專利名稱：帶擺振補償的懸架裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分所述的懸架裝置，所述懸架裝置用于彈性地以及減振地懸掛質量體，例如載重貨車駕駛室。
背景技術：
然而開始所述類型的懸架裝置絕非僅被用于例如載重貨車、農用車輛或者重型車輛中，以盡可能大程度地使駕駛室在振動與運動方面與車輛底盤隔離。因為在重型車輛中由于巨大的車輛重量以及由于在底盤中未支承在彈簧上的高的質量而不可避免地必須將底盤的彈簧/減振器單元的彈簧剛度和阻尼系數選擇得很高， 所以路面不平度或者來自車軸和傳動系的振動首先經常還有很大的一部分通過車軸彈簧裝置傳遞到底盤上并且還從那里傳遞到駕駛室上。為了在人體工程學方面和對駕駛員的工作保護方面使這種沖擊和振動到駕駛室上進而到駕駛員工作位置上的傳遞最小化，已開發出駕駛室懸架裝置，在這些懸架裝置中駕駛室或者說駕駛艙在使用特有的懸架系統的情況下被支撐在車輛底盤上。由于與車輛相比駕駛室質量小得多，這種用于駕駛室的懸架系統具有比車軸懸架更低的彈簧剛度，因此， 由于這種相對較軟的駕駛室懸架系統，能夠明顯更好地將由路面不平度以及由車輛的傳動系或者車軸產生的振動與駕駛員的工作位置相隔離。為了在前序部分中所述的彈性駕駛室懸架裝置中對不希望的駕駛室相對于車輛底盤的側向運動或者擺振(例如在傾斜行駛或者轉彎行駛時，以及例如在一側路面不平的情況下)進行限制，已研發出懸架裝置，在這些懸架裝置中，在駕駛室和底盤之間設有瓦特連桿裝置。在此，所述瓦特連桿裝置根據其實施方式用于使駕駛室不能相對于底盤側向運動，以及用于使駕駛室相對底盤的彈簧壓縮運動大致為直線的，即在駕駛室和底盤之間的運動自由度借助于瓦特連桿裝置被減小到一個特別是垂直的彈簧壓縮運動。例如由DE 10 2005 043 998 Al已知一種這類的懸架裝置。該已知的懸架裝置根據實施方式包括一個或者多個瓦特連桿，所述連桿用于將例如載重貨車的駕駛室相對于底盤的運動自由度減少到僅僅一個垂直運動，以及用于防止駕駛室相對于底盤的相對擺振運動。同時，此外駕駛室和底盤之間沿著豎軸的在駕駛室彈簧行程之內的直線彈簧壓縮運動可以不受限制。在該已知的懸架裝置中，主要的固定聯接裝置在駕駛室和底盤之間的擺振運動方面雖然提供如下優點能夠防止駕駛室相對于底盤的特別是獨立的擺振運動。然而另一方面，這也導致所述駕駛室必然地跟隨每個始于底盤的擺振激勵。在此，駕駛室的擺振角至少與始于底盤的擺振激勵的角大小相同，然而經常由于在駕駛室固定裝置和在瓦特連桿中的彈性，駕駛室的擺振角甚至大于始于底盤的擺振激勵的角。但在轉彎行駛、傾斜行駛時或者在一側路面不平的情況下，這還會導致所述駕駛室與車輛底盤完全一樣地傾斜，或者甚至比所述車輛底盤傾斜得更厲害。然而出于舒適性和安全性原因，值得期望的是在所有的行駛條件下都使駕駛室不能側向傾斜或者至少減小駕駛室的側向傾斜。此外，當例如載重貨車橫向于一個坡面停車時，若能防止或者減少底盤的傾斜位置到駕駛室上的傳遞，這對駕駛員的舒適性也是非常有益的。
發明內容
在這種背景下，本發明的目的在于，提供一種懸架裝置，該懸架裝置用于相對于下部結構彈性地懸掛質量體，特別是用于在載重貨車中懸掛車輛駕駛室，通過這種懸架裝置能夠克服所述的現有技術的缺點。特別是，在此，所述懸架裝置在下部結構或更確切地說底盤出現擺振激勵或者位于傾斜位置的情況下也能夠防止或者補償質量體或更確切地說車輛駕駛室的不希望的擺振運動。該目的通過具有權利要求1所述特征的懸架裝置得以解決。優選的實施方式是從屬權利要求的內容。依據本發明的懸架裝置通過已知的方式首先用于相對于下部結構彈性地懸掛質量體，也就是說例如用于相對于車輛底盤懸掛載重貨車的駕駛室。所述懸架裝置以同樣已知的方式包括設置在質量體和下部結構之間的用于緩沖以及減振的彈簧/減振器裝置，并且還包括瓦特連桿裝置，所述瓦特連桿裝置具有至少一個將質量體和下部結構以可相對運動的方式連接的瓦特連桿。在此，所述至少一個瓦特連桿用于減少質量體相對于下部結構的運動自由度，例如用于沿著下部結構或更確切地說底盤的(垂直)主沖擊方向大致直線地對質量體或更確切地說駕駛室進行導向。但依據本發明，所述懸架裝置的特征在于，瓦特連桿的鉸接點中的至少一個以可相對運動的方式與質量體或者下部結構相連接。在此，瓦特連桿的鉸接點與質量體之間的相對位置可借助于至少一個基本線性作用的致動器進行調節。通過依據本發明的瓦特連桿的鉸接點與質量體或者下部結構之間的相對位置的可變性，能夠通過借助于致動器使瓦特連桿的鉸接點相對于其與質量體或者下部結構的連接部移動，而特別主動地阻礙不希望的質量體相對于下部結構的擺振，也就是說例如載重貨車駕駛室的不希望的側向傾斜。換句話說，這意味著通過這種方式能特別是主動地改變質量體和下部結構之間， 也就是說例如在載重貨車的駕駛室和底盤之間的擺振角，以便由此例如在出現底盤側向傾斜的情況下依然保持駕駛室的水平定位，或者至少保持駕駛室的側向傾斜小于底盤的側向傾斜。在此，本發明首先與所述致動器如何在結構上進行構造以及如何連接到至少一個瓦特連桿上無關地得以實現，只要致動器的長度變化引起質量體或更確切地說駕駛室相對于下部結構的擺振角變化。然而，根據本發明的一種優選的實施方式，至少一個致動器借助于大致垂直于致動器的作用方向設置的杠桿臂連接到瓦特連桿的至少一個鉸接點上。在此，優選的是，所述致動器的作用方向大致垂直于至少一個瓦特連桿的直線導向方向延伸。通過這種方式能夠與杠桿臂的長度相關地在致動器所作用的瓦特連桿的鉸接點與質量體或更確切地說駕駛室之間產生轉矩。因此，借助于該通過致動器施加的轉矩可以特別是主動地阻礙駕駛室的不希望的擺振運動。這種實施方式還能夠例如在懸架裝置的瓦特連桿裝置僅包括一個而不包括多個瓦特連桿時，用于擺振穩定。在這里，所述一個瓦特連桿特別地用于防止質量體或更確切地說駕駛室相對于下部結構側向(平移)運動。在這種情況下，通過杠桿臂被連接的致動器既能用于主動的擺振穩定也能用于沿彈性懸架裝置的運動方向的對質量體或更確切地說駕駛室的大概的平行導向。根據本發明的另一種優選的實施方式，所述瓦特連桿裝置的至少一個鉸接點彈性地與質量體或者與下部結構相連接。在這里，考慮到所述致動器的有效長度變化，至少一個致動器設置在鉸接點和質量體或者在鉸接點和下部結構之間。換句話說，這意味著，通過致動器使鉸接點的彈性連接部(該彈性連接部特別地可以是一種彈性體支承部)變形，由此能夠通過致動器的長度改變對在瓦特連桿和質量體之間的鉸接點或者在瓦特連桿和下部結構之間的鉸接點的位置進行調節。同時，在這種實施方式中，還在致動器出現意外故障的情況下產生懸架裝置的應急運行特性。在這種情況下，可通過致動器調節的鉸接點的彈性連接部由于其彈性力而自動回復到中間位置，所述瓦特連桿通過所述鉸接點與駕駛室或者下部結構連接。根據本發明的另一種優選的實施方式，在瓦特連桿的與致動器連接的鉸接點和質量體或者下部結構之間的彈性連接部在至少兩個不同的空間方向上具有不同的彈性系數。 由此，能為瓦特連桿的不同的功能或者為質量體或駕駛室的不同的運動方向設定相互無關的不同的彈性系數。因此，例如彈性連接部在垂直方向的彈性系數可以確定瓦特連桿在質量體或更確切地說駕駛室的擺振運動方面的剛度，而彈性連接部與此不同的在水平方向的彈性系數確定瓦特連桿在質量體或更確切地說駕駛室的側向運動方面的剛度。根據本發明的另一種優選的實施方式，所述懸架裝置的特征在于，所述瓦特連桿裝置包括兩個瓦特連桿。在此，所述至少兩個瓦特連桿的直線導向方向相互一致，所述瓦特連桿被設置為沿共同的直線導向方向相互間隔，并且所述瓦特連桿的運動平面相互平行延伸。這種包括至少兩個間隔的瓦特連桿的實施方式具有以下優點除了對質量體的直線導向(已能通過單個瓦特連桿實現)以外，首先還能夠在沒有其他的輔助裝置的情況下極為有效地抑制質量體或更確切地說駕駛室相對于底盤的擺振運動。這與下述情況有關， 即間隔設置的在下部結構和質量體之間的瓦特連桿不僅能夠傳遞或者導出橫向力(如同單個瓦特連桿)，而且由于起杠桿臂作用的瓦特連桿之間的間距還能夠傳遞或者導出轉矩， 特別是擺振力矩。在此背景下，此外根據本發明的另一種特別優選的實施方式還規定，被分配給兩個瓦特連桿的橫推桿的外部鉸接點分別成對地位于兩個瓦特連桿共同的擺動軸線上。此外，在這里，不同瓦特連桿的橫推桿分別成對地例如以V形組合桿的形式被構造為單件式的。由此兩個瓦特連桿的橫推桿的外部鉸接點總共僅分占兩個鉸接軸線，而無需像在兩個分開的瓦特連桿中一樣需要四個鉸接軸線。因此在這種實施方式中，兩個共同鉸接的橫推桿分別構成一個近似三角導桿的V 形部件，此外，該實施方式通過大大地減少所需部件的數量，特別是所需要的鉸接連接件的數量而實現特別是在結構上的簡化。因為現在不再如同在具有被分開支承的橫推桿的兩個瓦特連桿中需要四個擺動支承部，而是僅需要兩個擺動支承部用于連接兩個瓦特連桿的所有四個橫推桿的外部鉸接點。因此，通過這種方式減少了元件還由此節約了成本。此外，通過這種方式瓦特連桿裝置構造得特別緊湊且節省結構空間，并且在結構上僅需要兩個而不是四個在框架側的連接點。因為，在這種布置中，由兩個瓦特導桿產生的作用在框架側的連接點上的力由于矢量相加而部分相互抵消，所以可以將框架側的連接部設計得比具有分開鉸接的橫推桿的兩個瓦特連桿更輕且因此成本更低。此外，在使用彈性體支承部的情況下對于彈性體支承部可以使用減小的剛度，這保證了更好的隔音。最后通過這種方式能夠將兩個瓦特連桿的全部橫推桿毫無問題地設置在一個并且是相同的運動平面內，這再一次節省了結構空間。根據本發明的另一種的實施方式，由至少兩個瓦特連桿組成的瓦特連桿裝置的兩個不同的鉸接點借助于兩個致動器可相對運動地與質量體或者與下部結構相連接。通過應用兩個作用在瓦特連桿裝置的不同鉸接點上的致動器，由于由此構成的兩個致動器的串聯和控制行程的疊加而特別地產生更大的調節范圍，而不用為此必須設計更長的致動器或者更大的調節行程。此外，通過這種方式，還能實現對圍繞位于駕駛室的中間平面中的縱向軸線的擺振運動的對稱補償。此外，本發明的一種替代的實施方式規定，至少一個致動器在瓦特連桿裝置上的鉸接點與所述瓦特連桿裝置的瓦特導桿的旋轉點相連接。在此同時，至少一個致動器的作用方向大致垂直于瓦特連桿裝置的直線導向方向延伸。在這種實施方式中，首先產生一種特別節約空間的布置并且同時產生一種特別好的致動器的杠桿效應，并且對于致動器獲得與所述杠桿效應相關的相對較低的力和相應節省空間的尺寸設計。這與在瓦特連桿裝置的兩個瓦特導桿之間的明顯的間距有關，所述間距在這種實施方式中構成用于由致動器產生的轉矩的杠桿臂，所述轉矩與外部擺振力矩正相反。此外，相對于致動器成對地作用在橫推桿的支承點上的實施方式，在這種實施方式中，由于所述致動器直接作用在瓦特連桿裝置的瓦特導桿中的一個上(因此依照其作用方向，作用在所述瓦特連桿裝置的中央)而產生如下優點由致動器控制的擺振角的改變通過這種方式直接圍繞同樣位于瓦特連桿裝置中央的另一個瓦特導桿的旋轉點進行。由此，如前面的實施方式中所要求的對第二個致動器的需求也變得多余，只要在那里所希望的擺振角的改變也圍繞質量體或更確切地說駕駛室的中央軸線進行。借助于致動器的作用方向大致垂直于瓦特連桿裝置的直線導向方向的布置，還產生在一方面對瓦特連桿的直線導向(例如載重貨車駕駛室的垂直導向)與通過在這種情況下大致沿水平方向作用的致動器對駕駛室的擺振運動的影響之間的最優的隔離。在此背景下，根據本發明的另一種實施方式規定，僅有一個致動器，其中，致動器在瓦特連桿裝置上的鉸接點與該瓦特連桿裝置的與質量體間距較大的瓦特導桿的旋轉點相連接。通過這種方式，使質量體或更確切地說駕駛室的重心與由兩個瓦特導桿中的另一個的旋轉點構成的轉動中心之間的間距最小化，由此，在通過致動器改變擺振角的情況下， 使特別是在駕駛室中不希望的向旁邊的運動最小化。根據本發明的另一種實施方式規定，為致動器并聯一個彈簧元件。彈簧元件將出現故障的致動器保持在其中間位置，并且在意外地偏移(擺振運動)時又將其復位到那里， 通過這種方式在致動器出現意外故障時還保持擺振支撐部的殘余剛度或者說剩余剛度。只要致動器能夠施加對于擺振穩定所需的力，則本發明可以與致動器的類型以及所述致動器如何在結構上構造無關地得以實現。在此背景下，根據本發明的另一種實施方式規定，所述致動器被構造為被動致動器、半主動致動器或者主動致動器。在此，可以將被動致動器例如以最簡單的形式置換為彈簧元件，半主動致動器可以例如由液壓減振器或者由氣壓彈簧構成，而主動致動器例如是液壓、氣動或者電的線性致動器。在此背景下，通過本發明的這種實施方式，例如還可能的是，簡單地通過對致動器以及在需要的情況下對相應的控制裝置進行更換，而將依據本發明的懸架裝置在事后從僅僅被動的系統更新為半主動或者主動系統。
下面借助于僅僅示出實施例的附圖對本發明進行詳細闡述。其中圖1以示意圖示出了依據本發明的具有瓦特連桿和致動器的懸架裝置的一種實施方式；圖2以等軸圖示出了依據本發明的懸架裝置的一種實施方式的安裝示例；圖3以與圖1相對應的視圖和視角示出了依據本發明的懸架裝置的一種實施方式，該懸架裝置具有兩個致動器；圖4以放大的局部視圖示出了在根據圖3的懸架裝置中其中一個致動器的連接部；圖5以與圖1和圖3相應的視圖和視角示出了依據本發明的懸架裝置的一種實施方式，致動器作用在瓦特導桿上；以及圖6以放大的局部視圖示出了在依據圖5的懸架裝置中的致動器在瓦特導桿上的連接部。
具體實施例方式圖1以示意圖示出了依據本發明的懸架裝置1的一種實施方式。所述懸架裝置1 用于在駕駛室的后端的區域中相對于在圖1中示意性示出的載重貨車的底盤2對(未示出的)載重貨車駕駛室進行支撐。為了容納和支撐所述駕駛室，依據圖1的懸架裝置1設有兩個容納點3。此外在圖1中可見，設置在駕駛室和底盤2之間的懸架裝置1除了兩個彈簧/減振器裝置4、5外還包括瓦特連桿，所述瓦特連桿具有五個以字母A、B、C、D、E表示的接頭。 在示出的實施方式中，接頭A到E中的A和E與底盤固定連接，而C與駕駛室固定連接，更具體地說是與懸架裝置1的上部橫橋6連接。在此，瓦特連桿的鉸接點A至E通過由兩個橫推桿7、8和中央的瓦特導桿9組成的裝置相互連接。由于依據圖1的瓦特連桿A、B、C、D、E的特別的且本身已知的運動學特性，在此， 駕駛室或者更具體地說與駕駛室相連接的懸架裝置1的上部橫橋6相對于底盤2的側面的橫向運動H分別通過瓦特連桿的接頭C、A和E被吸收，并且由此防止該橫向運動。而駕駛室與底盤2之間的垂直運動V由于相應瓦特導桿9的自由的垂直運動性完全不受阻礙，并且僅通過彈簧/減振器裝置4、5被吸收或者支撐。因此，出現的靜態橫向力或者動態橫向力直接通過橫推桿7和8、通過瓦特導桿9 以及通過接頭A至E在駕駛室和底盤2之間傳遞并且被導出，從而，無論如何在瓦特連桿的區域中，在本實施方式中也就是在駕駛室的后部區域中，除了瓦特導桿之外不需要其他的對駕駛室的側面導向裝置或者支撐裝置。這與下面情況有關由于瓦特導桿9通過兩個被分配給瓦特導桿9的橫推桿7和 8被導向(對此橫推桿7和8必須具有相同的長度并且它們的外部鉸接點A和E必須具有與瓦特導桿9的垂直尺寸相當的垂直間距10)，瓦特導桿9的中央旋轉點C不會離開該導桿的通過虛線雙箭頭V在圖1中示出的垂直運動軌跡。由此，上部橫橋6或者說駕駛室和底盤2因此首先總是被保持在所示出的相互上下重疊的中央位置。因此，由于瓦特連桿A、B、 C、D、E而不會出現駕駛室相對于底盤2的相對橫向運動。在圖1中還可以看到致動器11，所述致動器通過杠桿臂12與駕駛室也就是與懸架裝置1的橫橋6相連接，因此還與瓦特連桿的中央瓦特導桿9的鉸接點C相連接，其中，所述致動器11的(在此水平的)作用方向垂直于瓦特連桿的直線導向方向V延伸。在這種實施方式中，由于這種布置，所述致動器11實現了雙重功能。一方面通過在F、G處連接的致動器11與瓦特連桿的懸掛點A、C 一起形成一個近似的平行四邊形，因此產生一個沿垂直的運動方向V對懸架裝置1的與駕駛室相連接的上部橫橋6的已接近的平行導向。通過這種方式已接近達到了上部橫橋6或者說駕駛室相對于不希望的圍繞車輛縱向軸線C的擺振運動W的擺振穩定。另一方面，在通過適當的傳感器和控制電路檢驗到不希望的擺振運動W時主動地改變致動器11的長度，使得阻礙擺振運動W或者對擺振運動W進行補償，通過這種方法這樣設置的致動器11還能用于主動地穩定或補償不希望的擺振運動W。通過這種方式還實現了對駕駛室的穩定擺振角的主動影響。由此，所述駕駛室例如在載重貨車橫向于坡面停放時逆著坡度方向主動地圍繞車輛縱向軸線C傾斜一個一定的角度量W，以為駕駛員改善舒適性。圖2以等軸圖示出了針對依據本發明的懸架裝置1的一種可能的安裝情況。首先可以看到依據本發明的懸架裝置1的一種實施方式，所述懸架裝置如依據圖1的實施方式被設置在載重貨車的(未示出的)駕駛室的后端區域中，并且借助于相應的配件2與載重貨車的底盤相連接。在此，駕駛室在底盤上的前部連接以本身已知的方式通過被加以彈簧的復式萬向節13實現，該復式萬向節具有另外兩個用于駕駛室的支承點3。所述懸架裝置1本身在圖 2示出的實施方式中是由兩個瓦特連桿構成的組合件，因此大致與依據圖5的實施方式相對應。因此，依據圖2的懸架裝置1通過其兩個聯接的瓦特連桿用于，使在駕駛室的后部，特別是駕駛室的被軟懸掛的區域中可以僅發生垂直彈簧壓縮運動V;并且還附加地防止出現不希望的駕駛室的圍繞縱向軸線C的擺振運動W。圖3以與圖1相應的視圖示出了依據本發明的懸架裝置的另一種實施方式，在這種實施方式中，首先有兩個瓦特連桿A、B、C、D、E，其中，所述兩個瓦特連桿A、B、C、D、E在此垂直地上下設置。在這里，被分配給兩個瓦特連桿A、B、C、D、E的橫推桿7、8的、分別成對地位于兩個瓦特連桿共有的各一個擺動軸線上的外部鉸接點A、E在A和E處設置在懸架裝置1的下部橫橋14上。此外，不同的瓦特連桿A、B、C、D、E的兩個橫推桿7、8分別成對地以各一個組合桿15和16的形式被構造為單件式的構件。
在這種實施方式中，共同在A、E處鉸接的橫推桿因此分別在此構成類似三角導桿 15、16的V形部件，這種實施方式相對于具有兩個分開的瓦特連桿的懸架裝置由于省去了一些在那里所需要的支承點而帶來了特別顯著的結構上的簡化。在這種實施方式中，在彈簧壓縮運動時出現的在單件式組合桿15、16中的微小的運動學上的張緊能通過V形組合桿 15、16的輕微彈性變形毫無問題地吸收。具有兩個垂直間隔設置的瓦特連桿的瓦特連桿裝置相對于僅具有一個瓦特連桿 (參見例如圖1)的實施方式特別地具有以下優點不僅能夠實現上部橫橋6 (或者說駕駛室)相對于底盤2沿著垂直線V的直線導向，而且通過這種方式還能夠直接地實現相對于轉動運動，也就是說相對于不希望的擺振運動W的穩定。已證實的是，兩個根據圖3的具有相互間垂直間距17的設置在底盤2和駕駛室3 之間的兩個瓦特連桿A、B、C、D、E不僅如在單個的瓦特連桿中(參見例如在根據圖1的實施方式中)能夠沿著水平方向H傳遞橫向力。而且通過這種方式由于起杠桿臂作用的在兩個瓦特連桿之間的垂直間距17還能夠傳遞圍繞車輛的縱向軸線作用的轉矩，所述轉矩即圖1 至圖3中的擺振力矩W。換句話說，這意味著在圖3所示出的實施例中，駕駛室首先仍僅能夠執行(所希望的)沿著虛線V相對于底盤2的垂直補償運動，但由于所示出的復式瓦特連桿裝置而首先阻礙駕駛室相對于底盤2的側向相對運動H以及轉動W。然而如開始所描述的這還導致，底盤2和駕駛室在擺振轉矩以及擺振運動W方面在很大程度上剛性地相互耦合，從而在底盤2處于可能的傾斜位置時該可能不希望的傾斜位置也傳遞到上部橫橋6上，因此傳遞到駕駛室上。這不僅適用于動態情況，也就說例如在行駛期間，并且還適用于靜態情況，例如在車輛橫向于斜坡停止時。但依據圖3的實施方式與依據圖1的實施方式不同的是，在依據圖3的實施方式中，并非只有一個致動器，而是有兩個致動器11，所述兩個致動器分別作用在懸架裝置的彈性體接頭A和E上。在圖4中再次放大地示出了相應的致動器11作用在彈性體接頭A或E 上。所述致動器11因此在各兩個端部上以鉸接的方式連接到懸架裝置1上，其中，每個致動器11的依據附圖在下部的端部與懸架裝置1的下部橫橋14連接，而每個致動器11的上部端部被聯接到相應組合桿15、16的彈性體接頭A或者E的總是與被分配給組合桿15、16 的接頭連接的部分上(在此，聯接到外部的活節連接器18上)。由于通過這種方式實現的兩個V形組合桿15、16的彈性鉸接點A和E的以致動方式的可調整性，因此，在依據圖3的實施方式中能實現在底盤2處于傾斜位置時所述駕駛室還保持其水平位置。因為在感應到底盤2的傾斜位置的情況下，借助于兩個致動器11的相應的控制以及與該控制相關的整個瓦特連桿裝置的轉動能確保兩個瓦特連桿B-C-D的中央鉸接點C相對彼此移動，使得懸架裝置1的上部橫橋6，進而駕駛室也保持在水平位置。此外，在依據圖3和圖4的實施方式中，所述彈性體支承部A和E還具有兩種不同的彈性系數，兩個瓦特連桿的兩個V形組合桿15、16通過所述彈性體支承部A和E與下部橫橋14連接。沿著水平線H的第一彈性系數用于使駕駛室在水平振動方面與車輛底盤隔離，而兩個彈性體支承部A和E的與所述第一彈性系數在很大程度上無關的沿垂直線V的第二彈性系數確保，有足夠的運動路徑供致動器11用來調節駕駛室的水平的位置。同時，在所述致動器11或者其控制意外故障的情況下，所述彈性體支承部A和E的沿垂直線V的彈性系數在殘余彈簧剛度意義上講還起應急運行作用。因此，在這種情況下不會出現不可控的駕駛室傾斜狀態或者擺振支撐的完全失效，而是借助于彈性體支承部 A和E的剩余的垂直的復位力使上部橫橋6進而因此使車輛駕駛室平行于底盤而保持穩定。圖5示出了依據本發明的懸架裝置1的另一種實施方式，所述懸架裝置具有兩個瓦特連桿A、B、C、D、E。依據圖5的懸架裝置1與前面的依據圖3的類似構造的懸架裝置的區別特別在于，僅設有一個致動器11，此外區別還在于所述致動器11的布置和定位。與依據圖3的懸架裝置相同的是，依據圖5的懸架裝置首先包括由兩個瓦特連桿 A、B、C、D、E組成的裝置，其中，兩個瓦特連桿A、B、C、D、E的橫推桿7、8又分別以V形組合桿15、16的形式成對地被構造為單件式。與依據圖3的懸架裝置不同的是，在這里僅設有一個致動器11，此外，所述致動器并沒有作用在V形組合桿15、16的懸掛點A和E之一上，而是直接被分配給兩個瓦特導桿9 中的一個。換句話說，這意味著，在這種實施方式中，兩個瓦特導桿9的旋轉點C首先相對于懸架裝置1的下部橫橋14始終保持垂直地上下重疊地定位，因此，直接跟隨底盤2的可能的擺振運動W。在本發明的這種實施方式中，通過下列方式實現對擺振運動W的減振或主動補償，即借助于致動器11使懸架裝置1的上部橫橋6相對于兩個瓦特導桿之一的旋轉點偏轉。在示出的依據圖5的實施方式中，通過將所述致動器11分配給兩個瓦特導桿9中的下部瓦特導桿并且與所述下部瓦特導桿相連接，由此實現所述偏轉或者說擺振補償，兩個瓦特導桿的上部瓦特導桿的旋轉點C作為轉動中心。這是有利的，首先因為特別是相對于依據圖3的實施方式僅需要一個唯一的致動器11，用于使上部橫橋6或者說駕駛室圍繞位于其對稱平面中的中間軸線C轉動。此外， 通過這種方式，所述旋轉點C能夠盡可能地移動靠近駕駛室的重心，所述上部橫橋6或者說駕駛室在這種實施方式中圍繞所述旋轉點C旋轉。由此，使由擺振補償引起的駕駛室的重心的側向運動最小化。然而如果由于結構原因產生與此相應的必要性，則也可以將上部橫橋6的旋轉點C設置在兩個瓦特導桿9中的下部瓦特導桿上并且將所述致動器11分配給上部瓦特導桿。此外，在依據圖5的實施方式中不再必要的是，特意規定在下部橫橋14上的組合桿15、16的連接點A、E具有相對較高的彈性，以確保對于在依據圖3的實施方式中的擺振補償所需要的所述組合桿15、16在垂直方向V上的運動自由度。更確地說，依據圖5和圖6的實施方式使得所述組合桿15、16與下部橫橋14在其連接點A、E上的連接部無論如何相對于垂直連接部也能夠被設計得具有很大的剛性。由此，改善了借助于致動器11相對于不希望的擺振運動W的控制可能性，因為通過這種方式使由于瓦特連桿-連接部特別是在垂直連接部中在鉸接點A和E處的彈性產生的次級振動效應最小化或者被消除。由此還提高了彈性體支承部A和E的魯棒性和使用壽命，組合桿 15、16通過所述彈性體支承部A和E與下部橫橋14連接。然而與此不相關的是，通過V形組合桿15、16的彈性體支承部A和E在其與下部橫橋14的連接點上獲得相應的沿水平方向H的撓性或者說彈性系數，由此懸架裝置1的側面導向部的剛度依然能根據希望或者說以可變的方式進行調節，而彈性體支承部A和E的沿垂直方向V的與此無關的彈性系數依然可以被選擇為不可改變地硬。同樣地通過選擇適合的在水平方向H和垂直方向V上具有相應的以及必要時不同的彈性系數的彈性體支承部 A和E，也能根據安裝情況和客戶要求相應地對擺振特性和側向的撓性特性進行調整。為了在依據圖5的實施方式中也獲得所希望的擺振支承部的應急運行性能或者殘余剛度，類似于在依據圖1的實施例中也有的，為致動器11并聯一個彈簧元件19。這特別地由依據圖6的放大的局部視圖也可以看出。所述彈簧元件19用于在意外故障的情況下將所述致動器11從各個位置導回到其中間位置，由此，在上部橫橋6和下部橫橋14之間或者在駕駛室和底盤2之間的也許已調整過的相對擺振角W又相應地被調整到或者減小到零。在依據圖5的實施例中，與依據圖1的實施例不同的是，在此不需要對所述致動器 11再進行調整，以確保駕駛室的平行壓縮。而在依據圖5的實施例中，僅僅當確實要改變駕駛室和底盤2之間的相對擺振角W時，致動器11的主動控制才是必要的。由于長的有效杠桿臂17，此外還產生一種有利的力轉換，具有在致動器橫截面方面相應緊湊且節約的設計可能性，所述致動器11以所述杠桿臂17作用在上部橫橋6上。此外，在這種實施方式中所述致動器11被設置為得到特別好的保護，并且相對于不具有主動擺振穩定的實施方式不需要大量的附加的結構空間。通過在致動器11的位置上或者僅設置一個彈簧元件(被動系統)，通過設置減震器或者氣壓彈簧(半主動系統)，或者通過設置如上所述的被主動控制的例如液壓的致動器11 (主動擺振補償)，特別地根據圖5的實施方式可以在任何時候以及事后在被動系統、 半主動系統或者具有主動擺振補償的系統之間變換。因此，結果清楚的是，通過本發明實現了一種用于彈性懸掛質量體，例如載重貨車駕駛室的懸架裝置，通過所述懸架裝置，駕駛室的所希望的特別是垂直的運動自由度能在結構上節省空間地且在工作時可靠地得以確定。同時，在下部結構或者說底盤的擺振激勵的情況下也能主動地通過致動器防止質量體或者說車輛駕駛室的不希望的擺振運動或者傾斜位置。因此特別是在載重貨車-駕駛室系統中使用本發明時，本發明實現了一種在結構上簡單的主動的擺振抑制用于改善駕駛員的舒適性。附圖標記列表
1懸架裝置
2下部結構、車輛底盤
3駕駛室-支承點
4、5彈簧/減振器裝置
6上部橫橋
7、8瓦特連桿-橫推桿
9瓦特導桿
10間距
11致動器
12杠桿臂
13復式萬向節
14下部橫橋
15,16
17
18
19
A至G
H
V
W 組合桿間距、杠桿臂活節連接器彈簧元件接頭、鉸接點水平運動方向垂直運動方向
擺振運動、擺振轉矩、擺振角
權利要求
1.一種懸架裝置(1)，所述懸架裝置用于相對于下部結構(2)特別是相對于車輛底盤彈性地懸掛質量體特別是載重貨車的駕駛室，所述懸架裝置(1)具有設置在質量體和下部結構(2)之間的用于緩沖和減振的彈簧/減振器裝置G、5)，其中，所述懸架裝置(1)包括瓦特連桿裝置，所述瓦特連桿裝置具有至少一個將質量體和下部結構O)以能相對運動的方式連接的瓦特連桿(A、B、C、D、E)，用于減少質量體相對于下部結構O)的運動自由度，其特征在于，所述至少一個瓦特連桿(A、B、C、D、E)的鉸接點(A、B、C、D、E、G)中的至少一個以能相對運動的方式與質量體或者下部結構(2)相連接，其中，能夠借助于至少一個基本線性作用的致動器(11)對鉸接點與質量體或者下部結構( 之間的相對位置進行調節。
2.按照權利要求1所述的懸架裝置， 其特征在于，所述致動器(11)借助于大致垂直于致動器的作用方向設置的杠桿臂(12)連接到瓦特連桿的至少一個鉸接點(A、B、C、D、E、G)上。
3.按照權利要求1或2所述的懸架裝置， 其特征在于，所述至少一個致動器(11)的作用方向大致垂直于所述至少一個瓦特連桿(A、B、C、D、 Ε)的直線導向方向(V)延伸。
4.按照權利要求1至3中任意一項所述的懸架裝置， 其特征在于，所述至少一個瓦特連桿(A、B、C、D、E)的至少一個鉸接點(A、E)彈性地與質量體或者下部結構(2)相連接，其中，所述至少一個致動器(11)設置在所述至少一個鉸接點(A、E) 和質量體或下部結構(2)之間。
5.按照權利要求4所述的懸架裝置， 其特征在于，在與所述致動器(11)相連接的瓦特連桿(A、B、C、D、E)和質量體或下部結構( 之間的彈性連接部在至少兩個不同的空間方向(H、V)上具有不同的彈性系數。
6.按照權利要求1至5中任意一項所述的懸架裝置， 其特征在于，所述瓦特連桿裝置包括兩個瓦特連桿(A、B、C、D、E)，其中，至少兩個瓦特連桿(A、B、C、 D、E)的直線導向方向(V)相互一致，其中，所述瓦特連桿(A、B、C、D、E)被設置為沿共同的直線導向方向(V)相互間隔，所述至少兩個瓦特連桿(A、B、C、D、E)的運動平面相互平行延伸。
7.按照權利要求6所述的懸架裝置， 其特征在于，被分配給所述兩個瓦特連桿(A、B、C、D、E)的橫推桿(7、8)的外部鉸接點(A、E)分別成對地位于所述兩個瓦特連桿(A、B、C、D、E)共同的擺動軸線(A、E)上，并且分別成對地以 V形組合桿(15、16)的形式被構造為單件式。
8.按照權利要求6或7所述的懸架裝置， 其特征在于，所述瓦特連桿裝置(A、B、C、D、E)的兩個鉸接點(A、E)借助于兩個致動器(11)以能相對運動的方式與質量體或者下部結構(2)連接。
9.按照權利要求6或7所述的懸架裝置，其特征在于，所述至少一個致動器(11)在所述瓦特連桿裝置(A、B、C、D、E)上的鉸接點(C)與所述瓦特連桿裝置(A、B、C、D、E)的瓦特導桿(9)之一的旋轉點(C)相連接，其中，所述至少一個致動器(11)的作用方向(H)大致垂直于所述瓦特連桿裝置(A、B、C、D、E)的直線導向方向(V)延伸。
10.按照權利要求9所述的懸架裝置，其特征在于，設有剛好一個致動器(11)，其中，所述致動器(11)在瓦特連桿裝置(A、B、C、D、E)上的鉸接點(C)與所述瓦特連桿裝置(A、B、C、D、E)的與質量體間距較大的那個瓦特導桿(9) 的旋轉點(C)相連接。
11.按照權利要求1至10中任意一項所述的懸架裝置，其特征在于，所述致動器(11)并聯有彈簧元件(19)。
12.按照權利要求1至11中任意一項所述的懸架裝置，其特征在于，所述至少一個致動器(11)為被動、半主動或者主動致動器。
全文摘要
本發明涉及一種懸架裝置(1)，所述懸架裝置用于相對于下部結構(2)彈性地懸掛質量體，例如相對于車輛底盤(2)彈性地懸掛載重貨車的駕駛室。所述懸架裝置(1)具有設置在質量體和下部結構(2)之間的用于緩沖以及減振的彈簧/減振器裝置(4、5)，還包括具有至少一個瓦特連桿的(A、B、C、D、E)的瓦特連桿裝置。依據本發明，所述懸架裝置(1)的特征在于，瓦特連桿(A、B、C、D、E)的鉸接點(A、B、C、D、E、G)中的至少一個以可相對運動的方式與質量體或者下部結構(2)相連接。在此，能夠借助于至少一個基本線性作用的致動器(11)對鉸接點與質量體或者下部結構(2)之間的相對位置進行調節。所述依據本發明的懸架裝置是魯棒的，并且適用于確定例如載重貨車駕駛室的垂直運動自由度，以及適用于衰減或者防止所述駕駛室的不希望的運動。同時，在來自下部結構或者說底盤的擺振激勵的情況下或者在駕駛室的處于傾斜位置的情況下能主動地通過致動器調整或阻礙不希望的擺振運動。
文檔編號B62D33/06GK102256866SQ200980151319
公開日2011年11月23日 申請日期2009年12月17日 優先權日2008年12月19日
發明者F·朗霍斯特, J·艾斯曼, K·拉曼, K·洛倫茨, M·夸因格, M·布爾 申請人:Zf腓特烈斯哈芬股份公司