CN101146689A - 用于汽车的一种分开的稳定器的促动器 - Google Patents

Abstract

本发明的任务是开发一种用于一种两部分的稳定器的促动器，当它位于打开位置时建立一种弹簧刚度。为此本发明建议，在可接通的耦合单元(8)的轴上设置一液压阻尼单元(9)，该阻尼单元一侧与所述的一个稳定部件(4)相连接，在另一侧与另一个稳定部件(5)相连接，该阻尼单元形成至少一个压力室(32)和一个吸入室(33)，并且它在可接通的耦合单元(8)的已闭锁的位置中占据一闭锁位置，并且它在可接通的耦合装置(8)的打开位置时以一种液压弹簧刚度反作用于在所述两个稳定部件(4、5)之间的相对转动运动。

Description

用于汽车的一种分开的稳定器的促动器

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的促动器。这样一种促动器也作为稳定器公开，并且主要用在汽车技术领域中。

原则上给汽车的每个轴都配置一稳定器，该稳定器按扭杆原理工作，并且和汽车轴平行设置，并且在两个端部处固定在一车轮悬架上。这种稳定器对于由行驶路面情况引起的并源自车轮的摆动运动传递到汽车结构上的传递进行大大阻止或者削弱。这些摆动运动特别是在车道弯曲中或者在行驶路面不平时出现。

单构件的稳定器在它们的尺寸上和它们的材料特性上是按照一种预定的弹簧刚度设计的，因此它们只能以一定的量级吸收扭转力并施加相应的反作用力。因此它们对不同的载荷的反应或者是太软，或者是太硬。这对行驶舒适性造成不利的影响。因此单构件的稳定器很适合在公路上使用。相反地，由于有更高的扭转载荷，它们不适合用于为越野所设计的汽车中。

例如在越野行驶时出现较大的扭转载荷和在越野行驶单件稳定器的有限的扭转角不再够用因此使用通过一液压的回转马达彼此连接的两部分的稳定器。DE 100 12 915 A1描述这样一种具有一液压回转马达的两部分的稳定器。这样一种液压回转马达由一与一稳定器部件刚性连接的外旋转部件和一与另一稳定器部件刚性连接的内旋转部件构成。在这种情况中，外旋转部件具有向内指向的定子叶片，内旋转部件具有向外指向的转子叶片，其中，定子叶片和转子叶片在它们之间形成液压压力室和液压吸入室。在这些压力室和吸入室的内部内旋转部件和外旋转部件可彼此有限地转动直到定子叶片和转子叶片碰触。这样液压回转马达使得附加的扭转角成为可能，通过这一措施两部分的稳定器可对行驶车道的较大的不平度作出反应。此外，液压回转马达还用它的液压弹簧刚度对不平的行驶车道作出比较软的反应，从而进一步提高行驶的舒适性。因此，具有一回转马达的两部分稳定器由于在越野时具有更大的扭转角和在公路上行驶时更加舒服而得到应用。

特别是在规定既用于公路也用于越野、并且因此经受很大的交变的扭转载荷的汽车中使用通过一种可接通的耦合器(schaltbare Kupplung)彼此连接的分开的稳定器。在已提到的DE 100 12 915 A1中也描述了这样一种可接通的耦合器。这种可接通的耦合器也是由一外旋转部件和一内旋转部件构成。它们分别在一侧和一稳定器部件刚性连接，在另一侧和另一稳定器部件刚性连接。在这种情况中外旋转部件和内旋转部件分别装备两个对置的随动件。这些随动件设置在一个共用的径向的平面中，并且在它们之间形成两个对置的自由空间。此外，一轴向可移动的闭锁活塞在耦合器中被导向，该闭锁活塞在端面具有一和随动件的中间腔室相适配的闭锁部件，并且该闭锁活塞沿闭锁方向被一压力弹簧加载，并且在去联锁方向被一种液压压力加载。例如在公路上行驶时在液压耦合器中的液压压力被断开，这样，在压力弹簧的作用下闭锁活塞产生移动，并且两个旋转部件的随动件之间的自由空间无间隙地装满它的闭锁部件。这样两个稳定部件抗扭转地彼此连接，并且这两个稳定部件在这个位置的情况和单部件的稳定器一样。当例如在越野行驶时闭锁活塞被一种液压压力加载。这个液压压力使闭锁活塞克服压力弹簧的力移动，并且打开闭锁部件和径向随动件。在这个打开位置外转动部件和内转动部件通过一有限的扭转角可彼此转动。

但是这种可接通的耦合器也有缺陷。在稳定器的提供使用的整个扭转角度上不同的弹簧刚度在起作用。当耦合器闭锁时稳定部件的弹簧刚度在两个转动方向上起作用。当耦合器开锁时稳定部件的弹簧刚度只是在两个转动部件的两个随动件接触的旋转方向上起作用。相反地在液压耦合器打开位置和在两个随动件的两个接触位置之间在一转动方向和在另一转动方向没有力量抵消由于行驶车道的不平所产生的载荷。在这一作用区域中出现的摆动运动实际上无阻尼地传递到汽车结构上。这大大地减小行驶的舒适性。

因此本发明的任务是，为汽车的稳定器研制出一种上述类型的促动器，这种促动器即使在稳定器打开位置时也形成弹簧刚度。

这个任务通过权利要求1的特征得以完成。由从属权利要求2和3产生有用的方案。

用于汽车的这种新的促动器消除了现有技术的已提到的缺陷。

在这种情况中，这种促动器的特别的优点是，在一种两部分的稳定器中在可接通的耦合器的打开位置时也能调节出想要的弹簧刚度。连同由液压阻尼单元所产生的、并且在打开位置时起作用的液压的弹簧刚度，并连同所述两个已耦合的稳定部件的弹簧刚度，一种弹簧刚度在稳定器的整个扭转行程上都起作用。通过这一措施无论是在公路上行驶还是在越野行驶时都有高的行驶舒适性，并且具有高的行车安全性。

在这种情况中有利的是，液压回转马达的压力室中的压力是可调节的，并且该压力如此选择：该液压的弹簧刚度和稳定器部件的弹簧刚度相适配。

若可接通的耦合单元和液压的阻尼单元形成一个共同的壳体、并且形成一根共同的轴，那么也是有利的。这简化了促动器的结构。这使制造更加简单，并且因此也节省了制造成本。这种简单的结构也导致一种紧凑的结构形式，由此，这种促动器就可很节省空间地安装到汽车中。将可接通的耦合器和液压的阻尼单元设计成分开的结构组件(该结构组件在功能上彼此连接并且定位在稳定器的合适的位置上)，这从原理上讲也是可能的。

下面借助一种实施例对本发明进行更详细的说明。这些附图是：

图1：具有一促动器且处于已安装状态的两部分的稳定器的简示图；

图2：促动器的纵向截面图；

图3：促动器的耦合单元的纵向截面图；

图4：促动器的阻尼单元的纵向截面图；

图5：促动器的阻尼单元的横向截面图。

按照图1，汽车的每根轴基本由两个固定在一轴2上的车轮1构成。与轴2平行地设置一具有其两个稳定器部件4和5的分开的稳定器3，其中，每个稳定器部件4、5在一侧与有关车轮1的一未示出的车轮悬架连接，另一侧通过一轴承支承架6与汽车结构连接。在这两个稳定器部件4和5之间设置一促动器7。该促动器将稳定器3的两个稳定器部件4、5彼此连接起来或者将它们彼此分开。

如图2所示，促动器7由一可接通的耦合单元8和一液压的阻尼单元9组成。这两个单元安装在一个共用的圆筒形的壳体10中的同一轴上，并且通过一轴承-密封元件11压力密封地彼此分开。圆筒形的壳体10具有一封闭的底部12，该底部和其中一个稳定器部件4传力地进行连接。在底部12的内侧设置一用于铰链连接的轴承支承架13。在底部12的对面，壳体11用一盖板14抗扭转地封闭。盖板14具有一连续的轴承孔15，并且装配有一用于轴17的相应的密封元件16。轴17与另一稳定器部件5传力地进行连接，并且穿过整个圆筒形的壳体10一直延伸到圆筒形的壳体10的底部12中的轴承支承架13。因此，轴17不仅跨越了可接通的耦合单元8，而且也跨越液压的阻尼单元9。

也如图3示出，在可接通的耦合单元8的内部，轴17和一径向的随动件18形状配合地并传力地进行连接，其中，径向的随动件18设置在轴17和圆筒形的壳体10的内壁之间的径向腔室中。在轴17和径向随动件18之间的连接优选地通过一齿部来实现。

另一径向的随动件19与壳体10抗扭转地进行连接，并且在这种情况中如轴17的径向随动件18一样设置在同一径向平面中，并且也设置在轴17和圆筒形的壳体10的内壁之间的径向腔室中。在这种情况中，应如此地确定轴17的径向随动件18和圆筒形的壳体10的径向随动件19的尺寸，使得它们在它们之间形成相应的自由空间，并且因此仅彼此受限制地转动。

此外，在轴17上，在径向的随动件18、19的轴向附近还设置一轴向可移动的、并且可转动的闭锁活塞20，该闭锁活塞将圆筒形的壳体10的内腔室在盖板侧分成一压力弹簧室21，在底板侧分成一压力室22。一压力弹簧23安装在压力弹簧室21中。该压力弹簧支撑在壳体10的盖板14上，并且它给闭锁活塞20加载。此外压力弹簧室21还通过一漏油接头24与一未示出的液压油箱相连接。与此相反地，压力室22通过一压力油接头25与一未示出的液压的压力油供给装置相连接。此外，闭锁活塞20还装备一内密封元件26和一外密封元件27，这些密封元件对压力室22和压力弹簧室21彼此间进行液压密封。

特别是如图3所示，在闭锁活塞20的底侧形成两个闭锁爪28。它们以与所述两个径向随动件18和19相同的方式位于轴17和壳体10的壁之间的径向自由空间里，并且这两个爪彼此对置。这两个闭锁爪28的形状和尺寸以特别的方式与所述两个径向的随动件18和19的形状和尺寸协调一致。也就是这两个闭锁爪28具有一种宽度，该宽度无间隙地填满所述两个径向随动件18和19之间的所述两个自由空间；并且这两个闭锁爪28具有一种长度，这个长度在调节活塞20的一个端部位置中使闭锁爪28啮合到所述两个径向随动件18和19的区域中成为可能。此外，闭锁活塞20还装配有一行程限制装置，该行程限制装置阻止所述两个径向随动件18、19和所述两个闲锁爪28在调节活塞20的另一端部位置脱离啮合。因此，在这个端部位置中存在径向的随动件18、19和闭锁活塞20的闭锁爪28的正的长度重叠。

所述两个随动件18、19和所述两个闭锁爪28的对置的和彼此相连接的接触表面分别以相同的方式具有锥体表面29，这样，在闭锁活塞20的在图中所示的和闭锁的端部位置中产生一种无间隙的连接，并且在闭锁活塞20的打开的并轴向受到限制的端部位置中，在闭锁爪28和径向的随动件18、19之间调节一种径向的间隙空间。

根据图2、4和5，轴17在液压的阻尼单元9的区域中装配有径向向外指向的内旋转叶片30，而圆筒形的壳体10具有相应的径向向内指向的外旋转叶片31。在这种情况中，轴17的内旋转叶片30和圆筒形的壳体10的外旋转叶片31按相同的轴向长度设计，并且按如此的结构进行设计，使得它们彼此之间形成至少两个径向的自由空间。在这些自由空间的区域中，外旋转叶片31和内旋转叶片30彼此相对可自由转动，直到它们相互碰触。在内旋转叶片30和外旋转叶片31之间的径向自由空间在一侧通过底部12、在另一侧通过轴承-密封元件11在轴向上结束，这样，在内旋转叶片30和外旋转叶片31之间的自由空间分别设计为两个对置的压力室32和吸入室33。所有压力室32通过一未示出的第一压力平衡通道彼此连接，并且所有吸入室33通过一未示出的第二压力平衡通道彼此连接。无论是压力室32还是吸入室33都是通过一压力油接头34以及一吸油接头35与一液压装置连接，并且具有用于提供和排出压力油的装置、以及用于控制和调节在压力室32和吸入室33中的压力的装置。

在正常的行驶路面情况下、例如在公路交通中所出现的情况时，压力室22保持无压力，这样，闲锁活塞20仅由压力弹簧23的力加载。这样，闲锁活塞20朝向所述两个径向随动件18、19的方向移动，直到径向随动件18、19的锥体表面29和闭锁爪28的锥体表面29彼此接触。这样耦合单元8形状配合并传力地进行闭锁。随着这种闭锁，同时轴17的内旋转叶片30的旋转运动以及圆筒形的壳体10的外旋转叶片31被闭锁，这样，液压阻尼单元9的功能被停止。然后，如此耦合的稳定器部件4、5所处的状况和单件的稳定器时一样。在这种情况中，源自车轮1的摆动运动仅由所述两个稳定器部件4和5的所设计的弹簧刚度来平衡。

在非正常的行驶路面情况下、例如在越野行驶时所出现的路面情况下，给闭锁活塞20的压力室22提供所需的压力，这个压力与压力弹簧23的力相反地使闭锁活塞20朝着圆筒形的壳体10的盖板14的方向移动。闭锁活塞20的这种运动在轴向上受到限制，这样，径向随动件18、10的锥体表面29和闭锁爪28的锥体表面29脱离啮合。但是虽然如此，一方面径向随动件18、19的而另一方面闭锁爪28的长度重叠仍然存在。在这种位置中，径向的随动件18、19和因此的所述两个稳定部件4和5如此程度受到限制地可彼此转动，即直到径向随动件18、19的以及闭锁爪28的锥体表面29在一侧或者在另一侧又重新接触。若径向随动件18、19和闭锁爪在两个转动方向中的一个方向接触，则在这个转动方向上所述两个稳定部件4、5又像一单件的稳定器那样起作用，该稳定器由于在有关方向中稳定器部件4、5的所设计的弹簧刚度而重新对于车轮1的摆动运动进行平衡。当稳定部件4和5的转动方向变化时，所述径向的随动件18、19的以及闭锁爪28的锥体表面29在一侧脱离接触，为的是在另一侧彼此接近。在所述两个接触位置之间的这种转动运动在液压的阻尼单元9中以同样的方式发生，这样轴17的内旋转叶片30和圆筒形的壳体10的外旋转叶片31彼此相对运动，并且在这种情况中压力室32尺度缩小，而吸入室33扩大。由在压力室32中存在的压力所产生的力抵消这种转动运动。因此，所述在这种扭转角上的转动运动根据压力室32中存在的压力被阻尼，这样，在这个转动区域中由车轮1产生的摆动运动利用通过对于压力室32中的液压压力所进行的调节而预定的液压弹簧刚度得以缓冲。通过一种相应的压力选择，可以理想的方式为这个转动区域产生一种液压的弹簧刚度，这个弹簧刚度相当于所述两个稳定部件4和5的弹簧刚度。

附图标记表

1  车轮

2  铀

3  稳定器

4  稳定器部件

5  稳定器部件

6  轴承支承架

7  促动器

8  可接通的耦合单元

9  液压阻尼单元

10 圆筒形的壳体

11 轴承-密封元件

12 底部

13 轴承支承架

14 盖板

15 轴承孔

16 密封元件

17 轴

18 径向随动件

19 径向随动件

20 闭锁活塞

21 压力弹簧室

22 压力室

23 压力弹簧

24 漏油接头

25 压力油接头

26 内密封元件

27 外密封元件

28 闭锁爪

29 锥体表面

30 内旋转叶片

31 外旋转叶片

32 压力室

33 吸入室

34 压力油接头

35 吸油接头

Claims (3)

1.用于汽车的一分开的稳定器的促动器，该促动器由一可接通的耦合单元(8)构成，该耦合单元具有一在一侧与一稳定器部件(4)抗扭转地相连接的外旋转部件、一在另一侧与另一稳定部件(5)抗扭转地连接的内旋转部件、以及一闭锁活塞(20)，该闭锁活塞在一位置中将该外旋转部件和内旋转部件抗扭转地闭锁，在另一位置为一种预定的径向旋转行程打开，其特征在于，在可接通的耦合单元(8)的轴上设置一液压的阻尼单元(9)，该阻尼单元一侧与所述一个稳定部件(4)相连接，在另一侧与另一个稳定部件(5)相连接，该阻尼单元形成至少一个压力室(32)和一个吸入室(33)，并且它在可接通的耦合单元(8)的已闭锁的位置时占据一种闭锁位置，它在可接通的耦合单元(8)的打开位置时以一种液压弹簧刚度反作用于在所述两个稳定部件(4、5)之间的相对的转动运动。

2.按照权利要求1所述的促动器，其特征在于，为了通过液压供压装置的调节机构来改变液压的弹簧刚度，液压阻尼单元(9)的压力室(32)中的压力是可调节的。

3.按照权利要求1所述的促动器，其特征在于，可接通的耦合单元(8)和液压阻尼单元(9)具有一个共同的圆筒形的壳体(10)和一根共同的轴(17)。

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