专利名称：带摆振补偿的悬架装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的悬架装置，所述悬架装置用于弹性地以及减振地悬挂质量体，例如载重货车驾驶室。
背景技术：
然而开始所述类型的悬架装置绝非仅被用于例如载重货车、农用车辆或者重型车辆中，以尽可能大程度地使驾驶室在振动与运动方面与车辆底盘隔离。因为在重型车辆中由于巨大的车辆重量以及由于在底盘中未支承在弹簧上的高的质量而不可避免地必须将底盘的弹簧/减振器单元的弹簧刚度和阻尼系数选择得很高， 所以路面不平度或者来自车轴和传动系的振动首先经常还有很大的一部分通过车轴弹簧装置传递到底盘上并且还从那里传递到驾驶室上。为了在人体工程学方面和对驾驶员的工作保护方面使这种冲击和振动到驾驶室上进而到驾驶员工作位置上的传递最小化，已开发出驾驶室悬架装置，在这些悬架装置中驾驶室或者说驾驶舱在使用特有的悬架系统的情况下被支撑在车辆底盘上。由于与车辆相比驾驶室质量小得多，这种用于驾驶室的悬架系统具有比车轴悬架更低的弹簧刚度，因此， 由于这种相对较软的驾驶室悬架系统，能够明显更好地将由路面不平度以及由车辆的传动系或者车轴产生的振动与驾驶员的工作位置相隔离。为了在前序部分中所述的弹性驾驶室悬架装置中对不希望的驾驶室相对于车辆底盘的侧向运动或者摆振(例如在倾斜行驶或者转弯行驶时，以及例如在一侧路面不平的情况下)进行限制，已研发出悬架装置，在这些悬架装置中，在驾驶室和底盘之间设有瓦特连杆装置。在此，所述瓦特连杆装置根据其实施方式用于使驾驶室不能相对于底盘侧向运动，以及用于使驾驶室相对底盘的弹簧压缩运动大致为直线的，即在驾驶室和底盘之间的运动自由度借助于瓦特连杆装置被减小到一个特别是垂直的弹簧压缩运动。例如由DE 10 2005 043 998 Al已知一种这类的悬架装置。该已知的悬架装置根据实施方式包括一个或者多个瓦特连杆，所述连杆用于将例如载重货车的驾驶室相对于底盘的运动自由度减少到仅仅一个垂直运动，以及用于防止驾驶室相对于底盘的相对摆振运动。同时，此外驾驶室和底盘之间沿着竖轴的在驾驶室弹簧行程之内的直线弹簧压缩运动可以不受限制。在该已知的悬架装置中，主要的固定联接装置在驾驶室和底盘之间的摆振运动方面虽然提供如下优点能够防止驾驶室相对于底盘的特别是独立的摆振运动。然而另一方面，这也导致所述驾驶室必然地跟随每个始于底盘的摆振激励。在此，驾驶室的摆振角至少与始于底盘的摆振激励的角大小相同，然而经常由于在驾驶室固定装置和在瓦特连杆中的弹性，驾驶室的摆振角甚至大于始于底盘的摆振激励的角。但在转弯行驶、倾斜行驶时或者在一侧路面不平的情况下，这还会导致所述驾驶室与车辆底盘完全一样地倾斜，或者甚至比所述车辆底盘倾斜得更厉害。然而出于舒适性和安全性原因，值得期望的是在所有的行驶条件下都使驾驶室不能侧向倾斜或者至少减小驾驶室的侧向倾斜。此外，当例如载重货车横向于一个坡面停车时，若能防止或者减少底盘的倾斜位置到驾驶室上的传递，这对驾驶员的舒适性也是非常有益的。
发明内容
在这种背景下，本发明的目的在于，提供一种悬架装置，该悬架装置用于相对于下部结构弹性地悬挂质量体，特别是用于在载重货车中悬挂车辆驾驶室，通过这种悬架装置能够克服所述的现有技术的缺点。特别是，在此，所述悬架装置在下部结构或更确切地说底盘出现摆振激励或者位于倾斜位置的情况下也能够防止或者补偿质量体或更确切地说车辆驾驶室的不希望的摆振运动。该目的通过具有权利要求1所述特征的悬架装置得以解决。优选的实施方式是从属权利要求的内容。依据本发明的悬架装置通过已知的方式首先用于相对于下部结构弹性地悬挂质量体，也就是说例如用于相对于车辆底盘悬挂载重货车的驾驶室。所述悬架装置以同样已知的方式包括设置在质量体和下部结构之间的用于缓冲以及减振的弹簧/减振器装置，并且还包括瓦特连杆装置，所述瓦特连杆装置具有至少一个将质量体和下部结构以可相对运动的方式连接的瓦特连杆。在此，所述至少一个瓦特连杆用于减少质量体相对于下部结构的运动自由度，例如用于沿着下部结构或更确切地说底盘的(垂直)主冲击方向大致直线地对质量体或更确切地说驾驶室进行导向。但依据本发明，所述悬架装置的特征在于，瓦特连杆的铰接点中的至少一个以可相对运动的方式与质量体或者下部结构相连接。在此，瓦特连杆的铰接点与质量体之间的相对位置可借助于至少一个基本线性作用的致动器进行调节。通过依据本发明的瓦特连杆的铰接点与质量体或者下部结构之间的相对位置的可变性，能够通过借助于致动器使瓦特连杆的铰接点相对于其与质量体或者下部结构的连接部移动，而特别主动地阻碍不希望的质量体相对于下部结构的摆振，也就是说例如载重货车驾驶室的不希望的侧向倾斜。换句话说，这意味着通过这种方式能特别是主动地改变质量体和下部结构之间， 也就是说例如在载重货车的驾驶室和底盘之间的摆振角，以便由此例如在出现底盘侧向倾斜的情况下依然保持驾驶室的水平定位，或者至少保持驾驶室的侧向倾斜小于底盘的侧向倾斜。在此，本发明首先与所述致动器如何在结构上进行构造以及如何连接到至少一个瓦特连杆上无关地得以实现，只要致动器的长度变化引起质量体或更确切地说驾驶室相对于下部结构的摆振角变化。然而，根据本发明的一种优选的实施方式，至少一个致动器借助于大致垂直于致动器的作用方向设置的杠杆臂连接到瓦特连杆的至少一个铰接点上。在此，优选的是，所述致动器的作用方向大致垂直于至少一个瓦特连杆的直线导向方向延伸。通过这种方式能够与杠杆臂的长度相关地在致动器所作用的瓦特连杆的铰接点与质量体或更确切地说驾驶室之间产生转矩。因此，借助于该通过致动器施加的转矩可以特别是主动地阻碍驾驶室的不希望的摆振运动。这种实施方式还能够例如在悬架装置的瓦特连杆装置仅包括一个而不包括多个瓦特连杆时，用于摆振稳定。在这里，所述一个瓦特连杆特别地用于防止质量体或更确切地说驾驶室相对于下部结构侧向(平移)运动。在这种情况下，通过杠杆臂被连接的致动器既能用于主动的摆振稳定也能用于沿弹性悬架装置的运动方向的对质量体或更确切地说驾驶室的大概的平行导向。根据本发明的另一种优选的实施方式，所述瓦特连杆装置的至少一个铰接点弹性地与质量体或者与下部结构相连接。在这里，考虑到所述致动器的有效长度变化，至少一个致动器设置在铰接点和质量体或者在铰接点和下部结构之间。换句话说，这意味着，通过致动器使铰接点的弹性连接部(该弹性连接部特别地可以是一种弹性体支承部)变形，由此能够通过致动器的长度改变对在瓦特连杆和质量体之间的铰接点或者在瓦特连杆和下部结构之间的铰接点的位置进行调节。同时，在这种实施方式中，还在致动器出现意外故障的情况下产生悬架装置的应急运行特性。在这种情况下，可通过致动器调节的铰接点的弹性连接部由于其弹性力而自动回复到中间位置，所述瓦特连杆通过所述铰接点与驾驶室或者下部结构连接。根据本发明的另一种优选的实施方式，在瓦特连杆的与致动器连接的铰接点和质量体或者下部结构之间的弹性连接部在至少两个不同的空间方向上具有不同的弹性系数。 由此，能为瓦特连杆的不同的功能或者为质量体或驾驶室的不同的运动方向设定相互无关的不同的弹性系数。因此，例如弹性连接部在垂直方向的弹性系数可以确定瓦特连杆在质量体或更确切地说驾驶室的摆振运动方面的刚度，而弹性连接部与此不同的在水平方向的弹性系数确定瓦特连杆在质量体或更确切地说驾驶室的侧向运动方面的刚度。根据本发明的另一种优选的实施方式，所述悬架装置的特征在于，所述瓦特连杆装置包括两个瓦特连杆。在此，所述至少两个瓦特连杆的直线导向方向相互一致，所述瓦特连杆被设置为沿共同的直线导向方向相互间隔，并且所述瓦特连杆的运动平面相互平行延伸。这种包括至少两个间隔的瓦特连杆的实施方式具有以下优点除了对质量体的直线导向(已能通过单个瓦特连杆实现)以外，首先还能够在没有其他的辅助装置的情况下极为有效地抑制质量体或更确切地说驾驶室相对于底盘的摆振运动。这与下述情况有关， 即间隔设置的在下部结构和质量体之间的瓦特连杆不仅能够传递或者导出横向力(如同单个瓦特连杆)，而且由于起杠杆臂作用的瓦特连杆之间的间距还能够传递或者导出转矩， 特别是摆振力矩。在此背景下，此外根据本发明的另一种特别优选的实施方式还规定，被分配给两个瓦特连杆的横推杆的外部铰接点分别成对地位于两个瓦特连杆共同的摆动轴线上。此外，在这里，不同瓦特连杆的横推杆分别成对地例如以V形组合杆的形式被构造为单件式的。由此两个瓦特连杆的横推杆的外部铰接点总共仅分占两个铰接轴线，而无需像在两个分开的瓦特连杆中一样需要四个铰接轴线。因此在这种实施方式中，两个共同铰接的横推杆分别构成一个近似三角导杆的V 形部件，此外，该实施方式通过大大地减少所需部件的数量，特别是所需要的铰接连接件的数量而实现特别是在结构上的简化。因为现在不再如同在具有被分开支承的横推杆的两个瓦特连杆中需要四个摆动支承部，而是仅需要两个摆动支承部用于连接两个瓦特连杆的所有四个横推杆的外部铰接点。因此，通过这种方式减少了元件还由此节约了成本。此外，通过这种方式瓦特连杆装置构造得特别紧凑且节省结构空间，并且在结构上仅需要两个而不是四个在框架侧的连接点。因为，在这种布置中，由两个瓦特导杆产生的作用在框架侧的连接点上的力由于矢量相加而部分相互抵消，所以可以将框架侧的连接部设计得比具有分开铰接的横推杆的两个瓦特连杆更轻且因此成本更低。此外，在使用弹性体支承部的情况下对于弹性体支承部可以使用减小的刚度，这保证了更好的隔音。最后通过这种方式能够将两个瓦特连杆的全部横推杆毫无问题地设置在一个并且是相同的运动平面内，这再一次节省了结构空间。根据本发明的另一种的实施方式，由至少两个瓦特连杆组成的瓦特连杆装置的两个不同的铰接点借助于两个致动器可相对运动地与质量体或者与下部结构相连接。通过应用两个作用在瓦特连杆装置的不同铰接点上的致动器，由于由此构成的两个致动器的串联和控制行程的叠加而特别地产生更大的调节范围，而不用为此必须设计更长的致动器或者更大的调节行程。此外，通过这种方式，还能实现对围绕位于驾驶室的中间平面中的纵向轴线的摆振运动的对称补偿。此外，本发明的一种替代的实施方式规定，至少一个致动器在瓦特连杆装置上的铰接点与所述瓦特连杆装置的瓦特导杆的旋转点相连接。在此同时，至少一个致动器的作用方向大致垂直于瓦特连杆装置的直线导向方向延伸。在这种实施方式中，首先产生一种特别节约空间的布置并且同时产生一种特别好的致动器的杠杆效应，并且对于致动器获得与所述杠杆效应相关的相对较低的力和相应节省空间的尺寸设计。这与在瓦特连杆装置的两个瓦特导杆之间的明显的间距有关，所述间距在这种实施方式中构成用于由致动器产生的转矩的杠杆臂，所述转矩与外部摆振力矩正相反。此外，相对于致动器成对地作用在横推杆的支承点上的实施方式，在这种实施方式中，由于所述致动器直接作用在瓦特连杆装置的瓦特导杆中的一个上(因此依照其作用方向，作用在所述瓦特连杆装置的中央)而产生如下优点由致动器控制的摆振角的改变通过这种方式直接围绕同样位于瓦特连杆装置中央的另一个瓦特导杆的旋转点进行。由此，如前面的实施方式中所要求的对第二个致动器的需求也变得多余，只要在那里所希望的摆振角的改变也围绕质量体或更确切地说驾驶室的中央轴线进行。借助于致动器的作用方向大致垂直于瓦特连杆装置的直线导向方向的布置，还产生在一方面对瓦特连杆的直线导向(例如载重货车驾驶室的垂直导向)与通过在这种情况下大致沿水平方向作用的致动器对驾驶室的摆振运动的影响之间的最优的隔离。在此背景下，根据本发明的另一种实施方式规定，仅有一个致动器，其中，致动器在瓦特连杆装置上的铰接点与该瓦特连杆装置的与质量体间距较大的瓦特导杆的旋转点相连接。通过这种方式，使质量体或更确切地说驾驶室的重心与由两个瓦特导杆中的另一个的旋转点构成的转动中心之间的间距最小化，由此，在通过致动器改变摆振角的情况下， 使特别是在驾驶室中不希望的向旁边的运动最小化。根据本发明的另一种实施方式规定，为致动器并联一个弹簧元件。弹簧元件将出现故障的致动器保持在其中间位置，并且在意外地偏移(摆振运动)时又将其复位到那里， 通过这种方式在致动器出现意外故障时还保持摆振支撑部的残余刚度或者说剩余刚度。只要致动器能够施加对于摆振稳定所需的力，则本发明可以与致动器的类型以及所述致动器如何在结构上构造无关地得以实现。在此背景下，根据本发明的另一种实施方式规定，所述致动器被构造为被动致动器、半主动致动器或者主动致动器。在此，可以将被动致动器例如以最简单的形式置换为弹簧元件，半主动致动器可以例如由液压减振器或者由气压弹簧构成，而主动致动器例如是液压、气动或者电的线性致动器。在此背景下，通过本发明的这种实施方式，例如还可能的是，简单地通过对致动器以及在需要的情况下对相应的控制装置进行更换，而将依据本发明的悬架装置在事后从仅仅被动的系统更新为半主动或者主动系统。
下面借助于仅仅示出实施例的附图对本发明进行详细阐述。其中图1以示意图示出了依据本发明的具有瓦特连杆和致动器的悬架装置的一种实施方式；图2以等轴图示出了依据本发明的悬架装置的一种实施方式的安装示例；图3以与图1相对应的视图和视角示出了依据本发明的悬架装置的一种实施方式，该悬架装置具有两个致动器；图4以放大的局部视图示出了在根据图3的悬架装置中其中一个致动器的连接部；图5以与图1和图3相应的视图和视角示出了依据本发明的悬架装置的一种实施方式，致动器作用在瓦特导杆上；以及图6以放大的局部视图示出了在依据图5的悬架装置中的致动器在瓦特导杆上的连接部。
具体实施例方式图1以示意图示出了依据本发明的悬架装置1的一种实施方式。所述悬架装置1 用于在驾驶室的后端的区域中相对于在图1中示意性示出的载重货车的底盘2对(未示出的)载重货车驾驶室进行支撑。为了容纳和支撑所述驾驶室，依据图1的悬架装置1设有两个容纳点3。此外在图1中可见，设置在驾驶室和底盘2之间的悬架装置1除了两个弹簧/减振器装置4、5外还包括瓦特连杆，所述瓦特连杆具有五个以字母A、B、C、D、E表示的接头。 在示出的实施方式中，接头A到E中的A和E与底盘固定连接，而C与驾驶室固定连接，更具体地说是与悬架装置1的上部横桥6连接。在此，瓦特连杆的铰接点A至E通过由两个横推杆7、8和中央的瓦特导杆9组成的装置相互连接。由于依据图1的瓦特连杆A、B、C、D、E的特别的且本身已知的运动学特性，在此， 驾驶室或者更具体地说与驾驶室相连接的悬架装置1的上部横桥6相对于底盘2的侧面的横向运动H分别通过瓦特连杆的接头C、A和E被吸收，并且由此防止该横向运动。而驾驶室与底盘2之间的垂直运动V由于相应瓦特导杆9的自由的垂直运动性完全不受阻碍，并且仅通过弹簧/减振器装置4、5被吸收或者支撑。因此，出现的静态横向力或者动态横向力直接通过横推杆7和8、通过瓦特导杆9 以及通过接头A至E在驾驶室和底盘2之间传递并且被导出，从而，无论如何在瓦特连杆的区域中，在本实施方式中也就是在驾驶室的后部区域中，除了瓦特导杆之外不需要其他的对驾驶室的侧面导向装置或者支撑装置。这与下面情况有关由于瓦特导杆9通过两个被分配给瓦特导杆9的横推杆7和 8被导向(对此横推杆7和8必须具有相同的长度并且它们的外部铰接点A和E必须具有与瓦特导杆9的垂直尺寸相当的垂直间距10)，瓦特导杆9的中央旋转点C不会离开该导杆的通过虚线双箭头V在图1中示出的垂直运动轨迹。由此，上部横桥6或者说驾驶室和底盘2因此首先总是被保持在所示出的相互上下重叠的中央位置。因此，由于瓦特连杆A、B、 C、D、E而不会出现驾驶室相对于底盘2的相对横向运动。在图1中还可以看到致动器11，所述致动器通过杠杆臂12与驾驶室也就是与悬架装置1的横桥6相连接，因此还与瓦特连杆的中央瓦特导杆9的铰接点C相连接，其中，所述致动器11的(在此水平的)作用方向垂直于瓦特连杆的直线导向方向V延伸。在这种实施方式中，由于这种布置，所述致动器11实现了双重功能。一方面通过在F、G处连接的致动器11与瓦特连杆的悬挂点A、C 一起形成一个近似的平行四边形，因此产生一个沿垂直的运动方向V对悬架装置1的与驾驶室相连接的上部横桥6的已接近的平行导向。通过这种方式已接近达到了上部横桥6或者说驾驶室相对于不希望的围绕车辆纵向轴线C的摆振运动W的摆振稳定。另一方面，在通过适当的传感器和控制电路检验到不希望的摆振运动W时主动地改变致动器11的长度，使得阻碍摆振运动W或者对摆振运动W进行补偿，通过这种方法这样设置的致动器11还能用于主动地稳定或补偿不希望的摆振运动W。通过这种方式还实现了对驾驶室的稳定摆振角的主动影响。由此，所述驾驶室例如在载重货车横向于坡面停放时逆着坡度方向主动地围绕车辆纵向轴线C倾斜一个一定的角度量W，以为驾驶员改善舒适性。图2以等轴图示出了针对依据本发明的悬架装置1的一种可能的安装情况。首先可以看到依据本发明的悬架装置1的一种实施方式，所述悬架装置如依据图1的实施方式被设置在载重货车的(未示出的)驾驶室的后端区域中，并且借助于相应的配件2与载重货车的底盘相连接。在此，驾驶室在底盘上的前部连接以本身已知的方式通过被加以弹簧的复式万向节13实现，该复式万向节具有另外两个用于驾驶室的支承点3。所述悬架装置1本身在图 2示出的实施方式中是由两个瓦特连杆构成的组合件，因此大致与依据图5的实施方式相对应。因此，依据图2的悬架装置1通过其两个联接的瓦特连杆用于，使在驾驶室的后部，特别是驾驶室的被软悬挂的区域中可以仅发生垂直弹簧压缩运动V;并且还附加地防止出现不希望的驾驶室的围绕纵向轴线C的摆振运动W。图3以与图1相应的视图示出了依据本发明的悬架装置的另一种实施方式，在这种实施方式中，首先有两个瓦特连杆A、B、C、D、E，其中，所述两个瓦特连杆A、B、C、D、E在此垂直地上下设置。在这里，被分配给两个瓦特连杆A、B、C、D、E的横推杆7、8的、分别成对地位于两个瓦特连杆共有的各一个摆动轴线上的外部铰接点A、E在A和E处设置在悬架装置1的下部横桥14上。此外，不同的瓦特连杆A、B、C、D、E的两个横推杆7、8分别成对地以各一个组合杆15和16的形式被构造为单件式的构件。
在这种实施方式中，共同在A、E处铰接的横推杆因此分别在此构成类似三角导杆 15、16的V形部件，这种实施方式相对于具有两个分开的瓦特连杆的悬架装置由于省去了一些在那里所需要的支承点而带来了特别显著的结构上的简化。在这种实施方式中，在弹簧压缩运动时出现的在单件式组合杆15、16中的微小的运动学上的张紧能通过V形组合杆 15、16的轻微弹性变形毫无问题地吸收。具有两个垂直间隔设置的瓦特连杆的瓦特连杆装置相对于仅具有一个瓦特连杆 (参见例如图1)的实施方式特别地具有以下优点不仅能够实现上部横桥6 (或者说驾驶室)相对于底盘2沿着垂直线V的直线导向，而且通过这种方式还能够直接地实现相对于转动运动，也就是说相对于不希望的摆振运动W的稳定。已证实的是，两个根据图3的具有相互间垂直间距17的设置在底盘2和驾驶室3 之间的两个瓦特连杆A、B、C、D、E不仅如在单个的瓦特连杆中(参见例如在根据图1的实施方式中)能够沿着水平方向H传递横向力。而且通过这种方式由于起杠杆臂作用的在两个瓦特连杆之间的垂直间距17还能够传递围绕车辆的纵向轴线作用的转矩，所述转矩即图1 至图3中的摆振力矩W。换句话说，这意味着在图3所示出的实施例中，驾驶室首先仍仅能够执行(所希望的)沿着虚线V相对于底盘2的垂直补偿运动，但由于所示出的复式瓦特连杆装置而首先阻碍驾驶室相对于底盘2的侧向相对运动H以及转动W。然而如开始所描述的这还导致，底盘2和驾驶室在摆振转矩以及摆振运动W方面在很大程度上刚性地相互耦合，从而在底盘2处于可能的倾斜位置时该可能不希望的倾斜位置也传递到上部横桥6上，因此传递到驾驶室上。这不仅适用于动态情况，也就说例如在行驶期间，并且还适用于静态情况，例如在车辆横向于斜坡停止时。但依据图3的实施方式与依据图1的实施方式不同的是，在依据图3的实施方式中，并非只有一个致动器，而是有两个致动器11，所述两个致动器分别作用在悬架装置的弹性体接头A和E上。在图4中再次放大地示出了相应的致动器11作用在弹性体接头A或E 上。所述致动器11因此在各两个端部上以铰接的方式连接到悬架装置1上，其中，每个致动器11的依据附图在下部的端部与悬架装置1的下部横桥14连接，而每个致动器11的上部端部被联接到相应组合杆15、16的弹性体接头A或者E的总是与被分配给组合杆15、16 的接头连接的部分上(在此，联接到外部的活节连接器18上)。由于通过这种方式实现的两个V形组合杆15、16的弹性铰接点A和E的以致动方式的可调整性，因此，在依据图3的实施方式中能实现在底盘2处于倾斜位置时所述驾驶室还保持其水平位置。因为在感应到底盘2的倾斜位置的情况下，借助于两个致动器11的相应的控制以及与该控制相关的整个瓦特连杆装置的转动能确保两个瓦特连杆B-C-D的中央铰接点C相对彼此移动，使得悬架装置1的上部横桥6，进而驾驶室也保持在水平位置。此外，在依据图3和图4的实施方式中，所述弹性体支承部A和E还具有两种不同的弹性系数，两个瓦特连杆的两个V形组合杆15、16通过所述弹性体支承部A和E与下部横桥14连接。沿着水平线H的第一弹性系数用于使驾驶室在水平振动方面与车辆底盘隔离，而两个弹性体支承部A和E的与所述第一弹性系数在很大程度上无关的沿垂直线V的第二弹性系数确保，有足够的运动路径供致动器11用来调节驾驶室的水平的位置。同时，在所述致动器11或者其控制意外故障的情况下，所述弹性体支承部A和E的沿垂直线V的弹性系数在残余弹簧刚度意义上讲还起应急运行作用。因此，在这种情况下不会出现不可控的驾驶室倾斜状态或者摆振支撑的完全失效，而是借助于弹性体支承部 A和E的剩余的垂直的复位力使上部横桥6进而因此使车辆驾驶室平行于底盘而保持稳定。图5示出了依据本发明的悬架装置1的另一种实施方式，所述悬架装置具有两个瓦特连杆A、B、C、D、E。依据图5的悬架装置1与前面的依据图3的类似构造的悬架装置的区别特别在于，仅设有一个致动器11，此外区别还在于所述致动器11的布置和定位。与依据图3的悬架装置相同的是，依据图5的悬架装置首先包括由两个瓦特连杆 A、B、C、D、E组成的装置，其中，两个瓦特连杆A、B、C、D、E的横推杆7、8又分别以V形组合杆15、16的形式成对地被构造为单件式。与依据图3的悬架装置不同的是，在这里仅设有一个致动器11，此外，所述致动器并没有作用在V形组合杆15、16的悬挂点A和E之一上，而是直接被分配给两个瓦特导杆9 中的一个。换句话说，这意味着，在这种实施方式中，两个瓦特导杆9的旋转点C首先相对于悬架装置1的下部横桥14始终保持垂直地上下重叠地定位，因此，直接跟随底盘2的可能的摆振运动W。在本发明的这种实施方式中，通过下列方式实现对摆振运动W的减振或主动补偿，即借助于致动器11使悬架装置1的上部横桥6相对于两个瓦特导杆之一的旋转点偏转。在示出的依据图5的实施方式中，通过将所述致动器11分配给两个瓦特导杆9中的下部瓦特导杆并且与所述下部瓦特导杆相连接，由此实现所述偏转或者说摆振补偿，两个瓦特导杆的上部瓦特导杆的旋转点C作为转动中心。这是有利的，首先因为特别是相对于依据图3的实施方式仅需要一个唯一的致动器11，用于使上部横桥6或者说驾驶室围绕位于其对称平面中的中间轴线C转动。此外， 通过这种方式，所述旋转点C能够尽可能地移动靠近驾驶室的重心，所述上部横桥6或者说驾驶室在这种实施方式中围绕所述旋转点C旋转。由此，使由摆振补偿引起的驾驶室的重心的侧向运动最小化。然而如果由于结构原因产生与此相应的必要性，则也可以将上部横桥6的旋转点C设置在两个瓦特导杆9中的下部瓦特导杆上并且将所述致动器11分配给上部瓦特导杆。此外，在依据图5的实施方式中不再必要的是，特意规定在下部横桥14上的组合杆15、16的连接点A、E具有相对较高的弹性，以确保对于在依据图3的实施方式中的摆振补偿所需要的所述组合杆15、16在垂直方向V上的运动自由度。更确地说，依据图5和图6的实施方式使得所述组合杆15、16与下部横桥14在其连接点A、E上的连接部无论如何相对于垂直连接部也能够被设计得具有很大的刚性。由此，改善了借助于致动器11相对于不希望的摆振运动W的控制可能性，因为通过这种方式使由于瓦特连杆-连接部特别是在垂直连接部中在铰接点A和E处的弹性产生的次级振动效应最小化或者被消除。由此还提高了弹性体支承部A和E的鲁棒性和使用寿命，组合杆 15、16通过所述弹性体支承部A和E与下部横桥14连接。然而与此不相关的是，通过V形组合杆15、16的弹性体支承部A和E在其与下部横桥14的连接点上获得相应的沿水平方向H的挠性或者说弹性系数，由此悬架装置1的侧面导向部的刚度依然能根据希望或者说以可变的方式进行调节，而弹性体支承部A和E的沿垂直方向V的与此无关的弹性系数依然可以被选择为不可改变地硬。同样地通过选择适合的在水平方向H和垂直方向V上具有相应的以及必要时不同的弹性系数的弹性体支承部 A和E，也能根据安装情况和客户要求相应地对摆振特性和侧向的挠性特性进行调整。为了在依据图5的实施方式中也获得所希望的摆振支承部的应急运行性能或者残余刚度，类似于在依据图1的实施例中也有的，为致动器11并联一个弹簧元件19。这特别地由依据图6的放大的局部视图也可以看出。所述弹簧元件19用于在意外故障的情况下将所述致动器11从各个位置导回到其中间位置，由此，在上部横桥6和下部横桥14之间或者在驾驶室和底盘2之间的也许已调整过的相对摆振角W又相应地被调整到或者减小到零。在依据图5的实施例中，与依据图1的实施例不同的是，在此不需要对所述致动器 11再进行调整，以确保驾驶室的平行压缩。而在依据图5的实施例中，仅仅当确实要改变驾驶室和底盘2之间的相对摆振角W时，致动器11的主动控制才是必要的。由于长的有效杠杆臂17，此外还产生一种有利的力转换，具有在致动器横截面方面相应紧凑且节约的设计可能性，所述致动器11以所述杠杆臂17作用在上部横桥6上。此外，在这种实施方式中所述致动器11被设置为得到特别好的保护，并且相对于不具有主动摆振稳定的实施方式不需要大量的附加的结构空间。通过在致动器11的位置上或者仅设置一个弹簧元件(被动系统)，通过设置减震器或者气压弹簧(半主动系统)，或者通过设置如上所述的被主动控制的例如液压的致动器11 (主动摆振补偿)，特别地根据图5的实施方式可以在任何时候以及事后在被动系统、 半主动系统或者具有主动摆振补偿的系统之间变换。因此，结果清楚的是，通过本发明实现了一种用于弹性悬挂质量体，例如载重货车驾驶室的悬架装置，通过所述悬架装置，驾驶室的所希望的特别是垂直的运动自由度能在结构上节省空间地且在工作时可靠地得以确定。同时，在下部结构或者说底盘的摆振激励的情况下也能主动地通过致动器防止质量体或者说车辆驾驶室的不希望的摆振运动或者倾斜位置。因此特别是在载重货车-驾驶室系统中使用本发明时，本发明实现了一种在结构上简单的主动的摆振抑制用于改善驾驶员的舒适性。附图标记列表
1悬架装置
2下部结构、车辆底盘
3驾驶室-支承点
4、5弹簧/减振器装置
6上部横桥
7、8瓦特连杆-横推杆
9瓦特导杆
10间距
11致动器
12杠杆臂
13复式万向节
14下部横桥
15,16
17
18
19
A至G
H
V
W 组合杆间距、杠杆臂活节连接器弹簧元件接头、铰接点水平运动方向垂直运动方向
摆振运动、摆振转矩、摆振角
权利要求
1.一种悬架装置(1)，所述悬架装置用于相对于下部结构(2)特别是相对于车辆底盘弹性地悬挂质量体特别是载重货车的驾驶室，所述悬架装置(1)具有设置在质量体和下部结构(2)之间的用于缓冲和减振的弹簧/减振器装置G、5)，其中，所述悬架装置(1)包括瓦特连杆装置，所述瓦特连杆装置具有至少一个将质量体和下部结构O)以能相对运动的方式连接的瓦特连杆(A、B、C、D、E)，用于减少质量体相对于下部结构O)的运动自由度，其特征在于，所述至少一个瓦特连杆(A、B、C、D、E)的铰接点(A、B、C、D、E、G)中的至少一个以能相对运动的方式与质量体或者下部结构(2)相连接，其中，能够借助于至少一个基本线性作用的致动器(11)对铰接点与质量体或者下部结构( 之间的相对位置进行调节。
2.按照权利要求1所述的悬架装置， 其特征在于，所述致动器(11)借助于大致垂直于致动器的作用方向设置的杠杆臂(12)连接到瓦特连杆的至少一个铰接点(A、B、C、D、E、G)上。
3.按照权利要求1或2所述的悬架装置， 其特征在于，所述至少一个致动器(11)的作用方向大致垂直于所述至少一个瓦特连杆(A、B、C、D、 Ε)的直线导向方向(V)延伸。
4.按照权利要求1至3中任意一项所述的悬架装置， 其特征在于，所述至少一个瓦特连杆(A、B、C、D、E)的至少一个铰接点(A、E)弹性地与质量体或者下部结构(2)相连接，其中，所述至少一个致动器(11)设置在所述至少一个铰接点(A、E) 和质量体或下部结构(2)之间。
5.按照权利要求4所述的悬架装置， 其特征在于，在与所述致动器(11)相连接的瓦特连杆(A、B、C、D、E)和质量体或下部结构( 之间的弹性连接部在至少两个不同的空间方向(H、V)上具有不同的弹性系数。
6.按照权利要求1至5中任意一项所述的悬架装置， 其特征在于，所述瓦特连杆装置包括两个瓦特连杆(A、B、C、D、E)，其中，至少两个瓦特连杆(A、B、C、 D、E)的直线导向方向(V)相互一致，其中，所述瓦特连杆(A、B、C、D、E)被设置为沿共同的直线导向方向(V)相互间隔，所述至少两个瓦特连杆(A、B、C、D、E)的运动平面相互平行延伸。
7.按照权利要求6所述的悬架装置， 其特征在于，被分配给所述两个瓦特连杆(A、B、C、D、E)的横推杆(7、8)的外部铰接点(A、E)分别成对地位于所述两个瓦特连杆(A、B、C、D、E)共同的摆动轴线(A、E)上，并且分别成对地以 V形组合杆(15、16)的形式被构造为单件式。
8.按照权利要求6或7所述的悬架装置， 其特征在于，所述瓦特连杆装置(A、B、C、D、E)的两个铰接点(A、E)借助于两个致动器(11)以能相对运动的方式与质量体或者下部结构(2)连接。
9.按照权利要求6或7所述的悬架装置，其特征在于，所述至少一个致动器(11)在所述瓦特连杆装置(A、B、C、D、E)上的铰接点(C)与所述瓦特连杆装置(A、B、C、D、E)的瓦特导杆(9)之一的旋转点(C)相连接，其中，所述至少一个致动器(11)的作用方向(H)大致垂直于所述瓦特连杆装置(A、B、C、D、E)的直线导向方向(V)延伸。
10.按照权利要求9所述的悬架装置，其特征在于，设有刚好一个致动器(11)，其中，所述致动器(11)在瓦特连杆装置(A、B、C、D、E)上的铰接点(C)与所述瓦特连杆装置(A、B、C、D、E)的与质量体间距较大的那个瓦特导杆(9) 的旋转点(C)相连接。
11.按照权利要求1至10中任意一项所述的悬架装置，其特征在于，所述致动器(11)并联有弹簧元件(19)。
12.按照权利要求1至11中任意一项所述的悬架装置，其特征在于，所述至少一个致动器(11)为被动、半主动或者主动致动器。
全文摘要
本发明涉及一种悬架装置(1)，所述悬架装置用于相对于下部结构(2)弹性地悬挂质量体，例如相对于车辆底盘(2)弹性地悬挂载重货车的驾驶室。所述悬架装置(1)具有设置在质量体和下部结构(2)之间的用于缓冲以及减振的弹簧/减振器装置(4、5)，还包括具有至少一个瓦特连杆的(A、B、C、D、E)的瓦特连杆装置。依据本发明，所述悬架装置(1)的特征在于，瓦特连杆(A、B、C、D、E)的铰接点(A、B、C、D、E、G)中的至少一个以可相对运动的方式与质量体或者下部结构(2)相连接。在此，能够借助于至少一个基本线性作用的致动器(11)对铰接点与质量体或者下部结构(2)之间的相对位置进行调节。所述依据本发明的悬架装置是鲁棒的，并且适用于确定例如载重货车驾驶室的垂直运动自由度，以及适用于衰减或者防止所述驾驶室的不希望的运动。同时，在来自下部结构或者说底盘的摆振激励的情况下或者在驾驶室的处于倾斜位置的情况下能主动地通过致动器调整或阻碍不希望的摆振运动。
文档编号B62D33/06GK102256866SQ200980151319
公开日2011年11月23日 申请日期2009年12月17日 优先权日2008年12月19日
发明者F·朗霍斯特, J·艾斯曼, K·拉曼, K·洛伦茨, M·夸因格, M·布尔 申请人:Zf腓特烈斯哈芬股份公司