DE102017209843A1

DE102017209843A1 - Shock absorber arrangement and shock absorber system for a vehicle and vehicle

Info

Publication number: DE102017209843A1
Application number: DE102017209843.0A
Authority: DE
Inventors: Mina Kaldas; Thorsten Wilhelm Hestermeyer
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-06-12
Filing date: 2017-06-12
Publication date: 2018-12-13
Also published as: CN109017194A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stoßdämpferanordnung (1, 16, 22, 31) für ein Fahrzeug, aufweisend wenigstens eine Kolbenstange (2) und wenigstens einen Dämpfungszylinder (3), an dem die Kolbenstange (2) translatorisch bewegbar geführt ist. Um die Erzeugung von elektrischer Energie aus translatorischen Bewegungen der Kolbenstange (2) zu verbessern, ist die Kolbenstange (2) zumindest teilweise als Gewindestange (6) ausgebildet und ist auf der Gewindestange (6) wenigstens eine entlang einer Längsmittelachse (7) der Kolbenstange (2) unbeweglich an dem Dämpfungszylinder (3) gelagerte Spindelmutter (8, 32) zwangsgeführt, wobei an einer Außenmantelfläche (9) der Spindelmutter (8) wenigstens eine umlaufende Außenverzahnung (10) angeordnet ist oder die Spindelmutter (32) wenigstens einen Abschnitt eines Läufers (33) einer rotierenden elektrischen Maschine (34) bildet.

The invention relates to a shock absorber arrangement (1, 16, 22, 31) for a vehicle, comprising at least one piston rod (2) and at least one damping cylinder (3) on which the piston rod (2) is guided in a translatory manner. In order to improve the generation of electrical energy from translatory movements of the piston rod (2), the piston rod (2) is at least partially formed as a threaded rod (6) and is on the threaded rod (6) at least one along a longitudinal central axis (7) of the piston rod ( 2) immovably on the damping cylinder (3) mounted spindle nut (8, 32) forcibly guided, wherein on an outer circumferential surface (9) of the spindle nut (8) at least one circumferential outer toothing (10) is arranged or the spindle nut (32) at least a portion of a rotor (33) of a rotating electrical machine (34).

Description

Die Erfindung betrifft eine Stoßdämpferanordnung für ein Fahrzeug, aufweisend wenigstens eine Kolbenstange und wenigstens einen Dämpfungszylinder, an dem die Kolbenstange translatorisch bewegbar geführt ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Stoßdämpfersystem für ein Fahrzeug, aufweisend wenigstens eine Stoßdämpferanordnung mit wenigstens einer Kolbenstange und wenigstens einem Dämpfungszylinder, an dem die Kolbenstange translatorisch bewegbar geführt ist, und wenigstens einer rotierenden elektrischen Maschine. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug.The invention relates to a shock absorber arrangement for a vehicle, comprising at least one piston rod and at least one damping cylinder, on which the piston rod is guided translationally movable. Furthermore, the invention relates to a shock absorber system for a vehicle, comprising at least one shock absorber arrangement with at least one piston rod and at least one damping cylinder on which the piston rod is translationally guided, and at least one rotating electrical machine. Furthermore, the invention relates to a vehicle, in particular a motor vehicle.

Ein Kraftfahrzeug kann mit einer aktiven Federung ausgestattet werden, bei der Federungs- und Dämpfungskräfte an die jeweilige Fahrsituation anpassbar sind. Eine aktive Federung umfasst üblicherweise für jedes Rad des Kraftfahrzeugs eine aktive Federeinrichtung, die einen elektrisch ansteuerbaren Aktuator aufweisen kann. Mittels an dem Kraftfahrzeug angeordneter Sensoren können Fahrzeugparameter erfasst werden, die einer Bordelektronik des Kraftfahrzeugs zugeführt und von dieser zu Steuersignalen zum Ansteuern der einzelnen aktiven Federeinrichtungen verarbeitet werden. Das Gewicht der Komponenten einer aktiven Federung liegt meist zwischen 30 kg und 60 kg. Durch eine Ausstattung eines Kraftfahrzeugs mit einer aktiven Federung wird somit das Gewicht des Kraftfahrzeugs deutlich erhöht, was mit einem höheren Energieverbrauch und eventuell höheren Schadstoffemissionen des Kraftfahrzeugs einhergeht.A motor vehicle can be equipped with an active suspension, in which suspension and damping forces can be adapted to the particular driving situation. An active suspension usually comprises for each wheel of the motor vehicle, an active spring device, which may have an electrically controllable actuator. By means arranged on the motor vehicle sensors, vehicle parameters can be detected, which are supplied to an on-board electronics of the motor vehicle and processed by the latter to control signals for driving the individual active spring devices. The weight of the components of an active suspension is usually between 30 kg and 60 kg. By equipping a motor vehicle with an active suspension thus the weight of the motor vehicle is significantly increased, which is associated with a higher energy consumption and possibly higher pollutant emissions of the motor vehicle.

Es ist des Weiteren bekannt, einen Fahrwerksstoßdämpfer mit einer Einrichtung zum Erzeugen von elektrischer Energie zu kombinieren. Hierdurch kann eine während eines Betriebs eines solchen Stoßdämpfers gegebene Bewegungsenergie von beweglich geführten Komponenten des Stoßdämpfers in elektrische Energie umgesetzt werden, die dann für weitere Verwendungszwecke zur Verfügung steht.It is also known to combine a suspension shock absorber with a device for generating electrical energy. In this way, a given during operation of such a shock absorber kinetic energy of movably guided components of the shock absorber can be converted into electrical energy, which is then available for other uses.

Die US 2005/0211516 A1 offenbart einen elektromagnetischen Dämpfer für ein Fahrzeug. Der Dämpfer umfasst eine rotierende elektrische Maschine, deren Läufer drehfest mit einer Gewindestange verbunden ist. An einer translatorisch bewegbaren Schubeinheit des Dämpfers ist eine Spindelmutter fixiert, durch die die Gewindestange geführt ist und die sich in Eingriff mit der Gewindestange befindet. Wird die Schubeinheit translatorisch bewegt, werden zwangsläufig die Gewindestange und der Läufer der rotierenden elektrischen Maschine gedreht, so dass die rotierende elektrische Maschine elektrische Energie erzeugt.The US 2005/0211516 A1 discloses an electromagnetic damper for a vehicle. The damper comprises a rotating electrical machine whose rotor is rotatably connected to a threaded rod. At a translationally movable thrust unit of the damper, a spindle nut is fixed, through which the threaded rod is guided and which is in engagement with the threaded rod. If the thrust unit is moved translationally, the threaded rod and the rotor of the rotating electrical machine are inevitably rotated so that the rotating electrical machine generates electrical energy.

Die US 8 448 952 B2 offenbart ein Fahrzeug mit einer aktiven regenerativen Aufhängung. Die Aufhängung umfasst einen Stoßdämpfer mit einer translatorisch bewegbaren Schubeinheit, durch die mittig eine Gewindestange verläuft, die drehfest mit der Schubeinheit verbunden ist. An einer stehenden Einheit des Stoßdämpfers, an der die Schubeinheit translatorisch bewegbar geführt ist, ist eine Spindelmutter drehbar und axial unbeweglich gelagert, durch die die Gewindestange verläuft und die sich in Eingriff mit der Gewindestange befindet. Die Spindelmutter ist drehfest mit einem Läufer einer an der stehenden Einheit angeordneten rotierenden elektrischen Maschine verbunden. Bei einer translatorischen Bewegung der Schubeinheit und somit der Gewindestange werden die Spindelmutter und der Läufer der rotierenden elektrischen Maschine gedreht, so dass die rotierende elektrische Maschine elektrische Energie erzeugt.The US 8,448,952 B2 discloses a vehicle with an active regenerative suspension. The suspension comprises a shock absorber with a translationally movable push unit, through which runs centrally a threaded rod which is non-rotatably connected to the push unit. On a stationary unit of the shock absorber on which the thrust unit is translationally guided, a spindle nut is rotatably and axially immovably supported by the threaded rod extends and which is in engagement with the threaded rod. The spindle nut is non-rotatably connected to a rotor of a rotating unit arranged on the rotating electric machine. In a translational movement of the thrust unit and thus the threaded rod, the spindle nut and the rotor of the rotating electrical machine are rotated, so that the rotating electrical machine generates electrical energy.

Die US 7 408 266 B2 offenbart eine stoßabsorbierende, Elektrizität erzeugende Vorrichtung für ein Fahrzeug. Die Vorrichtung umfasst einen Stoßdämpfer mit einer teilweise als Zahnstange ausgebildeten Kolbenstange, in die ein Zahnrad eingreift, das bei einer translatorischen Bewegung der Zahnstange gedreht wird. Das Zahnrad ist über ein Getriebe mit einem Läufer einer rotierenden elektrischen Maschine verbunden, so dass die rotierende elektrische Maschine bei einer translatorischen Bewegung der Zahnstange elektrische Energie erzeugt.The US Pat. No. 7,408,266 B2 discloses a shock absorbing, electricity generating device for a vehicle. The device comprises a shock absorber with a partially formed as a rack piston rod, in which engages a gear which is rotated in a translational movement of the rack. The gear is connected via a gear to a rotor of a rotating electrical machine, so that the rotating electric machine generates electrical energy in a translational movement of the rack.

Die US 9 270 131 B2 offenbart eine regenerative Aufhängung mit einem Speichersystem für ein Fahrzeug. Die Aufhängung umfasst eine an einem Stoßdämpfer angeordnete Einheit mit einer äußeren Längsverzahnung und ein in die Längsverzahnung eingreifendes Zahnrad. Das Zahnrad ist über ein Federelement zur Speicherung von mechanischer Energie mit einem Läufer einer rotierenden elektrischen Maschine verbunden. Durch eine translatorische Bewegung der Einheit werden das Zahnrad und der Läufer der rotierenden elektrischen Maschine gedreht, so dass die rotierende elektrische Maschine elektrische Energie erzeugt.The US Pat. No. 9,270,131 B2 discloses a regenerative suspension with a storage system for a vehicle. The suspension comprises a unit arranged on a shock absorber with an outer longitudinal toothing and a toothed wheel engaging in the longitudinal toothing. The gear is connected via a spring element for storing mechanical energy to a rotor of a rotating electrical machine. By a translational movement of the unit, the gear and the rotor of the rotating electric machine are rotated, so that the rotating electrical machine generates electrical energy.

Der Internetauszug „Mechanical Project on Regenerative Shock Absorber“, abrufbar unter der Internetadresse http://www.final-yearproject.com/2012/04/mechanical-project-on-regenerative.html#.WEEKILWcU34, offenbart einen regenerativen Stoßdämpfer, mit dem translatorische Bewegungen in Elektrizität umwandelbar sind. Der Stoßdämpfer umfasst hierzu eine Reihe von koaxialen Zylindern, die an einer Gewindestange angeordnet sind. Zwischen den äußersten Zylindern sind zwei Sätze von spiralförmigen Federn angeordnet, die sich bei einer Bewegung der Gewindestange zusammenziehen bzw. aufweiten und hierdurch die äußersten Zylinder drehen.The Internet abstract "Mechanical Project on Regenerative Shock Absorber", available at the Internet address http://www.final-yearproject.com/2012/04/mechanical-project-on-regenerative.html#.WEEKILWcU34, discloses a regenerative shock absorber, with translational movements into electricity are convertible. The shock absorber comprises for this purpose a series of coaxial cylinders, which are arranged on a threaded rod. Between the outermost cylinders there are two sets of helical springs that contract when the threaded rod moves, thereby rotating the outermost cylinders.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Erzeugung von elektrischer Energie aus translatorischen Bewegungen einer Kolbenstange eines Stoßdämpfers zu verbessern. The invention has for its object to improve the generation of electrical energy from translational movements of a piston rod of a shock absorber.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Stoßdämpferanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei die Kolbenstange zumindest teilweise als Gewindestange ausgebildet ist und auf der Gewindestange wenigstens eine entlang einer Längsmittelachse der Kolbenstange unbeweglich an dem Dämpfungszylinder gelagerte Spindelmutter zwangsgeführt ist, wobei an einer Außenmantelfläche der Spindelmutter wenigstens eine umlaufende Außenverzahnung angeordnet ist oder die Spindelmutter wenigstens einen Abschnitt eines Läufers einer rotierenden elektrischen Maschine bildet.According to the invention the object is achieved by a shock absorber arrangement with the features of claim 1, wherein the piston rod is at least partially formed as a threaded rod and on the threaded rod at least one immovably along a longitudinal central axis of the piston rod mounted on the damping cylinder spindle nut, wherein on an outer circumferential surface of the spindle nut at least one circumferential external toothing is arranged or the spindle nut forms at least a portion of a rotor of a rotating electric machine.

Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.It should be noted that the features listed in the following description as well as measures in any technically meaningful way can be combined with each other and show further embodiments of the invention. The description additionally characterizes and specifies the invention, in particular in connection with the figures.

Erfindungsgemäß wird bei einer translatorischen Bewegung der Kolbenstange zwangsläufig die Spindelmutter gedreht, ohne dass die Spindelmutter translatorisch entlang der Längsmittelachse der Kolbenstange bewegt wird. Die Spindelmutter kann beispielsweise über wenigstens ein Radialgleitlager oder Radialwälzlager drehbar und, unter Belassung eines für diese Drehbarkeit erforderlichen geringen Spiels, über wenigstens ein Axiallager entlang der Längsmittelachse der Kolbenstange unbeweglich an dem Dämpfungszylinder gelagert sein. Zur Betätigung der Spindelmutter wird erfindungsgemäß also ausschließlich die Kolbenstange verwendet, nicht ein mit der Kolbenstange auf irgendeine Art und Weise verbundenes anderweitiges Bauteil. Dies geht mit einer leichtgewichtigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Stoßdämpferanordnung einher.According to the spindle nut is inevitably rotated in a translational movement of the piston rod, without the spindle nut is translationally moved along the longitudinal central axis of the piston rod. The spindle nut can, for example, be rotatably mounted on the damping cylinder via at least one radial plain bearing or radial rolling bearing and, while leaving a small clearance required for this rotation, immobile via at least one axial bearing along the longitudinal center axis of the piston rod. For actuation of the spindle nut according to the invention therefore only the piston rod is used, not a connected to the piston rod in any way other component. This is accompanied by a lightweight design of the shock absorber arrangement according to the invention.

Ist gemäß der einen erfindungsgemäßen Alternative an der Außenmantelfläche der Spindelmutter wenigstens eine umlaufende Außenverzahnung angeordnet, kann die Spindelmutter bzw. deren Außenverzahnung über wenigstens ein weiteres Zahnrad bzw. Ritzel trieblich mit einem Läufer einer rotierenden elektrischen Maschine verbunden werden, so dass die rotierende elektrische Maschine bei einer translatorischen bzw. axialen Bewegung der Kolbenstange elektrische Energie erzeugt.If, according to one alternative according to the invention, at least one circumferential external toothing is arranged on the outer lateral surface of the spindle nut, the spindle nut or its external toothing can be connected to a rotor of a rotating electrical machine via at least one further toothed wheel or pinion, so that the rotating electric machine is connected a translational or axial movement of the piston rod generates electrical energy.

Bildet gemäß der anderen erfindungsgemäßen Alternative die Spindelmutter einen Abschnitt des Läufers oder den gesamten Läufer der rotierenden elektrischen Maschine, kann die Gesamtheit aus Stoßdämpferanordnung und rotierender elektrischer Maschine sehr kompakt ausgebildet werden. Zudem ist diese Gesamtheit im Vergleich zu einer separaten Anordnung von rotierender elektrischer Maschine und Stoßdämpferanordnung relativ leichtgewichtig realisierbar, da keine zusätzlichen mechanischen Mittel zur Übertragung von Kräften von der Spindelmutter auf die rotierende elektrische Maschine erforderlich sind. Die Spindelmutter kann beispielsweise mit Permanentmagneten versehen sein, um den Läufer der rotierenden elektrischen Maschine teilweise oder vollständig zu bilden.According to the other alternative of the invention, the spindle nut forms a portion of the rotor or the entire rotor of the rotary electric machine, the entirety of shock absorber assembly and rotating electrical machine can be made very compact. In addition, this unit is relatively lightweight compared to a separate arrangement of rotating electrical machine and shock absorber assembly feasible, since no additional mechanical means for transmitting forces from the spindle nut to the rotary electric machine are required. For example, the spindle nut may be provided with permanent magnets to partially or completely form the rotor of the rotary electric machine.

Der Dämpfungszylinder kann beispielsweise ein Hydraulikzylinder sein, so dass der Dämpfungszylinder zusammen mit der Kolbenstange einen hydraulischen Stoßdämpfer bildet, mit dem im Fahrbetrieb des Fahrzeugs auftretende Schwingungen dämpfbar sind. Die Kolbenstange ist mit einem Endabschnitt mit einem in dem Dämpfungszylinder verschiebbar geführten Kolben verbunden. Die Gewindestange kann direkt bei der Herstellung der Kolbenstange ausgebildet werden. Alternativ kann die Gewindestange nachträglich durch Abtragen von Material von der hergestellten Kolbenstange ausgebildet werden.The damping cylinder may for example be a hydraulic cylinder, so that the damping cylinder forms a hydraulic shock absorber together with the piston rod, with the vibrations occurring during driving of the vehicle can be damped. The piston rod is connected to an end portion with a slidably guided in the damping cylinder piston. The threaded rod can be formed directly in the production of the piston rod. Alternatively, the threaded rod can be subsequently formed by removing material from the piston rod produced.

Das Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen oder ein anderweitiges Nutzfahrzeug sein. Durch die Rückgewinnung von Energie mittels der vorliegenden Erfindung, kann der Verbrauch eines Kraftfahrzeugs an fremdzugeführter Energie, beispielsweise in Form von elektrischer Energie oder Kraftstoff, reduziert werden, wodurch beispielsweise auch die Schadstoffemissionen des Kraftfahrzeugs reduziert werden können.The vehicle may be a motor vehicle, in particular a passenger car, a truck or another commercial vehicle. By the recovery of energy by means of the present invention, the consumption of a motor vehicle to externally supplied energy, for example in the form of electrical energy or fuel, can be reduced, whereby, for example, the pollutant emissions of the motor vehicle can be reduced.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass an der Außenmantelfläche der Spindelmutter wenigstens eine umlaufende Nut angeordnet ist und an dem Dämpfungszylinder wenigstens eine in die Nut eingreifende, radial nach innen weisende, zumindest teilweise umlaufende Schulter angeordnet ist. Hierdurch ist die Spindelmutter, unter Belassung eines für ihre Drehbarkeit erforderlichen geringfügigen Spiels, entlang der Längsmittelachse der Kolbenstange unbeweglich an dem Dämpfungszylinder gelagert. Die Schulter kann beispielsweise an einem rohrförmigen Gehäuseabschnitt oder einer axialen Abschlusskappe des Dämpfungszylinders angeordnet sein. Die Schulter kann teilweise oder vollständig umlaufend an dem Dämpfungszylinder angeordnet sein.According to an advantageous embodiment, it is provided that at least one circumferential groove is arranged on the outer lateral surface of the spindle nut and on the damping cylinder at least one engaging in the groove, radially inwardly facing, at least partially circumferential shoulder is arranged. As a result, the spindle nut, while leaving a required for their rotation minor play, mounted immovably along the longitudinal center axis of the piston rod to the damping cylinder. The shoulder may be arranged, for example, on a tubular housing portion or an axial end cap of the damping cylinder. The shoulder can be arranged partially or completely circumferentially on the damping cylinder.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Spindelmutter über wenigstens ein Axialwälzlager an dem Dämpfungszylinder abgestützt ist. Vorzugsweise stützt sich die Spindelmutter zumindest auf ihrer dem Dämpfungszylinder zugewandten Seite über ein Axialwälzlager, beispielsweise Axialkugellager, an dem Dämpfungszylinder ab. Beispielsweise stützt sich die Spindelmutter über das Axialwälzlager an einer radial nach innen weisenden, zumindest teilweise umlaufenden Schulter des Dämpfungszylinders ab, die eine Öffnung umgibt, durch die die Kolbenstange bzw. Gewindestange geführt ist. Für die Drehlagerung der Spindelmutter an dem Dämpfungszylinder ist es erforderlich, dass die Spindelmutter mit einem axialen Spiel an dem Dämpfungszylinder angeordnet ist. Ohne eine Abstützung über ein Axialwälzlager würde daher bei einer mechanischen Druckbelastung der Stoßdämpferanordnung während eines Fahrbetriebs des Fahrzeugs die Spindelmutter in Richtung des Dämpfungszylinders verlagert werden, bis die Spindelmutter dämpfungszylinderseitig, beispielsweise gleitend an der radial nach innen weisenden Schulter des Dämpfungszylinders, axial abgestützt wird. Zwischen der Spindelmutter und der genannten Schulter des Dämpfungszylinders wäre ohne das Vorhandensein von Wälzkörpern ein Axialgleitlager ausgebildet. Da sich die Spindelmutter während einer solchen axialen Abstützung weiterdrehen kann, würde es bei einem Axialgleitlager im Vergleich zu einem Axialwälzlager zu einer höheren Reibung und den damit verbundenen höheren Reibungsverlusten kommen. Demgegenüber wird die Reibung zwischen der Spindelmutter und dem Dämpfungszylinder durch das Vorhandensein des Axialwälzlagers weitestgehend reduziert. Die Spindelmutter kann axial einseitig oder beidseitig über jeweils ein Axialwälzlager an dem Dämpfungszylinder abgestützt sein.A further advantageous embodiment provides that the spindle nut is supported on the damping cylinder via at least one axial roller bearing. Preferably, the spindle nut is supported at least on its the damping cylinder facing side via an axial rolling bearing, for example, thrust ball bearings, on the damping cylinder. For example, the spindle nut is supported via the axial roller bearing on a radially inwardly directed, at least partially circumferential shoulder of the damping cylinder, which surrounds an opening through which the piston rod or threaded rod is guided. For the rotary mounting of the spindle nut on the damping cylinder, it is necessary that the spindle nut is arranged with an axial play on the damping cylinder. Without a support via an axial rolling bearing, the spindle nut would therefore be displaced in the direction of the damping cylinder during a driving operation of the vehicle, until the spindle nut is axially supported on the damping cylinder side, for example slidably on the radially inwardly pointing shoulder of the damping cylinder. Between the spindle nut and said shoulder of the damping cylinder would be formed without the presence of rolling an axial sliding bearing. Since the spindle nut can continue to rotate during such an axial support, there would be a higher friction and an associated higher friction losses in an axial sliding bearing compared to an axial rolling bearing. In contrast, the friction between the spindle nut and the damping cylinder is largely reduced by the presence of Axialwälzlagers. The spindle nut can be axially supported on one or both sides via an axial roller bearing on the damping cylinder.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Spindelmutter über kugelförmige Wälzkörper an der Gewindestange geführt. Hierdurch bilden die Gewindestange, die Spindelmutter und die dazwischen angeordneten kugelförmigen Wälzkörper einen Kugelspindeltrieb aus. Dies ist von Vorteil, da ein Kugelspindeltrieb eine deutlich geringere Reibung im Vergleich zu dem Fall aufweist, bei dem ein gleitender Kontakt zwischen der Gewindestange und der Spindelmutter gegeben ist.According to a further advantageous embodiment, the spindle nut is guided over spherical rolling elements on the threaded rod. In this way, form the threaded rod, the spindle nut and the interposed spherical rolling elements from a ball screw drive. This is advantageous because a ball screw drive has a significantly lower friction compared to the case in which a sliding contact between the threaded rod and the spindle nut is given.

Erfindungsgemäß wird die obige Aufgabe des Weiteren durch ein Stoßdämpfersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst, wobei die Stoßdämpferanordnung gemäß einer der vorgenannten Ausgestaltungen oder einer beliebigen Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander ausgebildet ist, wobei die Außenverzahnung der Spindelmutter trieblich mit einem Läufer der rotierenden elektrischen Maschine verbunden ist.According to the invention the above object is further achieved by a shock absorber system with the features of claim 5, wherein the shock absorber assembly according to one of the aforementioned embodiments or any combination of at least two of these embodiments is formed with each other, wherein the external teeth of the spindle nut drivingly with a rotor of the rotating electrical machine is connected.

Mit dem Stoßdämpfersystem sind die oben mit Bezug auf die Stoßdämpferanordnung genannten Vorteile entsprechend verbunden. Der Läufer der rotierenden elektrischen Maschine wird indirekt, beispielsweise zumindest über ein mit einer Läuferwelle des Läufers verbundenes Ritzel, mittels der Außenverzahnung der Spindelmutter angetrieben, so dass die rotierende elektrische Maschine als elektrischer Generator dient. Das Stoßdämpfersystem kann für jedes Rad des Fahrzeugs eine separate Stoßdämpferanordnung aufweisen.With the shock absorber system, the advantages mentioned above with respect to the shock absorber arrangement are correspondingly associated. The rotor of the rotating electric machine is driven indirectly, for example, at least via a pinion connected to a rotor shaft of the rotor, by means of the external toothing of the spindle nut, so that the rotating electric machine serves as an electric generator. The shock absorber system may include a separate shock absorber assembly for each wheel of the vehicle.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Außenverzahnung der Spindelmutter über ein Übersetzungsgetriebe trieblich mit dem Läufer der rotierenden elektrischen Maschine verbunden. Mit dem Übersetzungsgetriebe erfolgt eine Übersetzung der an der Spindelmutter gegebenen Antriebsdrehzahl ins Schnelle, so dass die an dem Läufer der rotierenden elektrischen Maschine gegebene Abtriebsdrehzahl größer als die Antriebsdrehzahl ist. Hierzu kann das Übersetzungsgetriebe wenigstens ein Zahnrad aufweisen, das einerseits in die Außenverzahnung der Spindelmutter eingreift und andererseits mit einem an der Läuferwelle des Läufers der rotierenden elektrischen Maschine angeordneten Ritzel kämmt. Alternativ kann das Übersetzungsgetriebe ein erstes Zahnrad, das in die Außenverzahnung der Spindelmutter eingreift, und ein über eine Achse drehfest mit dem ersten Zahnrad verbundenes zweites Zahnrad, das mit dem Ritzel kämmt, aufweisen.According to an advantageous embodiment, the external toothing of the spindle nut is connected via a transmission gear drivingly connected to the rotor of the rotating electric machine. With the transmission gear, a translation of the given at the spindle nut drive speed is carried out quickly, so that the given at the rotor of the rotating electric machine output speed is greater than the input speed. For this purpose, the transmission gear may comprise at least one gear, which engages on the one hand in the outer toothing of the spindle nut and on the other hand meshes with a arranged on the rotor shaft of the rotor of the rotating electric machine pinion. Alternatively, the transmission gear, a first gear which engages in the outer toothing of the spindle nut, and a non-rotatably connected to the first gear rotatably connected to a second gear, which meshes with the pinion have.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Stoßdämpfersystem wenigstens einen elektrisch mit der rotierenden elektrischen Maschine verbundenen elektrischen Energiespeicher. Hierdurch ist es möglich, die über die rotierende elektrische Maschine gewonnene elektrische Energie zumindest zwischenzuspeichern. Die gespeicherte elektrische Energie kann dann bei Bedarf dem Stoßdämpfersystem und/oder einem anderweitigen elektrischen Energieverbraucher des Fahrzeugs zugeführt werden. Der elektrische Energiespeicher kann eine bereits im Fahrzeug verbaute Batterie, beispielsweise Starterbatterie oder Traktionsbatterie, oder ein zusätzlich verbauter elektrischer Energiespeicher sein.According to a further advantageous embodiment, the shock absorber system comprises at least one electrically connected to the rotating electric machine electrical energy storage. This makes it possible to at least temporarily store the electrical energy obtained via the rotating electrical machine. The stored electrical energy can then be supplied to the shock absorber system and / or another electrical energy consumer of the vehicle if necessary. The electrical energy storage device may be a battery already installed in the vehicle, for example a starter battery or traction battery, or an additional electrical energy storage device.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Stoßdämpfersystem wenigstens eine elektrisch mit der rotierenden elektrischen Maschine verbundene Ansteuerelektronik aufweist, wobei die Ansteuerelektronik eingerichtet ist, eine an der rotierenden elektrischen Maschine anliegende elektrische Last zu variieren. Hierbei kann die von der rotierenden elektrischen Maschine erzeugte elektrische Energie zur Versorgung der Ansteuerelektronik mit elektrischer Energie verwendet werden, beispielsweise indem die elektrische Energie der Ansteuerelektronik direkt oder über einen mit der elektrischen Energie versorgten elektrischen Energiespeicher zugeführt wird. Die vorliegende Ausgestaltung macht es möglich, das Stoßdämpfersystem als teilaktives Stoßdämpfersystem auszubilden, das dieselben Vorteile und Funktionalitäten wie eine herkömmliche (voll)aktive Federung aufweist. Jedoch ist das teilautomatische Stoßdämpfersystem deutlich leichtgewichtiger als ein herkömmliches vollaktives Stoßdämpfersystem, was sich vorteilhaft auf den Energieverbrauch eines entsprechend ausgestatteten Kraftfahrzeugs auswirkt.A further advantageous embodiment provides that the shock absorber system has at least one control electronics connected electrically to the rotating electric machine, wherein the control electronics is set up to vary an electrical load applied to the rotating electrical machine. Here, the electrical energy generated by the rotating electrical machine can be used to supply the control electronics with electrical energy, for example by the electrical energy of the control electronics is supplied directly or via a supplied with electrical energy electrical energy storage. The present embodiment makes it possible to form the shock absorber system as a semi-active shock absorber system, the same advantages and functionalities as a conventional (fully) active suspension has. However, the semi-automatic shock absorber system is significantly lighter in weight than a conventional fully active shock absorber system, which has an advantageous effect on the energy consumption of a correspondingly equipped motor vehicle.

Während der Erzeugung von elektrischer Energie mit der rotierenden elektrischen Maschine werden Wirbelströme in der rotierenden elektrischen Maschine erzeugt. Zusammen mit diesen Wirbelströmen kann über eine Variation der an der rotierenden elektrischen Maschine anliegenden elektrischen Last eine mit der Stoßdämpferanordnung erzeugte Dämpfungskraft und/oder eine Dämpfungsgeschwindigkeit der Kolbenstange relativ zu dem Dämpfungszylinder variiert werden. Bei Verwendung eines hydraulischen Dämpfungszylinders kann außerhalb eines hydraulischen Steuer- und/oder Regelbereichs für die Dämpfungskraft über die Ansteuerelektronik die rotierende elektrische Maschine als eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung verwendet werden, um die Dämpfungskraft beispielsweise über einen hybriden (hydraulisch, elektrisch) Steuer- und/oder Regelalgorithmus steuern und/oder regeln zu können. Hierdurch kann das teilaktive Stoßdämpfersystem dieselben Funktionalitäten wie eine herkömmliche (voll)aktive Federung aufweisen bzw. realisieren. Jedoch ist das Gewicht des teilaktiven Stoßdämpfersystems deutlich geringer als dasjenige einer herkömmlichen (voll)aktiven Federung. Zudem verbraucht das teilaktive Stoßdämpfersystem deutlich weniger elektrische Energie als eine herkömmliche (voll)aktive Federung.During the generation of electrical energy with the rotary electric machine, eddy currents are generated in the rotary electric machine. Together with these eddy currents, a damping force generated by the shock absorber arrangement and / or a damping speed of the piston rod relative to the damping cylinder can be varied by varying the electrical load applied to the rotating electric machine. When using a hydraulic damping cylinder, outside a hydraulic control and / or regulating range for the damping force via the control electronics, the rotating electrical machine can be used as a control and / or regulating device to control the damping force, for example via a hybrid (hydraulic, electrical) control. and / or control algorithm to control and / or regulate. As a result, the partially active shock absorber system can have the same functionalities as a conventional (fully) active suspension. However, the weight of the partially active shock absorber system is significantly less than that of a conventional (fully) active suspension. In addition, the partially active shock absorber system consumes significantly less electrical energy than a conventional (fully) active suspension.

Die obige Aufgabe wird zudem durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst, das wenigstens ein Stoßdämpfersystem nach einer der vorgenannten Ausgestaltungen oder einer beliebigen Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander aufweist.The above object is also achieved by a vehicle having the features of claim 9, which has at least one shock absorber system according to one of the aforementioned embodiments or any combination of at least two of these embodiments with each other.

Mit dem Fahrzeug sind die oben mit Bezug auf das Stoßdämpfersystem bzw. die Stoßdämpferanordnung genannten Vorteile entsprechend verbunden. Das Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein konventionelles Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridelektrofahrzeug, sein. Das Fahrzeug umfasst vorzugsweise für jedes Rad eine Stoßdämpferanordnung, wobei die Stoßdämpferanordnung jeweils eine eigene oder eine gemeinsame Ansteuerelektronik aufweisen können.With the vehicle, the advantages mentioned above with respect to the shock absorber system and the shock absorber arrangement are connected accordingly. The vehicle may be a motor vehicle, in particular a conventional motor vehicle with an internal combustion engine, an electric vehicle or a hybrid electric vehicle. The vehicle preferably comprises a shock absorber arrangement for each wheel, wherein the shock absorber arrangement can each have its own or a common control electronics.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Stoßdämpferanordnung,
2 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Stoßdämpferanordnung,
3 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Stoßdämpfersystem,
4 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Stoßdämpferanordnung, und
5 ein Diagramm bezüglich der Dämpfungskraft und der Dämpfungsgeschwindigkeit eines erfindungsgemäßen Stoßdämpfersystems in Abhängigkeit einer angelegten elektrischen Last.

Further advantageous embodiments of the invention are disclosed in the subclaims and the following description of the figures. Show it:

1 a schematic representation of an embodiment of a shock absorber arrangement according to the invention,
2 FIG. 2 a schematic sectional view of a further exemplary embodiment of a shock absorber arrangement according to the invention, FIG.
3 a schematic representation of an embodiment of a shock absorber system according to the invention,
4 a schematic sectional view of another embodiment of a shock absorber arrangement according to the invention, and
5 a diagram relating to the damping force and the damping rate of a shock absorber system according to the invention in response to an applied electrical load.

In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.In the different figures, the same parts are always provided with the same reference numerals, which is why these are usually described only once.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Stoßdämpferanordnung 1 für ein nicht gezeigtes Fahrzeug. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a shock absorber arrangement according to the invention 1 for a not shown vehicle.

Die Stoßdämpferanordnung 1 weist eine Kolbenstange 2 und einen Dämpfungszylinder 3 auf, an dem die Kolbenstange 2 translatorisch bewegbar geführt ist. Hierzu weist der Dämpfungszylinder 3 eine innere Führungswand 4 auf, die eine zentrale Öffnung 5 aufweist, durch die die Kolbenstange 2 mit geringem radialem Spiel geführt ist.The shock absorber arrangement 1 has a piston rod 2 and a damping cylinder 3 on, on which the piston rod 2 is guided translationally movable. For this purpose, the damping cylinder 3 an inner guide wall 4 on, which has a central opening 5 through which the piston rod 2 is performed with little radial play.

Die Kolbenstange 2 ist zumindest teilweise als Gewindestange 6 ausgebildet. Auf der Gewindestange 6 ist eine entlang einer Längsmittelachse 7 der Kolbenstange 2 unbeweglich an dem Dämpfungszylinder 3 gelagerte Spindelmutter 8 zwangsgeführt. The piston rod 2 is at least partially as a threaded rod 6 educated. On the threaded rod 6 is one along a longitudinal central axis 7 of the piston rod 2 immovable on the damping cylinder 3 mounted spindle nut 8th forced out.

An einer Außenmantelfläche 9 der Spindelmutter 8 ist eine umlaufende Außenverzahnung 10 angeordnet, deren Außendurchmesser in axialer Richtung von dem Dämpfungszylinder 3 weg abnimmt. An der Außenmantelfläche 9 der Spindelmutter 8 ist eine umlaufende Nut 11 angeordnet. Die Nut 11 ist zwischen der Außenverzahnung 10 und einem radial aufgeweiteten Endabschnitt 12 der Spindelmutter 8 angeordnet. An dem gezeigten axialen Ende des Dämpfungszylinders ist eine in die Nut 11 eingreifende, radial nach innen weisende, umlaufende Schulter 13 angeordnet, wodurch die Spindelmutter 8 unter Belassung eines für die Drehbarkeit der Spindelmutter 8 erforderlichen geringfügigen axialen Spiels entlang der Längsmittelachse 7 der Kolbenstange 2 unbeweglich an dem Dämpfungszylinder 3 gelagert ist.On an outer surface 9 the spindle nut 8th is a circumferential external toothing 10 arranged, the outer diameter in the axial direction of the damping cylinder 3 decreases away. On the outer surface 9 the spindle nut 8th is a circumferential groove 11 arranged. The groove 11 is between the external teeth 10 and a radially expanded end portion twelve the spindle nut 8th arranged. At the axial end of the damping cylinder shown is one in the groove 11 engaging, radially inwardly facing, circumferential shoulder 13 arranged, whereby the spindle nut 8th leaving one for the rotatability of the spindle nut 8th required slight axial clearance along the longitudinal central axis 7 the piston rod 2 immovable on the damping cylinder 3 is stored.

Die Spindelmutter 8 ist über in 1 nicht gezeigte kugelförmige Wälzkörper an der Gewindestange 6 geführt. Des Weiteren ist die Spindelmutter 8 über ein Axialwälzlager 14 mit Kugeln 15 an dem Dämpfungszylinder 3 bzw. an der Führungswand 4 abgestützt.The spindle nut 8th is over in 1 not shown spherical rolling elements on the threaded rod 6 guided. Furthermore, the spindle nut 8th via an axial rolling bearing 14 with balls 15 on the damping cylinder 3 or on the guide wall 4 supported.

2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Stoßdämpferanordnung 16 für ein nicht gezeigtes Fahrzeug. 2 shows a schematic sectional view of another embodiment of a shock absorber arrangement according to the invention 16 for a not shown vehicle.

Die Stoßdämpferanordnung 16 entspricht bis auf geringfügig verschiedene Größenverhältnisse einzelner Abschnitte dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zu 1 sind die kugelförmigen Wälzkörper 17 gezeigt, über die die Spindelmutter 8 an der Gewindestange 6 geführt ist. Die Wälzkörper 17 laufen auf kreisförmigen Laufnuten 18 an einer Innenmantelfläche 19 der Spindelmutter 8. Der Gewindegang 20 der Gewindestange 6 ist ebenfalls als Laufnut für die Wälzkörper 17 ausgebildet. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird im Übrigen auf die obige Beschreibung zu 1 verwiesen.The shock absorber arrangement 16 corresponds to slightly different proportions of individual sections of the in 1 shown embodiment. In contrast to 1 are the spherical rolling elements 17 shown over the spindle nut 8th on the threaded rod 6 is guided. The rolling elements 17 run on circular grooves 18 on an inner circumferential surface 19 the spindle nut 8th , The thread 20 the threaded rod 6 is also used as a running groove for the rolling elements 17 educated. Incidentally, in order to avoid repetition, the above description also applies 1 directed.

3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Stoßdämpfersystem 21 für ein nicht gezeigtes Fahrzeug. 3 shows a schematic representation of an embodiment of a shock absorber system according to the invention 21 for a not shown vehicle.

Das Stoßdämpfersystem 21 weist eine Stoßdämpferanordnung 22 mit einer Kolbenstange 2 und einem Dämpfungszylinder 3 auf, an dem die Kolbenstange 2 translatorisch bewegbar geführt ist. Die Stoßdämpferanordnung 22 kann entsprechend 1 oder 2 ausgebildet sein. Von der Stoßdämpferanordnung 22 ist zudem die auf der durch die Kolbenstange 2 gebildeten Gewindestange 6 zwangsgeführte, entlang der Längsmittelachse 7 der Kolbenstange 2 unbeweglich an dem Dämpfungszylinder 3 gelagerte Spindelmutter 8 mit ihrer Außenverzahnung 10 zu sehen.The shock absorber system 21 has a shock absorber arrangement 22 with a piston rod 2 and a damping cylinder 3 on, on which the piston rod 2 is guided translationally movable. The shock absorber arrangement 22 can be done accordingly 1 or 2 be educated. From the shock absorber arrangement 22 is also the one on the piston rod 2 formed threaded rod 6 positively driven, along the longitudinal central axis 7 the piston rod 2 immovable on the damping cylinder 3 mounted spindle nut 8th with its external teeth 10 to see.

Des Weiteren weist das Stoßdämpfersystem 21 eine rotierende elektrische Maschine 23 auf. Die Außenverzahnung 10 der Spindelmutter 8 ist über ein Übersetzungsgetriebe 24 trieblich mit dem nicht gezeigten Läufer der rotierenden elektrischen Maschine 23 verbunden. Hierzu weist das Übersetzungsgetriebe 24 ein mit der Außenverzahnung 10 der Spindelmutter 8 kämmendes erstes Zahnrad 25 auf, das über eine Achse 26 drehfest mit einem zweiten Zahnrad 27 verbunden ist, das mit einem an einer Läuferwelle 28 des Läufers der rotierenden elektrischen Maschine 23 angeordneten Ritzel 29 kämmt. Der Außendurchmesser des ersten Zahnrads 25 ist kleiner als derjenige der Spindelmutter 8. Der Außendurchmesser des zweiten Zahnrads 27 ist größer als derjenige des ersten Zahnrads 25. Der Außendurchmesser der zweiten Zahnrads 27 ist größer als derjenige des Ritzels 29. Hierdurch erfolgt mit dem Übersetzungsgetriebe 24 eine Übersetzung der Antriebsdrehzahl der Spindelmutter 8 ins Schnelle bzw. auf eine höhere Abtriebsdrehzahl des Ritzels 29 bzw. Läufers.Furthermore, the shock absorber system 21 a rotating electrical machine 23 on. The external toothing 10 the spindle nut 8th is via a transmission gear 24 driving with the rotor of the rotating electrical machine, not shown 23 connected. For this purpose, the transmission gear 24 one with the external teeth 10 the spindle nut 8th combing first gear 25 on, over an axis 26 rotatably with a second gear 27 connected to one at a rotor shaft 28 the rotor of the rotating electric machine 23 arranged pinion 29 combs. The outer diameter of the first gear 25 is smaller than that of the spindle nut 8th , The outer diameter of the second gear 27 is larger than that of the first gear 25 , The outer diameter of the second gear 27 is larger than that of the pinion 29 , This is done with the transmission gear 24 a translation of the input speed of the spindle nut 8th fast or to a higher output speed of the pinion 29 or runner.

Das Stoßdämpfersystem 21 kann zudem wenigstens einen über Kabel 30 elektrisch mit der rotierenden elektrischen Maschine 23 verbundenen, nicht gezeigten elektrischen Energiespeicher aufweisen. Zudem kann das Stoßdämpfersystem 21 wenigstens eine elektrisch mit der rotierenden elektrischen Maschine 23 verbundene, nicht gezeigte Ansteuerelektronik aufweisen, wobei die Ansteuerelektronik eingerichtet sein kann, eine an der rotierenden elektrischen Maschine 23 anliegende elektrische Last zu variieren.The shock absorber system 21 Can also at least one cable 30 electrically with the rotating electrical machine 23 having connected, not shown electrical energy storage. In addition, the shock absorber system 21 at least one electrically connected to the rotating electrical machine 23 connected, not shown control electronics, wherein the control electronics can be set, one on the rotating electric machine 23 to vary the applied electrical load.

4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Stoßdämpferanordnung 31 für ein nicht gezeigtes Fahrzeug. 4 shows a schematic sectional view of another embodiment of a shock absorber arrangement according to the invention 31 for a not shown vehicle.

Die Stoßdämpferanordnung 31 weist eine Kolbenstange 2 und einen Dämpfungszylinder 3 auf, an dem die Kolbenstange 2 translatorisch bewegbar geführt ist. Die Kolbenstange 2 ist zumindest teilweise als Gewindestange 6 ausgebildet. Auf der Gewindestange 6 ist eine entlang einer Längsmittelachse 7 der Kolbenstange 2 unbeweglich an dem Dämpfungszylinder 3 gelagerte Spindelmutter 32 zwangsgeführt. Insbesondere ist die Spindelmutter 32 über in 4 nicht gezeigte kugelförmige Wälzkörper an der Gewindestange 6 geführt. Des Weiteren ist die Spindelmutter 32 über ein in 4 nicht gezeigtes Axialwälzlager an dem Dämpfungszylinder 3 abgestützt. Die Spindelmutter 32 bildet einen radial innen liegenden Abschnitt eines Läufers 33 einer rotierenden elektrischen Maschine 34. Die rotierende elektrische Maschine 34 weist einen Ständer 35 mit vier gleichmäßig umfangsversetzt zueinander angeordneten Elektromagneten 36 auf.The shock absorber arrangement 31 has a piston rod 2 and a damping cylinder 3 on, on which the piston rod 2 is guided translationally movable. The piston rod 2 is at least partially as a threaded rod 6 educated. On the threaded rod 6 is one along a longitudinal central axis 7 the piston rod 2 immovable on the damping cylinder 3 mounted spindle nut 32 forced out. In particular, the spindle nut 32 about in 4 not shown spherical rolling elements on the threaded rod 6 guided. Furthermore, the spindle nut 32 about a in 4 not shown Axialwälzlager to the damping cylinder 3 supported. The spindle nut 32 forms a radially inner portion of a rotor 33 a rotating electrical machine 34 , The rotating electric machine 34 has a stand 35 with four equally circumferentially offset from each other arranged electromagnet 36 on.

5 zeigt ein Diagramm bezüglich der Dämpfungskraft F und der Dämpfungsgeschwindigkeit eines erfindungsgemäßen Stoßdämpfersystems in Abhängigkeit einer an die rotierende elektrische Maschine des Stoßdämpfersystems angelegten elektrischen Last. Die jeweilige elektrische Last ist durch verschiedene Stromstärken angedeutet. Das Rechteck 37 beinhalten einen Betriebsbereich, in dem eine vollaktive Steuerung und/oder Regelung des Stoßdämpfersystems realisierbar ist. Hierbei ist in den Quadranten I und IV des Rechtecks 37 eine elektrische Steuerung und/oder Regelung des Stoßdämpfersystems und in den Quadranten II und III des Rechtecks 37 eine hydraulische Steuerung und/oder Regelung des Stoßdämpfersystems möglich. Es ist zudem zu erkennen, dass mit steigender elektrischer Last die Dämpfungskraft F zunimmt, und umgekehrt. 5 shows a diagram with respect to the damping force F and the damping rate of a shock absorber system according to the invention in response to an applied to the rotating electrical machine of the shock absorber system electrical load. The respective electrical load is indicated by different currents. The rectangle 37 include an operating range in which a fully active control and / or regulation of the shock absorber system can be realized. Here is in the quadrant I and IV of the rectangle 37 an electrical control and / or regulation of the shock absorber system and in the quadrant II and III of the rectangle 37 a hydraulic control and / or Control of the shock absorber system possible. It can also be seen that with increasing electrical load, the damping force F increases, and vice versa.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Stoßdämpferanordnungshock absorber assembly
22: Kolbenstangepiston rod
33: Dämpfungszylinderdamping cylinder
44: Führungswand von 3Guide wall of 3
55: Öffnung von 4Opening of 4
66: Gewindestangethreaded rod
77: Längsmittelachse von 2Longitudinal central axis of 2
88th: Spindelmutterspindle nut
99: Außenmantelfläche von 8Outer lateral surface of 8
1010: Außenverzahnung von 8External toothing of 8
1111: Nut von 8Groove of 8
1212: Endabschnitt von 8End section of 8
1313: Schulter von 3Shoulder of 3
1414: Axialwälzlagerthrust roller bearing
1515: Kugel von 14Ball of 14
1616: Stoßdämpferanordnungshock absorber assembly
1717: Wälzkörperrolling elements
1818: Laufnut von 8Running groove of 8
1919: Innenmantelfläche von 8Inner lateral surface of 8
2020: Gewindegang von 6Thread of 6
2121: Stoßdämpfersystemshock absorber system
2222: Stoßdämpferanordnungshock absorber assembly
2323: rotierende elektrische Maschinerotating electrical machine
2424: Übersetzungsgetriebeup gear
2525: erstes Zahnrad von 24first gear of 24
2626: Achse von 24Axis of 24
2727: zweites Zahnrad von 24second gear of 24
2828: Läuferwelle von 23Rotor shaft of 23
2929: Ritzel von 23Pinion of 23
3030: Kabelelectric wire
3131: Stoßdämpferanordnungshock absorber assembly
3232: Spindelmutterspindle nut
3333: Läufer von 34Runner of 34
3434: rotierende elektrische Maschinerotating electrical machine
3535: Ständer von 34Stand of 34
3636: Elektromagnet von 35Electromagnet of 35
3737: Rechteck (vollaktive Steuerung u/o Regelung)Rectangle (fully active control u / o control)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2005/0211516 A1 [0004]
US 8448952 B2 [0005]
US 7408266 B2 [0006]
US9270131 B2 [0007]

Claims

Shock absorber arrangement (1, 16, 22, 31) for a vehicle, comprising at least one piston rod (2) and at least one damping cylinder (3) on which the piston rod (2) is guided in a translatory manner, characterized in that the piston rod (2) at least partially formed as a threaded rod (6) and on the threaded rod (6) at least one along a longitudinal central axis (7) of the piston rod (2) immovably on the damping cylinder (3) mounted spindle nut (8, 32) is positively guided, wherein on an outer circumferential surface (9) of the spindle nut (8) at least one circumferential outer toothing (10) is arranged or the spindle nut (32) forms at least a portion of a rotor (33) of a rotating electric machine (34).

Shock absorber arrangement (1, 16, 22) according to Claim 1 , characterized in that on the outer circumferential surface (9) of the spindle nut (8) at least one circumferential groove (11) is arranged and on the damping cylinder (3) at least one in the groove (11) engaging, radially inwardly facing, at least partially encircling Shoulder (13) is arranged.

Shock absorber arrangement (1, 16, 22) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the spindle nut (8) via at least one Axialwälzlager (14) on the damping cylinder (3) is supported.

Shock absorber arrangement (1, 16, 22) according to one of the preceding claims, characterized in that the spindle nut (8) is guided over ball-shaped rolling elements (17) on the threaded rod (6).

Shock absorber system (21) for a vehicle, comprising at least one shock absorber arrangement (1, 16, 22) with at least one piston rod (2) and at least one damping cylinder (3) on which the piston rod (2) is guided translationally movable, and at least one rotating one electric machine (23), characterized in that the shock absorber arrangement (1, 16, 22) according to one of Claims 1 to 4 is formed, wherein the external toothing (10) of the spindle nut (8) is drivingly connected to a rotor of the rotating electric machine (23).

Shock absorber system (21) after Claim 5 , characterized in that the external toothing (10) of the spindle nut (8) via a transmission gear (24) is drivingly connected to the rotor of the rotating electric machine (23).

Shock absorber system (21) after Claim 5 or 6 characterized by at least one electrical energy store electrically connected to the rotating electrical machine (23).

Shock absorber system (21) according to one of Claims 5 to 7 characterized by at least one control electronics electrically connected to the rotary electric machine (23), the control electronics being arranged to vary an electrical load applied to the rotary electric machine (23).

Vehicle, in particular motor vehicle, characterized by at least one shock absorber system (21) according to one of Claims 5 to 8th ,