專利名稱：可獨(dú)立進(jìn)行俯仰和側(cè)傾控制的液壓懸架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛懸架系統(tǒng)的改進(jìn)，尤其是涉及車輛受到路面不平度的影響時，其車體相對于路面配置的控制。
近來的趨勢是采用帶有可調(diào)阻尼和可變彈性系數(shù)的彈性懸架系統(tǒng)，以改善車輛的穩(wěn)定性并減小車體相對于行駛路面的運(yùn)動。
在車輛上已試用了若干被稱為“主動”和“半主動”的懸架系統(tǒng)，這些系統(tǒng)包括根據(jù)流體壓縮和/或排放原理而操作的系統(tǒng)，目前在采用這種系統(tǒng)時還帶有泵，以將工作流體保持在所需的壓力，并對其內(nèi)流體的高速分配產(chǎn)生影響，而且還帶有復(fù)雜的控制裝置，以根據(jù)檢測到的路面和/或車輛運(yùn)行狀況調(diào)節(jié)懸架系統(tǒng)的動作。這些公知的系統(tǒng)采用了泵和電子控制系統(tǒng)，這兩者均在車輛運(yùn)行時連續(xù)地工作，因此其制造和維護(hù)較為昂貴，并且需要較大的能量輸入。從而使得其在車輛工業(yè)中具有局限性。
已公開的一件國際專利申請(國際公開號為WO93/01948，國際申請?zhí)枮镻CT/AU92/00362，申請日為1993年2月4日)披露了一種“被動式”車輛油氣懸架系統(tǒng)。所公開的這一被動式懸架系統(tǒng)具有“主動”或“半主動”懸架系統(tǒng)的若干優(yōu)點，避免了系統(tǒng)之復(fù)雜和昂貴，因而使其更適于汽車工業(yè)上的應(yīng)用。
在上述專利所公開的懸架系統(tǒng)中，一前輪缸桿之上腔與對角方向的相對的后輪缸桿的下腔相互連接，而該前輪缸桿的下腔則與對角方向的相對的后輪缸桿的上腔相互連接。與此類似，另一前輪缸桿的相應(yīng)腔與后輪缸桿的相應(yīng)腔也同樣地相互連接。這樣就提供了兩個獨(dú)立的液壓管路，每一管路包括一前輪缸桿和一沿對角方向相對的后輪缸桿。與相應(yīng)的上腔和下腔相互連接的各個管路一般具有至少一個與之相連的傳統(tǒng)的蓄能減振器。正如前述國際專利申請WO93/01948中所詳細(xì)說明的那樣，這兩個管路內(nèi)連于一壓力平衡裝置，該壓力平衡裝置用于使所述兩個管路的壓力大體上保持一致。
上述車輛懸架系統(tǒng)無需使用普通的彈簧(如螺旋彈簧、板簧、或扭桿彈簧)、傳統(tǒng)的筒式伸縮減振器以及橫向(側(cè)傾或搖擺)穩(wěn)定桿。
在其入口處帶有減振閥的充氣蓄能減振器可提供彈性力或緩沖力。當(dāng)車輛在大部分車速下通過低幅度的路面時，裝有蓄能減振器彈簧的傳統(tǒng)的車輛可提供良好的行駛舒適性，這已為人所共知。然而，當(dāng)沒有采用側(cè)傾或搖擺橫向穩(wěn)定桿時，這種充有氣體以提供柔軟的行駛平順性的蓄能減振器亦會導(dǎo)致并且擴(kuò)大所不希望的側(cè)傾和俯仰運(yùn)動。因此，大多數(shù)采用油氣懸架的車輛一般都提供有由彈簧鋼制成的側(cè)傾或搖擺穩(wěn)定桿，這些側(cè)傾或搖擺穩(wěn)定桿與每一車軸上的兩個車輪機(jī)械地橫向相互連接，從而限制側(cè)傾運(yùn)動而俯仰運(yùn)動則未被限制。
在上述懸架系統(tǒng)中，(專利WO93/01948)，無需采用側(cè)傾穩(wěn)定桿就可通過油氣方式抑制和控制側(cè)傾運(yùn)動，并且側(cè)傾運(yùn)動的抑制量為諸缸桿的腔徑(對角方向相對的缸桿的孔腔的直徑)相對于缸桿的直徑的比值的函數(shù)，并與其行程以及懸架系統(tǒng)之各蓄能減振器中的氣體量有關(guān)。
還應(yīng)注意到，車輪的構(gòu)造形式、安裝位置及各零部件的設(shè)計可給一些元件較另一些元件帶來機(jī)械優(yōu)越性，從而提供例如，車輛前部較其后部合適的但大小不同的剛度，該剛度的大小可用來確定車輛轉(zhuǎn)向時是不足轉(zhuǎn)向還是過度轉(zhuǎn)向。
在傳統(tǒng)的車輛中，是通過側(cè)傾或搖擺桿來抑制側(cè)傾力，即通過橫向安裝的成形彈簧鋼桿來抑制的，當(dāng)車體發(fā)生側(cè)傾時，所述的鋼桿必須能產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。相反，縱向平面內(nèi)的俯仰運(yùn)動通常只能通過懸架結(jié)構(gòu)的布置被部分抑制，在這種懸架結(jié)構(gòu)的布置中，通過適當(dāng)?shù)剡x擇前后彈簧及阻尼系數(shù)就可避免彈簧共振，而無需對側(cè)傾桿施加任何直接作用的機(jī)械當(dāng)量。這是因為縱向的俯仰作用要小于橫向的側(cè)傾作用。
人們已了解到，前述公開的系統(tǒng)可提供足夠的行駛平順性、操縱穩(wěn)定性以及在諸多機(jī)動狀況下，如車軸咬合及單輪輸入時，無論相關(guān)車輪的行駛位置如何，都能提供相對穩(wěn)定的車輪負(fù)載，然而俯仰與側(cè)傾大小控制取決于同樣的元件，并且無論是在俯仰還是側(cè)傾時，每一車輪相對于車體的有效線性剛度一般都相同。在軸距較長的車輛中，這會使車輛的俯仰性能相對于其側(cè)傾性能要使其剛度變大。在軸距較短的車輛中，其俯仰和側(cè)傾剛度的大小更加接近。由于大多數(shù)車輛其寬度比長度要窄，同時由于其它構(gòu)造方面的影響，已得知，正如上面已指出的那樣，控制側(cè)傾比控制俯仰更困難。確實，當(dāng)懸架系統(tǒng)被設(shè)計成能足以抑制側(cè)傾運(yùn)動時，其俯仰運(yùn)動可能因此而被過分地抑制了。下面可進(jìn)一步說明為了抑制因重心較高而產(chǎn)生的相對于相對較近設(shè)置的缸桿(橫向)較大的側(cè)傾力，需要提供在桿徑及腔徑上具有較大差距的缸桿。因此這就可能自動產(chǎn)生一不需要的俯仰阻抗或縱向的抑制，并且在某些工況下這可能會導(dǎo)致對行駛平順性的影響。尤其是已發(fā)現(xiàn)，由于忽略了因車軸的咬合運(yùn)動以及單輪輸入而產(chǎn)生的對車體的影響，在單根車軸上產(chǎn)生雙輪輸入的路面(例如‘速度波峰’)或者正弦曲線形的路面，能夠影響前述公開的懸架系統(tǒng)。一般地，當(dāng)軸距約為沿路面方向的波長的一半時，就會發(fā)生上述現(xiàn)象。為了平穩(wěn)地通過這種路面(不帶來過大的俯仰運(yùn)動)，需要使兩根車軸的運(yùn)動相互獨(dú)立，然而，前述公開的內(nèi)聯(lián)式油氣懸架系統(tǒng)將這些運(yùn)動表現(xiàn)為高速俯仰運(yùn)動，并且將其看作不希望的俯仰運(yùn)動而對其加以抑制。當(dāng)車輛通過連續(xù)的波峰或波谷時，造成逐步增大的不適當(dāng)?shù)墓舱耥憫?yīng)。這種高速俯仰阻抗及過度的抑制對其本身會帶來不適當(dāng)?shù)母┭鲇绊?，增加了不舒適感。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種車輛懸架系統(tǒng)，它能在車輛的俯仰和側(cè)傾控制方面能提供最佳的關(guān)系。
車輛懸架系統(tǒng)具有若干橫向和縱向隔開布置的車輪，用于支撐車體，該懸架系統(tǒng)包括布置于各車輪與車體間的單獨(dú)的缸桿裝置，每一缸桿裝置包括一缸筒、一活塞以及一缸桿，一個第一和第二平衡裝置，每一平衡裝置具有兩個腔，通過傳力裝置將這些腔分開，并且所述的傳力裝置可從根據(jù)相應(yīng)的各個腔中的壓力狀況移動，每一平衡裝置的上述傳力裝置可控制地相互連接，用于傳遞(或轉(zhuǎn)換)力，以在兩傳力裝置間達(dá)到平衡狀態(tài)；每一平衡裝置的兩個腔包括一鄰近于互連裝置(管路)的內(nèi)腔和一相對的外腔；每一平衡裝置的內(nèi)腔分別與車輛一端的缸桿裝置流體連接，而每一平衡裝置的外腔則與車體相對的另一端的缸桿裝置分別流體連接，從而使第一平衡裝置的兩個腔與車體一側(cè)的缸桿裝置流體連接，第二平衡裝置的兩個腔與車體相對的另一側(cè)的缸桿裝置流體連接；
在上述傳力裝置之間所采用所述的互連裝置來傳遞所述的力，并且在所述的傳力裝置之間允許有相對運(yùn)動，以在車體之俯仰方向相對于其側(cè)傾方向提供附加的彈力。
上述懸架系統(tǒng)具有在車輛行駛時能使所有的車輪基本上保持與路面附著接觸的能力，尤其是在極端的不規(guī)則路面上，如越野行駛時。此外，通過流體系統(tǒng)來控制任何兩個縱向鄰近或橫向鄰近的車輪相對于車輛的同時產(chǎn)生的單向運(yùn)動，可有效地控制車輛的俯仰與側(cè)傾振動。通過各個缸桿中的壓力狀況來使所有車輪保持與路面的附著接觸，而俯仰和側(cè)傾控制是通過各缸桿之間以及各缸桿與平衡裝置之間流體的運(yùn)動和流體的壓力來進(jìn)行的。
第一和第二平衡裝置最好包括第一和第二控制腔，通過相應(yīng)的可移動的壁將各個控制腔分成兩個腔室。第一控制腔的兩個腔室分別與車輛一側(cè)的前后車輪上的缸桿連接，而第二控制腔的腔室則分別與車輛的相對另一側(cè)的前后車輪的流體缸筒連接。還設(shè)置有與所述的可移動壁相互連接的傳力裝置，用于在可移動壁和各個控制腔之間傳遞力，以在其間達(dá)到一平衡狀態(tài)。傳力裝置之間的互連裝置也包括有彈性裝置，用于在可移動的壁之間傳遞所述的力并允許有相對運(yùn)動，以在作用于各個可移動的壁的凈力之間達(dá)到平衡。
所設(shè)置的該彈性裝置配置成能傳遞拉力和壓力。所述的彈性裝置最好為金屬彈簧或氣體彈簧或者是由彈性材料制成的元件，如橡膠件或塑料件。
通常，一個或每個可移動的壁能采用可彈性變形的形式，從而使流體占據(jù)的控制腔的總?cè)莘e可根據(jù)各個腔的兩個腔室中的壓力而變化。讓每一可移動壁包括一彈性裝置，加之與每一可移動壁相互連接的彈性裝置，可分別并且獨(dú)立地調(diào)節(jié)車輛的俯仰和側(cè)傾特性。
這種液壓缸桿可以采用雙作用式，也可采用單作用式。無論采用哪種方式，對車輛提供支持的缸桿的諸腔都與平衡裝置相連。如果平衡裝置用于抑制車輛的橫向側(cè)傾、同時仍能允許有一定的俯仰彈性，則第一平衡裝置的諸腔與車輛縱向一側(cè)各車輪的流體腔連接，而第二平衡裝置的諸腔則與車輛另一側(cè)車輪的諸流體腔連接。
如果車輛的俯仰運(yùn)動是需要抑制的主要因素，同時還允許繞側(cè)傾軸具有某些附加的彈性，則前輪的流體缸筒與第一平衡腔相連，而后輪的流體缸筒則與第二平衡腔相連。
人們將會了解到，在各個控制腔中設(shè)置與可移動壁相互連接的彈性裝置，可使一個壁之至少一部分的移動由其間的彈性裝置吸收，從而可向另一可移動壁傳遞大小不同的移動量。該彈性裝置可彈性地伸張或壓縮，因此各個可移動壁的移動量的差別可增大或減少。各個可移動壁的移動量的這一差別的作用在于根據(jù)車輛一根車軸上兩個車輪在同一方向的急劇或快速運(yùn)動，給其它車輪傳遞更小的移動量，從而降低前述不希望的俯仰控制特性，或者甚至對其產(chǎn)生相反的作用。當(dāng)可移動壁或件上設(shè)置有彈性裝置時，這就意味著可省略諸如蓄能減振器之類的其它形式的彈性裝置。
車輛懸架具有一承載車體，和一對前接地輪以及一對后接地輪，這些車輪連于承載車體上，用于支承所述的承載車體，并且每一車輪相對于車體在大體上為垂直的方向可移動，該懸架系統(tǒng)包括聯(lián)接于每一車輪和車體之間的雙作用式缸桿，每一缸桿包括第一和第二充有流體的腔，這些腔的容積可根據(jù)各個車輪與車體間的相對垂直運(yùn)動而變化。每一前輪缸桿通過相應(yīng)的一對流體連接管路與對角方向相對的后輪相連，上述流體連接管路中的第一管路將前輪缸桿的第一腔與后輪缸桿的第二腔相連，而第二管路則將前輪缸桿的第二腔與后輪缸桿的第一腔相連。因而，每一對管路以及互相連接的前后缸桿構(gòu)成了一相應(yīng)的封閉的管路，由此形成第一和第二封閉的管路，并且在該第一和第二封閉的管路之間設(shè)置有一壓力分配裝置，用于在所述的封閉的管路之間基本上取得壓力平衡，該壓力分配裝置包括兩個初級壓力腔，通過活塞裝置將每一初級壓力腔分成兩個次級壓力腔，所述初級壓力腔中的活塞裝置被可操作地聯(lián)接在其中，以傳遞其間的運(yùn)動，并且允許受控制的獨(dú)立運(yùn)動來改變所述活塞裝置在該初級壓力腔中的相對位置，所述的受控制的獨(dú)立運(yùn)動保持了所述的大體上的壓力平衡，并允許有附加的受控制的俯仰彈性。
下面結(jié)合附圖，通過對車輛懸架系統(tǒng)若干各種實施方式的描述，本發(fā)明將更加清楚。
附圖中，


圖1為懸架系統(tǒng)的示意圖。
圖2為圖1所示懸架系統(tǒng)中所用的負(fù)荷分配裝置的放大的示意圖。
圖3～7示出了可用于圖1所示懸架系統(tǒng)中負(fù)荷分配裝置的各種變化形式。
圖8和圖9為采用具有單作用式液壓缸桿來支承車體懸架的車輛的示意圖。
圖10為具有另一可供選擇的負(fù)荷分配裝置的懸架的示意圖。
圖11為圖1所示具有一負(fù)荷分配鎖定布置的懸架系統(tǒng)的示意圖。
現(xiàn)參照圖1，在車體/底盤(未示出)與車輪總成(未示出)之間設(shè)置有4個液壓缸或缸桿1、2、3及4，因而每一車輪可相對于底盤運(yùn)動，使缸桿受到壓縮或伸張。
如圖1所示，缸桿1連于前左輪，而缸桿2則類似地連于前右輪。缸桿3與后右側(cè)車輪相連，而缸桿4則設(shè)置于后左輪與底盤之間。因而車輛的前方指向紙的頂端。
舉例來說，圖中示出了4個油氣彈簧(或稱為蓄能減振器彈簧)5、6、7、8，并使蓄能減振器5與前左輪相連，蓄能減振器8則與后左輪相連。每一蓄能減振器的部分或腔室5a、6a、7a、8a中充有氣體，而充有液壓油的部分5b、6b、7b、8b則與氣室5a、6a、7a、8a相連。通過一柔性隔膜或浮動活塞將油室與氣室分開。減振器的閥5c、6c、7c、8c最好設(shè)置在蓄能減振器5、6、7、8的入口處。
當(dāng)使用雙作用式缸桿時，它們一般被分成兩個交互腔，包括一大腔1a、2a、3a、4a和一小腔1b、2b、3b、4b，小腔內(nèi)設(shè)有活塞桿。
通過管子或管路9將上大腔1a和對角方向相對車輪的下小腔3b相連，而通過管子10將該車輪的上腔3a和第一腔的下腔1b相連。因此，這些管子構(gòu)成了一對流體管路，該流體管路將一對對角方向相對車輪的上下腔室相互連接，反之亦然。分別通過管路11和管路12，使另一對對角方向相對車輪上的腔室2a與4b相連、4a與2b相連。
可在任何適用的位置(中間)以任意合適的方式設(shè)置一個作為負(fù)荷分配裝置13的元件。
申請人在在先專利WO93/01948中描述了一種早期形式的負(fù)荷分配裝置，其結(jié)構(gòu)大體上為由一固定的壁將圓筒形缸分隔開，并且在每一腔室中具有一可移動的活塞。
前面提出的結(jié)構(gòu)中，其兩個活塞是通過一桿直接相連，所述的桿穿過缸的全長，因此這兩個活塞可以一起移動，使兩個腔室同時擴(kuò)大，而另兩個腔室則隨之同時變小。已發(fā)現(xiàn)，在某些情況下，這種設(shè)計會帶來一些固有的問題，如下所述在前述公開的結(jié)構(gòu)中，活塞和活塞桿總成不能隨兩個垂直的車輪的輸入(如并列的速度波峰上的運(yùn)動)而移動。負(fù)荷分配裝置的腔室按順序與各車輪液壓相連，從而使由兩個車輪垂直輸入而產(chǎn)生的流體壓力及流體容積的變化相反，以防止活塞在負(fù)荷分配裝置中移動。原先提出的系統(tǒng)專門用于只允許負(fù)荷分配裝置中的活塞與活塞桿響應(yīng)于對角方向的車軸咬合移動，這樣就導(dǎo)致該負(fù)荷分配裝置中流體壓力與容量的變化，以保證四個車輪中的每個車輪承受最佳的重量，而不管這些車輪的行駛位置如何。
作為限制活塞與活塞桿總成響應(yīng)于兩個相互垂直的車輪輸入的移動的結(jié)果，懸架的俯仰運(yùn)動在某些特定條件下會更顯著。
例如，當(dāng)前車輪對遇到一障礙，諸如沿路寬的一速度波峰時，流體首先從兩個前輪缸桿的頂腔中排出，并且通過阻尼閥使這些流體中的一部分被壓入相連的蓄能式減振器中。通常，這些阻尼閥產(chǎn)生的阻力越大，被壓入相連的液壓系統(tǒng)中其它部件內(nèi)流體的容量就越多，并且必然地一些流體會進(jìn)入對角方向相對的下腔中。
流體容量從前缸桿進(jìn)入后缸桿的下腔中的傳輸，迫使相應(yīng)的活塞上移，從而使兩個后缸桿受壓縮，這樣又會使車輛后部下移。當(dāng)后輪對遇到相同的速度波峰時，該過程在某些頻率時的滯后會引起車輛后部持續(xù)下移或下蹲，而且這會導(dǎo)致快速的俯仰振動響應(yīng)，因為在車輛后部需要一非?？斓姆较蚋淖?。作用于后軸上車輪的附加沖擊亦會進(jìn)一步壓縮后缸桿，而且這又會壓縮相連蓄能式減振器中的氣體。
當(dāng)后輪離開速度波峰的下側(cè)時，由前后車輪快速的連續(xù)輸入而引起的后蓄能式減振器氣室中氣體的累積壓縮可使其膨脹，并且因而使流體從后蓄能式減振器的流體腔中流出。這可使后缸桿充分地伸長，使車輛后部升起至重新獲得正常的行駛平順性所需的高度以上。如果在車輛調(diào)整好前，車前輪接著遇到更多的路面波峰，則會發(fā)生共振響應(yīng)，并且當(dāng)進(jìn)行快速的車輛換向時，該共振響應(yīng)會擴(kuò)大。
這些運(yùn)動至少可由蓄能式減振器入口處的阻尼器以及管路中的節(jié)流器部分地抑制。盡管如此，例如根據(jù)軸距、波峰間的距離(波長)、速度、阻尼系數(shù)、彈性系數(shù)以及缸桿相對于車輪布置的位置，會產(chǎn)生相對于惡劣路面的不舒適響應(yīng)的各種變化。
根據(jù)本發(fā)明的負(fù)荷分配裝置13，它提供了彈性，以減小/抑制高頻低幅輸入，并且也分別地提供某些附加的俯仰或側(cè)傾運(yùn)動彈性。該負(fù)荷分配裝置13在結(jié)構(gòu)上與上述具有四個腔室的裝置有相似性。但是，前述說明中的一活塞桿由兩根活塞桿取代，并通過一彈性緩沖器將這兩根活塞桿相互連接起來。圖1～11示出了各種不同結(jié)構(gòu)的負(fù)荷分配裝置13，它們基本上都被分成兩個缸筒部分13a、13b，每一缸筒部分分別包括兩個交互的容腔14、15、16、17。每一圖中，相應(yīng)的元部件使用相同的參考標(biāo)號。
圖1和2中，負(fù)荷分配裝置13有四個分別與支管線9a、12a、10a、11a流體連通的主腔14、15、16、17，而這些支管線9a、12a、10a、11a分別通過管路9、12、10、11與缸桿1a、3b；4a、2b以及3a、1b；2a、4b流體相連。
缸筒部分13a中的腔室14和15在其內(nèi)相互作用，如另一缸筒部分13b中的腔室16和17那樣。每一缸筒部分13a、13b支持著一活塞總成18、19，每一活塞總成具有一活塞18d、19d，一外活塞桿部分18a、19a以及一內(nèi)活塞桿部分18b、19b。這兩個外活塞桿部分18a、19a一般是在每個缸筒兩端之腔室外側(cè)收尾，以使活塞可相對于缸筒自由地移動。
在通常是相互面對著的內(nèi)活塞桿部分18b、19b的端部可設(shè)置任何傳統(tǒng)的連接裝置，例如在桿端由18c和19c表示的盤式接頭。
在相對的活塞桿總成之間設(shè)有一彈性件或緩沖器20，以在壓縮或拉伸或者這兩種狀況下提供彈性。在圖2所示的實施例中，該彈性件20可包括一橡膠部分，該橡膠部分被連于或粘于圖2中的盤18c和19c上。
因此，由一對交互腔室(例如缸筒部分13a的腔室14、15)內(nèi)流體壓力和容量的變化而產(chǎn)生的任何移動通過桿18和彈性件20以及桿19間接地傳遞給負(fù)荷分配裝置13的另一缸筒部分13b，并因而進(jìn)入另一對腔室16、17中。在兩個缸筒之間間接的連接/耦合的目的可描述如下
由圖1(結(jié)合圖2)可看出，與前輪相連的缸桿之上腔1a、2a與負(fù)荷分配裝置13的相對的缸筒部分之腔室14和17流體相連。如果兩個前輪同時遇到一障礙(如一速度波峰)，流體將由上腔1a和2a中排出。
一些流體將通過阻尼閥5c和6c首先進(jìn)入最近的蓄能式減振器5和6中，而一些流體則可能被分配到后缸桿及控制裝置中。在增大的壓力下一些流體將進(jìn)入與缸桿1和2的上前腔相連的支管線9a和11a中。然后這些流體進(jìn)入分配裝置相對端的腔室14和17中，并使這些腔室擴(kuò)大。當(dāng)這些腔室容積擴(kuò)大時，兩個活塞與活塞桿總成18、19被迫相向滑動，這樣就壓縮設(shè)置在兩個缸筒部分13a和13b之間的彈性件20。
當(dāng)兩個活塞總成18、19被迫相互相向移動時，腔室15、16(其分別與腔室18、19是交互式的)的容積逐步減小，將流體排向支管線12a、10a，進(jìn)入管路12和10，并以較高壓力的流體進(jìn)入缸筒腔室2b、4a和1b、3a中。這樣通過使在缸桿1和2上活塞往上推，具有進(jìn)一步緩解作用于前軸之速度波峰的沖擊的功能，并且更重要的是，它可向后缸桿中的頂腔3a、4a提供流體，以使車輛的后部升起，因為當(dāng)后輪遇到同樣的速度波峰時，缸桿已預(yù)先伸長。
因此應(yīng)當(dāng)注意到，與前述推薦的結(jié)構(gòu)相比，彈性件20可大大緩解車輛縱向平面內(nèi)有害的俯仰振動響應(yīng)，并且隨之減弱了俯仰振動的強(qiáng)度，有助于使共振的俯仰運(yùn)動穩(wěn)定。
還應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)圖1和圖2所述的結(jié)構(gòu)改變和減弱俯仰運(yùn)動時，它并不會影響側(cè)傾剛度。然而，當(dāng)需要使側(cè)傾剛度降低而不是使俯仰剛度降低時，只需交換支管線，使之連于負(fù)荷分配裝置的合適的不同腔室即可。
在負(fù)荷分配裝置內(nèi)設(shè)置彈性件20的另一優(yōu)點在于可保證車輛的整體柔軟性和舒適性，而不會影響其側(cè)傾穩(wěn)定性。也可以在需要時減小蓄能式減振器中的氣體量，以增大側(cè)傾剛度而不影響舒適性程度。另外，當(dāng)更大的重量作用于車輛上時，蓄能式減振器內(nèi)的氣體進(jìn)一步受到壓縮，而側(cè)傾剛度卻不降低，從而有效地減輕了側(cè)傾運(yùn)動。
然而，設(shè)置一彈性件例如橡膠件20，可在當(dāng)出現(xiàn)非常小的車軸咬合運(yùn)動時，在車輪間提供某些動力隔斷。由于僅當(dāng)以非常低的速度行駛，例如越野行駛時，才出現(xiàn)較大的車軸咬合運(yùn)動，結(jié)果是很少有作用于彈性體20上的壓力峰值，該壓力峰值引起動力隔斷，因此在低速咬合運(yùn)動時，這種動力隔斷是不顯著的。
彈性件20的柔軟度應(yīng)當(dāng)使當(dāng)產(chǎn)生一個或較慢的對角方向相對的車輪輸入時，例如當(dāng)發(fā)生車軸咬合時，兩活塞總成18、19基本上相互隨動(即相互推和拉，而在這兩個活塞總成18、19之間不存在更多的運(yùn)動上的差異或損失)，但是當(dāng)同一軸上的兩個車輪同時遇到一突然的波峰或波谷時，該彈性件不應(yīng)當(dāng)太硬，使之不易變形，以保證對有害的俯仰運(yùn)動產(chǎn)生滯后的響應(yīng)。
實際上，當(dāng)需要某些剛度時，兩個車輪(受到)高速輸入時的壓力峰值要遠(yuǎn)大于低速咬合時的壓力峰值，因此在選擇彈性裝置20時，具有某些選擇余地。本文中彈性件可由任意合適的阻尼裝置隨意地代替，只要其能類似地延遲當(dāng)在軸間沒有設(shè)置一彈性件，例如彈簧時從一根軸向另一根軸傳遞力和運(yùn)動即可。
在圖3～7中，彈性裝置表示為不同的形式，例如橡膠塊或人造橡膠快、螺旋彈簧、氣體減振器形式等。應(yīng)當(dāng)明白，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，也可等效地采用盤形彈簧和其它彈性裝置，并且該彈簧裝置僅用作使元部件復(fù)位到其正確的相對位置。
在此可以理解，負(fù)荷分配裝置13的兩個缸筒部分13a、13b相互機(jī)械地連接，從而使其活塞總成18、19間的相對運(yùn)動不會引起其缸筒外殼也移動。標(biāo)記為21a、26b的連接板分別表示將兩個缸筒部分13a和13b連于底盤上的連接裝置。
彈性裝置20通常根據(jù)哪一流體管路被連接于哪一腔室，或者是處于壓縮狀態(tài)，或者是處于拉伸狀態(tài)，這與任何時刻車輛最重的那一端(或側(cè))有關(guān)，同時也與缸桿1、2、3、4之缸筒及桿的相對大小有關(guān)，這些缸筒及桿確定出有關(guān)的系統(tǒng)壓力，因此必須相應(yīng)地設(shè)計整個元部件，以使彈性件20具有合適的彈性系數(shù)或剛度/硬度系數(shù)，來補(bǔ)償(平衡)任何側(cè)傾和/或所需的重量變化。
值得注意的是，由于彈性件20通常是某種彈簧，而在負(fù)荷分配裝置中設(shè)置阻尼件來降低該裝置中所不希望的彈性共振是有益的。這種阻尼裝置可設(shè)計成負(fù)荷分配裝置中作為該裝置本體的一整體部件。另外，一阻尼器(例如圖2中標(biāo)記為22的筒式減振器)的兩端可連于兩桿端(如18a和19a)，從而使阻尼器隨著由兩個垂直的車輪輸入而不是由對角方向的兩個車輪輸入例如當(dāng)出現(xiàn)咬合時所產(chǎn)生的任何運(yùn)動而被拉伸或壓縮。這就進(jìn)一步確保了僅在需要時才產(chǎn)生阻尼衰減，并且在車軸咬合時通過阻尼器使摩擦阻力最小。這一點很重要，這會在車軸咬合時，產(chǎn)生最平順的路面壓力，而當(dāng)車輪連續(xù)地遭受平行的障礙沖擊時，產(chǎn)生附加的阻尼。
該阻尼裝置應(yīng)被當(dāng)成一種重要的可選元件，因為它可在懸架系統(tǒng)中進(jìn)行特定功能的調(diào)節(jié)。該阻尼器也可用于延遲前后車軸間的響應(yīng)與干擾，從而在路面不平度的波長等于軸距時使這樣的共振頻率下的輸入不至于影響車輛的平穩(wěn)行駛。阻尼器亦可采取在管路里設(shè)置節(jié)流器9b、9c、12b、12c、11b、11c、10b、10c這種形式(最好為可變式)，這些節(jié)流器用于各個元件的獨(dú)立調(diào)節(jié)。例如，當(dāng)采用這種節(jié)流器一阻尼器9b、10b、11b、12b時，限制流體與下腔1b、2b、3b、4b相連，從而使負(fù)荷分配裝置13的彈性效果最大。相反，當(dāng)主要采用阻尼器9c、10c、11c、12c時，可防止流體從缸桿到負(fù)荷分配裝置間的自由流通，并且可促使流體作用于下缸桿腔室1b、2b、3b、4b，以得到完全不同的結(jié)果。通過調(diào)節(jié)節(jié)流器9b、10b、11b、12b相對于節(jié)流器9c、10c、11c、12c所產(chǎn)生節(jié)流阻力間的平衡，可提供用對作用于車輛的整個阻尼力的適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)功能。通過精心地選擇管路的尺寸來提供適當(dāng)?shù)哪Σ磷枇?，以獲得類似的阻尼衰減響應(yīng)這種方法，同樣可完成上述那種調(diào)節(jié)功能。
圖3為另一種組成負(fù)荷分配裝置13的不同方法。該實施例中，兩個缸筒部分13a、13b是通過彈性裝置20a間接地相連，該彈性裝置20a可包括一固定于桿部19b取代圖2中的盤19c的缸筒部分19c。在該缸筒部分之面向另一桿的那一端設(shè)有一孔，使相對的桿部18b可方便地穿過該孔。
相對的桿部分18b的一端穿過孔進(jìn)入缸筒19c內(nèi)，使設(shè)置于該端的一盤18c位于腔內(nèi)并朝向缸筒19c的中央。在盤18c的任一側(cè)具有一彈性裝置，例如一螺旋彈簧或盤形彈簧或橡膠塊，標(biāo)記為18e、19e。另外盤或活塞18c的任一側(cè)之腔室內(nèi)可充入氣體以提供一空氣彈簧，用于使活塞18c間接地設(shè)置于缸筒19d內(nèi)。
彈性裝置例如20a相對于20的優(yōu)點之一是這兩個彈性件相對于懸架系統(tǒng)中的其它元件可分別以不同的方式構(gòu)成，以便使之最適合于滿足所需的用作拉伸或壓縮件的功能。
彈性件20a亦可由一減振器(阻尼裝置)構(gòu)成，只要在缸筒元件內(nèi)或外設(shè)置一個或兩個同軸的螺旋彈簧即可。
圖4示出了圖2中中央彈性件20的另一種不同方式。這種方式與圖2所示方式的彈性件20的區(qū)別在于無論兩個部分缸18c和19c是相互分離還是相互靠近，這兩個部分缸18c和19c之間的彈性件20總是處于壓縮狀態(tài)。由于彈性件是處于壓縮狀態(tài)，因此就省去了圖2之實施例中需要將橡膠塊粘于端盤18c和19c上這一機(jī)械問題。
圖5示出了一種充氣形式的彈性件。一般地兩個桿端18c、19c構(gòu)成可在缸腔21內(nèi)承受密封的活塞，該缸腔21是缸筒部分13a、13b的延伸。如圖所示，這兩個活塞將缸21分成三個小腔室21a、21b、21c。
在中央腔21a兩側(cè)的腔室21b和21c通過管路21c相互連接，從而使這兩個腔保持基本上為同一壓力，同時保持容量上互補(bǔ)。其目的是防止產(chǎn)生影響中央活塞18c、19c的偏壓，從而防止在平順的車輪輸入時發(fā)生車軸咬合。
還設(shè)有兩個充氣閥22a、22b，閥22a可使腔室21a充氣到一適當(dāng)?shù)膲毫?，以防止由于車輛前部重量超過后部重量而產(chǎn)生的壓力偏差，而閥22b使腔室21b和21c同時充氣，以產(chǎn)生足夠的彈性，在當(dāng)車輛發(fā)生俯仰運(yùn)動而使其后部可能更重時，用來保持車輛的高度。
圖6為中央彈性裝置的另一種形式，并表示另一種充氣的彈性裝置。
該實施例中，兩缸筒部分13a和13b并列地設(shè)置，使其端部18c、19c不是相互面對，而是朝向同一方向。中央缸筒腔21被分隔開，使其一部分鄰近于缸筒部分13a，并在其中裝配有活塞18c，缸筒21的另一部分鄰近于另一缸筒部分13b，其中設(shè)置有活塞19c。
如圖6所示，腔21b和21c由管路21d連接，從而使腔21b、21c保持基本上相同的壓力。當(dāng)腔21a被分成兩個部分21a(i)和21a(ii)時，它們通過管路21e被類似地相連。
圖6所示方式的功能與圖5所示的相同，而圖6方式的優(yōu)點在于負(fù)荷分配裝置13的總長可降低，從而便于包裝。
圖7a和7b示出了另一種形式的負(fù)荷分配裝置，其兩個缸部分13a和13b并列設(shè)置。然而在這種形式中，是通過下述方法用橡膠塊或螺旋彈簧來代替彈性空氣彈簧腔。
圖7a表示一類似于圖6的方式的主視圖。圖7b為圖7a之右視圖，并且是為清楚起見。
內(nèi)活塞桿部分18b、19b被延長到點18d、19d。在沿著該伸長的桿部分的長度上具有某些點18c、19c，其功能等效于其它圖中標(biāo)記為18c和19c的元件。在這些圖中，18c和19c一般包括滑動地安裝于桿18b、19b上的盤。從這些兩個盤的每一個的相對側(cè)伸出有兩個套筒或小桿，其上帶有4個臂18e、19e。這些臂再相似地相同柔性連接于公共擺桿23的點18f和19f，該公共擺桿23轉(zhuǎn)動地安裝在用于固定負(fù)荷分配裝置13本體之其余部分的那個部件上。盤和套筒裝置18c、19c相互機(jī)械地交互安裝，從而使如果其中一個構(gòu)件上移，則另一個構(gòu)件下移。
例如，彈性件24a和24b功能上類似于圖3中的彈性裝置18d、19d或圖6中的空氣彈簧21a(i)和21a(ii)以及21b和21c。在圖7所示實施例中，彈性裝置24a和24b可以是繞桿18b和19b同軸地設(shè)置的橡膠塊或人造橡膠塊，并被夾持于標(biāo)記為25a和25b的端部止動器之間，通過圖示任何適當(dāng)?shù)难b置，以防止橡膠塊從桿上滑脫。
因此，如果車輛一車軸上的車輪受到速度波峰的沖擊，兩桿部分18a和19a都將被推下(相對于圖)，從而使兩套橡膠塊24a在盤25a和18c、19c間受到壓縮，而另外的橡膠塊24b則允許其拉伸。因此兩個前輪的沖擊將由橡膠塊24a承受一部分，而且同時作用于后輪的類似沖擊將使橡膠塊24b受到壓縮，以承受一些沖擊。
然而，如果在車軸咬合中，僅在對角方向的相對車輪上受到?jīng)_擊，這4個橡膠快將保持大體上不發(fā)生變形，雖然一個活塞桿可能會伸張，而另一活塞桿則可能會在相對的方向受到壓縮。在這種方式中，在對角方向的車輪運(yùn)動中，由于可通過彈性裝置24部分地克服兩個正交的車輪輸入，并且由于可通過液壓阻滯作用于其它兩個正交設(shè)置的車輪上的側(cè)傾力，因此負(fù)荷分配可保持最優(yōu)。
再參照附圖1，在沿每一管路的長度上的某些點可有選擇地設(shè)置一固定的或可調(diào)的閥，以改變流過管路之流體阻力。這些閥標(biāo)記為9b、10b、11b、12b，并且一般是設(shè)置在小缸腔和支管線9a、10a、11a、12a之間，而支管線9a、10a、11a、12a還可進(jìn)一步包括沿其長度設(shè)置的節(jié)流器9c、10c、11c、12c。通常在操作中，這些閥可使大容量的流體以低速流動(如在車軸咬合時)，而這些閥卻限制小容量的流體以高速流動，當(dāng)車輪受到速度波峰沖擊時，流體通常會高速流動，并且這會影響車輛的平順行駛。
另外還發(fā)現(xiàn)，考慮到裝配方面的原因，往往寧愿在車輪拱板區(qū)設(shè)置盡可能少的蓄能式減振器，相應(yīng)地此在每一液壓管路中僅設(shè)置一個蓄能式減振器，盡管通過在下腔1b、2b、3b、4b附近設(shè)置第二個小的蓄能式減振器可獲得更好的平順性。此外，對于圖1～7所示的布置形式(作為在負(fù)荷分配裝置13中設(shè)置彈性裝置的直接結(jié)果，是可以有附加的俯仰彈性)，發(fā)現(xiàn)在與液壓缸之下相連的蓄能式減振器中一般僅需小容量的氣體。
圖8是本發(fā)明應(yīng)用于車輛中的說明圖，與圖1所示的雙作用式缸桿不同，此處的液壓缸桿1、2、3和4為單作用式缸桿。作為單作用式缸桿的結(jié)果，每一管路9、10、11和12僅分別將缸桿的上腔1a、2a、3a、4a與負(fù)荷分配裝置13之相應(yīng)腔室14、15、16、17相連。因此，可省去與液壓缸桿之下腔3b、1b、4b以及2b相連的管路部分。
可通過在管路9、10、11及12之剩余部分設(shè)置節(jié)流器9b、10b、11b、12b來進(jìn)一步調(diào)節(jié)懸架特性。在“半主動”懸架系統(tǒng)的開發(fā)中，可安裝可調(diào)節(jié)流器。
圖8還示出了一種進(jìn)一步修改的負(fù)荷分配裝置13，該裝置可選擇設(shè)置于圖1所示的方案中。圖8中的外桿部分18a和19a的直徑與內(nèi)桿部分18b及19b的直徑不同。這對于為平衡從前至后不同的系統(tǒng)壓力而在活塞的兩側(cè)產(chǎn)生不同的面積是必要的，這種從前至后的系統(tǒng)壓力是由于例如不平衡的車輛重量分配造成的。根據(jù)偏差的方向，外桿部分的直徑可比內(nèi)桿部分的直徑大或者小，而這種(壓力)偏差的方向則取決于將管路連接于負(fù)荷分配裝置的連接次序。
圖9示出了與圖8所示相同的管路配置，其不同之處僅限于負(fù)荷分配裝置13。雖然圖8中，外桿部分18a和19a與內(nèi)桿部分18b和19b的直徑不同，但如果需要，基于同樣的推理，可完全省去外桿部分18a和19a。根據(jù)車輛重量的分配，可能需要如下所述地改變管路連接于負(fù)荷分配裝置的次序。
此外，通過將圖2中的活塞18和19更換成如圖2中的彈性件20基本上相同結(jié)構(gòu)方式所構(gòu)成的活塞，圖9對圖1和圖2所示的負(fù)荷分配裝置13進(jìn)行了修改。圖2中將彈性件20夾持于其中的相同的盤部分18c和19c，用作在腔13a和13b中往復(fù)運(yùn)動的活塞，其具有中央彈性部分，可在當(dāng)一個車輪受到一突然的沖擊載荷時，在這兩個活塞部分直接提供一些有限的彈性運(yùn)動，其作用方式與前述參照圖1和圖2描述的負(fù)荷分配裝置20的相同。采用圖8和圖9所示的結(jié)構(gòu)，也會產(chǎn)生側(cè)傾運(yùn)動，使側(cè)傾剛度降低。
圖10示出了一種更優(yōu)的負(fù)荷分配裝置13的變化形式。除了前述形式的分配裝置13中的腔室14、15、16、17外，還通過一中央腔35將兩個活塞總成18和19分開，其中，中央腔35中充有可壓縮的氣體或流體。一蓄能式減振器38與該中央腔35相連，通過充于中央腔35中的氣體或流體，可阻滯活塞總成18和19相向移動。外桿部分18a、19a的直徑大于內(nèi)桿部分18b、19b的直徑，并且分別裝置于外腔33、34內(nèi)。這些外腔通過一管路36相連，在該管路36上還設(shè)置有一蓄能式減振器37。在外腔33、34以及管路36中充有流體，通過其中的流體阻滯活塞總成18、19相互分開地移動。
這一負(fù)荷分配裝置13具有控制俯仰振動以及調(diào)節(jié)車輛負(fù)荷大的變化的能力。例如，如果在車后作用一大的載荷，則會由于內(nèi)腔15、16內(nèi)流體壓力及容積的增大而使負(fù)荷分配裝置13的活塞總成18、19進(jìn)一步分開。為了平衡來自于內(nèi)腔15、16的增大的負(fù)荷，可通過一泵40或其它裝置向外腔33、34內(nèi)輸入附加的流體，以增大作用于外桿部分18a、19a端部的壓力，從而使活塞18、19克服車輛增大的負(fù)荷，復(fù)位到其合適的操作位置。相反，當(dāng)活塞總成靠得太近時，可能需要將外腔33、34中的流體排出到一油箱41內(nèi)，用于補(bǔ)償車輛卸載或車輛前部增加的負(fù)荷。也可從中央腔35泵入或排出流體，以控制活塞總成18、19的位置。將活塞總成18、19復(fù)位到其合適的工作位置，要允許有更大的活塞總成移動的間隙，從而防止對活塞18、19在其相應(yīng)的缸筒部分內(nèi)的運(yùn)動造成阻滯。因此，對于中央腔35內(nèi)一設(shè)定的壓力(理論上是通過使用壓力調(diào)節(jié)閥來取得)，可控制負(fù)荷分配裝置13以平衡車輛負(fù)荷的變化。
為了控制流入或流出負(fù)荷分配裝置13的流體的流動，需設(shè)置一負(fù)荷分配裝置位置傳感器(最好是一霍爾效應(yīng)傳感器)，以確定每個活塞18、19的位置。為了取得所述活塞的準(zhǔn)確位置，通過一電子控制裝置對負(fù)荷分配裝置位置傳感的信號進(jìn)行求平均，以通過向外腔33、34輸入流體或從其中排出流體來在活塞18、19間獲得所需的初始間距。
這種負(fù)荷分配裝置的更詳細(xì)的情況公開于申請人的國際申請NO.PCT/AU94/00646中，這些詳細(xì)描述在此用作參考。
如上所指出，本發(fā)明所述的懸架系統(tǒng)有助于在車輛通過速度波峰或其它障礙時，減小其俯仰振動。然而，最好能保持車輛后部的高度在較高的位置，直到后輪壓過速度波峰之前以及當(dāng)后輪駛過該波峰時，使后輪缸桿回復(fù)。這更加有助于當(dāng)車輛駛過波峰或其它障礙時，降低其俯仰運(yùn)動。
為此，在負(fù)荷分配裝置13的一個或兩個蓄能式減振器37、38的入口處，設(shè)置有一快速作用閥42，例如一電磁閥。該閥42例如可設(shè)置在圖10所示的中央腔35之蓄能式減振器38的入口處。由于當(dāng)前輪遇到一波峰時，氣體或流體進(jìn)入蓄能式減振器38中，并且流體從前缸桿1、2的頂腔1a、2a中排出進(jìn)入負(fù)荷分配裝置13中，電磁閥42可暫時關(guān)閉蓄能式減振器38，從而存儲壓力氣體或流體。一電子控制裝置可確定何時后輪駛過波峰，并且還具有當(dāng)后輪駛過該波峰時，使后缸桿3、4回復(fù)的功能，從而使車輛的俯仰運(yùn)動進(jìn)一步減小對后軸的輸入。
圖11示出了圖1所示的已改成結(jié)合有一“負(fù)荷分配鎖止”配置的懸架系統(tǒng)。
申請人的懸架系統(tǒng)有助于允許有較大的車軸咬合而不至于顯著地影響每個車輪對路面的正常的反作用力，從而使車輛在粗糙路面上具有與在平坦路面上相近的牽引性能。名詞“咬合”是指對角方向配置的車輪在同一方向上的運(yùn)動。此外，當(dāng)無需采用側(cè)傾穩(wěn)定桿的車輛轉(zhuǎn)向時，這些系統(tǒng)可抵抗并從而限制此時產(chǎn)生的車體側(cè)傾運(yùn)動。
已得知在裝有上述懸架系統(tǒng)的車輛中，在極端狀況下，例如當(dāng)車輛高速轉(zhuǎn)向同時緊急制動或迅即加速時，會導(dǎo)致車輛負(fù)荷較輕的車輪完全抬離路面。盡管這并不會必然影響車輛的整體穩(wěn)定性，但車輛的一個車輪的抬起會令人煩亂。
這種負(fù)荷分配鎖止配置包括設(shè)置于至少一個分管路9a、10a、11a、12a上的至少一個“鎖止”閥30a、30b。在圖11所示的配置中，閥30a、30b分別設(shè)置于與負(fù)荷分配裝置13的外腔14、17相連的分管路9a、11a內(nèi)。
當(dāng)閥30a、30b啟動而關(guān)閉分管路內(nèi)流體的流動時，這會用于使懸架系統(tǒng)停止起作用，從而限制或防止懸架系統(tǒng)內(nèi)的咬合。在上面指出的極端的行駛狀況下，這會抑制或使車輪的上抬最小。可通過安裝在車輛上的一傳感器裝置來檢測這些行駛狀況，該傳感器裝置用于啟動閥30a、30b。
所述傳感器裝置可包括一加速度傳感器。作為替代或者附加，這種傳感器裝置可包括一車速傳感器。當(dāng)同時檢測到車輛的橫向與縱向加速度超過可編程的預(yù)設(shè)值時，所述的傳感器裝置可向控制裝置提供一信號，由此使控制裝置啟動鎖止裝置。當(dāng)來自于車速傳感器的信號表明車速超過一預(yù)定值時，該控制裝置可只啟動所述的鎖止裝置。這就可防止在車輛通過粗糙路面時啟動該鎖止裝置。
應(yīng)當(dāng)注意到該傳感器裝置可包括若干不同類型的傳感器，只要控制裝置可根據(jù)所測得的輸入信號對作用于車輛的橫向和縱向加速能作出正確的反應(yīng)即可。例如，該傳感器裝置可選擇地包括車速、轉(zhuǎn)向角、節(jié)氣門位置以及制動踏板位置傳感器。通過在圖9所示的負(fù)荷分配裝置13中采用彈性件20來替代活塞，有可能使在懸架系統(tǒng)中無需采用蓄能式減振器5、6、7、8。本發(fā)明所述的懸架系統(tǒng)的任一實施例大體上都是這種情形。
本發(fā)明所述的負(fù)荷分配裝置在車輛的俯仰方向給懸架提供附加的彈性，而不至于增大車輛側(cè)傾方向的柔性。這對于當(dāng)前輪遭受一速度波峰沖擊或其它障礙時，使前輪與后輪實際上能“消除”其相互影響是有益的，從而使后輪不會因為前輪在上述狀況下的這種運(yùn)動而受到明顯的影響。這就使得車輛的俯仰運(yùn)動不太強(qiáng)而且?guī)磔^柔和的行駛平順性。
權(quán)利要求
1.一車輛懸架系統(tǒng)，具有若干橫向和縱向隔開布置的車輪，用于支撐車體，該懸架系統(tǒng)包括布置于各車輪與車體間的單個的缸桿裝置，每一缸桿裝置包括一缸筒、一活塞以及一缸桿，第一和第二平衡裝置，每一平衡裝置具有兩個腔，通過傳力裝置將這些腔分開，并且所述的傳力裝置可從根據(jù)相應(yīng)的各個腔中的壓力狀況移動，每一平衡裝置的上述傳力裝置可控制地相互連接，用于傳遞力，以在兩傳力裝置間達(dá)到平衡狀態(tài)；每一平衡裝置的兩個腔包括一鄰近于互連裝置(管路)的內(nèi)腔和一相對的外腔；每一平衡裝置的內(nèi)腔分別與車輛一端的缸桿裝置流體連接，而每一平衡裝置的外腔則與車體相對的另一端的缸桿裝置分別流體連接，從而使第一平衡裝置的兩個腔與車體一側(cè)的缸桿裝置流體連接，第二平衡裝置的兩個腔與車體相對的另一側(cè)的缸桿裝置流體連接；在上述傳力裝置之間所采用的所述的互連裝置，用于傳遞所述的力，并且在所述的傳力裝置之間允許有相對運(yùn)動，以在車體之俯仰方向相對于其側(cè)傾方向提供附加的彈力。
2.如權(quán)利要求1所述的懸架系統(tǒng)，其特征在于所述的傳力裝置可控制地相互連接，以通過可壓縮流體來實現(xiàn)這種傳力。
3.如權(quán)利要求1所述的懸架系統(tǒng)，其特征在于所述的傳力裝置可控制地相互連接，以通過一可彈性壓縮裝置來實現(xiàn)這種傳力。
4.如權(quán)利要求1～3之任一項所述的懸架系統(tǒng)，其特征在于它還包括一阻尼裝置，用于阻滯所述傳力裝置的運(yùn)動。
5.如權(quán)利要求1～4之任一項所述的懸架系統(tǒng)，其特征在于所述的傳力裝置可根據(jù)所述的壓力狀況彈性地調(diào)節(jié)所述傳力裝置的位移值。
6.如權(quán)利要求1～4之任一項所述的懸架系統(tǒng)，其特征在于每一個所述的第一和第二平衡裝置都包括由一活塞分隔成兩個所述腔室的主腔，每一所述的活塞構(gòu)成所述的傳力裝置，所述的活塞通過彈性裝置相互連接，由此使活塞間的有效距離可變。
7.一車輛懸架，具有一承載車體，和一對前接地輪以及一對后接地輪，這些車輪連于車體上，用于支承所述的車體，并且每一車輪相對于車體在大體上為垂直的方向可移動，該懸架系統(tǒng)包括聯(lián)接于每一車輪和車體之間的雙作用式缸桿，每一缸桿包括第一和第二充有流體的腔，這些腔的容積可根據(jù)各個車輪與車體間的相對垂直運(yùn)動而變化，每一前輪缸桿通過相應(yīng)的一對流體連接管路與對角方向的相對的后輪相連，上述流體連接管路中的第一管路將前輪缸桿的第一腔與后輪缸桿的第二腔相連，而第二管路則將前輪缸桿的第二腔與后輪缸桿的第一腔相連，因而，每一對管路以及互相連接的前后缸桿構(gòu)成了一相應(yīng)的封閉的管路，由此形成第一和第二封閉的管路，并且在該第一和第二封閉的管路之間設(shè)置有一壓力分配裝置，用于在所述的封閉的管路之間基本上取得壓力平衡，該壓力分配裝置包括兩個初級壓力腔，通過活塞裝置將每一初級壓力腔分成兩個次級壓力腔，所述初級壓力腔中的活塞裝置被可操作地內(nèi)聯(lián)于其中，以傳遞其間的運(yùn)動，并且允許受控制的獨(dú)立的運(yùn)動來改變所述活塞裝置在該初級壓力腔的相對位置，從而在車體俯仰方向相對于其側(cè)傾方向提供附加的彈性。
8.如權(quán)利要求7所述的懸架系統(tǒng)，其特征在于所述的次級腔室包括一鄰近于所述互連裝置的內(nèi)腔和一相對的外腔，該外腔分別與每一所述的封閉管路的第一管路相連，內(nèi)腔則分別與每一所述管路的第二管路相連，一所述初級壓力腔的兩個初級腔室分別與車體一側(cè)的缸桿連接，另一所述初級壓力腔的兩個初級腔室則分別與車體另一側(cè)的缸桿連接。
9.如權(quán)利要求8所述的懸架系統(tǒng)，其特征在于各初級腔室的活塞裝置通過在傳力裝置間可控制其相對移動的方式相互連接，由此可實現(xiàn)前后車輪相對于底盤的不同運(yùn)動。
10.如權(quán)利要求9所述的懸架系統(tǒng)，其特征在于所述的互連裝置是一個彈性件。
11.如權(quán)利要求9所述的懸架系統(tǒng)，其特征在于所述的互連裝置是一可壓縮的氣體裝置。
12.一車輛懸架，具有一承載車體，和一對前接地輪以及一對后接地輪，這些車輪連于車體上，用于支承所述的車體，并且每一車輪相對于車體在大體上為垂直的方向可移動，該懸架系統(tǒng)包括聯(lián)接于每一車輪和車體之間的雙作用式缸桿，每一缸桿包括第一和第二充有流體的腔，這些腔的容積可根據(jù)各個車輪與車體間的相對垂直運(yùn)動而變化，每一前輪缸桿通過相應(yīng)的一對流體連接管路與對角方向的相對的后輪相連，上述流體連接管路中的第一管路將前輪缸桿的第一腔與后輪缸桿的第二腔相連，而第二管路則將前輪缸桿的第二腔與后輪缸桿的第一腔相連，因而，每一對管路以及互相連接的前后缸桿構(gòu)成了一相應(yīng)的封閉的管路，由此形成第一和第二封閉的管路，并且在該第一和第二封閉的管路之間設(shè)置有一壓力分配裝置，用于在所述的封閉的管路之間基本上取得壓力平衡，所述的壓力分配裝置包括兩個封閉的腔室，每一腔室通過一活塞分成一內(nèi)腔和外腔，所述的活塞可在相應(yīng)的各腔室內(nèi)移動，所述內(nèi)腔鄰近于所述的互連裝置，外腔則分別與每一所述的封閉管路的第一管路相連，而內(nèi)腔分別與每一所述管路的第二管路相連，從而使每一所述的封閉腔室之內(nèi)腔與外腔分別與車體一側(cè)的缸桿連接，而另一封閉腔室之內(nèi)腔與外腔則分別與車體另一側(cè)的缸桿相連，由此在使用中，活塞通常會在相應(yīng)的封閉腔室中位于某一位置，使所述的兩個封閉管路中取得壓力平衡，位于兩個活塞之間的所述互連裝置包括從每一活塞上伸出進(jìn)入另一腔內(nèi)的相應(yīng)的剛性件，該剛性件被連于相應(yīng)的控制活塞內(nèi)，所述的控制活塞在所述的另一腔內(nèi)構(gòu)成一位于所述活塞之間的第一控制腔和位于每一控制活塞相對側(cè)的相應(yīng)的第二控制腔，在所述的第一和第二控制腔內(nèi)充有一流體，使活塞居中，以構(gòu)成小腔室，并允許其間有可控制的運(yùn)動，從而分別對車輛的俯仰和側(cè)傾進(jìn)行控制。
13.如權(quán)利要求12所述的懸架系統(tǒng)，其特征在于所述的兩個封閉的腔室并列地設(shè)置，并且每一所述的控制活塞位于相應(yīng)的并列地設(shè)置的腔室中。
14.如權(quán)利要求12或13中所述的懸架系統(tǒng)，其特征在于相鄰端的每一所述的活塞裝置伸入與初級壓力腔室隔離的公共腔內(nèi)，所述的公共腔內(nèi)充有流體，以對每一活塞裝置作用相同的力。
15.如權(quán)利要求14中所述的懸架系統(tǒng)，其特征在于一蓄能式減振器可控制地連于所述的公共腔，以使流體在其間可流動。
16.如權(quán)利要求15中所述的懸架系統(tǒng)，其特征在于所述的可控制的連接是通過一流量可選擇地變化的通道。
17.如權(quán)利要求14、15或16所述的懸架系統(tǒng)，其特征在于每一所述的活塞裝置伸入位于初級腔室之相對于公共腔室的另一側(cè)的一相應(yīng)的第三腔內(nèi)，所述的第三腔與流過其間的流體可控制地相連。
18.如權(quán)利要求17中所述的懸架系統(tǒng)，其特征在于所述的可控制的連接包括在其間的一用于流體流動的蓄能式減振器。
19.如權(quán)利要求18中所述的懸架系統(tǒng)，其特征在于所述的可控制的連接是通過一流量可選擇地變化的通道。
20.如權(quán)利要求17、18或19所述的懸架系統(tǒng)，其特征在于還設(shè)置有可選擇地向所述的第三腔供應(yīng)流體，或者從其中排出流體的裝置。
21.如權(quán)利要求14～20之任一項所述的懸架系統(tǒng)，其特征在于還設(shè)置有可選擇地向所述的公共腔供應(yīng)流體，或者從其中排出流體的裝置。
22.如權(quán)利要求14～21之任一項所述的懸架系統(tǒng)，其特征在于所述的流體為氣體。
23.如權(quán)利要求7～22之任一項所述的懸架系統(tǒng)，其特征在于還設(shè)置有可選擇地使壓力分配裝置與至少所述諸對流體連接管路之一隔離的裝置。
24.如權(quán)利要求7～23之任一項所述的懸架系統(tǒng)，其特征在于每一活塞包括從其相對兩側(cè)伸出的活塞桿部分，其中一個活塞桿部分位于第三腔內(nèi)，另一活塞桿部分則位于公共腔內(nèi)，所述的一個活塞桿部分的直徑不同于所述的另一活塞桿部分的直徑。
25.如權(quán)利要求24中所述的懸架系統(tǒng)，其特征在于所述的一個活塞桿部分的直徑大于所述的另一活塞桿部分的直徑。
全文摘要
一車輛油氣懸架，包括4個雙作用式缸桿(1，2，3，4)，每一缸桿位于在車輛各角部位分隔開的車輪之相應(yīng)的各個車輪之間。第一管路(9，11)將前缸桿(1，2)的主腔(1a，2a)與對角方向的相對的后缸小腔(3b，4b)分別相連，并且，第二管路(10，12)將小腔(1b，2b)分別與對角方向的相對的缸桿(3a，4a)之主腔相連。負(fù)荷分配裝置(13)具有兩個圓形腔(13a，13b)，通過活塞分別將每個腔分成腔室(14，15)和(16，17)。管路(9a，10a，11a，12a)分別將管路(9，10，11，12)連接到腔室(14，16，17，15)?；钊梢粡椥匝b置(20)相連，以提供相對的活塞運(yùn)動，從而獨(dú)立控制車輛的俯仰與側(cè)傾運(yùn)動。
文檔編號B60G21/06GK1146183SQ95192599
公開日1997年3月26日 申請日期1995年2月27日 優(yōu)先權(quán)日1994年2月25日
發(fā)明者C·B·海林格, I·R·湯普森 申請人:動力有限公司