具有集成在波紋管中的高度水平測(cè)量裝置的空氣彈簧的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的空氣彈簧，具有蓋、底部元件并且具有壓力密封地夾緊在蓋與底部元件之間的柔性波紋管以及具有至少部分地集成到波紋管中的水平測(cè)量裝置，用于檢測(cè)空氣彈簧的高度水平。
【背景技術(shù)】
[0002]為了在具有空氣彈簧裝置和空氣彈簧的車輛中在不同負(fù)荷狀態(tài)時(shí)保證車身相同的設(shè)定高度水平，存在車身的高度水平調(diào)整裝置。為此，需要了解車身的實(shí)際高度水平或設(shè)置在車身與車橋之間的空氣彈簧的高度水平，其中，由于相對(duì)于外部條件的一定程度的不敏感性和裝配友好性由現(xiàn)有技術(shù)已知集成到空氣波紋管中的水平測(cè)量裝置。
[0003]DE 10 2008 028 916 B4建議了一種用于檢測(cè)波紋管水平的設(shè)備，在該設(shè)備中在空氣波紋管內(nèi)部設(shè)置有一傳感裝置(Taster)，該傳感裝置探索在空氣波紋管上在外部構(gòu)成的空氣波紋管壓折的位置并且調(diào)制一與位置有關(guān)的信號(hào)。在此缺陷是，壓折的形成不是必然隨著彈簧壓縮而表現(xiàn)為線性的，并且，由于在外部探索壓折可能產(chǎn)生在空氣波紋管上的密封問題。
[0004]按照DE 100 17 562 C1建議一種集成到空氣波紋管中的高度傳感器，該傳感器具有長(zhǎng)度可變的繞組和線圈。在線圈上施加交流電壓，這由于由此在繞組中產(chǎn)生的磁場(chǎng)同樣導(dǎo)致感應(yīng)的電壓，該電壓在評(píng)估單元中評(píng)估，形成蓋與活塞距離的測(cè)量值。
[0005]在DE 10 2008 028 917 B4中建議一種用于在彈簧壓縮期間檢測(cè)在空氣彈簧中動(dòng)態(tài)壓力變化的裝置，其中根據(jù)靜態(tài)壓力和根據(jù)動(dòng)態(tài)壓力變化確定高度水平。
[0006]按照DE 40 35 784 A1在空氣彈簧的空氣彈簧波紋管壁中建議線圈形的導(dǎo)電的導(dǎo)體帶。在此，在彈簧壓縮時(shí)電子地評(píng)估這個(gè)線圈形導(dǎo)體帶的電感變化并由此確定彈簧壓縮。
[0007]但是上述方案相對(duì)于基本條件一一例如劇烈的交變溫度、含油和顆粒的環(huán)境、壓力波動(dòng)、窄的安裝空間、重復(fù)性等一一而言具有缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明的目的是，提供一種空氣彈簧，其具有至少部分被集成到波紋管中的高度水平測(cè)量裝置，使得能以盡可能簡(jiǎn)單且可靠的方式實(shí)現(xiàn)高度水平的準(zhǔn)確測(cè)量。
[0009]該目的按照本發(fā)明通過權(quán)利要求1的特征實(shí)現(xiàn)。
[0010]按照本發(fā)明，所述高度水平測(cè)量裝置具有如下部件:
[0011]-至少一個(gè)集成到波紋管中的角度傳感器，該角度傳感器與蓋或者與底部元件至少抗扭轉(zhuǎn)地連接，該角度傳感器具有能相對(duì)于基體轉(zhuǎn)動(dòng)的元件，
[0012]-機(jī)械耦合器，該機(jī)械耦合器一方面與角度傳感器的能轉(zhuǎn)動(dòng)的元件連接并且另一方面與蓋或與底部元件連接，使得隨著空氣彈簧的高度水平的變化，該機(jī)械耦合器的至少一個(gè)元件的角度也改變，并且，所述角度傳感器產(chǎn)生與所述元件的角度變化相關(guān)的角度信號(hào)，
[0013]-評(píng)估裝置，通過該評(píng)估裝置使來自角度傳感器的角度信號(hào)對(duì)應(yīng)于空氣彈簧的高度水平。
[0014]換言之，在蓋與底部元件之間的豎直水平位置的變化，通過在轉(zhuǎn)角傳感器與蓋或者說底部元件之間的機(jī)械耦合器的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成角度傳感器的能轉(zhuǎn)動(dòng)的元件的角度位置的變化，由此使能轉(zhuǎn)動(dòng)的元件所占據(jù)的角位分別形成用于空氣彈簧的彈簧伸展或壓縮或者說長(zhǎng)度變化的參量。
[0015]因此，角度傳感器與蓋或與底部元件的至少抗扭轉(zhuǎn)的連接具有其相對(duì)于轉(zhuǎn)角傳感器的能轉(zhuǎn)動(dòng)元件的旋轉(zhuǎn)軸線而言的抗扭強(qiáng)度。
[0016]這種通過在轉(zhuǎn)角傳感器與蓋或底部元件之間的機(jī)械耦合器進(jìn)行的高度水平確定是可靠的，它例如相對(duì)于溫度變化是相對(duì)不敏感的。也得到相對(duì)于含有油或顆粒的環(huán)境的一定程度的不敏感性。但是重要的是，每個(gè)求取到的角度傳感器的能轉(zhuǎn)動(dòng)元件的旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)角度可對(duì)應(yīng)于一個(gè)明確的空氣彈簧高度水平。
[0017]在本發(fā)明的意義上，術(shù)語“高度水平”理解為蓋與空氣彈簧底部元件的相對(duì)置表面(例如活塞的活塞面)的距離，或者也理解為在空氣彈簧豎直中心軸線的方向上看空氣彈簧的長(zhǎng)度，或者也可理解為車輛車橋與車身的距離，取決于，上述哪個(gè)參數(shù)適用于進(jìn)一步的應(yīng)用，例如在水平調(diào)節(jié)算法的范圍內(nèi)。
[0018]在此，所述評(píng)估裝置可設(shè)置在空氣彈簧內(nèi)部或波紋管內(nèi)部或者波紋管外部。
[0019]通過在從屬權(quán)利要求中限定的措施實(shí)現(xiàn)在權(quán)利要求1中給出的本發(fā)明的有利的進(jìn)一步方案和改進(jìn)方案。
[0020]按照一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述機(jī)械耦合器包含至少如下元件:所述元件以其一端部在底部元件上或蓋上的導(dǎo)向體中可移動(dòng)地導(dǎo)引并且以其另一端部與角度傳感器的轉(zhuǎn)動(dòng)元件連接，使得隨著空氣彈簧的高度水平改變，所述元件的一端部沿著導(dǎo)向體運(yùn)動(dòng)，而所述元件的另一端部操縱角度傳感器的轉(zhuǎn)動(dòng)元件。在此，所述導(dǎo)向體可以是設(shè)置在一個(gè)垂直于空氣彈簧中心軸線的平面中的、線性的縱向?qū)蝮w。
[0021]這個(gè)實(shí)施方式在其可靠性方面是有利的，因?yàn)榭芍煌ㄟ^唯一的桿狀元件以非常簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)，尤其當(dāng)導(dǎo)向體是滑動(dòng)導(dǎo)向時(shí)。
[0022]按照另一實(shí)施方式，所述機(jī)械耦合器包含剪刀式機(jī)構(gòu)，該剪刀式機(jī)構(gòu)具有至少兩個(gè)相互鉸接的剪刀元件，其中，第一剪刀元件的一端部與角度傳感器的轉(zhuǎn)動(dòng)元件連接，并且，第二剪刀元件的一端部通過鉸接部鉸接在底部元件或蓋上，使得在空氣彈簧的高度水平改變時(shí)，剪刀式機(jī)構(gòu)在空氣彈簧的中心軸線方向上看延長(zhǎng)或縮短，并且，第二剪刀元件圍繞鉸接部旋轉(zhuǎn)，第一剪刀元件操縱角度傳感器的轉(zhuǎn)動(dòng)元件。在此，所述剪刀式機(jī)構(gòu)可包含自身交叉的和/或自身不交叉的剪刀元件。
[0023]按照另一實(shí)施方式，所述機(jī)械耦合器包含通過一伸縮裝置，所述伸縮裝置以其一端部借助鉸接部鉸接在蓋或底部元件上并且以其另一端部與角度傳感器的轉(zhuǎn)動(dòng)元件連接，使得在空氣彈簧的高度水平改變時(shí)，在伸縮裝置延長(zhǎng)或縮短的條件下，所述一端部圍繞鉸接部旋轉(zhuǎn)，所述另一端部操縱角度傳感器的轉(zhuǎn)動(dòng)元件。在此，所述伸縮裝置可包含至少兩個(gè)在縱向自由度方面能相對(duì)彼此移動(dòng)的伸縮元件。
[0024]這個(gè)實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)又在于其車身的簡(jiǎn)單性，具有最少僅兩個(gè)相互嵌合或緊鄰移動(dòng)的伸縮元件和僅一個(gè)在蓋或底部元件上的鉸接部。
[0025]特別有利地，所述評(píng)估裝置集成到波紋管中并且設(shè)置在蓋上。由此，所述評(píng)估裝置也被保護(hù)免受外部影響，例如污物和水分。此外，所述空氣彈簧與配屬的水平測(cè)量裝置一起形成準(zhǔn)備安裝的、容易裝配的單元。
[0026]所述角度傳感器在波紋管內(nèi)部的位置是任意的并且可適配于機(jī)械耦合器的狀況。特別地，所述角度傳感器相對(duì)于空氣彈簧的中心軸線中心地或偏心地設(shè)置。
[0027]所述角度傳感器的轉(zhuǎn)動(dòng)元件可無接觸地或者通過接觸與基體共同作用。針對(duì)所述轉(zhuǎn)動(dòng)元件與基體通過接觸的共同作用的實(shí)例而言形成有旋轉(zhuǎn)電位計(jì)，在旋轉(zhuǎn)電位計(jì)中轉(zhuǎn)動(dòng)元件包括與導(dǎo)體帶共同作用的旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)件，并且在旋轉(zhuǎn)電位計(jì)中電阻隨著轉(zhuǎn)角可測(cè)量地變化。所述轉(zhuǎn)動(dòng)元件與基體無接觸地共同作用的實(shí)例是霍爾元件、感應(yīng)的轉(zhuǎn)角傳感器和按照增量的透光方法的轉(zhuǎn)角傳感器。
[0028]按照一進(jìn)一步方案，所述角度傳感器的轉(zhuǎn)動(dòng)元件的旋轉(zhuǎn)軸線垂直于一包含空氣彈簧中心軸線的平面設(shè)置。
[0029]本發(fā)明也涉及一種用于車輛的空氣彈簧裝置，其包含至少一個(gè)如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的上文描述的空氣彈簧。
[0030]在這種用于車輛的空氣彈簧裝置中也設(shè)有閥組件，通過所述閥組件根據(jù)求取到的至少一個(gè)空氣彈簧的高度水平實(shí)現(xiàn)將壓力介質(zhì)輸入到波紋管或者從波紋管排出，用于調(diào)節(jié)預(yù)定的額定水平。該閥組件由電子水平調(diào)節(jié)器控制。
[0031]由權(quán)利要求、說明和附圖給出本發(fā)明的有利的進(jìn)一步方案。在說明導(dǎo)言中列舉的特征和特征組合的優(yōu)點(diǎn)僅僅是示例性的，并且可產(chǎn)生替代的或者累加的效果，而不是一定要實(shí)現(xiàn)由按照本發(fā)明的【具體