在此是指与所述活塞杆4的纵轴线7或者与该活塞杆平行的方向。在所述弹簧座圈6上有第一耦合处8，在该第一耦合处所述弹簧元件2与所述减振器活塞或者说所述活塞杆相耦合或者说安放在所述弹簧座圈6上。这里未示出的第二耦合处处于所述弹簧元件2的背向所述第一耦合处8的一侧上。这个第二耦合处关于所述减振器缸位置固定。在所述第二耦合处，所述弹簧元件2与所述减振器活塞相耦合，其中如前面所解释的一样这种耦合可以直接或者间接地通过所述支撑元件来设置。所述弹簧座圈6能够关于所述活塞杆4沿轴向的方向也就是沿着所述纵轴线7移动。为了使所述弹簧座圈6移位，设置了调节机构9。这个调节机构尤其包括调节元件10、驱动机构11和传动机构
12。所述调节元件10关于所述活塞杆4沿轴向的方向得到固定，但是以能够旋转运动的方式支承在这根活塞杆上。为此目的，所述调节元件10比如支撑在所述支座5上并且至少部分地将其包围。在所述支座5上，就此而言设置了用于所述调节元件10的轴承。该调节元件10具有外螺纹13，该外螺纹与所述弹簧座圈6的内螺纹14啮合。所述弹簧座圈6沿圆周方向如此将所述调节元件10包围，使得内螺纹14与外螺纹13共同作用，也就是说与其处于啮合之中。所述弹簧座圈6在此沿圆周方向得到固定，也就是说只能如通过箭头15所表明的一样沿轴向的方向移动。通过所述传动机构12，在所述驱动机构11与所述调节元件10之间建立了作用连接。所述传动机构12比如构造为蜗轮蜗杆传动机构，其中所述传动机构12的蜗轮16设置在所述调节元件10上并且蜗杆17设置在所述驱动机构11上。所述蜗轮16现在如此与所述蜗杆17处于啮合之中，从而借助于所述驱动机构11可以将所述调节元件10关于纵轴线7置于旋转运动中。所述蜗轮16比如处于所述调节元件10的环形元件18上，所述环形元件具有比所述调节元件10的基体19大的直径，在所述基体19上设置了所述外螺纹13。所述外螺纹13沿轴向的方向具有原则上任意的伸长。优选该伸长大于所述弹簧座圈6或者说其内螺纹14的轴向的伸长。通过所述外螺纹13的伸长确定了相应的距离，所述弹簧座圈6能够沿轴向的方向在该距离的范围内移动。借助于这里所介绍的调节机构9来实现一种弹性支柱1，对于该弹性支柱来说所述弹簧座圈6能够沿轴向的方向关于所述减振器活塞或者说活塞杆4进行移动。相应地，可以在给定所述弹性支柱I的负荷的情况下调节所述机动车的水平。比如规定，对于不同负荷来说至少大概将所述机动车的水平保持恒定。所述驱动机构11中的这里未示出的比如作为电动机而存在的电气的执行机构的触发借助于集成在所述弹性支柱I上的控制仪20来进行。该控制仪20在此比如连接到所述机动车的CAN总线上。可以额外地为所述减振器3分配位置传感器(未示出)，借助于该位置传感器能够确定所述减振器活塞或者说活塞杆4的关于减振器缸的实际位置。现在比如将由机动车的驾驶员或者驾驶员协助机构预先给定的预先规定数值传输给所述控制仪20。从这个预先规定参量中来确定所述弹簧座圈6的额定位置并且借助于所述电气的执行机构来对其进行调节。这可以以控制的方式或者在使用所述实际位置的情况下也以调整的方式来进行。作为替代方案，所述额定位置的计算当然也可以在驾驶员协助机构尤其ESP驾驶员协助机构的控制仪中来实施。在这种情况下，接下来比如通过CAN总线来将所述额定位置传输给所述弹性支柱I的控制仪20。图2示出了所述弹性支柱I的第二种实施方式。原则上的构造与借助于图1所描述的构造相类似，因而首先参照前面的解释。区别在于，所述弹簧座圈6的移位不是通过所述调节元件10或者说外螺纹13与内螺纹14的共同作用来实现。更确切地说，在所述支座5中设置了流体室21，通过流体管路22能够向所述流体室21输送流体并且能够从中取出流体。就此而言实现所述弹簧座圈6的液压的或者气动的移位。所述流体室21借助于密封件23和24来相对于所述弹性支柱I的环境得到密封。所述密封件23和24在此处于所述弹性支柱6的径向空隙中并且与所述支座5的内壁处于接触之中。通过所述流体管路22，所述流体室21与所述调节机构9的调节室25进行了流体连接。在所述调节室25中以能够移动的方式布置了调节活塞26，使得所述调节室25的容积能够缩小并且能够扩大。主轴27用于移动所述调节活塞26，该主轴的外螺纹与主轴螺母28的内螺纹处于啮合之中。通过所述主轴螺母28，所述主轴27能够由所述驱动机构11来移动。就此而言，所述主轴螺母28代表着图1的调节元件10的等效件。因而所述主轴螺母28通过所述作为蜗轮蜗杆传动机构而存在的传动机构12与这里未示出的执行机构进行了作用连接。在所述主轴螺母28上，就此而言存在着所述蜗轮18并且在所述执行机构上存在着所述蜗杆17。通过所述执行机构以及由此所述蜗杆17的按箭头29的旋转，引起所述调节活塞26的按箭头30的移动。相应地，所述流体按照箭头31通过所述流体管路22要么流到所述流体室21中要么流到所述调节室25中。通过这种方式，实现所述弹簧座圈6的关于活塞杆4或者说减振器活塞的沿着按箭头15的纵轴线7的移动。为了使所述运动反转，反向于箭头30来移动所述调节活塞26。为所述流体管路22分配了横截面收缩元件32，该横截面收缩元件就此而言用作节流阀。该横截面收缩元件32具有流动横截面，该流动横截面小于所述流体管路22的流动横截面。通过这种方式来保护所述执行机构，以防止受到在高压下挤入到所述调节室25中的流体的影响。有时会出现流体的较高的压力，如果所述弹性支柱I比如必须捕集通过不平的底面引起的碰撞。
权利要求
1.机动车的弹性支柱(1)，具有至少一个弹簧元件(2)和一个减振器(3)，所述减振器则拥有减振器活塞和至少部分地接纳着所述减振器活塞的减振器缸，其中所述弹簧元件(2)一方面在第一耦合处(8)与一根和所述减振器活塞相连接的活塞杆(4)相耦合并且另一方面在第二稱合处与所述减振器缸相稱合，其特征在于，所述第一稱合处(8)处于弹簧座圈(6)上，所述弹簧座圈能够借助于调节机构(9)关于所述减振器活塞进行移动。
2.按权利要求1所述的弹性支柱，其特征在于，所述弹簧座圈(6)沿圆周方向-关于所述活塞杆(4)的纵轴线-得到固定并且具有内螺纹(14)，该内螺纹啮合在所述调节机构(9)的以能够旋转的方式得到支承的调节元件(10)的外螺纹(13)中，其中所述内螺纹和外螺纹形成一个尤其自锁的耦合传动机构。
3.按前述权利要求中任一项所述的弹性支柱，其特征在于，在所述弹簧座圈(6)与配对元件(5)之间设置了流体室(21)，通过流体管路(22)能够向该流体室输送流体并且能够从中取出流体。
4.按前述权利要求中任一项所述的弹性支柱，其特征在于，所述流体管路(22)在其背向流体室(21)的一侧上连接到所述调节机构(9)的调节室(25)上，在所述调节室中布置了能够移动的调节活塞(26)。
5.按前述权利要求中任一项所述的弹性支柱，其特征在于，在所述流体管路(22)中存在着横截面收缩元件(32)或者横截面调节元件。
6.按前述权利要求中任一项所述的弹性支柱，其特征在于用于驱动所述调节元件(10)或者用于移动所述调节活塞(26)的驱动机构(11)。
7.按前述权利要求中任一项所述的弹性支柱，其特征在于，所述调节元件(10)或者调节活塞(26 )能够借助于所述驱动机构(11)通过传动机构(12 )尤其蜗轮蜗杆传动机构来驱动或者说移动。
8.按前述权利要求中任一项所述的弹性支柱，其特征在于，所述传动机构(12)是自锁的。
9.按前述权利要求中任一项所述的弹性支柱，其特征在于，为所述调节元件(10)分配了所述蜗轮蜗杆传动机构(12)的蜗轮(16)并且为所述驱动机构(11)分配了所述蜗轮蜗杆传动机构(12)的蜗杆(17)。
10.按前述权利要求中任一项所述的弹性支柱，其特征在于，所述驱动机构(11)具有电气的执行机构和/或集成的用于触发所述执行机构的控制仪(20)。
全文摘要
本发明涉及机动车的一种弹性支柱(1)，该弹性支柱具有至少一个弹簧元件(2)和一个减振器(3)，所述减振器则拥有减振器活塞和至少部分地接纳着所述减振器活塞的减振器缸，其中所述弹簧元件(2)一方面在第一耦合处(8)与一根和所述减振器活塞相连接的活塞杆(4)相耦合并且另一方面在第二耦合处与所述减振器缸相耦合。在此规定，所述第一耦合处(8)处于弹簧座圈(6)上，所述弹簧座圈能够借助于调节机构(9)关于所述减振器活塞进行移动。
文档编号B60G17/08GK103182917SQ201210589179
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月31日 优先权日2011年12月29日
发明者L.迪里 申请人:罗伯特·博世有限公司