机动车轮悬架结构

摘要

本发明涉及一种机动车的轮悬架结构，该轮悬架结构具有高度调整装置，所述轮悬架结构具有布置在轮导向元件与机动车的车身之间的高度调节装置(22；80)，所述高度调节装置尤其设计为机电操作的滚珠丝杠机构并作用在至少一个支承弹簧(14)的可调弹簧座圈(34)上，其中，所述高度调节装置(22；80)借助至少一个包围的、橡胶弹性的波纹护套(50、52；100)向外密封。为了避免所述至少一个波纹护套变形以及避免尘垢或湿气侵入高度调节装置中，由所述波纹护套(50、52；100)包围的内腔(54、56；102)间接或直接地与放置在所述波纹护套(50、52；100)外的作为平衡空间的附加容积(66、108)相连接。

权利要求

1.一种机动车的轮悬架结构，该轮悬架结构能对车体进行高度调整，所述轮悬架结构具有布置在轮导向元件与机动车的车身之间的高度调节装置（80），所述高度调节装置作用在至少一个支承弹簧（72）的可调弹簧座圈（34）上，其中，所述高度调节装置（80）借助至少一个包围的、橡胶弹性的第一波纹护套（100）向外密封，其中，由所述第一波纹护套（100）包围的内腔（102）间接或直接地与放置在所述第一波纹护套（100）外的作为平衡空间的附加容积（108）相连接，其特征在于，在具有支承在机动车的车体的支承件（95）的空心型材上的高度调节装置（80）的轮悬架结构（70）中，所述附加容积（108）直接布置在所述支承件（95）中。

2.根据权利要求1所述的轮悬架结构，其特征在于，所述高度调节装置设计为机电操作的滚珠丝杠机构。

3.根据权利要求1所述的轮悬架结构，其特征在于，所述附加容积（108）通过一与所述内腔（102）相连接的橡胶弹性的第二波纹护套（106）形成。

4.根据权利要求1或2所述的轮悬架结构，其特征在于，所述附加容积（108）通过一连接管路（104）与所述第一波纹护套（100）的内腔（102）相连接。

5.根据权利要求1或2所述的轮悬架结构，其特征在于，所述第一波纹护套（100）和附加容积（108）被填充有脱湿的气体。

6.根据权利要求5所述的轮悬架结构，其特征在于，所述脱湿的气体是空气。

7.根据权利要求3所述的轮悬架结构，其特征在于，作为附加容积（108）的所述第二波纹护套（106）布置在所述支承件（95）的空心空间内。

说明书

机动车轮悬架结构

技术领域

[0001] 本发明涉及根据权利要求1前序部分所述的、具有车体高度调整(Nivcuuverstellung)的机动车轮悬架结构。

背景技术

[0002] 由DE 30 37 179已知，在机动车轮悬架结构的伸缩缓冲器装置中，通过向外密封的、橡胶弹性的波纹护套/波纹管来保护活塞杆以使之免受尘垢和湿气的损害，其中，波纹护套的内腔与一附加容积相连接。在此，通过布置在缓冲器的缓冲套周围的、可能直接形成在波纹护套上的缸体衬套(Zylinderrohr)来形成该附加容积。

[0003] 在根据DE 725 687的缓冲器装置中，为了平衡两个相邻的、在壳体中铰接的伸缩缓冲器的波纹护套内的压力波动，通过壳体连接装置将这两个波纹护套连接在一起。 [0004] 从DE 102 00 608已知一种缓冲器装置，在该缓冲器装置中波纹护套内的空间通过一终止于空气滤清器内的导管与环境连接，当弹簧运动时，空气被吸入或排出并经过空气滤清器，应避免的是：沙子和/或尘粒可到达由波纹护套界定的空间内，沙子在一定程度上以磨削剂的形式在弹簧垫与的弹簧圈之间起作用。在这种情况下，弹簧达不到使用寿命便过早损坏。

[0005] 从DE 102 00 608 A已知的解决方案对于主要包括弹簧和弹簧垫的简单系统是足够的。其缺点在于，根据使用情况、亦即车辆在怎样的环境中运动，过滤器或早或晚地被阻塞。如果不再提供自由的空气流量，则波纹护套首先萎缩，甚至破裂。而其最大的缺点在于：过滤器不能过滤掉更细小(比沙子更小)的颗粒。如果将这种原理应用在例如具有易损坏的滚珠 丝杠机构的机械式高度调节装置中便不足够(实现其功能)。滚珠丝杠机构的润滑脂绝不允许被污染，因为即使最小的颗粒也能将油脂的稠度/坚固性改变成使得滚珠丝杠机构被损坏。另外，该过滤器不能够防湿，防冷凝水或防喷溅的水。湿气将对滚动轴承和螺杆/螺母单元造成腐蚀，并且会损坏滚珠丝杠机构。

[0006] 由DE 18 16 597 U已知一种上述类型的机动车用轮悬架结构，其中设有空气弹簧/波纹橡胶管，该空气弹簧在上部区域中具有用于通风的空气接口，与空气弹簧一起使用的波纹扩套设计成防尘的。为了能够在波纹扩套内部弹动时避免空气阻塞/停滞，在波纹扩套上固定一接管，在该接管上安装一软管，在该软管端部上可有利地安装螺旋形的管件。 [0007] 由US 2006/125325A1已知另外一种机动车用轮悬架结构，其中通过一与由波纹扩套包围的内部空间连接的、橡胶弹性的波纹管来形成一定位在波纹扩套外的附加空间。由EP-A-1 953 013已知另一机动车用轮悬架结构，其中轮悬架结构具有弹簧滑柱组件，该弹簧滑柱组件包括伸缩减振器、中央高度调节装置、承载弹簧和蓄能弹簧。 发明内容

[0008] 本发明的目的在于：将具有高度调节装置以及遮盖该高度调节装置的波纹护套的轮悬架结构改进成，在布置结构有利的情况下确保波纹护套的内腔中的持续的压力平衡。 [0009] 根据本发明，这个目的通过权利要求1的特征来实现，从其它的权利要求能获知本发明的有利改进方案。

[0010] 根据本发明提出，由波纹护套包围的内腔间接或直接地与放置在波纹护套外部的作为平衡空间的附加容积相连接。通过放置在外部的附加容积，可在无结构约束的情况下产生可靠的压力平衡；同时，有效地保护布置在波纹护套内的高度调节装置免受尘垢和杂质颗粒的侵入。

[0011] 该附加容积尤其是可通过与该内腔相连接的、橡胶弹性的波纹护套形成，该波纹护套制造成本低并可进行几乎无阻力的空气交换。由此，还可 以防止产生由于压力波动造成的、包围高度调节装置的波纹护套的不允许的变形。

[0012] 根据本发明，围绕高度调节装置流动的空气容积以密封方式与外部隔离。也就是说，不进行向外的空气交换，不存在湿气渗入的危险。另外，如果该空间被填充经干燥的空气，则不会产生冷凝水。这一点也可以通过以下方式实现：使相应的第二空气容积与波纹护套内的空气容积在无任何节流的情况下相互联接，如果车辆的高度被改变，则根据方向将空气推入或排出平衡护套。当温度改变时，该平衡护套也用作补偿元件。基于手风琴式的构型，平衡护套在膨胀或收缩时抵抗的阻力被最大程度地降低。

[0013] 如果附加容积通过连接导管与波纹护套的内腔相连接，则在机动车中可能存在的自由空间可被有利地用于布置和嵌入附加容积。

[0014] 特别有利的是，波纹护套和附加容积可被填充脱湿的气体、尤其是空气，以防止被包围在波纹护套中的构件的功能干扰和/或碰撞损伤。

[0015] 在具有高度调节装置的轮悬架结构中，该高度调节装置支承在机动车车体的支承件的空心型材上，附加容积根据本发明在结构上特别有利地直接布置在该支承件内。尤其是，作为附加容积的波纹护套放置在支承件的空心空间内，由此可靠地被保护以抵抗外部影响，例如硬物冲击(Steinsehlag)。

附图说明

[0016] 下面通过其它细节更详细阐明本发明的一个实施例，示意性视图中示出： [0017] 图1示出用于机动车轮悬架结构的弹簧滑柱组件，该弹簧滑柱组件具有围绕伸缩式缓冲器的支承弹簧、蓄能弹簧、中央高度调节装置以及两个围绕所述弹簧和高度调节装置的波纹护套，该波纹护套的内腔与一位于外部的附加容积相连接，该实施方式作为不在本发明范围内的一比较实例；以及

[0018] 图2示出在机动车的后轮悬架结构上的高度调节装置，该后轮悬架结 构具有支承弹簧、中央的高度调节装置以及放置在该纵向支承件/纵梁中的附加容积，该中央高度调节装置支承在机动车车身的纵向支承件上。

具体实施方式

[0019] 图1中示意性示出用于机动车轮悬架结构的主动弹簧滑柱组件10，该弹簧滑柱组件主要由伸缩式缓冲器12、支承弹簧14、蓄能弹簧16，上减振器支承件18和下减振器支撑件20构成。

[0020] 借助高度调节装置22来控制机动车车体的高度调整和/或 侧倾俯仰稳定性，该高度调节装置通过电机24驱动。

[0021] 缓冲器12通过其向下凸出的活塞杆12a紧固在下弹簧座圈26上，弹簧座圈26与减振器支撑件20形成一组合部件，该组合部件以已知的方式铰接或紧固在机动车轮悬架结构的轮导向元件，例如控制杆或轮支承件上。此外，在弹簧座圈26上设有作为附加弹簧的橡胶弹性的止动缓冲器17。

[0022] 而缓冲器12的缓冲套12b通过一中央的连接插头28与减振器支承件18相连接，该减振器支承件的外支承件壳体18a与机动车车身(未示出)螺纹连接。

[0023] 减振器支承件18的支承件芯18b通过橡胶弹性的环形减振体18c与支承件壳体18a相连接，该支承件芯与上弹簧座圈30和杯形的壳体部32一起形成一组合部件，该组合部件居中布置在连接插头28上。

[0024] 蓄能弹簧16一方面支承在上弹簧座圈30上，另一方面支承在可调弹簧座圈34上。此外，与它的预紧力相反地取向的支承弹簧14支承在下弹簧座圈26和可调弹簧座圈34上。

[0025] 可调弹簧座圈34与螺母36一体形成，该螺母通过滚珠38沿轴向以形状锁合的方式与高度调节装置22或者说该高度调节装置的滚珠丝杠机构的丝杠40啮合。 [0026] 另一方面，丝杠40通过滚动轴承42、44以能转动、但不能轴向移动的方式支承在连接插头28和缓冲套12b上。

[0027] 此外，丝杠40支承电机24的转子46，该电机的定子48以保留微小 的环形间隙的方式围绕转子46。

[0028] 围绕蓄能弹簧16和支承弹簧14各布置有橡胶弹性的波纹护套50、52。上波纹护套50紧固在弹簧座圈30和可调弹簧座圈34上，因此封闭一上部内腔54。另外，下波纹护套52紧固在下弹簧座圈26上且同样紧固在可调弹簧座圈34上，因此形成位于该可调弹簧座圈下方的封闭内腔56，内腔54、56通过可调弹簧座圈34中的通孔58相互连接。 [0029] 在缓冲器12的缓冲套12b的连接插头28中设有一中央孔28a，该中央孔通过加工出的横向通道28b通入一环形间隙60内，该环形间隙形成在缓冲套12b与丝杠40之间、最后通过丝杠40中的横向孔61与波纹护套52的内腔56相连接。

[0030] 在中央孔28a上连接有连接导管62，该连接导管与放置在波纹护套50、52外的、形成附加容积66的波纹护套64相连接，波纹护套64以未示出的方式紧固在机动车车体的合适位置处。

[0031] 内腔54，56和附加容积66被填充脱湿的气体，尤其是空气。

[0032] 在弹动时或者是在借助弹簧14、16的相应压缩或松驰对轮悬架结构进行高度调整时，可通过波纹护套50、52的内腔54、56与附加容积66或者说与橡胶弹性的波纹护套64的连接来进行空气交换，该空气交换平衡波纹护套50、52内的压力波动并且避免不希望的变形，同时，通过波纹护套50、52和附加容积66的封闭构造可靠地避免了湿气和尘垢侵入高度调节装置22和电机24中。

[0033] 所述空气交换这样进行：从通过可调弹簧座圈34中的通孔58相互连接的内腔54、56，经横向孔61、环形间隙60、横向通道28b以及中央孔28a直至连接导管62中，再从该连接导管直至波纹护套64的附加容积66内。

[0034] 图2示出关于机动车后轮悬架结构70的本发明实施例，仅在理解本发明所需要的程度上示出和描述该后轮悬架结构70。

[0035] 在此，实现为螺旋压力弹簧的支承弹簧72被装入在下弹簧座圈76与高度调节装置80的可调弹簧座圈78之间，该下弹簧座圈紧固在作为轮导 向元件的控制杆74上。 [0036] 高度调节装置80主要包括滚珠丝杠机构，该滚珠丝杠机构具有以不能转动的方式紧固在可调弹簧座圈78上的螺纹套管82；滚珠螺母84，该滚珠螺母通过滚珠83以传动方式与螺纹套管82相连接；以及居中布置的电机86，该电机通过具有齿轮88、90的圆柱齿轮传动装置对具有内齿的齿圈92进行驱动，其中齿圈92与滚珠螺母84一起形成统一的构件。

[0037] 此外，高度调节装置80具有支承板94，该高度调节装置借助该支承板通过未示出的螺纹件固定地螺纹连接在机动车车体的支承车身的纵向支承件95上，该纵向支承件由空心型材形成。

[0038] 在支承板94上紧固有在下方通过底部96a封闭的导向缸体96，滚珠螺母84和齿圈92通过滚动轴承98以能转动的方式支承在该导向缸体上。具有齿轮88和中间齿轮90的电机86的驱动轴以能转动的方式支承在导向缸体96的中间壁96b中，所述齿轮88和中间齿轮90与输出齿圈92共同作用。

[0039] 借助电机86，可通过圆柱齿轮传动装置88、90、92使滚珠螺母84转动，由此使得以不能转动的方式保持的可调弹簧座圈78沿轴向向上或向下移动，并且使车辆车身或多或少地上升或下降。

[0040] 在支承板94的外周与沿轴向在导向缸体96上引导的可调弹簧座圈78之间紧固有一橡胶弹性的波纹护套100，该波纹护套围绕高度调节装置80并与可调弹簧座圈78一起形成空气密封的内腔102。

[0041] 内腔102通过连接在支承板94上的连接管路104和橡胶弹性的波纹护套106与附加容积108连接，在此，波纹护套106紧固在一设置在纵向支承件95中的保持装置106a上。

[0042] 通过弹性的波纹护套106，可在内腔102的容积变化时在避免压力波动——该压力波动使波纹护套100变形——的情况下实现持续的空气交换。而内腔102或高度调节装置80仍然得到保护以抵抗外部环境，如湿气或尘垢颗粒的影响。

[0043] 另一方面，处于内腔102和附加容积108中的空气是经脱湿的。