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DE102008018610A1 - Stabilisatoranordnung - Google Patents

Stabilisatoranordnung Download PDF

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Publication number
DE102008018610A1
DE102008018610A1 DE102008018610A DE102008018610A DE102008018610A1 DE 102008018610 A1 DE102008018610 A1 DE 102008018610A1 DE 102008018610 A DE102008018610 A DE 102008018610A DE 102008018610 A DE102008018610 A DE 102008018610A DE 102008018610 A1 DE102008018610 A1 DE 102008018610A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
arrangement according
spindle
sliding piece
stabilizer
coupling elements
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102008018610A
Other languages
English (en)
Inventor
Wolfgang Dr.-Ing. Freund
Andreas Dipl.-Ing. Kissler
Daniel Dipl.-Ing. Lezock
Jürgen Dipl.-Ing. Schulze
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asturia Automotive Systems AG
Original Assignee
Asturia Automotive Systems AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asturia Automotive Systems AG filed Critical Asturia Automotive Systems AG
Priority to DE102008018610A priority Critical patent/DE102008018610A1/de
Publication of DE102008018610A1 publication Critical patent/DE102008018610A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/04Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
    • B60G21/05Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
    • B60G21/055Stabiliser bars
    • B60G21/0551Mounting means therefor
    • B60G21/0553Mounting means therefor adjustable
    • B60G21/0555Mounting means therefor adjustable including an actuator inducing vehicle roll
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
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    • B60G2202/13Torsion spring
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    • B60G2204/419Gears

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stabilisatoranordnung zum Ausgleich und/oder zur Übertragung von Kräften/Momenten und Drehbewegungen zwischen zwei Stabilisatorhälften (S1, S2) eines Fahrzeuges zum Ausgleich von Fahrzeugaufbaubewegungen unter Verwendung eines um einen Verdrehwinkel verdrehbaren Aktuators (AT), der in einem Gehäuse (1) einen Modul (M) aus an beiden Enden schwenkbar gelagerten Koppelelementen aufweist, wobei die Koppelelemente mit wenigstens einer ersten Drehwelle (3.1) und mit einem elektrisch antreibbaren Antriebselement (4) in Wirkverbindung stehen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Stabilisatoranordnung zum Ausgleich und/oder zur Übertragung von Kräften/Momenten und Drehbewegungen zwischen zwei Stabilisatorhälften des Stabilisators eines Fahrzeuges zum Ausgleich von Fahrzeugaufbaubewegungen unter Verwendung eines um einen Verdrehwinkel verdrehbaren Aktuators.
  • Eine Einrichtung in Form eines hydraulisch betätigbaren Schwenkmotors zur Fahrwerksstabilisierung bei aktiven Fahrwerken wird in DE 102 45 457 B3 offenbart. Der Schwenkmotor wird üblicher Weise in einer geteilten Achse (Stabilisator) angeordnet, und eine Seite des Gehäuses ist fest mit der Achse verbunden. Durch die andere Seite des Gehäuses ragt eine Drehwelle, die mit der Achse verbunden ist. Im Gehäuse sind ein axial bewegbarer Kolben sowie Druckmittelanschlüsse vorhanden, die zu Druckräumen vor und hinter dem Kolben reichen. Die Drehwelle ist durch eine Axialbewegung des Kolbens in Rotation versetzbar, so dass beide Teile der Achse zueinander verdreht werden können. Die Umwandlung der Axialbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Drehwelle erfolgt über Kugelstangen, die am Kolben und am Gehäuse befestigt sind. Diese Lösung weist lediglich einen Wellenausgang auf, wodurch deren Einsatzgebiet begrenzt ist.
  • DE 100 02 455 A1 beschreibt eine Stabilisatoranordnung für das Fahrwerk eines Fahrzeuges, der aus einem um einen Verdrehwinkel verdrehbaren Aktuator aufweist. Der Aktuator umfasst einen Verstellantrieb und ein Getriebe, wobei das Getriebe in Form eines Kurvenbahn-Getriebes ausgebildet ist. Dazu ist ein Koppelelement axial verschiebbar und schwenkbar zentral in einem Hohlzylinder angeordnet. Vom Hohlzylinder beabstandet erstrecken sich zwei mit Kurvenbahnen versehene Kurvenbahnträger, die in die Stützrollen des Koppelelementes eingreifen.
  • DE 10 2004 022 415 A1 beschreibt einen Kurvenbahnträger für einen Aktuator, der hohlzylindrisch ausgebildet ist und über den Umfang seiner Mantelfläche verteilt zwei oder mehr Kurvenbahnen aufweist. In den Kurvenbahnen laufen Stützrollen, die über ein mit einem Stellantrieb wirkverbundenen Koppelelement geführt sind. Der axiale Antrieb des Koppelelementes erfolgt über eine Gewindespindel.
  • Die beiden vorgenannten Lösungen weisen einen komplizierten konstruktiven Aufbau und ungünstige Reibungsverhältnisse auf. Weiterhin kann bereits ein geringes Verkanten der Stützrollen zum Verklemmen in den Kurvenbahnen und somit zum Ausfall des Systems führen. Eine Entkopplung der Stabilisatorhälften, die bei Geradeausfahrt vorteilhaft ist, kann nicht gewährleistet werden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Stabilisatoranordnung zum Ausgleich und/oder zur Übertragung von Kräften/Momenten und Drehbewegungen zwischen zwei Stabilisatorhälften (S1, S2) eines Fahrzeuges zum Ausgleich von Fahrzeugaufbaubewegungen, unter Verwendung eines um einen Verdrehwinkel verdrehbaren Aktuators zu schaffen, die einen einfachen konstruktiven Aufbau aufweist und mit geringem Aufwand herstellbar sowie vielfältig einsetzbar ist und bedarfsweise eine Entkopplung der beiden Stabilisatorhälften ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die erfindungsgemäße Stabilisatoranordnung zum Ausgleich und/oder zur Übertragung von Kräften/Momenten und Drehbewegungen zwischen zwei Stabilisatorhälften eines Fahrzeuges zum Ausgleich von Fahrzeugaufbaubewegungen weist einen um einen Verdrehwinkel verdrehbaren Aktuator auf, der in einem Gehäuse einen Modul aus an beiden Enden schwenkbar gelagerten Koppelelementen aufweist, wobei die Koppelelemente mit wenigstens einer ersten Drehwelle und mit einem elektrisch antreibbaren Antriebselement in Wirkverbindung stehen.
  • Das Antriebselement ist dabei entlang einer Längsachse des Gehäuses verschiebbar und/oder um die Längsachse drehbar.
  • Der Modul besteht z. B. aus einem ersten Modulelement mit Koppelelementen, wobei die Koppelelemente an einem Ende mit der ersten Drehwelle und am anderen Ende mit dem Antriebselement verbunden sind.
  • Bevorzugt wird der Modul aus dem ersten Modulelement und aus einem zweiten Modulelement gebildet, wobei zwischen den Modulelementen ein mit dem Antriebselement in Wirkverbindung stehendes Schiebestück angeordnet ist und die Koppelelemente des ersten Modulelementes an einem Ende mit der ersten Drehwelle und am anderen Ende mit dem Schiebestück verbunden sind und das zweite Modulelement Koppelelemente aufweist, die an einem Ende mit dem Schiebestück und am anderen Ende entweder
    • – gestellfest mit dem Gehäuse gekoppelt sind, wobei die zweite Stabilisatorhälfte gehäuseseitig angebunden ist oder
    • – axial fixiert und drehbar im Gehäuse gelagert und mit der zweiten Stabilisatorhälfte verbunden sind.
  • Zwischen Antriebselement und Schiebestück sind folgende Verbindungsvarianten möglich:
    • a) die Verbindung zwischen Antriebselement und Schiebestück ist fest,
    • b) das Schiebestück ist zwischen den zwei Anschlägen axial verschiebbar und drehfest mit dem Antriebselement gekoppelt,
    • c) das Schiebestück ist axial fest und drehbar mit dem Antriebselement gekoppelt,
    • d) das Schiebestück ist zwischen den zwei Anschlägen axial verschiebbar und drehbar mit dem Antriebselement gekoppelt (schwimmende Lagerung).
  • Vorteilhafterweise ist die Axialbewegung des Schiebestücks durch zwei Anschläge gemäß d) begrenzt.
  • Bevorzugt wird das Antriebselement durch die Spindel eines Kugelgewindetriebes gebildet, wobei die Spindel ausgangsseitig mit dem Schiebestück oder mit dem ersten Modulelement gekoppelt ist. Das Antriebselement, d. h. die Spindel des Kugelgewindetriebes ist über eine Kugelgewindeantriebsmutter axial verschiebbar, wobei die Kugelgewindeantriebsmutter über ein Getriebe mit einem Rotor eines Elektromotors antreibbar ist. Das Getriebe weist insbesondere ein großes Untersetzungsverhältnis auf und kann beispielsweise als ein Harmonic-Drive-Getriebe ausgebildet sein.
  • Durch die erfindungsgemäße Ausbildung gewährleistet der Aktuator eine Entkoppelung (Freischaltung) der ersten und zweiten Stabilisatorhälfte. Dazu erfolgt eine Entkopplung zwischen Schiebestück und Antriebselement (Spindel), die die freie axiale Verschiebbarkeit des Antriebselementes/der Spindel zulässt durch eine dreh- und axialbewegliche Verbindung des Schiebestücks mit dem Antriebselement/der Spindel. Vorteilhafterweise ist die Spindel zur Erzielung eines axialen Längsausgleiches mit einer Axialkraft beaufschlagbar, die die Spindel durch Zug oder Schub auf Anschlag mit dem Schiebestück bringt.
  • Diese Axialkraft kann z. B. durch einen Elektromagneten mit Umpolung auf die Spindel übertragbar sein.
  • Vorzugsweise ist der Elektromagnet zwischen dem Gehäuse und dem Außendurchmesser der Spindel angeordnet.
  • Alternativ ist die Axialkraft zur Erzielung des Längsausgleichs der Spindel durch eine mit dem Rotor oder dem Stator des Elektromotors verbundene Antriebswelle erzeugbar, die mit der Spindel (bevorzugt mit dem Innendurchmesser der Spindel) des Kugelgewindetriebes über eine Längsverzahnung in Verbindung steht und bei einer Drehbewegung eine Axialbewegung der Spindel erzeugt. Auch hier sollte die Spindel durch Zug oder Schub auf Anschlag mit dem Schiebestück bringbar sein.
  • Die Antriebswelle führt dabei durch das Getriebe. Bei dieser Ausführungsform ist der Stator des Elektromotors drehbar im Gehäuse gelagert.
  • Die Koppelelemente sind bevorzugt als Kugelstangen ausgebildet und in Kugelkalotten fixiert.
  • Die Kugelkalotten sind jeweils in einem Ring und einem Befestigungsring ausgebildet, wobei beide Ringe miteinander verbindbar sind.
  • Zur Gewährleistung der Montage sind die Befestigungsringe in radialer Richtung nach außen oder nach innen geschlitzt und weisen einen Boden auf, in dem konkav gekrümmte Ausnehmungen zur Bildung der Kugelkalotten angeordnet sind. Der Boden besitzt einen mittigen Durchbruch, von dem aus die Schlitze zu den konkav gekrümmten Ausnehmungen führen. Die Schlitze müssen eine Breite aufweisen, die größer ist als der Durchmesser der Stange, welche die Kugeln der Kugelstange verbindet.
  • Alternativ ist jeder konkaven Ausnehmung eine in radialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung versetzte Bohrung zugeordnet, die in die Ausnehmung übergeht und deren Durchmesser größer ist als der Kugeldurchmesser der Kugeln.
  • Es ist möglich, die Stabilisatoranordnung mit einer oder zwei Drehwellen auszustatten. Wird nur eine Drehwelle verwendet, können bereits durch deren Schwenkbewegung Neigungen des Fahrzeuges ausgeglichen werden.
  • Diese Ausführungsform kann beispielsweise direkt einem Rad zugeordnet sein und die Radhubbewegungen beeinflussen.
  • Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird eine Einrichtung zum Ausgleich und/oder zur Übertragung von Kräften/Momenten und Drehbewegungen zwischen zwei Bauteilen geschaffen, die insbesondere zum Ausgleich von Fahrzeugaufbaubewegungen dient und bei einem einfachen konstruktiven Aufbau und geringem Bauraum vielseitig einsetzbar ist.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1: Prinzipdarstellung einer Stabilisatoranordnung, bei welcher ein axialer Längsausgleich der Spindel 4.2 durch einen Elektromagneten 8 erzeugbar ist und die erste Stabilisatorhälfte S1 an einer ersten Drehwelle 3.1 befestigt ist, wobei ein zweites Modulelement M2 einerseits mit dem Schiebestück 5 gekoppelt, andererseits fest mit dem Gehäuse 1 verbunden ist und die Befestigung der zweiten Stabilisatorhälfte S2 am Gehäuse 1 erfolgt,
  • 1a: Prinzipdarstellung gem. 1, wobei im Unterschied dazu das zweite Modulelement M2 einerseits mit dem Schiebestück 5 verbunden und andererseits axial fest und drehbeweglich im Gehäuse 1 angeordnet und mit der zweiten Stabilisatorhälfte S2 gekoppelt ist und wobei das Gehäuse 1 als Lagerstelle angeordnet werden kann,
  • 2: Prinzipdarstellung einer Stabilisatoranordnung, bei welcher durch eine mit dem Rotor oder dem Stator des Elektromotors verbundene Antriebswelle ein Längsausgleich der Spindel erzeugbar ist, wobei die Antriebswelle mit der Spindel des Kugelgewindetriebes über eine Längsverzahnung in Verbindung steht.
  • 3: Koppelelement Kugelstange,
  • 4: dreidimensionale Darstellung eines Befestigungsringes 13 mit einer eingelegten Kugel 2.3 eines Koppelelementes 2.1 oder 2.2.
  • 1 zeigt die Prinzipdarstellung einer Stabilisatoranordnung zum Ausgleich und/oder zur Übertragung von Kräften/Momenten und Drehbewegungen zwischen zwei Stabilisatorhälften S1, S2 eines Fahrzeuges zum Ausgleich von Fahrzeugaufbaubewegungen unter Verwendung eines um einen Verdrehwinkel verdrehbaren Aktuators AT.
  • Der Aktuator AT ist in einem Gehäuse 1 angeordnet und weist einen Modul M auf, der mit einer ersten Drehwelle 3.1, die mit der ersten Stabilisatorhälfte S1 verbunden ist, und mit einem elektrisch antreibbaren Antriebselement 4 in Wirkverbindung steht. Dazu weist der Modul M zwei Modulelemente M1, M2 auf. Das Antriebselement 4 ist als eine Spindel 4.2 eines Kugelgewindetriebes ausgebildet und über eine Kugelgewinde antriebsmutter 4.1 und Kugeln 4.3 axial verschiebbar zentrisch im Gehäuse 1 angeordnet. Zwischen den Modulelementen M1, M2 ist ein mit der Spindel 4.2 in Wirkverbindung stehendes Schiebestück 5 angeordnet. Die Koppelelemente 2.1 des ersten Modulelementes M1 sind an einem Ende mit der ersten Drehwelle 3.1 und am anderen Ende mit dem Schiebestück 5 verbunden. Das zweite Modulelement M2 weist Koppelelemente 2.2 auf, die an einem Ende mit dem Schiebestück 5 und am anderen Ende gestellfest mit dem Gehäuse 1 gekoppelt sind, wobei die zweite Stabilisatorhälfte S2 an dem der ersten Drehwelle gegenüberliegenden Ende des Gehäuses 1 angebunden ist.
  • Die Koppelelemente 2.1, 2.2 sind als Kugelstangen ausgebildet, die an beiden Enden Kugeln 2.3 aufweisen und in Kugelkalotten 11 fixiert sind. Die Kugelkalotten 11 sind jeweils in einem Ring 12 und einem Befestigungsring 13 ausgebildet, wobei beide Ringe 12 und Befestigungsring 13 vorzugsweise miteinander verbindbar sind.
  • Aus Richtung der die Kugeln 2.3 der Koppelelemente 2.1, 2.2 verbindenden Stangen 2.4 umgreift die Kugelkalotte 11 des Befestigungsringes 13 jeweils die Kugeln 2.3 ca. bis zu deren halben Durchmesser. Von dem den Stangen 2.4 gegenüberliegenden Ende umgreifen die Kugelkalotten 11 des Ringes 12 die Kugeln 2.3 ebenfalls ca. bis zu deren halben Durchmesser. Dann werden beide Ringe miteinander verbunden (z. B. verschweißt). Somit sind an beiden Enden der ersten Koppelelemente 2.1 die Kugeln 2.3 schwenkbar zwischen Ring 12 und Befestigungsring 13 in den Kugelkalotten 11 gelagert und bilden das erste Modulelement M1. Analog sind an beiden Enden der zweiten Koppelelemente 2.2 die Kugeln 2.3 schwenkbar zwischen Ring 12 und Befestigungsring 13 in den Kugelkalotten 11 gelagert und bilden das zweite Modulelement M2.
  • Zur Befestigung des ersten Modulelementes M1 schließt sich an die erste Drehwelle 3.1 ein Ring 12 und ein Befestigungsring 13 an, in denen die Kugeln 2.3 der ersten Koppelelemente 2.1 gelagert sind. Am anderen Ende sind die Kugeln 2.3 der ersten Koppelelemente 2.1 am Schiebestück 5 mittels des Rings 12 und des Befestigungsringes 13 befestigt.
  • Das Schiebestück 5 sitzt axialbeweglich und drehbeweglich auf dem ausgangsseitigen Ende der Spindel 4.2 zwischen einem in Richtung zur ersten Drehwelle 3.1 angeordneten axialen Anschlag X1 und einem dazu entgegengesetzt angeordneten axialen Anschlag X2. An das Schiebestück 5 schließt sich das zweite Modulelement M2 an. Dazu sind der Ring 12 und der Befestigungsring 13, in denen die Kugeln 2.3 eines Endes der zweiten Koppelelemente 2.2 gelagert sind, am Schiebestück 5 befestigt. Am anderen Ende sind die Kugeln 3.1 der zweiten Koppelelemente 2.2 mittels des Rings 12 und des Befestigungsringes 13 gestellfest am Gehäuse 1 befestigt. An dem der ersten Drehwelle 3.1 gegenüberliegenden Ende des Gehäuses 1 ist die zweite Stabilisatorhälfte 2 befestigt.
  • Die Drehwelle 3.1 ist über ein Lagerpaar L1 drehbar im Gehäuse 1 gelagert und das Gehäuse 1 an dem in Richtung zur Drehwelle 3.1 weisenden Ende mittels eines Deckels 1.1 verschlossen.
  • Die Kugelgewindeantriebsmutter 4.1 des Kugelgewindetriebes ist im Gehäuse 1 über ein Lagerpaar 12 drehbar gelagert. Zwischen dem zweiten Modulelement M2 und der Kugelgewindeantriebsmutter 4.1 ist ein Elektromagnet 8 angeordnet, der zwischen dem Gehäuse 1 und dem Außendurchmesser der Spindel 4.2 sitzt.
  • Die Kugelgewindeantriebsmutter 4.1 wird über einen Elektromotor 7 angetrieben, wobei zwischen Kugelgewindeantriebsmutter 4.1 und Elektromotor 7 ein Getriebe 6 (bevorzugt ein Harmonic-Drive-Getriebe) mit einem großen Untersetzungsverhältnis angeordnet ist.
  • Das Getriebe 6 ist über einen napfförmigen Adapter 6.1 mit der Kugelgewindeantriebsmutter 4.1 verbunden, wobei der Boden des Adapters 6.1 am Getriebe 6 und der Rand des Adapters an der Kugelgewindeantriebsmutter 4.1 befestigt ist.
  • Adapter 6.1, Getriebe 6 und Elektromotor 7 sind ebenfalls in dem Gehäuse 1 angeordnet.
  • Die erste Drehwelle 3.1, die daran befestigte erste Stabilisatorhälfte S1 und das Gehäuse 1 und die daran befestigte zweite Stabilisatorhälfte S2 können durch die erfindungsgemäße Lösung bei Betätigung des Antriebselementes 4 in Form der axial verschiebbaren Spindel 4.2 mittels des Elektromotors 7 über das Getriebe 6, den Adapter 6.1 und die Gewindeantriebsmutter 4.1 durch den Modul M gegeneinander verdreht werden, wodurch Fahrzeugaufbaubewegungen ausgeglichen werden können. Bewegt sich die Spindel 4.2 in Richtung zur ersten Drehwelle 3.1 legt sich der zweite Anschlag X2 zuerst am Schiebestück 5 an. Um diesen Längsausgleich schnell zu erzielen, ist auf die Spindel 4.2 eine Axialkraft durch den Elektromagneten 8 übertragbar, die in Richtung zur ersten Drehwelle 3.1 wirkt.
  • Liegt die Spindel 4.2 mit dem zweiten Anschlag X2 am Schiebestück 5 an und bewegt sich weiter in Richtung zur ersten Drehwelle 3.1, so wird mittels des Schiebestücks 5 und die ersten und zweiten Koppelelemente 2.1, 2.2 des ersten und zweiten Modulelementes M1, M2 des Moduls M ein Drehmoment erzeugt, das zwischen erster Drehwelle 3.1 und Gehäuse 1 wirkt und eine Verdrehung der Stabilisatorhälften S1, S2 zueinander bewirkt.
  • Die gegensinnige Drehung erfolgt durch eine Axialbewegung der Spindel 4.2 in Richtung zum Getriebe 6 ab dem Zeitpunkt, wenn der axiale erste Anschlag X1 der Spindel 4.2 auf das Schiebestück 5 wirkt. Um einen schnellen Schaltvorgang zu erzielen, überträgt der umgepolte Elektromagnet 8 zur Erzielung des Längsausgleiches eine nun entgegengerichtete Axialkraft auf die Spindel 4.2. Bewegt sich die Spindel 4.2 nach Anlegen des Anschlages X2 am Schiebestück 5 weiter in Richtung zum Elektromotor 7, so wird ein entgegengesetztes Drehmoment über das Schiebestück 5 auf die ersten und zweiten Koppelelemente 2.1, 2.2 des ersten und zweiten Modulelementes M1, M2 erzeugt und resultierend zwischen den beiden Stabilisatorhälften S1, S2 eine entgegengerichtete Verdrehung bewirkt.
  • Der Elektromotor 7 sitzt mit seinem Stator 7.2 verdrehfest im Gehäuse 1. Der Rotor 7.1 des Elektromotors 1 treibt das Getriebe 6 und somit die Spindel 4.2 erst an, wenn der Längsausgleich beendet ist.
  • Durch die freie axiale Verschiebbarkeit der Spindel 2.4 im Bereich zwischen den an dem Schiebestück 5 anlegbaren axialen Anschlägen X1, X1 ist eine Entkoppelung der beiden Stabilisatorhälften S1, S2 gegeben, die einen „Freigang" bei Geradeausfahrt ermöglicht.
  • Das Gehäuse 1 kann zur Vereinfachung der Montage mehrere Gehäuseabschnitte aufweisen, die gern. 1 miteinander fest verbunden sind und somit das gemeinsame Gehäuse 1 bilden.
  • Eine Prinzipdarstellung gem. 1, wobei im Unterschied dazu das zweite Modulelement M2 mit dem Ende M2.1 axial fest und drehbeweglich im Gehäuse 1 angeordnet ist, zeigt 1a. Das Gehäuse 1 ist als Lagerstelle ausgebildet und das drehbewegliche Ende M2.1 des zweiten Modulelementes M2 ist mit der zweiten Stabilisatorhälfte S2 gekoppelt. Die Kopplung der zweiten Stabilisatorhälfte S2 mit dem drehbeweglichen Ende M2.1 des zweiten Modulelementes M2 erfolgt bevorzugt über eine zweite Drehwelle D2 in Form einer Hohlwelle, die hier vorteilhafter Weise auch den Elektromagneten 8, die Kugelgewindeantriebsmutter 4.1, das Getriebe 6 und den Elektromotor 7 gehäuseartig aufnimmt. Durch die Betätigung des Moduls 2 mittels der Spindel 4.2 werden die beiden Drehwellen 3.1 und D2 gegenläufig verdreht.
  • 2 zeigt die Prinzipdarstellung einer Stabilisatoranordnung, im wesentlichen mit einer Funktionsweise wie in 1, bei welcher jedoch im Unterschied zu 1 durch eine mit dem Stator 7.2 des Elektromotors 7 verbundene Antriebswelle 9 ein Längsausgleich der Spindel 4.2 erzeugbar ist, wobei die Antriebswelle 9 mit der Spindel 4.2 des Kugelgewindetriebes über eine Längsverzahnung 10 in Verbindung steht. Die Spindel 4.2 ist somit durch eine Rotationsbewegung des Stators 7.2 durch Zug oder Schub auf Anschlag mit dem Schiebestücke 5 bringbar, wobei der Stator 7.2 des Elektromotors 7 drehbar im Gehäuse 1 gelagert ist. Der Rotor 7.1 treibt erst dann das Getriebe 6 an, wenn der Längsausgleich beendet ist. Die Antriebswelle 9 führt dabei durch das Getriebe 6. Die gegenläufige Drehung der Stabilisatorhälften S1 und S3 erfolgt wie in 1 beschrieben.
  • 3 zeigt ein Koppelelement 2.1/2.2 in Form einer Kugelstange, die an beiden Enden einer Stange 2.4 jeweils eine Kugel 2.3 aufweisen.
  • Die dreidimensionale Darstellung eines Befestigungsrings 13 mit einer eingelegten Kugel 2.3 eines Koppelelementes 2.1 oder 2.2 ist in 4 dargestellt.
  • Die Befestigungsringe 13 weisen einen Boden B auf, in dem konkav gekrümmte Ausnehmungen 11 zur Bildung der Kugelkalotten angeordnet sind. Jeder Ausnehmung 11 ist eine in radialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung versetzte Bohrung DB zugeordnet, die in die Ausnehmung 11 übergeht und deren Durchmesser größer ist als der Kugeldurchmesser der Kugeln 2.3.
  • Die Koppelelemente 2.1, 2.2 nehmen im eingebauten Zustand eine räumliche Winkelstellung ein, so dass sich ein nahezu konstanter Drehmomentverlauf über den Drehwinkel und damit ein gleichmäßiger Kraftverlauf ergibt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 10245457 B3 [0002]
    • - DE 10002455 A1 [0003]
    • - DE 102004022415 A1 [0004]

Claims (25)

  1. Stabilisatoranordnung zum Ausgleich und/oder zur Übertragung von Kräften/Momenten und Drehbewegungen zwischen zwei Stabilisatorhälften (S1, S2) eines Fahrzeuges zum Ausgleich von Fahrzeugaufbaubewegungen, unter Verwendung eines um einen Verdrehwinkel verdrehbaren Aktuators (AT), der in einem Gehäuse (1) einen Modul (M) aus an beiden Enden schwenkbar gelagerten Koppelelementen aufweist, wobei die Koppelelemente mit wenigstens einer ersten Drehwelle (3.1) und mit einem elektrisch antreibbaren Antriebselement (4) in Wirkverbindung stehen.
  2. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel des Antriebselementes (4) entlang einer Längsachse (A) des Gehäuses (1) verschiebbar und drehbar ist.
  3. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Modul (M) aus einem ersten Modulelement (M1) mit Koppelelementen (2.1) besteht, wobei die Koppelelemente (2.1) an einem Ende mit der ersten Drehwelle (3.1) und am anderen Ende mit dem Schiebestück (5) verbunden sind, und die zweite Stabilisatorhälfte (S2) am Schiebestück (5) angebunden ist.
  4. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Modul (M) aus dem ersten Modulelemenent (M1 und aus einem zweiten Modulelement (M2) gebildet wird, wobei zwischen den Modulelementen (M1, M2) ein mit dem Antriebselement (4) in Wirkverbindung stehendes Schiebestück (5) angeordnet ist und die Koppelelemente (2.1) des ersten Modulelementes an einem Ende mit der Drehwelle (3.1) und am anderen Ende mit dem Schiebestück (5) verbunden sind und das zweite Modulelement (M2) Koppelelemente (2.2) aufweist, die an einem Ende mit dem Schiebestück (5) und am anderen Ende entweder – gestellfest mit dem Gehäuse (1) gekoppelt sind, wobei die zweite Stabilisatorhälfte (S2) gehäuseseitig angebunden ist oder – axial fixiert und drehbar im Gehäuse (1) gelagert und mit der zweiten Stabilisatorhälfte (S2) verbunden sind.
  5. Stabilisatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schiebestück (5) zwischen zwei Anschlägen (X1, X2) axial verschiebbar ist.
  6. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Verbindung zwischen Antriebselement (4) und Schiebestück (5) fest ist, b) das Schiebestück (5) zwischen den zwei Anschlägen (X1, X2) axial verschiebbar und drehfest mit dem Antriebselement (4) gekoppelt ist, c) das Schiebestück (5) axial fest und drehbar mit dem Antriebselement (4) gekoppelt ist, d) das Schiebestück (5) zwischen den zwei Anschlägen (X1, X2) axial verschiebbar und drehbar mit dem Antriebselement (4) gekoppelt ist (schwimmende Lagerung).
  7. Stabilisatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (4) durch die Spindel (4.2) eines Kugelgewindetriebes gebildet wird.
  8. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (4.2) ausgangsseitig mit dem Schiebestück (5) oder mit dem ersten Modulelement (M1) gekoppelt ist.
  9. Stabilisatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (4)/die Spindel (4.2) des Kugelgewindetriebes über eine Kugelgewindeantriebsmutter (4.1) axial verschiebbar ist und dass die Kugelgewindeantriebsmutter (4.1) über ein Getriebe (6) mit einem Rotor (7.1) eines Elektromotors (7) antreibbar ist.
  10. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (6) ein großes Untersetzungsverhältnis aufweist.
  11. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (6) ein Harmonic-Drive-Getriebe ist.
  12. Stabilisatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (AT) eine Entkoppelung (Freischaltung) der ersten und zweiten Stabilisatorhälfte (S1, S2 gewährleistet.
  13. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entkopplung (Freischaltung) der Stabilisatorhälften (S1, S2) bei einer dreh- und axialbeweglichen Verbindung des Schiebestücks (5) mit dem Antriebselement (4)/der Spindel (4.2) eine Entkopplung zwischen Schiebestück (5) und Antriebselement (4)/Spindel (4.2) gewährleistet ist, die die freie axiale Verschiebbarkeit des Schiebestücks (5) zulässt.
  14. Stabilisatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (4.2) zur Erzielung eines axialen Längsausgleiches mit einer Axialkraft beaufschlagbar ist, die die Spindel (4.2) durch Zug oder Schub auf Anschlag mit dem Schiebestück (5) bringt.
  15. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialkraft zur Erzielung des Längsausgleichs der Spindel (4.2) durch einen Elektromagneten (8) mit Umpolung auf die Spindel (4.2) übertragbar ist.
  16. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet (8) zwischen dem Gehäuse (1) und dem Außendurchmesser der Spindel (4.2) sitzt.
  17. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialkraft zur Erzielung des Längsausgleichs der Spindel (4.2) durch eine mit dem Rotor (7.1) oder dem Stator (7.2) des Elektromotors (7) verbundene Antriebswelle (9) erzeugbar ist, die mit der Spindel (4.2) des Kugelgewindetriebes über eine Längsverzahnung (10) in Verbindung steht, wobei die Spindel (4.2) durch eine Rotationsbewegung des Rotors (7.1) oder des Stators (7.2) durch Zug oder Schub auf Anschlag mit dem Schiebestück (5) bringbar ist.
  18. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (9) durch das Getriebe (6) führt.
  19. Stabilisatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (7.2) des Elektromotors (7) drehbar im Gehäuse (1) gelagert ist.
  20. Stabilisatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelelemente (2.1, 2.2) als Kugelstangen (2.4) ausgebildet sind.
  21. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelelemente (2.1) des ersten Modulelementes (M1) und die Koppelelemente 2.2 des zweiten Modulelementes (M2) endseitig angeordnete Kugeln (2.3) aufweisen und in Kugelkalotten (11) fixiert sind.
  22. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelkalotten (11) jeweils in einem Ring (12) und einem Befestigungsring (13) ausgebildet sind, wobei beide Ringe (12) und (13) miteinander verbindbar sind.
  23. Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsringe (13) in radialer Richtung nach außen oder nach innen geschlitzt sind.
  24. Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsringe (13) einen Boden (B) aufweisen, in dem konkav gekrümmte Ausnehmungen zur Bildung der Kugelkalotten angeordnet sind und dass der Boden (B) einen mittigen Durchbruch aufweist, von dem aus die Schlitze zu den konkav gekrümmten Ausnehmungen führen und dass die Schlitze eine Breite aufweisen, die größer ist als der Durchmesser der Stange 2.4, welche die Kugeln der Kugelstange verbindet.
  25. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsringe (13) einen Boden (B) aufweisen, in dem konkav gekrümmte Ausnehmungen (11) zur Bildung der Kugelkalotten angeordnet sind, und dass jeder Ausnehmung (11) eine in radialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung versetzte Bohrung (DB) zugeordnet ist, die in die Ausnehmung übergeht und deren Durchmesser größer ist als der Kugeldurchmesser der Kugeln (2.3).
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