具有悬挂系统的车辆座椅或车辆驾驶室及多用途车辆的制作方法
具有悬挂系统的车辆座椅或车辆驾驶室及多用途车辆的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有悬挂装置的车辆座椅或车辆驾驶室，该悬挂装置包括上端部件以及相对该上端部件可偏转的下端部件。所述上端部件和所述下端部件通过悬挂元件彼此弹性互连。所述悬挂装置还包括阻尼装置，用于阻尼作用在上端部件和下端部件之间的振动。
[0002]此外，本发明涉及一种多用途机动车辆，该多用途机动车辆包括车辆座椅以及车辆驾驶室。
【背景技术】
[0003]现有技术中已经熟知通用的车辆座椅或车辆驾驶室，通过这些车辆座椅或车辆驾驶室可大大地提高尤其是多用途机动车辆的驾驶舒适度。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，相对于车身以结构更简单的方式支撑通用的车辆座椅或车辆驾驶室，并同时提供得到提高的就坐舒适度以及驾驶舒适度。
[0005]本发明的目的通过具有权利要求1所示的特征的车辆座椅或车辆驾驶室来解决。
[0006]本发明对通用的现有技术进行了扩展(expandon)，使阻尼装置和用于调节上端部件和下端部件之间的距离的距离调节装置包括由压力级(pressure stage)和张力级(tens1n stage)所控制的公共的流体致动元件(common actuator fluid element)，并由此可提供以相应简单的方式进行构造的悬挂系统。
[0007]优选地，通过由压力级和张力级控制的公共的流体致动元件，使阻尼装置和距离调节装置的至少一部分以结构简单的方式来实现，并由此使得这些装置可以使用非常少的部件与流体输送系统一起(in conjunct1n with)来进行构造。
[0008]在本发明的含义内，所述距离调节装置为在垂直方向上操作的高度调节装置，并由此使得上端部件可通过由压力级和张力级控制的公共的流体致动元件在垂直偏转方向上相对下端部件实现移动。
[0009]根据本发明，由压力级和张力级控制的流体致动元件设置在两个端部件之间，由此使得该流体致动元件可在车辆的垂直方向上，以振动隔离的方式以及高度调节的方式作用在两个端部件中的上端部件上。
[0010]因此，用于悬挂系统的液压作用的阻尼及高度调节单元是以具有高度调节的阻尼装置的形式，由此车辆座椅或车辆驾驶室的整个底座(substructure)可以以结构非常简单的方式来实现，以唯一地引起相应的振动隔离和/或高度调节，或以辅助的方式引起相应的振动隔离和/或高度调节。
[0011]因此，如以下仍通过示例的方式更详细地说明，作用在车辆的垂直方向上的调节力可以以结构简单的方式来产生。
[0012]此外，该液压作用的阻尼及高度调节单元，或由压力级和张力级控制的公共的流体致动元件可分别在整个可获得的悬挂行程上产生线性上升的力特性曲线，或者弹簧特性曲线。
[0013]在这点上，可以注意到，如果流体致动元件包括液压减震器，则由压力级和张力级控制的公共的流体致动元件，以及液压作用的阻尼及高度调节单元分别可以以结构非常简单的方式进行构造。
[0014]本发明的目的进而通过具有权利要求11所示的特征的多用途机动车辆来解决。
[0015]由于就坐舒适度和驾驶舒适度大大地提高，使车辆驾驶员可以更好地得到保护以使其免受早期疲劳，因此，根据本发明的车辆座椅或根据本发明的车辆驾驶室可优选地尤其结合多用途机动车辆使用。此外，在多用途机动车辆方面，存在极大的兴趣来寻找结构简单并由此不易受故障影响的相应的悬挂系统的方案。这尤其应用在有关农业用多用途机动车辆上。
[0016]提供在车辆座椅或车辆驾驶室中的悬挂系统由此包括悬挂装置以及阻尼装置;在本例中，还隐含包括高度调节装置。
[0017]悬挂装置可以包括一个或多个悬挂元件；其中，该悬挂元件可例如设计成机械悬挂元件，和/或优选地设计成气动悬挂元件。
[0018]所述悬挂装置的上端部件可例如与车辆座椅的座椅部件的底面连接，或与车辆驾驶室的底面连接，或可直接从各自的底面上形成。
[0019]在这方面上，悬挂装置的下端部件可例如固定在车身的部件上，或直接由该车身形成。
[0020]在任意情况下，上端部件相对于下端部件安装在车辆座椅或车辆驾驶室的底座上，以使尤其在外部振动分别作用在车辆座椅或车辆驾驶室上时，该上端部件可相对下端部件在车辆(尤其是多用途机动车辆)的垂直偏转方向(即，垂直方向)上相对于下端部件偏转。
[0021 ]在这方面上，上端部件为悬挂装置上大体上垂直振动的部件，且该上端部件的主振动方向朝向车辆的垂直方向，即该主振动方向是垂直的。
[0022]为此，悬挂装置尤其装配有垂直悬挂元件。该垂直悬挂元件以弹性的方式作用在车辆的垂直方向上。
[0023]用于使上端部件相对下端部件偏转的偏转机构可以例如通过剪刀式框架非常简单地实现。然而，本发明并非必须包含这种剪刀式框架。
[0024]然而，在结构方面，优选地，上端部件和下端部件通过剪刀式框架操作互连。因此，可以在垂直方向以预设的方式对上端部件进行导向。
[0025]在本实施例优选的变形中提出，流体致动元件与可控的流体输送装置操作连接。其中，该流体输送装置与流体致动元件的压力级腔室和张力级腔室均流体连接(in fluidconnect1n with)，以通过控制可控的流体输送装置的功率(power)来实现上端部件不同的高度调节。
[0026]由于上述的流体连接，使之可通过流体输送装置或通过由此产生的流体输送量，并尤其根据流体输送装置输送流体的输送方向，使上端部件相对于下端部件主动地上升或下降。因此，流体输送系统可优选地进一步发展。
[0027]在这方面上，尤其优选地，流体输送装置还在其输送方向方面上可反转。
[0028]可替换地，还可以在相应设计的流体输送系统中集成两个流体输送装置;其中，这两个流体输送装置具有相反的输送方向。
[0029]尤其在本文中，优选地，该流体致动元件与可控的流体输送装置操作连接;其中，该流体输送装置与流体致动元件的压力级腔室和张力级腔室均流体连接，以使流体可根据流体输送装置的输送方向从该流体致动元件的压力级腔室或张力级腔室中流出，和/或从流体输送系统的另一储液器流至压力级腔室或张力级腔室内。因此，上端部件可相对于下端部件在两个相反的方向上非常精确地主动移动，尤其是上升或下降。
[0030]本实施例尤其优选的变形中提出:流体致动元件与流量控制阀元件操作连接。其中，该流量控制阀元件与流体致动元件以及可控的流体输送装置流体连接，以使压力级或张力级的功率可通过该流量控制阀元件额外地调整。因此，该流体输送系统也可再次在结构方面得到简化。
[0031]这里，流量控制阀元件为在流体致动元件的压力级和张力级调整阻尼性能的元件。
[0032]由于流量控制阀元件可通过该方式非常迅速地驱动，使流量控制阀元件的压力级腔室或张力级腔室内的压力进而可非常迅速地改变，因此优选地，流量控制阀元件实现为电动操作节流阀(形式为比例流量控制阀)。显然，可替换地，还可使用以不同方式操作的流量控制阀元件。
[0033]如果流量控制阀元件与流体致动元件和可控的流体输送装置流体连接，以使压力级和张力级的功率可通过该流量控制阀额外地调整，并同时不影响流体输送装置的功率，则流体致动元件相应的行为可以进一步地改进。
[0034]在本例中，如果流量控制阀与流体致动元件和可控的流体输送装置流体连接，以使两个端部件中的一个可通过流量控制阀元件实现振动隔离，则可非常有效地实现振动隔离。
[0035]流体输送装置的低压连接件通过低压线路与张力级腔室流体连接，且流体输送装置的高压连接件通过高压线路与压力级、腔室流体连接;或反之亦然;此外，低压线路和高压线路通过电动操作的比例流量控制阀流体互连，并具有主动的高度调节，因此可以在加工方面尤其以结构简单的方式来实现振动隔离。
[0036]在本例中，低压侧和高压侧的转换取决于流体输送装置的输送方向。
[0037]这里，由压力级和张力级控制的公共的流体致动元件的类型和强度的控制可由相应的开环和/或闭环控制装置的控制算法影响。
[0038]在这方面，优选地设置有开环和/或闭环控制装置，用于根据作用在上端部件的载荷来调节流体输送装置和/或流量控制阀元件。
[0039]具体地，根据作用在流体致动元件上的外力的类型和强度来对流体输送装置和/或流量控制阀元件进行调节，使之能够大大地提高就坐舒适度。
[0040]如果开环和/ 或闭环控制装置包括加速度测量传感器，则由压力级和张力级控制的公共的流体致动元件可以特别有效地操作。其中，该加速度传感器设置在下端部件的表面(face)上，并且意图用于检测作用在下端部件的加速度。
[0041]如果开环和/或闭环控制装置包括用于检测上端部件和下端部件之间的距离和/或距离变化的位置测量传感器，则还可获得由压力级和张力级控制的公共的流体致动元件的更精确的开环或闭环控制。
[0042]本发明使用非常简单的方式提供主动控制的悬挂系统。其中，该悬挂系统额外地具有由压力级和张力级控制的公共的流体致动元件。该流体致动元件可短暂地调节设定的高度水平，尤其是车辆座椅的设定高度。在另一方面，该流体致动元件还可主动参与振动隔离。在这方面，这意味着，液压的阻尼及高度调节单元还制造成在结构上尤其简单。
[0043]这里，传统的空气悬挂元件等结构可用作基本的悬挂件，而由压力级和张力级控制的公共的流体致动元件则可以辅助的方式在垂直悬挂方向上用作为额外的主动部件或额外的主动组件。
[0044]优选地，可控的流体输送装置形式为高压栗。该高压栗由电机驱动，并且具有可变的旋转速度，以及理想地在旋转方向上可实现反转。例如，该可控的流体输送装置具有预设的流体排放率(单位为cm3/转)，以将由此产生的特定的输送流体量，以相应的旋转速率引入至流体致动元件的压力级腔室或压力级侧，或引入到张力级腔室或张力级侧，并由此根据压力级侧或张力级侧自身的流动阻力，可以产生作用在上端部件的外力(压力级侧)或回缩力(张力级侧)。
[0045]当停止时，即可控的流体输送装置输送能力为0.01时，则流体致动元件充当被动减震器(passive shock absorber)。在基本设计中，该流体致动元件包括用于张力级和压力级功率的特征数据;该流体致动元件也应用在无源(passi ve)、商业可获得的车辆座椅中。
[0046]当可控的输送装置启动时，根据该输送装置的旋转速度和输送方向，将预设的输送量通过栗作用从张力级侧输送至压力级侧，或从压力级侧输送到张力级侧。根据压力级内的阀孔处的输送量所产生的流动阻力将导致流体致动元件的活塞杆侧产生伸展力或垂直作用的支撑力。这意味着，施加有载荷的悬挂装置的上端部件将通过由此产生的数值而上升。而根据张力级处的输送量所产生的流动阻力则在相反的活塞杆侧产生回缩力，并由此使上端部件可相对下端部件更快得下降，或使该上端部件更靠近下端部件。
[0047]该作用力或伸展力或回缩力一方面用于高度调节，而另一方面则用作影响振动隔离的控制变量，并用于增加或降低流体致动元件的阻尼性能。
[0048]作为额外的特征，在本例中设置有流量控制阀元件。该流量控制阀元件额外地影响振动引入的隔离。这里，流体致动元件的阻尼性能(在被动状态时定义为强的(hard))此时设置成较弱(softer)的。这意味着，在流体致动元件的压力级和张力级之间的流动阻力通过流量控制阀而降低。
【附图说明】
[0049]本发明的目的、优点以及特征将结合附图以及以下的描述进行解释。其中示出了并通过示例的方式描述了多用途机动车辆座椅的车辆座椅底座，该车辆座椅底座包括阻尼装置和距离调节装置公共的流体致动元件(actuator fluid element)，该流体致动元件由张力级和压力级控制流体致动元件。附图中:
[0050]图1为车辆座椅底座的结构示意图，该车辆座椅底座包括阻尼装置和距离调节装置公共的流体致动元件;该流体致动元件由张力级和压力级控制，并设置在悬挂装置的两个端部件之间，以使该流体致动元件在车辆的垂直方向以振动隔离的方式并以高度调节的方式作用在两个端部件中的一个上；
[0051]图2概略性地示出了图1所示的流体致动元件的第一可能的流体输送系统的第一流体回路(fluid circuit)；
[0052]图3概略性地示出了图1所示的流体致动元件的另一可能流体输送系统的另一流体回路；以及
[0053]图4示出了图1所示的悬挂系统的具有不同弹簧特性曲线的图表。
[0054]标号清单
[0055]1车辆座椅底座
[0056]2悬挂装置
[0057]3上端部件
[0058]4下端部件
[0059]5剪刀式框架
[0060]6第一对剪刀臂[0061 ]7第二对剪刀臂
[0062]8第一对剪刀臂的第一剪刀臂
[0063]9第二对剪刀臂的第一剪刀臂
[0064]10第一对剪刀臂的第二剪刀臂
[0065]11第二对剪刀臂的第二剪刀臂
[0066]12公共的下固定支承装置
[0067]13公共的上移动支承装置
[0068]14公共的上固定支承装置
[0069]15公共的下移动支承装置
[0070]16枢轴点
[0071]19悬挂元件
[0072]21车辆的垂直方向
[0073]25阻尼装置
[0074]26液压减震器
[0075]27气缸部件
[0076]28 横杆(cross bar)
[0077]29活塞部件
[0078]30压力级
[0079]30A张力级
[0080]31流体致动元件[0081 ]32 距离
[0082]33流体输送装置
[0083]34流量控制阀元件
[0084]35液压栗
[0085]36 电机
[0086]37比例流量控制阀
[0087]38流体管道系统
[0088]39第一流体输送系统
[0089]39 第一流动图(first flow diagram)
[0090]40另一流体输送系统
[0091]40A另一流动图
[0092]41液压油箱
[0093]42外壳体
[0094]43工作气缸
[0095]44活塞头
[0096]45活塞杆
[0097]46液压油
[0098]47气体体积补偿空间
[0099]48压力级腔室
[0100]49张力级腔室
[0101]50 上升管(rising pipe)
[0102]51压力补偿阀
[0103]52 底阀
[0104]53压力级/张力级阀
[0105]54下连接点
[0106]55上连接点
[0107]56张力级腔室连接件
[0108]57第一流体管道
[0109]58第一连接件
[0110]59第一输送方向
[0111]59A第二输送方向
[0112]60另一连接件
[0113]61另一流体管道
[0114]62压力级腔室连接件
[0115]63连接线路
[0116]64溢流线路
[0117]65供给线路
[0118]66单向阀
[0119]67另一供给线路
[0120]68另一单向阀
[0121]70 图表
[0122]71横坐标
[0123]72高度水平
[0124]73纵坐标
[0125]74中部弹簧特性曲线
[0126]75上部力特性曲线
[0127]76交点
[0128]77制作的线(line produced)
[0129]78另一制作的线
[0130]79下力特性曲线
[0131]90阻尼及高度调节单元
[0132]95表面
[0133]96加速度测量传感器
[0134]97行程测量传感器
【具体实施方式】
[0135]车辆座椅(未详细地示出)的车辆座椅底座1(如图1所示)包括悬挂装置2，其中该悬挂装置表征为具有上端部件3和下端部件4。在本实施例中，该上端部件3和下端部件4通过剪刀式框架5以高度可调的方式彼此相互连接。
[0136]该剪刀式框架5大体上由两对剪刀臂6和7组成。其中，第一对剪刀臂6进而包括第一剪刀臂8和第二剪刀臂10，而第二对剪刀臂7进而包括第一剪刀臂9和第二剪刀臂11。
[0137]—方面，上述的第一剪刀臂8和9分别通过公共的下固定支承装置12可旋转地安装在下端部件4上。而另一方面，上述的第一剪刀臂8和9通过公共的上移动支承装置13线性可移动地安装在上端部件 3上。
[0138]第二剪刀臂10和11与第一剪刀臂相似;该第二剪刀臂10和11通过公共的上固定支承装置14可旋转地安装在上端部件3上，并通过公共的下移动支承装置15以线性可移动的方式安装在下端部件4上。
[0139]第一对剪刀臂6的第一剪刀臂8和第二剪刀臂10，以及第二对剪刀臂7的第一剪刀臂9和第二剪刀臂11分别通过枢轴点16 (此时仅明确地提供标号)可旋转地相互连接。
[0140]此外，悬挂装置2还包括悬挂元件19，两个端部件3和4通过该悬挂元件19彼此弹性互连。在本实施例中，悬挂元件19提供为气压弹簧元件。
[0141]在安装时，上端部件3集成在车辆座椅的座椅部件侧，而下端部件4则集成在车辆座椅的车身侧，由此使得相应的外部激励作用在车辆座椅或作用在整个车辆上时，上端部件3在车辆的垂直方向21上(即垂直地)相对下端部件4可回弹和偏转。
[0142]为使可至少局部隔离上端部件3的振动，该车辆座椅底座1还包括阻尼装置25，该阻尼装置25包括液压减震器26。
[0143]该液压减震器26的气缸部件27连接至公共的下移动支承装置15的横杆28上，该液压减震器26的活塞部件29(参见图2)连接至第二对剪刀臂7的第一剪刀臂9上。
[0144]在本实施例中，该液压减震器26构成了所请求保护的流体致动元件31的基础;其中，该流体致动元件31由压力级30和张力级30A所控制。通过该流体致动元件可额外地实现元件的主动振动隔离，并进而可实现上端部件3相对下端部件的高度调节。
[0145]为此，由压力级30和张力级30A所控制的流体致动元件31设置在两个端部件3和4之间，以使该流体致动元件31可以以主动振动隔离的方式并以高度调节的方式在车辆的垂直方向21上作用在上端部件3上。
[0146]在这方面上，车辆座椅底座1不仅包括简单的阻尼装置25，而且还包括距离调节装置(这里并未具体地给出标号)，该距离调节装置用于调节上端部件3和下端部件4之间的距离32。其中，该阻尼装置25和距离调节装置一起包括由压力级30和张力级30A控制的流体致动元件31。这意味着，尽管车辆座椅底座1的功能明显增强，但是车辆座椅底座1仍非常紧凑。
[0147]此外，在车辆座椅底座1内还提供了用于输送流体(在本实施例中这里为液压油46)的可控的流体输送装置33，以及流量控制阀元件34。
[0148]该流体输送装置33由液压栗35组成，其中该流体输送装置33由电机持续地驱动。如以下更加详细的描述中，流体输送装置33具有两个相反的输送方向59和59A(见附图中的59和59A)。
[0149]在本例中，该流量控制阀元件34设计成形式为比例流量控制阀37的电动操作的节流阀。
[0150]该可控的流体输送装置33、流量控制阀元件34以及由压力级30和张力级30A控制的流体致动元件31分别通过相应的流体管道系统38(在图1中仅通过举例的方式提供标号)流体互连。
[0151]根据第一流动图39A，在图2所示的第一流体输送系统39的配置中，该压力级30和张力级30A控制的流体致动元件31设置在左侧。而在第一流动图39A的右侧则设置有流量控制阀元件34;可控的流体输送装置33设置在该流体控制阀元件34的更右侧，并分别具有两个相反的输送方向59和59A。
[0152]由压力级30和张力级30A控制的流体致动元件31具有外壳体42。该外壳体42构成了液压油箱41，并且定义了实际的工作气缸43。由活塞头44和活塞杆45构成的活塞部件29在该工作气缸43中移动。
[0153]其中一些液压油46存储在液压油箱41内。此外，液压油箱也提供有气体体积补偿空间47。
[0154]工作气缸43包括压力级腔室48;液体驱动元件31的压力级30可通过该压力级腔室来实现。而相应地，张力级30A尤其通过工作气缸43的张力级腔室49来产生。
[0155]此外，流体致动元件31还包括上升管50，该上升管50包括用于在张力级腔室49内实现压力补偿的压力补偿阀51(尤其在压力级30启动时实现压力补偿)。随后，液压油46可以从液压油箱41中流出，并通过该上升管50进入张力级腔室49内。
[0156]为在张力级30A启动时实现压力级腔室48内的压力补偿，本发明还提供了底阀52;其中，液压油46通过该底阀52可从液压油箱41中流出，并进入压力级腔室48内，但该液压油并不沿其他方向流出。
[0157]流体致动元件31的压力级/张力级阀门53也集成在活塞头44上。通过该压力级/张力级阀门53，基本的张力级/压力级本身存在于流体致动元件31上，并作为被动作用的液压减震器。
[0158]如上面已经描述的，流体致动元件31的气缸部件27连接至横杆28，并由此通过下连接点53连接至下端部件4。此外，该流体致动元件31的活塞部件29连接至第二对剪刀臂7的第一剪刀臂9，并由此通过上连接点54连接至上端部件3。
[0159]流体致动元件31在其张力级腔室49处包括张力级腔室连接件56，且该张力级腔室连接件56与第一流体管道57流体连接。该第一流体管道57表示了张力级腔室49和液压栗35的第一连接件58之间的流体连接，并由此使得液压油46可以通过可控的流体输送装置33，在液压栗35的输送方向59上将液压油46输送出来。在本例中，该第一流体管道57为低压线路，且第一连接件58为低压连接件。
[0160]另一流体管道61从液压栗35的另一连接件60引导至压力级腔室连接件62，因此从张力级腔室49流出的液压油46可进一步地输送至压力级腔室48内，由此使得活塞部件29相应地从气缸部件27中推出。因此，上端部件3在车辆的垂直方向21上实现上升，并由此使该上端部件3移动至更加远离下端部件4。在本例中，另一流体管道61为高压线路，且另一连接件60为高压连接件。
[0161 ]液压油46在与第一输送方向59相反的输送方向59A上输送的情形则刚好相反。在该另一例子中，第一流体管道57变成高压线路，而另一流体管道61则变成低压线路。
[0162]在第一流体管道57和另一流体管道61之间连接有连接线路63，通过该连接线路63可使流量控制阀元件34在流体致动元件31和可控的流体输送装置33之间实现流体连接。更确切地说，相对于流体致动元件31，该流体控制阀元件34与可控的流体输送装置33并联连接。因此，流体致动元件31处的流动阻力可独立于流体输送装置33各自的输送方向59或59A，并通过该流体控制阀元件34而改变，由此可影响流体致动元件31的振动隔离能力。
[0163]在液压栗35和液压油箱41之间还设置有溢流线路64。
[0164]在第一流体管道57和液压油箱41之间还设置有包括单向阀66的供给线路65。同样地，在另一流体管道61和液压油箱41之间还设置有包括另一单向阀68的另一供给线路67。因此，如必要，液压油46可借助于液压栗35直接从液压油箱41中输送至压力级腔室48或输送至张力级腔室49。
[0165]根据第一流动图40A，在图3所示的第一流体输送系统40的另一配置中，并不存在流体控制阀元件34(尤其参见图2)。否则，图2配置的设置与图3所示的另一配置的设置相同。在这方面上，不再对另一配置进行解释，以免重复。该流体控制阀元件34(不存在)的功能至少部分通过输送方向59或59A的反转(reversal)来实现。
[0166]每一流动图39A和40A所示的配置均代表本申请的第一优选阻尼及高度调节单元90。在这方面上，该液压作用的阻尼及高度调节单元90不仅可视为阻尼装置25的额外的功能组件，而且同时也是高度调节和距离调节装置(这里并未明确地提供标号)，以相对上端部件3和下端部件4在车辆的垂直方向21上调节距离32。
[0167]如图4所示的图表70，同样优选地，线性上升的力特性曲线75和79还可以在整个可获得的悬挂行程s上提供。
[0168]在图表70中，现有的悬挂行程s在横坐标71上以毫米为单位绘出；所期望的平均垂直高度水平72处于行程为90mm的位置处，以使上端部件3在任意情况下，理想地可以覆盖垂直向下可获得的90mm的负悬挂行程，以及覆盖垂直向上可获得的90mm的正悬挂行程。
[0169]抵消上端部件3的载荷的力F以牛顿为单位在图表70的纵坐标73上绘出。
[0170]绘制在该图表70上的中部弹簧特性曲线74为悬挂元件19的弹簧特性曲线。其中，该中部弹簧特性曲线74延伸穿过由1000N的载荷产生的线77与由垂直高度水平72所产生的另一线78的交点76 。该中部弹簧特性曲线74还在悬挂行程S开始时呈对数上升，并在悬挂行程8结束时呈指数上升。而在开始和结束之间，该悬挂元件19的中部弹簧特性曲线74则直线上升。
[0171]在中部弹簧特性曲线74上部延伸的力特性曲线75包括以下效果:使由压力级30和张力级30A控制的流体致动元件31的压力级30激活。该上部力特性曲线75在整个悬挂行程s中完全呈线性延伸。
[0172]因此，该上部力特性曲线75示出了由阻尼及高度调节单元90在车辆的垂直方向21上产生的力的上限目标值。
[0173]而延伸在中部弹簧特性曲线4下方的下部力特性曲线79则描述了由该阻尼及高度调节单元90在车辆的垂直方向21上所产生的力的下限目标值。该下部力特性曲线79包含以下效果:使由压力级30和张力级30A控制的流体致动元件31的张力级30A启动。该下部力特性曲线79在整个悬挂行程s上完全呈线性延伸。
[0174]从图表79可以清楚地看出，尤其悬挂元件19用作接收作为质量(asa mass)施加在悬挂件上的基本载荷的基础。可能的最大弹簧力尤其通过阻尼及高度调节单元90的尺寸来规定;在所示的图表70中，在车辆的垂直方向21上，该最大弹簧力为200N。在发生短暂的水平振动时(其中，该水平振动例如通过在上坡、下坡或者倾斜行驶时驾驶员的重量转移而产生)，由阻尼及高度调节单元90所产生的力可根据振动的方向和强度增加或减小。在本阻尼及高度调节单元90中，在此生成的力由此主动用于影响馈入悬挂系统的外力引入。一方面，阻尼及高度调节单元90在工作时可伴有力的引入，即将产生回缩力或使承载该重量的支撑力减小，并由此使得上端部件3相对于下端部件4主动地下降。另一方面，该阻尼及高度调节单元90的工作也可以对抗力的引入，此时该支撑力相应地增加，并由此使得上端部件3相对下端部件4主动地上升。
[0175]可获得的力，例如200N，可以通过液压栗35的尺寸通过以下参数来确定:压力(bar)以及输送量(cmVrev)。调节的功率或控制力主要取决于通过流体输送装置33引入到流体致动元件31内的液压油的体积，其中该液压油的体积为从张力级腔室49引入到压力级腔室48内的体积，反之亦然。
[0176]该控制的类型和强度当作是相应设计的开环和/或闭环控制装置(这里并未明确地示出)的控制算法的基础。
[0177]通过开环和/或闭环控制装置，该阻尼及高度调节单元90可根据作用在上端部件3上的载荷相应地调节。
[0178]为此，开环和/或闭环控制装置一方面包括加速度测量传感器96。该加速度测量传感器96设置在下端部件4的表面95上，并意图用于检测作用在下端部件4上的加速度。另一方面，该开环和/或闭环控制装置还包括位置测量传感器97，用于检测上端部件3和下端部件4(参见图1)之间当前的距离32和/或相应的距离变化。
[0179]可以理解，上述实施例仅为本发明的基本配置。本发明的配置由此并不局限于这些实施例。
[0180]因此，此时在此明确地参考以下事实:如果设置成相应的尺寸，则上述的车辆座椅底座1还可替换地用于车辆驾驶室底座。
[0181]申请人保留请求保护申请文件中所公开的、对本发明相比现有技术具有新颖性来说所有关键特征的单个或组合的权利。
【主权项】
1.一种车辆座椅或车辆驾驶室，具有悬挂装置(2);所述悬挂装置(2)包括上端部件(3)，以及相对所述上端部件(3)可偏转的下端部件(4);所述上端部件和所述下端部件通过悬挂元件(19)弹性互连;所述悬挂装置(2)还包括阻尼装置(25，26)，用于阻尼作用在两个端部件(3,4)中的至少一个上的振动； 其特征在于， 所述阻尼装置(25，26)以及用于调节所述上端部件(3)和所述下端部件(4)之间的距离的距离调节装置包括公共的流体致动元件(31);所述流体致动元件(31)由压力级和张力级(30，30A)所控制;所述流体致动元件(31)操作连接于可控的流体输送装置(33);其中，所述流体输送装置(33)与所述流体致动元件(31)的压力级腔室(48)和张力级腔室(49)流体连接，以根据所述流体输送装置(33)的输送方向(59，59A)，使得流体(46)从所述流体致动元件(31)的压力级腔室(48)输送至所述张力级腔室(49)，或从所述流体致动元件(31)的张力级腔室(49)输送至所述压力级腔室(48)。2.根据权利要求1所述的车辆座椅或车辆驾驶室， 其特征在于， 所述可控的流体输送装置(33)与所述流体致动元件(31)的压力级腔室(48)和张力级腔室(49)流体连接，以通过控制所述可控的流体输送装置(33)的功率来实现所述上端部件(3)的各种高度调节。3.根据权利要求1或2所述的车辆座椅或车辆驾驶室， 其特征在于， 所述可控的流体输送装置(33)与所述流体致动元件(31)的压力级腔室(48)和张力级腔室(49)流体连接，以根据所述流体输送装置(33)的输送方向(59，59A)使所述流体(46)从流体输送系统(40A)的另一储液器(41)输送至所述压力级腔室(48)或所述张力级腔室(49)。4.根据权利要求1-3中任一项所述的车辆座椅或车辆驾驶室， 其特征在于， 所述流体致动元件(31)与流量控制阀元件(34)操作连接;其中，所述流量控制阀元件(34)与所述流体致动元件(31)以及可控的所述流体输送装置(33)流体连接，以使所述压力级(30)或所述张力级(30A)的功率通过所述流量控制阀元件(34)额外地调整。5.根据权利要求4所述的车辆座椅或车辆驾驶室， 其特征在于， 所述流量控制阀元件(34)与所述流体致动元件(31)以及可控的所述流体输送装置(33)流体连接，以使所述压力级(30)和所述张力级(30A)的功率通过所述流量控制阀元件(34)额外地调整，同时不影响所述流体输送装置(33)的功率。6.根据权利要求4或5所述的车辆座椅或车辆驾驶室， 其特征在于， 所述流量控制阀元件(34)与所述流体致动元件(31)以及可控的所述流体输送装置(33)流体连接，以通过所述流量控制阀元件(34)隔离两个端部件(3，4)中的一个的振动。7.根据权利要求2-6中任一项所述的车辆座椅或车辆驾驶室， 其特征在于， 可控的所述流体输送装置(33)的低压连接件(58)通过低压线路(57)与所述张力级腔室(49)流体连接，且可控的所述流体输送装置(33)的高压连接件(60)通过高压线路(61)与所述压力级腔室(48)流体连接;或在相反的输送反向(59A)上反之亦然，所述低压线路(58)和所述高压线路(61)通过电动可操作的比例流量控制阀(37)流体互连。8.根据权利要求1-7中任一项所述的车辆座椅或车辆驾驶室， 其特征在于， 还设置有开环和/或闭环控制装置，用于根据作用在所述上端部件(3)上的载荷调节可控的流体输送装置(33)和/或流量控制阀元件(34)。9.根据权利要求8所述的车辆座椅或车辆驾驶室， 其特征在于， 所述开环和/或闭环控制装置包括加速度测量传感器(96);所述加速度测量传感器设置在所述下端部件(4)的表面(95)上，并用于检测作用在所述下端部件(4)上的加速度。10.根据权利要求8或9所述的车辆座椅或车辆驾驶室， 其特征在于， 所述开环和/或闭环控制装置包括行程测量传感器(97);所述行程测量传感器用于检测所述上端和下端部件(3，4)之间的距离(32)和/或距离变化。11.一种多用途机动车辆，包括车辆座椅和车辆驾驶室， 其特征在于， 包括前述权利要求中任一项所述的车辆座椅和/或车辆驾驶室。
【专利摘要】本发明涉及一种车辆座椅或车辆驾驶室，具有悬挂装置(2)；所述悬挂装置(2)包括上端部件(3)，以及相对所述上端部件(3)可偏转的下端部件(4)；所述端部件通过悬挂元件(19)弹性互连；还包括阻尼系统(25,26)，用于对作用在两个端部件(3,4)中的至少一个上的振动实现阻尼；其中，所述阻尼系统(25,26)以及用于调节所述上端部件(3)和所述下端部件(4)之间的距离的距离调节系统包括公共的流体致动元件(31)；所述流体致动元件(31)由压力级和张力级(30,30A)所控制。
【IPC分类】B60N2/52, B60N2/50, B60G17/015, F16F9/46
【公开号】CN105492225
【申请号】CN201480046089
【发明人】埃尔文·哈勒
【申请人】格拉默股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月24日
【公告号】DE102013110926A1, WO2015049131A1
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有悬挂装置的车辆座椅或车辆驾驶室，该悬挂装置包括上端部件以及相对该上端部件可偏转的下端部件。所述上端部件和所述下端部件通过悬挂元件彼此弹性互连。所述悬挂装置还包括阻尼装置，用于阻尼作用在上端部件和下端部件之间的振动。
[0002]此外，本发明涉及一种多用途机动车辆，该多用途机动车辆包括车辆座椅以及车辆驾驶室。
【背景技术】
[0003]现有技术中已经熟知通用的车辆座椅或车辆驾驶室，通过这些车辆座椅或车辆驾驶室可大大地提高尤其是多用途机动车辆的驾驶舒适度。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，相对于车身以结构更简单的方式支撑通用的车辆座椅或车辆驾驶室，并同时提供得到提高的就坐舒适度以及驾驶舒适度。
[0005]本发明的目的通过具有权利要求1所示的特征的车辆座椅或车辆驾驶室来解决。
[0006]本发明对通用的现有技术进行了扩展(expandon)，使阻尼装置和用于调节上端部件和下端部件之间的距离的距离调节装置包括由压力级(pressure stage)和张力级(tens1n stage)所控制的公共的流体致动元件(common actuator fluid element)，并由此可提供以相应简单的方式进行构造的悬挂系统。
[0007]优选地，通过由压力级和张力级控制的公共的流体致动元件，使阻尼装置和距离调节装置的至少一部分以结构简单的方式来实现，并由此使得这些装置可以使用非常少的部件与流体输送系统一起(in conjunct1n with)来进行构造。
[0008]在本发明的含义内，所述距离调节装置为在垂直方向上操作的高度调节装置，并由此使得上端部件可通过由压力级和张力级控制的公共的流体致动元件在垂直偏转方向上相对下端部件实现移动。
[0009]根据本发明，由压力级和张力级控制的流体致动元件设置在两个端部件之间，由此使得该流体致动元件可在车辆的垂直方向上，以振动隔离的方式以及高度调节的方式作用在两个端部件中的上端部件上。
[0010]因此，用于悬挂系统的液压作用的阻尼及高度调节单元是以具有高度调节的阻尼装置的形式，由此车辆座椅或车辆驾驶室的整个底座(substructure)可以以结构非常简单的方式来实现，以唯一地引起相应的振动隔离和/或高度调节，或以辅助的方式引起相应的振动隔离和/或高度调节。
[0011]因此，如以下仍通过示例的方式更详细地说明，作用在车辆的垂直方向上的调节力可以以结构简单的方式来产生。
[0012]此外，该液压作用的阻尼及高度调节单元，或由压力级和张力级控制的公共的流体致动元件可分别在整个可获得的悬挂行程上产生线性上升的力特性曲线，或者弹簧特性曲线。
[0013]在这点上，可以注意到，如果流体致动元件包括液压减震器，则由压力级和张力级控制的公共的流体致动元件，以及液压作用的阻尼及高度调节单元分别可以以结构非常简单的方式进行构造。
[0014]本发明的目的进而通过具有权利要求11所示的特征的多用途机动车辆来解决。
[0015]由于就坐舒适度和驾驶舒适度大大地提高，使车辆驾驶员可以更好地得到保护以使其免受早期疲劳，因此，根据本发明的车辆座椅或根据本发明的车辆驾驶室可优选地尤其结合多用途机动车辆使用。此外，在多用途机动车辆方面，存在极大的兴趣来寻找结构简单并由此不易受故障影响的相应的悬挂系统的方案。这尤其应用在有关农业用多用途机动车辆上。
[0016]提供在车辆座椅或车辆驾驶室中的悬挂系统由此包括悬挂装置以及阻尼装置;在本例中，还隐含包括高度调节装置。
[0017]悬挂装置可以包括一个或多个悬挂元件；其中，该悬挂元件可例如设计成机械悬挂元件，和/或优选地设计成气动悬挂元件。
[0018]所述悬挂装置的上端部件可例如与车辆座椅的座椅部件的底面连接，或与车辆驾驶室的底面连接，或可直接从各自的底面上形成。
[0019]在这方面上，悬挂装置的下端部件可例如固定在车身的部件上，或直接由该车身形成。
[0020]在任意情况下，上端部件相对于下端部件安装在车辆座椅或车辆驾驶室的底座上，以使尤其在外部振动分别作用在车辆座椅或车辆驾驶室上时，该上端部件可相对下端部件在车辆(尤其是多用途机动车辆)的垂直偏转方向(即，垂直方向)上相对于下端部件偏转。
[0021 ]在这方面上，上端部件为悬挂装置上大体上垂直振动的部件，且该上端部件的主振动方向朝向车辆的垂直方向，即该主振动方向是垂直的。
[0022]为此，悬挂装置尤其装配有垂直悬挂元件。该垂直悬挂元件以弹性的方式作用在车辆的垂直方向上。
[0023]用于使上端部件相对下端部件偏转的偏转机构可以例如通过剪刀式框架非常简单地实现。然而，本发明并非必须包含这种剪刀式框架。
[0024]然而，在结构方面，优选地，上端部件和下端部件通过剪刀式框架操作互连。因此，可以在垂直方向以预设的方式对上端部件进行导向。
[0025]在本实施例优选的变形中提出，流体致动元件与可控的流体输送装置操作连接。其中，该流体输送装置与流体致动元件的压力级腔室和张力级腔室均流体连接(in fluidconnect1n with)，以通过控制可控的流体输送装置的功率(power)来实现上端部件不同的高度调节。
[0026]由于上述的流体连接，使之可通过流体输送装置或通过由此产生的流体输送量，并尤其根据流体输送装置输送流体的输送方向，使上端部件相对于下端部件主动地上升或下降。因此，流体输送系统可优选地进一步发展。
[0027]在这方面上，尤其优选地，流体输送装置还在其输送方向方面上可反转。
[0028]可替换地，还可以在相应设计的流体输送系统中集成两个流体输送装置;其中，这两个流体输送装置具有相反的输送方向。
[0029]尤其在本文中，优选地，该流体致动元件与可控的流体输送装置操作连接;其中，该流体输送装置与流体致动元件的压力级腔室和张力级腔室均流体连接，以使流体可根据流体输送装置的输送方向从该流体致动元件的压力级腔室或张力级腔室中流出，和/或从流体输送系统的另一储液器流至压力级腔室或张力级腔室内。因此，上端部件可相对于下端部件在两个相反的方向上非常精确地主动移动，尤其是上升或下降。
[0030]本实施例尤其优选的变形中提出:流体致动元件与流量控制阀元件操作连接。其中，该流量控制阀元件与流体致动元件以及可控的流体输送装置流体连接，以使压力级或张力级的功率可通过该流量控制阀元件额外地调整。因此，该流体输送系统也可再次在结构方面得到简化。
[0031]这里，流量控制阀元件为在流体致动元件的压力级和张力级调整阻尼性能的元件。
[0032]由于流量控制阀元件可通过该方式非常迅速地驱动，使流量控制阀元件的压力级腔室或张力级腔室内的压力进而可非常迅速地改变，因此优选地，流量控制阀元件实现为电动操作节流阀(形式为比例流量控制阀)。显然，可替换地，还可使用以不同方式操作的流量控制阀元件。
[0033]如果流量控制阀元件与流体致动元件和可控的流体输送装置流体连接，以使压力级和张力级的功率可通过该流量控制阀额外地调整，并同时不影响流体输送装置的功率，则流体致动元件相应的行为可以进一步地改进。
[0034]在本例中，如果流量控制阀与流体致动元件和可控的流体输送装置流体连接，以使两个端部件中的一个可通过流量控制阀元件实现振动隔离，则可非常有效地实现振动隔离。
[0035]流体输送装置的低压连接件通过低压线路与张力级腔室流体连接，且流体输送装置的高压连接件通过高压线路与压力级、腔室流体连接;或反之亦然;此外，低压线路和高压线路通过电动操作的比例流量控制阀流体互连，并具有主动的高度调节，因此可以在加工方面尤其以结构简单的方式来实现振动隔离。
[0036]在本例中，低压侧和高压侧的转换取决于流体输送装置的输送方向。
[0037]这里，由压力级和张力级控制的公共的流体致动元件的类型和强度的控制可由相应的开环和/或闭环控制装置的控制算法影响。
[0038]在这方面，优选地设置有开环和/或闭环控制装置，用于根据作用在上端部件的载荷来调节流体输送装置和/或流量控制阀元件。
[0039]具体地，根据作用在流体致动元件上的外力的类型和强度来对流体输送装置和/或流量控制阀元件进行调节，使之能够大大地提高就坐舒适度。
[0040]如果开环和/ 或闭环控制装置包括加速度测量传感器，则由压力级和张力级控制的公共的流体致动元件可以特别有效地操作。其中，该加速度传感器设置在下端部件的表面(face)上，并且意图用于检测作用在下端部件的加速度。
[0041]如果开环和/或闭环控制装置包括用于检测上端部件和下端部件之间的距离和/或距离变化的位置测量传感器，则还可获得由压力级和张力级控制的公共的流体致动元件的更精确的开环或闭环控制。
[0042]本发明使用非常简单的方式提供主动控制的悬挂系统。其中，该悬挂系统额外地具有由压力级和张力级控制的公共的流体致动元件。该流体致动元件可短暂地调节设定的高度水平，尤其是车辆座椅的设定高度。在另一方面，该流体致动元件还可主动参与振动隔离。在这方面，这意味着，液压的阻尼及高度调节单元还制造成在结构上尤其简单。
[0043]这里，传统的空气悬挂元件等结构可用作基本的悬挂件，而由压力级和张力级控制的公共的流体致动元件则可以辅助的方式在垂直悬挂方向上用作为额外的主动部件或额外的主动组件。
[0044]优选地，可控的流体输送装置形式为高压栗。该高压栗由电机驱动，并且具有可变的旋转速度，以及理想地在旋转方向上可实现反转。例如，该可控的流体输送装置具有预设的流体排放率(单位为cm3/转)，以将由此产生的特定的输送流体量，以相应的旋转速率引入至流体致动元件的压力级腔室或压力级侧，或引入到张力级腔室或张力级侧，并由此根据压力级侧或张力级侧自身的流动阻力，可以产生作用在上端部件的外力(压力级侧)或回缩力(张力级侧)。
[0045]当停止时，即可控的流体输送装置输送能力为0.01时，则流体致动元件充当被动减震器(passive shock absorber)。在基本设计中，该流体致动元件包括用于张力级和压力级功率的特征数据;该流体致动元件也应用在无源(passi ve)、商业可获得的车辆座椅中。
[0046]当可控的输送装置启动时，根据该输送装置的旋转速度和输送方向，将预设的输送量通过栗作用从张力级侧输送至压力级侧，或从压力级侧输送到张力级侧。根据压力级内的阀孔处的输送量所产生的流动阻力将导致流体致动元件的活塞杆侧产生伸展力或垂直作用的支撑力。这意味着，施加有载荷的悬挂装置的上端部件将通过由此产生的数值而上升。而根据张力级处的输送量所产生的流动阻力则在相反的活塞杆侧产生回缩力，并由此使上端部件可相对下端部件更快得下降，或使该上端部件更靠近下端部件。
[0047]该作用力或伸展力或回缩力一方面用于高度调节，而另一方面则用作影响振动隔离的控制变量，并用于增加或降低流体致动元件的阻尼性能。
[0048]作为额外的特征，在本例中设置有流量控制阀元件。该流量控制阀元件额外地影响振动引入的隔离。这里，流体致动元件的阻尼性能(在被动状态时定义为强的(hard))此时设置成较弱(softer)的。这意味着，在流体致动元件的压力级和张力级之间的流动阻力通过流量控制阀而降低。
【附图说明】
[0049]本发明的目的、优点以及特征将结合附图以及以下的描述进行解释。其中示出了并通过示例的方式描述了多用途机动车辆座椅的车辆座椅底座，该车辆座椅底座包括阻尼装置和距离调节装置公共的流体致动元件(actuator fluid element)，该流体致动元件由张力级和压力级控制流体致动元件。附图中:
[0050]图1为车辆座椅底座的结构示意图，该车辆座椅底座包括阻尼装置和距离调节装置公共的流体致动元件;该流体致动元件由张力级和压力级控制，并设置在悬挂装置的两个端部件之间，以使该流体致动元件在车辆的垂直方向以振动隔离的方式并以高度调节的方式作用在两个端部件中的一个上；
[0051]图2概略性地示出了图1所示的流体致动元件的第一可能的流体输送系统的第一流体回路(fluid circuit)；
[0052]图3概略性地示出了图1所示的流体致动元件的另一可能流体输送系统的另一流体回路；以及
[0053]图4示出了图1所示的悬挂系统的具有不同弹簧特性曲线的图表。
[0054]标号清单
[0055]1车辆座椅底座
[0056]2悬挂装置
[0057]3上端部件
[0058]4下端部件
[0059]5剪刀式框架
[0060]6第一对剪刀臂[0061 ]7第二对剪刀臂
[0062]8第一对剪刀臂的第一剪刀臂
[0063]9第二对剪刀臂的第一剪刀臂
[0064]10第一对剪刀臂的第二剪刀臂
[0065]11第二对剪刀臂的第二剪刀臂
[0066]12公共的下固定支承装置
[0067]13公共的上移动支承装置
[0068]14公共的上固定支承装置
[0069]15公共的下移动支承装置
[0070]16枢轴点
[0071]19悬挂元件
[0072]21车辆的垂直方向
[0073]25阻尼装置
[0074]26液压减震器
[0075]27气缸部件
[0076]28 横杆(cross bar)
[0077]29活塞部件
[0078]30压力级
[0079]30A张力级
[0080]31流体致动元件[0081 ]32 距离
[0082]33流体输送装置
[0083]34流量控制阀元件
[0084]35液压栗
[0085]36 电机
[0086]37比例流量控制阀
[0087]38流体管道系统
[0088]39第一流体输送系统
[0089]39 第一流动图(first flow diagram)
[0090]40另一流体输送系统
[0091]40A另一流动图
[0092]41液压油箱
[0093]42外壳体
[0094]43工作气缸
[0095]44活塞头
[0096]45活塞杆
[0097]46液压油
[0098]47气体体积补偿空间
[0099]48压力级腔室
[0100]49张力级腔室
[0101]50 上升管(rising pipe)
[0102]51压力补偿阀
[0103]52 底阀
[0104]53压力级/张力级阀
[0105]54下连接点
[0106]55上连接点
[0107]56张力级腔室连接件
[0108]57第一流体管道
[0109]58第一连接件
[0110]59第一输送方向
[0111]59A第二输送方向
[0112]60另一连接件
[0113]61另一流体管道
[0114]62压力级腔室连接件
[0115]63连接线路
[0116]64溢流线路
[0117]65供给线路
[0118]66单向阀
[0119]67另一供给线路
[0120]68另一单向阀
[0121]70 图表
[0122]71横坐标
[0123]72高度水平
[0124]73纵坐标
[0125]74中部弹簧特性曲线
[0126]75上部力特性曲线
[0127]76交点
[0128]77制作的线(line produced)
[0129]78另一制作的线
[0130]79下力特性曲线
[0131]90阻尼及高度调节单元
[0132]95表面
[0133]96加速度测量传感器
[0134]97行程测量传感器
【具体实施方式】
[0135]车辆座椅(未详细地示出)的车辆座椅底座1(如图1所示)包括悬挂装置2，其中该悬挂装置表征为具有上端部件3和下端部件4。在本实施例中，该上端部件3和下端部件4通过剪刀式框架5以高度可调的方式彼此相互连接。
[0136]该剪刀式框架5大体上由两对剪刀臂6和7组成。其中，第一对剪刀臂6进而包括第一剪刀臂8和第二剪刀臂10，而第二对剪刀臂7进而包括第一剪刀臂9和第二剪刀臂11。
[0137]—方面，上述的第一剪刀臂8和9分别通过公共的下固定支承装置12可旋转地安装在下端部件4上。而另一方面，上述的第一剪刀臂8和9通过公共的上移动支承装置13线性可移动地安装在上端部件 3上。
[0138]第二剪刀臂10和11与第一剪刀臂相似;该第二剪刀臂10和11通过公共的上固定支承装置14可旋转地安装在上端部件3上，并通过公共的下移动支承装置15以线性可移动的方式安装在下端部件4上。
[0139]第一对剪刀臂6的第一剪刀臂8和第二剪刀臂10，以及第二对剪刀臂7的第一剪刀臂9和第二剪刀臂11分别通过枢轴点16 (此时仅明确地提供标号)可旋转地相互连接。
[0140]此外，悬挂装置2还包括悬挂元件19，两个端部件3和4通过该悬挂元件19彼此弹性互连。在本实施例中，悬挂元件19提供为气压弹簧元件。
[0141]在安装时，上端部件3集成在车辆座椅的座椅部件侧，而下端部件4则集成在车辆座椅的车身侧，由此使得相应的外部激励作用在车辆座椅或作用在整个车辆上时，上端部件3在车辆的垂直方向21上(即垂直地)相对下端部件4可回弹和偏转。
[0142]为使可至少局部隔离上端部件3的振动，该车辆座椅底座1还包括阻尼装置25，该阻尼装置25包括液压减震器26。
[0143]该液压减震器26的气缸部件27连接至公共的下移动支承装置15的横杆28上，该液压减震器26的活塞部件29(参见图2)连接至第二对剪刀臂7的第一剪刀臂9上。
[0144]在本实施例中，该液压减震器26构成了所请求保护的流体致动元件31的基础;其中，该流体致动元件31由压力级30和张力级30A所控制。通过该流体致动元件可额外地实现元件的主动振动隔离，并进而可实现上端部件3相对下端部件的高度调节。
[0145]为此，由压力级30和张力级30A所控制的流体致动元件31设置在两个端部件3和4之间，以使该流体致动元件31可以以主动振动隔离的方式并以高度调节的方式在车辆的垂直方向21上作用在上端部件3上。
[0146]在这方面上，车辆座椅底座1不仅包括简单的阻尼装置25，而且还包括距离调节装置(这里并未具体地给出标号)，该距离调节装置用于调节上端部件3和下端部件4之间的距离32。其中，该阻尼装置25和距离调节装置一起包括由压力级30和张力级30A控制的流体致动元件31。这意味着，尽管车辆座椅底座1的功能明显增强，但是车辆座椅底座1仍非常紧凑。
[0147]此外，在车辆座椅底座1内还提供了用于输送流体(在本实施例中这里为液压油46)的可控的流体输送装置33，以及流量控制阀元件34。
[0148]该流体输送装置33由液压栗35组成，其中该流体输送装置33由电机持续地驱动。如以下更加详细的描述中，流体输送装置33具有两个相反的输送方向59和59A(见附图中的59和59A)。
[0149]在本例中，该流量控制阀元件34设计成形式为比例流量控制阀37的电动操作的节流阀。
[0150]该可控的流体输送装置33、流量控制阀元件34以及由压力级30和张力级30A控制的流体致动元件31分别通过相应的流体管道系统38(在图1中仅通过举例的方式提供标号)流体互连。
[0151]根据第一流动图39A，在图2所示的第一流体输送系统39的配置中，该压力级30和张力级30A控制的流体致动元件31设置在左侧。而在第一流动图39A的右侧则设置有流量控制阀元件34;可控的流体输送装置33设置在该流体控制阀元件34的更右侧，并分别具有两个相反的输送方向59和59A。
[0152]由压力级30和张力级30A控制的流体致动元件31具有外壳体42。该外壳体42构成了液压油箱41，并且定义了实际的工作气缸43。由活塞头44和活塞杆45构成的活塞部件29在该工作气缸43中移动。
[0153]其中一些液压油46存储在液压油箱41内。此外，液压油箱也提供有气体体积补偿空间47。
[0154]工作气缸43包括压力级腔室48;液体驱动元件31的压力级30可通过该压力级腔室来实现。而相应地，张力级30A尤其通过工作气缸43的张力级腔室49来产生。
[0155]此外，流体致动元件31还包括上升管50，该上升管50包括用于在张力级腔室49内实现压力补偿的压力补偿阀51(尤其在压力级30启动时实现压力补偿)。随后，液压油46可以从液压油箱41中流出，并通过该上升管50进入张力级腔室49内。
[0156]为在张力级30A启动时实现压力级腔室48内的压力补偿，本发明还提供了底阀52;其中，液压油46通过该底阀52可从液压油箱41中流出，并进入压力级腔室48内，但该液压油并不沿其他方向流出。
[0157]流体致动元件31的压力级/张力级阀门53也集成在活塞头44上。通过该压力级/张力级阀门53，基本的张力级/压力级本身存在于流体致动元件31上，并作为被动作用的液压减震器。
[0158]如上面已经描述的，流体致动元件31的气缸部件27连接至横杆28，并由此通过下连接点53连接至下端部件4。此外，该流体致动元件31的活塞部件29连接至第二对剪刀臂7的第一剪刀臂9，并由此通过上连接点54连接至上端部件3。
[0159]流体致动元件31在其张力级腔室49处包括张力级腔室连接件56，且该张力级腔室连接件56与第一流体管道57流体连接。该第一流体管道57表示了张力级腔室49和液压栗35的第一连接件58之间的流体连接，并由此使得液压油46可以通过可控的流体输送装置33，在液压栗35的输送方向59上将液压油46输送出来。在本例中，该第一流体管道57为低压线路，且第一连接件58为低压连接件。
[0160]另一流体管道61从液压栗35的另一连接件60引导至压力级腔室连接件62，因此从张力级腔室49流出的液压油46可进一步地输送至压力级腔室48内，由此使得活塞部件29相应地从气缸部件27中推出。因此，上端部件3在车辆的垂直方向21上实现上升，并由此使该上端部件3移动至更加远离下端部件4。在本例中，另一流体管道61为高压线路，且另一连接件60为高压连接件。
[0161 ]液压油46在与第一输送方向59相反的输送方向59A上输送的情形则刚好相反。在该另一例子中，第一流体管道57变成高压线路，而另一流体管道61则变成低压线路。
[0162]在第一流体管道57和另一流体管道61之间连接有连接线路63，通过该连接线路63可使流量控制阀元件34在流体致动元件31和可控的流体输送装置33之间实现流体连接。更确切地说，相对于流体致动元件31，该流体控制阀元件34与可控的流体输送装置33并联连接。因此，流体致动元件31处的流动阻力可独立于流体输送装置33各自的输送方向59或59A，并通过该流体控制阀元件34而改变，由此可影响流体致动元件31的振动隔离能力。
[0163]在液压栗35和液压油箱41之间还设置有溢流线路64。
[0164]在第一流体管道57和液压油箱41之间还设置有包括单向阀66的供给线路65。同样地，在另一流体管道61和液压油箱41之间还设置有包括另一单向阀68的另一供给线路67。因此，如必要，液压油46可借助于液压栗35直接从液压油箱41中输送至压力级腔室48或输送至张力级腔室49。
[0165]根据第一流动图40A，在图3所示的第一流体输送系统40的另一配置中，并不存在流体控制阀元件34(尤其参见图2)。否则，图2配置的设置与图3所示的另一配置的设置相同。在这方面上，不再对另一配置进行解释，以免重复。该流体控制阀元件34(不存在)的功能至少部分通过输送方向59或59A的反转(reversal)来实现。
[0166]每一流动图39A和40A所示的配置均代表本申请的第一优选阻尼及高度调节单元90。在这方面上，该液压作用的阻尼及高度调节单元90不仅可视为阻尼装置25的额外的功能组件，而且同时也是高度调节和距离调节装置(这里并未明确地提供标号)，以相对上端部件3和下端部件4在车辆的垂直方向21上调节距离32。
[0167]如图4所示的图表70，同样优选地，线性上升的力特性曲线75和79还可以在整个可获得的悬挂行程s上提供。
[0168]在图表70中，现有的悬挂行程s在横坐标71上以毫米为单位绘出；所期望的平均垂直高度水平72处于行程为90mm的位置处，以使上端部件3在任意情况下，理想地可以覆盖垂直向下可获得的90mm的负悬挂行程，以及覆盖垂直向上可获得的90mm的正悬挂行程。
[0169]抵消上端部件3的载荷的力F以牛顿为单位在图表70的纵坐标73上绘出。
[0170]绘制在该图表70上的中部弹簧特性曲线74为悬挂元件19的弹簧特性曲线。其中，该中部弹簧特性曲线74延伸穿过由1000N的载荷产生的线77与由垂直高度水平72所产生的另一线78的交点76 。该中部弹簧特性曲线74还在悬挂行程S开始时呈对数上升，并在悬挂行程8结束时呈指数上升。而在开始和结束之间，该悬挂元件19的中部弹簧特性曲线74则直线上升。
[0171]在中部弹簧特性曲线74上部延伸的力特性曲线75包括以下效果:使由压力级30和张力级30A控制的流体致动元件31的压力级30激活。该上部力特性曲线75在整个悬挂行程s中完全呈线性延伸。
[0172]因此，该上部力特性曲线75示出了由阻尼及高度调节单元90在车辆的垂直方向21上产生的力的上限目标值。
[0173]而延伸在中部弹簧特性曲线4下方的下部力特性曲线79则描述了由该阻尼及高度调节单元90在车辆的垂直方向21上所产生的力的下限目标值。该下部力特性曲线79包含以下效果:使由压力级30和张力级30A控制的流体致动元件31的张力级30A启动。该下部力特性曲线79在整个悬挂行程s上完全呈线性延伸。
[0174]从图表79可以清楚地看出，尤其悬挂元件19用作接收作为质量(asa mass)施加在悬挂件上的基本载荷的基础。可能的最大弹簧力尤其通过阻尼及高度调节单元90的尺寸来规定;在所示的图表70中，在车辆的垂直方向21上，该最大弹簧力为200N。在发生短暂的水平振动时(其中，该水平振动例如通过在上坡、下坡或者倾斜行驶时驾驶员的重量转移而产生)，由阻尼及高度调节单元90所产生的力可根据振动的方向和强度增加或减小。在本阻尼及高度调节单元90中，在此生成的力由此主动用于影响馈入悬挂系统的外力引入。一方面，阻尼及高度调节单元90在工作时可伴有力的引入，即将产生回缩力或使承载该重量的支撑力减小，并由此使得上端部件3相对于下端部件4主动地下降。另一方面，该阻尼及高度调节单元90的工作也可以对抗力的引入，此时该支撑力相应地增加，并由此使得上端部件3相对下端部件4主动地上升。
[0175]可获得的力，例如200N，可以通过液压栗35的尺寸通过以下参数来确定:压力(bar)以及输送量(cmVrev)。调节的功率或控制力主要取决于通过流体输送装置33引入到流体致动元件31内的液压油的体积，其中该液压油的体积为从张力级腔室49引入到压力级腔室48内的体积，反之亦然。
[0176]该控制的类型和强度当作是相应设计的开环和/或闭环控制装置(这里并未明确地示出)的控制算法的基础。
[0177]通过开环和/或闭环控制装置，该阻尼及高度调节单元90可根据作用在上端部件3上的载荷相应地调节。
[0178]为此，开环和/或闭环控制装置一方面包括加速度测量传感器96。该加速度测量传感器96设置在下端部件4的表面95上，并意图用于检测作用在下端部件4上的加速度。另一方面，该开环和/或闭环控制装置还包括位置测量传感器97，用于检测上端部件3和下端部件4(参见图1)之间当前的距离32和/或相应的距离变化。
[0179]可以理解，上述实施例仅为本发明的基本配置。本发明的配置由此并不局限于这些实施例。
[0180]因此，此时在此明确地参考以下事实:如果设置成相应的尺寸，则上述的车辆座椅底座1还可替换地用于车辆驾驶室底座。
[0181]申请人保留请求保护申请文件中所公开的、对本发明相比现有技术具有新颖性来说所有关键特征的单个或组合的权利。
【主权项】
1.一种车辆座椅或车辆驾驶室，具有悬挂装置(2);所述悬挂装置(2)包括上端部件(3)，以及相对所述上端部件(3)可偏转的下端部件(4);所述上端部件和所述下端部件通过悬挂元件(19)弹性互连;所述悬挂装置(2)还包括阻尼装置(25，26)，用于阻尼作用在两个端部件(3,4)中的至少一个上的振动； 其特征在于， 所述阻尼装置(25，26)以及用于调节所述上端部件(3)和所述下端部件(4)之间的距离的距离调节装置包括公共的流体致动元件(31);所述流体致动元件(31)由压力级和张力级(30，30A)所控制;所述流体致动元件(31)操作连接于可控的流体输送装置(33);其中，所述流体输送装置(33)与所述流体致动元件(31)的压力级腔室(48)和张力级腔室(49)流体连接，以根据所述流体输送装置(33)的输送方向(59，59A)，使得流体(46)从所述流体致动元件(31)的压力级腔室(48)输送至所述张力级腔室(49)，或从所述流体致动元件(31)的张力级腔室(49)输送至所述压力级腔室(48)。2.根据权利要求1所述的车辆座椅或车辆驾驶室， 其特征在于， 所述可控的流体输送装置(33)与所述流体致动元件(31)的压力级腔室(48)和张力级腔室(49)流体连接，以通过控制所述可控的流体输送装置(33)的功率来实现所述上端部件(3)的各种高度调节。3.根据权利要求1或2所述的车辆座椅或车辆驾驶室， 其特征在于， 所述可控的流体输送装置(33)与所述流体致动元件(31)的压力级腔室(48)和张力级腔室(49)流体连接，以根据所述流体输送装置(33)的输送方向(59，59A)使所述流体(46)从流体输送系统(40A)的另一储液器(41)输送至所述压力级腔室(48)或所述张力级腔室(49)。4.根据权利要求1-3中任一项所述的车辆座椅或车辆驾驶室， 其特征在于， 所述流体致动元件(31)与流量控制阀元件(34)操作连接;其中，所述流量控制阀元件(34)与所述流体致动元件(31)以及可控的所述流体输送装置(33)流体连接，以使所述压力级(30)或所述张力级(30A)的功率通过所述流量控制阀元件(34)额外地调整。5.根据权利要求4所述的车辆座椅或车辆驾驶室， 其特征在于， 所述流量控制阀元件(34)与所述流体致动元件(31)以及可控的所述流体输送装置(33)流体连接，以使所述压力级(30)和所述张力级(30A)的功率通过所述流量控制阀元件(34)额外地调整，同时不影响所述流体输送装置(33)的功率。6.根据权利要求4或5所述的车辆座椅或车辆驾驶室， 其特征在于， 所述流量控制阀元件(34)与所述流体致动元件(31)以及可控的所述流体输送装置(33)流体连接，以通过所述流量控制阀元件(34)隔离两个端部件(3，4)中的一个的振动。7.根据权利要求2-6中任一项所述的车辆座椅或车辆驾驶室， 其特征在于， 可控的所述流体输送装置(33)的低压连接件(58)通过低压线路(57)与所述张力级腔室(49)流体连接，且可控的所述流体输送装置(33)的高压连接件(60)通过高压线路(61)与所述压力级腔室(48)流体连接;或在相反的输送反向(59A)上反之亦然，所述低压线路(58)和所述高压线路(61)通过电动可操作的比例流量控制阀(37)流体互连。8.根据权利要求1-7中任一项所述的车辆座椅或车辆驾驶室， 其特征在于， 还设置有开环和/或闭环控制装置，用于根据作用在所述上端部件(3)上的载荷调节可控的流体输送装置(33)和/或流量控制阀元件(34)。9.根据权利要求8所述的车辆座椅或车辆驾驶室， 其特征在于， 所述开环和/或闭环控制装置包括加速度测量传感器(96);所述加速度测量传感器设置在所述下端部件(4)的表面(95)上，并用于检测作用在所述下端部件(4)上的加速度。10.根据权利要求8或9所述的车辆座椅或车辆驾驶室， 其特征在于， 所述开环和/或闭环控制装置包括行程测量传感器(97);所述行程测量传感器用于检测所述上端和下端部件(3，4)之间的距离(32)和/或距离变化。11.一种多用途机动车辆，包括车辆座椅和车辆驾驶室， 其特征在于， 包括前述权利要求中任一项所述的车辆座椅和/或车辆驾驶室。
【专利摘要】本发明涉及一种车辆座椅或车辆驾驶室，具有悬挂装置(2)；所述悬挂装置(2)包括上端部件(3)，以及相对所述上端部件(3)可偏转的下端部件(4)；所述端部件通过悬挂元件(19)弹性互连；还包括阻尼系统(25,26)，用于对作用在两个端部件(3,4)中的至少一个上的振动实现阻尼；其中，所述阻尼系统(25,26)以及用于调节所述上端部件(3)和所述下端部件(4)之间的距离的距离调节系统包括公共的流体致动元件(31)；所述流体致动元件(31)由压力级和张力级(30,30A)所控制。
【IPC分类】B60N2/52, B60N2/50, B60G17/015, F16F9/46
【公开号】CN105492225
【申请号】CN201480046089
【发明人】埃尔文·哈勒
【申请人】格拉默股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月24日
【公告号】DE102013110926A1, WO2015049131A1
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