具有摇摆稳定机构的驾驶室悬挂装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于相对于车辆底盘弹性/减振悬挂机动车驾驶室的悬挂装置。该悬挂装置包括弹簧/减振器组件(4、5)和液压组件，所述液压组件具有关于行驶方向在右侧和左侧的液压缸(7、8)，其中液压缸(7、8)流动交叉地连通成一个液压摇摆稳定机构。该悬挂装置的特征是，在驾驶室的后侧悬挂区域内设有上横桥(3)，在车辆底盘(1)上设有下横桥(2)。在此，弹簧/减振器组件(4、5)和液压组件设置在这两个横桥(2、3)之间并与所述横桥(2、3)连接。本发明提供一种可灵活实施的具有摇摆稳定机构的悬挂装置，其具有少量零部件和最小结构空间需求，并且其能不太费事地适应于不同的要求和车辆类型。该悬挂装置还能以标准化模块形式构成，并且也可利用该悬挂装置实现用于驾驶室的摇摆、俯仰颠簸和结构减振。
【专利说明】具有摇摆稳定机构的驾驶室悬挂装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的、用于相对于车辆底盘弹性减振悬挂机动车驾驶室的悬挂装置。
【背景技术】
[0002]根据前言的上述类型的悬挂装置例如但绝非唯一地用在载重车辆、农业车辆或者重型货车中。因为在这样的车辆中，底盘的弹簧/减振器单元的弹簧刚度或减振器刚度因为相当大的车重以及因为在底盘中未弹簧减振的质量大而须被选择得较高，故道路不平或来自轴和驱动系的振动还是有相当大的一部分经车轴弹性支承被传递到底盘。因此缘故，需要驾驶室借助合适的悬挂装置再次与车辆底盘分离地脱离联接。
[0003]为了在根据前言的驾驶室弹性悬挂装置中缓冲或者限制厢室相对于车辆底盘的不希望有的摇摆，例如当倾斜和弯道行驶时或者在道路一侧不平情况下，该驾驶室的悬挂装置通常具有摇摆稳定机构。它用于使厢室相对于底盘的弹性跳动运动基本线性进行，就是说，厢室和底盘之间的运动自由度被缩减到主要沿竖向的弹性跳动运动。
[0004]由DE102007052038A1公开一种用于驾驶室的液压摇摆稳定机构,其中，厢室悬挂的右侧和左侧的减振器的缸腔相互交叉连通，以便通过这种方式促进右侧和左侧的厢室悬挂的同方向弹性跳动，并压制反方向的弹性跳动，换言之，以实现该驾驶室的摇摆稳定化。
[0005]但是，该已知的悬挂装置在结构上相对成本较高并且遇到结构空间问题，尤其是因为它设置在驾驶室的前侧区域内，在该前侧区域内可供悬挂装置的构件和组件安装的结构空间较少。该已知的悬挂装置也还需要比较多的零件或组件，这倾向于牵涉到高昂的制造成本和安装成本。而且，适应于各不同的车辆类型和进而已知的悬挂装置中的弹动特征曲线、阻尼特征曲线或摇摆特征曲线相对成本较高。
【发明内容】
[0006]鉴于此背景，本发明的目的是提供一种悬挂装置，借此可以克服现有技术中所存在的限制条件。尤其是，该悬挂装置应该在结构上且就安装于车辆上而言简单地构成以及具有尽量少的部件。而且，该悬挂装置应该能以尽量低的耗费适应于不同的应用目的和车辆类型。
[0007]该目的将通过具有权利要求1的特征的悬挂装置来完成。
[0008]优选的实施方式是从属权利要求的主题。
[0009]该悬挂装置用于尤其在载重车辆中相对于车辆底盘弹性减振悬挂机动车驾驶室。对此，该悬挂装置包括弹簧/减振器组件和具有关于行驶方向在右侧和左侧的液压缸的液压组件。双向作用的液压缸分别具有活塞顶侧的和活塞底侧的缸腔，其中，所述在右侧和左侧的液压缸的所述活塞顶侧的和活塞底侧的缸腔流动交叉地相互连通，由此形成一个液压摇摆稳定机构。因此，分别使其中一个液压缸的活塞顶侧的缸腔与另一个液压缸的活塞底侧的缸腔相连通，并且反之亦然。
[0010]通过本发明，如此改进该悬挂装置，在驾驶室的后悬挂区内设置上横桥，在车辆底盘上设置对应于该上横桥的下横桥。在此，弹簧/减振器组件和液压组件位于这两个横桥之间并且与所述横桥相连。
[0011]换句话说，这首先意味着所述液压摇摆稳定机构不再设于驾驶室之前，而是设于驾驶室后侧区域内，在此处提供了关于可用的结构空间和关于该悬挂装置的构件和组件的布置的较高灵活性。另外，在本发明中在驾驶室的后侧区域内设有上横桥和下横桥，该弹簧/减振器组件和液压组件和进而还有摇摆稳定机构布置在所述上横桥和下横桥之间。
[0012]因为所述摇摆稳定机构布置在所述上横桥和下横桥之间以及在驾驶室的后侧区域内，故优选该摇摆稳定机构的所有构件和组件能直接在所述上横桥和下横桥的区域内集合并且设置在所述上横桥和下横桥之间。由此(通过该横桥)不仅得到在驾驶室后侧区域内的悬挂装置或者说摇摆稳定机构的更高刚性，而且得到构件且尤其是在悬挂装置的在左侧和右侧的液压缸之间的液压组件和液压管路的受到保护的布置。
[0013]存在于现有技术中的在驾驶室前侧区域内的结构空间问题也得到解决，在这里，由于可以将悬挂装置的构件或组件的功能集成在驾驶室的后侧区域内而同时得到了成本优势。另外，该悬挂装置尤其是因为所有的构件和组件优选布置在所述上横桥和下横桥之上和之间而能够以比较易更换的模块形式构成，该模块又可以具有用于接合至驾驶室和底盘的标准接口。通过这种方式，该悬挂装置在无需尤其在液压组成部件方面的费力改动的条件下适应于截然不同的车辆分组或车辆类型。
[0014]本发明与悬挂装置的弹簧/减振器组件是哪种类型无关地来实现。因此，该弹簧/减振器组件例如可包括钢弹簧。但根据本发明的一个优选实施方式，该弹簧/减振器组件由关于车辆在左侧和右侧的空气弹簧件构成。在此，优选摇摆稳定机构的液压缸布置在空气弹簧件内部。
[0015]空气弹簧就减轻重量以及其特性曲线因空气压力简单改变而具有多样性而言是有利的。另外，摇摆稳定机构的液压缸能设置在空气弹簧件内部，由此得到显著的结构空间节约、组件数量减小以及与整个悬挂装置相关的质量减小。
[0016]根据本发明的另一个优选实施方式，该弹簧/减振器组件包括一个单独的设置在横桥之间以及在车辆横向上居中设置的弹簧机构，优选为一个单独的空气弹簧件。通过这种方式，该悬挂装置对于厢室支承的后侧区域还只需要一个单独的弹簧机构，尤其是空气弹簧。但因为有所述横桥，在此对于弹簧性能或者后侧厢室支承的刚性没有限制。因此，该实施方式牵涉到零件或组件数量的进一步减少以及相应的质量减小和成本降低。
[0017]本发明的其它的特别优选的实施方式规定，在所述液压缸之间的流动交叉连通包括至少一个节流机构和/或至少一个蓄压机构。因为有节流机构，故尤其是与蓄压器相关地可以通过液压缸及其交叉延伸的流体连通机构也担负用于摇摆稳定机构或用于驾驶室悬挂的减振功能。就是说，必要时可以至少在厢室悬挂的后侧区域内省掉附加的缓冲器或减振器，这是因为其功能可以由摇摆稳定机构的液压缸同时承担。
[0018]本发明的另一个优选实施方式规定，在液压缸之间的流体连通机构包括用于主动减振调节的部件，例如可控的节流机构、可控的蓄压器和/或用于所述蓄压器的压力变化的泵。通过这种方式，摇摆稳定机构的性能和特征曲线能在宽的范围内主动改变，必要时也在机动车行驶过程中实时地根据行驶动态特征值、如速度和加速度来改变。
[0019]另外，因为有(或许可控的)蓄压器和/或节流机构，故该摇摆稳定机构或悬挂装置很灵活并且根据要求类型而可变地投入使用。就是说，该悬挂装置可被用在各种驾驶室变型中，而不需要从根本上重新研究液压件或重新设计尺寸。相反，在这种情况下大多只需要调整系统压力或蓄压器类型，以使该悬挂装置适用于另一驾驶室变型。
[0020]本发明的其它优选实施方式规定，在上横桥和下横桥之间设有大致水平作用的横向减振机构或者用于水平稳定化的潘哈杆。利用水平作用的横向减振机构或利用潘哈杆，沿车辆横向的驾驶室自由度可限定性地固定或控制。尤其是当采用潘哈杆时，为此得到在车辆横向上的稳定化的结构简单且耐用的体现。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]以下将仅结合所示附图的实施例来详述本发明。其中示出:
[0022]图1示出了根据本发明的具有液压摇摆稳定机构的悬挂装置的实施方式；
[0023]图2是用于根据图1的悬挂装置的液压摇摆稳定机构的示意图；
[0024]图3示出了根据本发明的具有潘哈杆的悬挂装置的实施方式；
[0025]图4示出了用于根据本发明的具有一体式弹簧/减振件的悬挂装置的实施方式；和
[0026]图5示出了用于根据本发明的具有中心空气弹簧的悬挂装置的实施方式。
[0027]附图标记列表
[0028]I 底盘
[0029]2 下横桥
[0030]3 上横桥
[0031]4、5弹簧/减振器组件，空气弹簧件
[0032]6 横向减振器
[0033]7、8液压缸
[0034]9 缸腔
[0035]10缸腔，环形腔
[0036]11、12压力管路
[0037]13 蓄压器
[0038]14 活塞杆
[0039]15 节流机构
[0040]16 潘哈杆
[0041]17空气弹簧件
【具体实施方式】
[0042]图1以沿行驶方向从后朝向驾驶室(未示出)尾部的视向示出根据本发明的用于安装在载重车辆底盘和载重车辆驾驶室之间的悬挂装置的实施方式。
[0043]可以看到仅局部示出的载重车辆的底盘1，在底盘上首先安装有下横桥2。在驾驶室尾部区内，设有相应的上横桥3并且与驾驶室相连接。
[0044]在上横桥3和下横桥2之间设有该悬挂装置的多个构件或者说功能组件，由此首先得到整个悬挂装置的模块化结构。该悬挂装置因而可以作为完整的模块来预安装，而随后只要与底盘I和驾驶室上的相应预设的接口相连接。由此一来，显著简化了该悬挂装置的与各种不同的要求外形或者车辆类型的变型组成和相容性。
[0045]该悬挂装置首先包括两个空气弹簧/减振机构4、5，该空气弹簧/减振机构分别在外侧设置在上横桥3和下横桥2之间以及与所述横桥2、3铰接。在此，空气弹簧/减振机构用于相对于底盘I弹性减振悬挂所述驾驶室(连同上横桥3)。为了在车辆横向上的在驾驶室和底盘I之间的减振，图1所示的悬挂装置还包括两个横向减振器6，这两个横向减振器以其各自的端部也分别与下横桥2或上横桥3相连接。
[0046]另外，在下横桥2和上横桥3之间设有液压摇摆稳定机构,其包括两个液压缸7、8。每个液压缸7、8具有活塞顶侧的缸腔9和活塞底侧的缸腔或环形腔10(见图2)。此外，缸腔9和环形腔10通过压力管路11、12交叉地相互流动连通。
[0047]尤其是图2还示出了两条分别与蓄压器13相连的压力管路11、12。首先需要设置蓄压器13，以在这两个液压缸7、8同方向弹性跳动时平衡在缸腔9和环形腔10之间的因各活塞杆14的横截面而不同的压排体积。
[0048]另外，蓄压器13也允许在驾驶室(或上横桥3)和底盘I (或下横桥2)之间的有限摇摆运动。这样的摇摆运动相应地牵涉到所述两个液压缸7、8的同向弹性跳动。如果没有蓄压器13，则所有的摇摆运动因为两个液压缸7、8之间的流动交叉连通而被一成不变地抑制。蓄压器13及其设计因此适应于机械的(实施成扭杆的)摇摆稳定机构的抗扭刚性。
[0049]但此时蓄压器13不一定必然设置在液压管路11、12上。取而代之，蓄压器13也能直接连接至液压缸7、8。
[0050]为了平衡在缸腔9和环形腔10之间的不同压排体积，每个液压回路或压力管路
11、12需要至少一个蓄压器13。但是，也可以给每个液压回路或压力管路11、12设置两个或更多的蓄压器13，以便能实现有可能所需要的特殊摇摆识别。还可能的是，通过有目的地改变系统压力，例如通过改变蓄压器的气压预紧力，产生不同的摇摆识别或摇摆刚性，而不必为此比如更换构件。
[0051]蓄压器13的另一有利作用在于，在摇摆运动中出现于各蓄压器13中的压力变化导致该摇摆稳定机构的渐进特征曲线。总体上，通过蓄压器13实现就悬挂装置或摇摆稳定机构简单协调于各自应用目的而言的更高灵活性。
[0052]在所示的实施例中(见图2)，在交叉布置的压力管路11、12内还分别设有节流机构15。节流机构15缓冲压力管路11、12内的流体流动，从而得到首先在上横桥3和下横桥2之间的摇摆运动方面的相应阻尼效果。
[0053]但是，节流机构15也还可以被用于缓冲驾驶室相对于底盘I的线性弹性跳动运动，以及被用于缓冲驾驶室的俯仰颠簸运动。因为就是在线性弹性跳动运动中产生了在压力管路11、12内的强烈流体流动，故节流机构15能担负起有效缓冲这种线性弹性跳动运动的任务。这尤其可以被用于省掉可能有的附加的缓冲器(其在图1所示的实施例中设置在空气弹簧件4、5内)。
[0054]换句话说，通过这种方式可以将减振功能整合到液压摇摆稳定机构中。由此得到了有利的功能整合，在这里，以前还需要的缓冲器可被省掉。用于这种悬挂装置的一个例子如图4所示。可以在此与图1相对照地看到该摇摆稳定机构的很紧凑的结构，其中该液压缸7、8被集成到空气弹簧件4、5中，在这里，同时省掉了以前包含在空气弹簧件4、5中的缓冲器。
[0055]图3示出悬挂装置的另一实施方式，在这里，不同于图1的实施方式地，潘哈杆16担负上横桥3和下横桥2之间水平稳定化的任务。通过这种方式，可省掉在根据图1的实施方式中还需要的横向减振器6。在此，通过选择相应的缓冲和/或减振的弹性体轴承用于将潘哈杆16接合至下横桥2或上横桥3，潘哈杆16可以不仅获得稳定化功能，而且获得缓冲减振功能。
[0056]根据图4的实施方式就利用潘哈杆16的水平稳定化而言对应于根据图3的实施方式。另外，与根据图1和图3的实施方式相比，在根据图4的实施方式中，所述摇摆稳定机构的液压缸7、8布置在空气弹簧4、5的内腔中。同时,在图4的实施方式中省掉在根据图1和图3的实施方式中还存在的且设置在空气弹簧4、5中的单独的缓冲器或减振器。
[0057]在根据图4的实施方式中，液压缸7、8同样担负起在根据图1和图3的实施方式中也存在的竖向缓冲器或减振器的任务，其中，每个液压缸在此同时被集合成各有其中一个空气弹簧4、5的组件。通过这种方式得到了用于悬挂装置的进一步简化的整体组件，使悬挂装置具有减少的构件数量、减轻的重量和相应降低的成本。
[0058]图5最后示出了悬挂装置的另一个实施方式。根据图5的实施方式如此与根据图4的实施方式区别开，代替两个空气弹簧4、5地，只设有一个中心的、尺寸相应较大的空气弹簧17，该空气弹簧担负起在驾驶室(或上横桥3)和底盘I (或下横桥2)之间的缓冲功能。摇摆稳定功能以及减振功能(如在根据图4的实施方式中那样)在根据图5的实施方式中还是由液压缸7、8(通过与压力管路11、12、蓄压器13以及可能有的节流机构15共同作用)来承担。
[0059]为了产生侧力影响，液压缸7、8必要时也可以倾斜布置(关于图5的图面)。在此情况下，得到了(与根据图1的实施方式中相似，但没有附加的水平减振器6)例如以下可能性，可利用液压摇摆稳定机构的相应主动控制来实现不仅关于摇摆刚性而且关于侧力支承的与速度相关的识别。
[0060]可以看到，尤其是根据图5的悬挂装置具有绝对最少的构件或组件，这些构件或组件为此大部分分别承担多重功能。通过这种方式，可以展现出一种可按标准件使用或安装的具有摇摆稳定功能的悬挂装置，其能以低的构件成本和结构空间需求容易适应于不同的边界条件或车辆类型。
【权利要求】
1.一种用于相对于车辆底盘(I)弹性减振悬挂机动车的驾驶室的悬挂装置，所述悬挂装置包括弹簧/减振器组件(4、5)和液压组件，所述液压组件具有关于行驶方向在右侧和左侧的液压缸(7、8)，所述液压缸分别具有活塞顶侧的和活塞底侧的缸腔(9、10)，其中所述在右侧和左侧的液压缸(7、8)的所述活塞顶侧的和活塞底侧的缸腔(9、10)流动交叉地连通成一个液压摇摆稳定机构，其特征是，在该驾驶室的后侧悬挂区域内设有上横桥(3)，在所述车辆底盘(I)上设有对应于该上横桥(3)的下横桥(2)，其中，所述弹簧/减振器组件(4、5)和所述液压组件设置在这两个横桥(2、3)之间并且与所述横桥(2、3)连接。
2.根据权利要求1所述的悬挂装置，其特征是，所述弹簧/减振器组件(4、5)由关于车辆在左侧和右侧的空气弹簧件(4、5)构成，其中，所述液压缸(7、8)设置在所述空气弹簧件(4,5)内部。
3.根据权利要求1所述的悬挂装置，其特征是，所述弹簧/减振器组件(4、5)包括一个单独的在车辆横向上居中设于所述横桥之间的弹簧机构(17)。
4.根据权利要求3所述的悬挂装置，其特征是，所述弹簧机构由空气弹簧件(17)构成。
5.根据权利要求1至4之一所述的悬挂装置，其特征是，在所述液压缸(7、8)之间的流体连通机构(11、12)包括至少一个节流机构(15)和/或至少一个蓄压机构(13)。
6.根据权利要求1至5之一所述的悬挂装置，其特征是，在所述液压缸(7、8)之间的流体连通机构(11、12)包括用于主动减振调节的部件。
7.根据权利要求1至6之一所述的悬挂装置，其特征是，在上横桥和下横桥(3、2)之间设有大致水平作用的横向减振机构(6)。
8.根据权利要求1至6之一所述的悬挂装置，其特征是，在上横桥和下横桥(3、2)之间设有用于水平稳定化的潘哈杆(16)。
【文档编号】B62D33/06GK104053563SQ201280065430
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2012年12月18日 优先权日:2012年1月18日
【发明者】M·绍尔, J·艾斯曼, E·黑尔姆, M·夸英, H·布博利斯 申请人:Zf腓特烈斯哈芬股份公司