CN104097484B - 用于汽车的底盘执行器设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于汽车的底盘执行器设备（1）。摆动稳定器作为针对底盘执行器的例子用于补偿或者抑制汽车绕其汽车纵轴的滚动。本发明的目的在于，提供一种功能可靠的摆动稳定器。为此，提供一种用于汽车的底盘执行器设备（1），其具有执行器与稳定构件之间的法兰连接部，在法兰连接部的容纳区段处布置有容纳侧的形状配合轮廓（15），而在法兰（8）处布置有法兰侧的形状配合轮廓（13），形状配合轮廓（13、15）共同地在绕扭转轴线（A）的环绕方向上形成形状配合连接部，法兰侧的形状配合轮廓（13）布置在法兰侧的侧面（12）上和/或容纳侧的形状配合轮廓（15）布置在容纳侧的侧面（14）上。

Description

用于汽车的底盘执行器设备

技术领域

本发明涉及一种底盘执行器设备。

背景技术

摆动稳定器作为针对底盘执行器的例子用于补偿或者抑制汽车绕其汽车纵轴的滚动。这种滚动尤其在曲线行驶时基于离心力而产生。被动的结构方式的摆动稳定器可以构造为扭转弹簧，其中，其自由端部与车轮悬挂经由杆通过如下方式联接，即，在车轮悬挂的不同高度的情况下实现摆动稳定器的扭转。此外，公知了主动的摆动稳定器，其具有执行器，该执行器可以经由稳定器件主动地施加扭矩，以便反作用于汽车的滚动。

专利文献EP 2543528 A2构成最接近的现有技术，其描述了这种摆动稳定器，其中，在其两个稳定器件之间布置有用于稳定器件的扭转的执行器，其中，至少一个稳定器件设有传递扭矩的连接件用以连接执行器，并且其中，连接件具有布置在轴向取向的端侧上的齿部，所述齿部由执行器的配对齿部来容纳，以便传递扭转力矩。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种功能可靠的摆动稳定器。

本发明涉及一种底盘执行器设备，尤其是摆动稳定器，其适用于汽车和/或用于汽车。底盘执行器设备尤其用于控制，尤其是操控、减缓和/或补偿汽车绕其汽车纵轴的滚动。

底盘执行器设备包括执行器，该执行器用于产生绕扭转轴线的扭矩地构造。执行器具有壳体设施，其中，该壳体设施可以单件式地或多件式地构造。执行器尤其具有马达，特别是电动马达或液压马达，该电动马达或液压马达产生扭矩，并可选地补充地具有传动装置，尤其是减速传动装置，该减速传动装置变换扭矩，尤其是减少扭矩。优选地，在壳体设施中布置有马达和/或传动装置。

底盘执行器设备包括至少一个稳定构件，优选是两个稳定构件，其中，将扭矩从执行器导入一个或多个稳定构件中。尤其是通过执行器来使稳定构件彼此绕扭转轴线在相反的方向上扭转。因此，在触发执行器的情况下，一个稳定构件在一个环绕方向上扭转，而另一个稳定构件在另一个环绕方向上扭转。

至少一个稳定构件具有法兰，其中，法兰优选构造为碟形法兰和/或构造为布置在相对于扭转轴线的径向平面内的板。法兰优选在向扭转轴线的轴向俯视图中圆形地构造。法兰可以在稳定构件上居中地或偏中心地布置。

壳体设施具有容纳区段，其中，容纳区段优选形成壳体设施的端部区段。尤其是容纳区段并且优选还有端部区段和/或壳体设施套筒状或管状地构造。容纳区段尤其实现为空心圆柱区段。

法兰和容纳区段共同形成法兰连接部，该法兰连接部使稳定构件与执行器连接以便将扭矩导入稳定构件中。稳定构件和执行器尤其是经由法兰连接部抗相对转动地彼此连接。

在容纳区段处布置有容纳侧的形状配合轮廓，而在法兰处布置有法兰侧的形状配合轮廓。相应的形状配合轮廓尤其与容纳区段或者法兰抗相对转动地尤其是刚性地连接。形状配合轮廓共同地在绕扭转轴线的环绕方向上形成形状配合连接部，从而法兰并因此稳定构件相对于容纳区段并因此相对于执行器在绕扭转轴线的环绕方向上的扭转以形状配合的方式得以避免。

在本发明的范围内提出，法兰侧的形状配合轮廓布置在法兰侧的侧面上和/或容纳侧的形状配合轮廓布置在容纳侧的侧面上。侧面优选相对于扭转轴线同轴地和/或同中心地分布。通过侧面来选择用于布置形状配合轮廓的面，该面虽然可以(如由开头引用的现有技术公知的那样)包括用于布置形状配合轮廓的轴向端面，但对此替选地或选择性补充地还具有如下面区段，所述面区段相对于扭转轴线的径向平面弯曲地取向。这些面区段尤其在径向方向上取向或定向。

在此，本发明考虑的是：通过使用用于布置形状配合轮廓的侧面而在容纳区段与法兰之间实现可供选择的或改善的扭矩传输。在径向上观察，形状配合轮廓可以关于扭转轴线远远地安设在外部，从而在传输扭矩时使用很大的杆并将形状配合连接部的局部负载相应地保持得很小。在设计中，形状配合轮廓可以在相对于扭转轴线的轴向方向上延伸或者镦压(stauchen)，以便使形状配合连接部的负荷能力适应应用目的。以此，可以实现稳定构件与执行器之间的合乎负载的连接并因此实现功能可靠的底盘执行器设备。形状配合轮廓的另一个优点是用于法兰连接部的空间需求很小。

法兰侧的侧面尤其构造为外侧面，容纳侧的侧面构造为内侧面。侧面可以直接安置在法兰区段和/或容纳区段上，但是也可以实现的是，设置有中间元件，所述中间元件与法兰区段或者容纳区段连接并承载侧面。

在本发明的一种优选设计方案中，侧面也就是说容纳侧的侧面和/或法兰侧的侧面构造为尤其是直线的空心圆柱形的侧面。在这种设计方案中，法兰在外部区段中至少关于形状配合连接部在相对于扭转轴线的轴向方向上能自由地移动，从而形状配合连接部不依赖于法兰在容纳区段中轴向固定地得以实现。这种设计方案允许传递很高的扭矩，并同时允许任意地设计法兰在容纳区段中的轴向固定。

在本发明的一种可供选择的、更确切的说是优选的实施方式中，侧面构造为锥形侧面，尤其是构造为圆锥形侧面。锥形侧面优选通过延伸部(Streckenzug)绕作为旋转轴线的扭转轴线的旋转而形成，其中，延伸部可以是直线的或者弯曲的。在这种实施方式中，侧面可以球形地或者拱形地实现。但是，特别优选的是，侧面圆锥形地构造，尤其是构造为直的圆锥侧面。这种设计方案具有如下的优点，即，在将法兰导入容纳区段中的情况中，容纳侧的侧面同时形成用于法兰侧的侧面的端部止挡并因此形成用于法兰的端部止挡，其中，基于圆锥形侧面的形状，一方面实现了自定中心，并且另一方面实现了法兰在相对于扭转轴线的轴向方向上无公差地固定在容纳区段中。

特别优选的是，形状配合轮廓构造为齿部，尤其是构造为滚花齿部。齿相对于扭转轴线相同取向地和/或在相对于扭转轴线的轴向方向上在其纵向延伸部中分布，尤其是在平行于齿侧或齿顶的延伸部中分布。齿部尤其具有直齿。在这种设计方案中，法兰能够以简单的方式插入容纳区段中，其中，法兰侧的齿部导入与其互补地构造的容纳侧的齿部中。每个齿都优选在绕扭转轴线的环绕方向上占据1度到10度之间的角度区间。

优选地，形状配合连接部尽可能远地在径向外部定位，以便将局部待传递的力保持得很小。出于该原因优选的是，形状配合轮廓的最大外直径大于容纳区段和/或壳体设施的外直径的70％，优选大于80％。特别优选的是，壳体设施在粗略形状上具有套筒状的外形。

在本发明的一种优选设计方案中，底盘执行器设备具有紧固元件，该紧固元件将法兰在相对于扭转轴线的轴向方向上向着容纳侧的形状配合轮廓张紧。紧固元件尤其通过如下方式布置在容纳区段中，即，紧固元件至少区段式地贴靠法兰的轴向取向的且背离执行器的壳体内部空间的端侧，并以这种方式防止法兰从容纳区段中脱出。通过紧固元件来生产法兰与容纳区段之间的在轴向方向上作用的连接部。

在本发明的一种特别优选的实现方案中，紧固元件实现为锁紧螺母，该锁紧螺母具有外螺纹，其中，补充地设置的是，容纳区段具有与之相配的内螺纹，锁紧螺母旋入该内螺纹中。因此，在安装时，首先将法兰导入容纳区段并随后通过将锁紧螺母旋入容纳区段中而在轴向方向上得以固定和紧固。在此，特别具有优点的是，法兰连接部布置在壳体设施之内，从而底盘执行器设备在该区域中基于紧凑的结构方式而需要很少的结构空间。特别优选的是，锁紧螺母在轴向方向上与容纳区段齐平地终止，或者甚至以沉入容纳区段中的方式来布置。

在本发明的另一种可能的改进方案中可以设置的是，容纳侧的形状配合轮廓在容纳区段中成形。优选地，成形意味着，形状配合轮廓通过变形的或者分离的工艺置入容纳区段中。例如，容纳区段作为壳体设施的一部分而具有内置的、环绕的接片，形状配合轮廓在该接片中成形。容纳区段和形状配合轮廓尤其一体式地构造。

替选地或补充地，法兰侧的容纳轮廓优选在法兰中成形。法兰侧的容纳轮廓优选一体式地布置在法兰中。如前面所描述的那样，法兰侧的形状配合轮廓的移位(Umsetzung)同样可以通过变形的或者分离的工艺来实现。

可以设置的是，壳体设施包括相对于汽车固定的壳体区段和能枢转的壳体区段。容纳区段可以有选择地构造为相对于汽车固定的壳体区段的端部区段或者构造为能枢转的壳体区段的端部区段。在本发明的范围内也可以实现的是，两个稳定构件经由形状配合连接部如先前所描述的那样与执行器抗相对转动地连接。

特别优选的是，法兰尤其是一体式地布置在其上的管状区段和/或容纳区段由铁磁的和/或磁致伸缩的材料制造并磁性地编码，从而使它形成初级传感器。所述材料具有如下优点，即，它同时可以用作信号发生器。补充地，底盘执行器设备具有次级传感器，尤其是磁场传感器，该磁场传感器布置在法兰或管状区段之内或者布置在法兰之外，以便确定初级传感器的磁场的变化。通过法兰连接部的根据本发明的设计方案，无需使用针对法兰或者容纳区段的不能焊接的材料，从而也可以使用与传感机构相适配的材料。

通过底盘执行器设备来提供一种用于将扭矩从执行器传递到稳定构件上的和在相反方向上传递的可靠的、简单的且相对成本低廉的解决方案。此外，该方案需要很少的结构空间并可以实现简单的制造步骤。此外，法兰连接部能无损坏脱开地构造，从而法兰连接部例如能在修理或维护时重复使用。

附图说明

本发明的其它特征、优点和效果由下面对本发明的优选实施例和附图的描述得知。其中：

图1示出作为本发明的实施例的摆动稳定器的示意性俯视图；

图2以三维图示出图1的摆动稳定器的法兰连接部的区域内的零件的详细视图；

图3示出图2的法兰连接部的示意性纵剖面图；

图4示出前面的图2和图3的法兰连接部的部分剖开的三维图。

具体实施方式

图1以非常示意性的视图示出摆动稳定器1，该摆动稳定器针对汽车而构造。摆动稳定器1垂直于汽车纵向方向并基本上平行于汽车底座(Untergrund)地安装，并且用于减缓侧倾，也就是减缓绕汽车纵轴的滚动。

摆动稳定器1具有执行器2以及两个连接到执行器2上的稳定构件3。稳定构件3经由支承装置4相对于汽车能转动地或能枢转地支承。可选地，稳定构件3构造为扭杆弹簧并在其自由端部具有接口5，在这种情况下是贯通口，以便例如连接到汽车的车轮悬挂上。

执行器2构造为机电式执行器并具有用于容纳机电式组件例如电动马达和传动装置的壳体设施(Gehaeuseanordnung)10，其中，执行器2在每个侧上利用端部区段6与其中一个稳定构件3抗相对转动地连接。执行器2如下地构造，即，其两个自由端部区段6通过加载扭矩而绕扭转轴线A相对彼此地扭转，以便以这种方式经由稳定构件3主动地将扭矩例如传递到车轮悬挂上，从而控制尤其是减缓汽车的侧倾。例如，执行器2包括电动马达和传动装置，其中，执行器2的一个端部区段与电动马达相连，而执行器2的另一个端部区段与传动装置输出端相连，并且其中，电动马达与传动装置处于作用连接，从而将电动马达的作为减低的(untersetzt)扭矩的转矩传递到端部区段6上。执行器2的端部区段6与稳定构件3之间的联接经由法兰连接部7来实现。在这种情况下，可以实现的是：两个稳定构件3经由各一个这种法兰连接部7与执行器2相连，或者仅一个稳定构件3与执行器2经由法兰连接部7相连，而另一个稳定构件3以不同的方式连接到执行器2上。

图2以示意性三维图来示出法兰连接部7。稳定构件3在自由端部具有碟形的法兰8，该法兰抗相对转动地连接到稳定构件3上。稳定构件3可以与法兰8一体式地构造，但也可以通过如下方式来设置，即，法兰8或者如图2中所示的管状区段9和法兰8构造为共同的部件，该共同的部件套装到稳定构件3上。在右侧示出执行器2的壳体设施10的套筒状的端部区段6，该套筒形的端部区段形成容纳区段11并因此同样套筒状地构造。尤其是容纳区段形成执行器2的用于扭转力矩(Torsionsdrehmoment)的输出机构(Ausgangsorgan)。

法兰8在法兰侧的侧面12上具有法兰侧的形状配合轮廓13。而容纳区段11在其内侧具有容纳侧的侧面14，该容纳侧的侧面具有容纳侧的形状配合轮廓15。法兰侧的侧面12构造为圆锥形的侧面，其中，侧面12在背离执行器2的那侧的外直径大于面向执行器2的那侧的外直径。容纳侧的侧面14同样构造为圆锥形的侧面，但是在这里构造为内侧面，其中，侧面15的圆锥角等于侧面13的圆锥角。

法兰侧的侧面12和容纳侧的侧面14分别构造为齿部，尤其是构造为滚花齿部。在径向方向上观察，齿与扭转轴线A对齐地分布。

在组合(Zusammenfuehren)稳定构件3和执行器2的情况中，其中，法兰8移入容纳区段11中，在法兰侧的形状配合轮廓13与容纳侧的形状配合轮廓15之间制造绕扭转轴线A的环绕方向上的形状配合连接部。

在图3中示出沿着法兰连接部7的扭转轴线A的示意性纵剖面。从图中得知，法兰侧的侧面12和容纳侧的侧面14的锥角相等，从而它们在所示的纵剖面中呈线形地叠置。

为了确保法兰8在容纳区段11中的紧固，摆动稳定器1具有锁紧螺母16，该锁紧螺母承担用于将法兰8紧固和/或固定在容纳区段11处的元件的功能。锁紧螺母16具有外螺纹17，外螺纹17可以旋入容纳区段11的内螺纹18中。通过旋入锁紧螺母16，法兰8在相对于扭转轴线A的轴向方向上移入执行器2中，从而形状配合轮廓13和15彼此形状配合。通过侧面12和14的圆锥形设计方案，实现了法兰8在容纳区段11中的无公差的固定。需要指出的是，锁紧螺母16与容纳区段11齐平地终止或者甚至置入该容纳区段11中，从而结构空间非常小。

最后，在图4中示出法兰连接部7的横截面，其中，在细节放大图中可以看到法兰侧的形状配合轮廓13和容纳侧的形状配合轮廓15的齿部的相互嵌接的、在横截面上呈三角形的齿19、20。例如，齿部的齿19、20占据1度到10度之间的角度范围。

在其它的实施例中，管状区段9并因此还有法兰8由铁磁的尤其是磁致伸缩的(magnetorestriktive)材料构造并磁性地编码，并且因此形成初级传感器。此外，摆动稳定器1包括作为次级传感器的(未示出的)磁场传感器，该次级传感器例如布置在管状区段9中。次级传感器记录初级传感器的磁场的变化，所述磁场的变化通过向初级传感器施加负载基于出现的扭转力矩而形成。后联的评估装置可以评估所测量的磁场变化并由此确定当前的扭转力矩来作为摆动稳定器1的实际量值。为了控制、调节和/或操控目的而进一步处理实际量值，以便以合乎情况的方式控制摆动稳定器1。

附图标记列表

1 摆动稳定器

2 执行器

3 稳定构件

4 支承装置

5 接口

6 端部区段

7 法兰连接部

8 法兰

9 管状区段

10 壳体设施

11 容纳区段

12 法兰侧的侧面

13 法兰侧的形状配合轮廓

14 容纳侧的侧面

15 容纳侧的形状配合轮廓

16 锁紧螺母

17 外螺纹

18 内螺纹

19 齿

20 齿

A 扭转轴线

Claims (11)

1.一种用于汽车的底盘执行器设备(1)，其具有：

用于产生绕扭转轴线(A)的扭矩的执行器(2)，其中，所述执行器(2)具有壳体设施(10)；

至少一个稳定构件(3)；

其中，所述稳定构件(3)具有法兰(8)，而所述壳体设施(10)具有容纳区段(11)，其中，法兰(8)移入容纳区段(11)中，所述法兰(8)和所述容纳区段(11)共同形成法兰连接部(7)，该法兰连接部将所述稳定构件(3)与所述执行器(2)连接，

其中，在所述容纳区段(11)处布置有容纳侧的形状配合轮廓(15)，而在所述法兰(8)处布置有法兰侧的形状配合轮廓(13)，其中，所述形状配合轮廓(13、15)共同地在绕所述扭转轴线(A)的环绕方向上形成形状配合连接部，

其特征在于，

所述法兰侧的形状配合轮廓(13)布置在法兰侧的侧面(12)上，所述容纳侧的形状配合轮廓(15)布置在容纳侧的侧面(14)上，所述底盘执行器设备(1)还具有紧固元件(16)，所述紧固元件将所述法兰(8)在相对于所述扭转轴线(A)的轴向方向上向着所述容纳侧的形状配合轮廓(15)挤压，所述紧固元件(16)与容纳区段(11)齐平地终止或者置入该容纳区段(11)中。

2.根据权利要求1所述的底盘执行器设备(1)，其特征在于，所述侧面(12、14)构造为空心圆柱形的侧面。

3.根据权利要求1所述的底盘执行器设备(1)，其特征在于，所述侧面(12、14)构造为锥形侧面。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的底盘执行器设备(1)，其特征在于，所述形状配合轮廓(13、15)构造为齿部(19、20)。

5.根据权利要求1所述的底盘执行器设备(1)，其特征在于，所述形状配合轮廓(13、15)的最大外直径大于所述容纳区段(11)和/或所述壳体设施(10)的外直径的70％。

6.根据权利要求1所述的底盘执行器设备(1)，其特征在于，所述紧固元件构造为具有外螺纹(17)的锁紧螺母(16)，其中，所述容纳区段(11)具有内螺纹(18)，所述锁紧螺母(16)旋入所述内螺纹中。

7.根据权利要求1所述的底盘执行器设备(1)，其特征在于，所述容纳侧的形状配合轮廓(15)在所述容纳区段(11)中成形和/或所述法兰侧的容纳轮廓(13)在所述法兰(8)中成形。

8.根据权利要求1所述的底盘执行器设备(1)，其特征在于，所述壳体设施(10)包括相对于汽车固定的壳体区段和能枢转的壳体区段，其中，所述容纳区段(11)构造为所述相对于汽车固定的壳体区段的端部区段或者构造为能枢转的壳体区段的端部区段。

9.根据权利要求1所述的底盘执行器设备(1)，其特征在于，所述法兰(8)的和/或所述容纳区段(11)的材料构造为铁磁的和/或磁致伸缩的材料并形成初级传感器，所述底盘执行器设备具有次级传感器，其中，所述次级传感器接收所述初级传感器的磁场变化并且作为传感器信号输出，所述底盘执行器设备(1)具有评估装置，所述评估装置借助于所述传感器信号来确定当前的扭转力矩。

10.根据权利要求1所述的底盘执行器设备(1)，其特征在于，底盘执行器设备是摆动稳定器。

11.根据权利要求3所述的底盘执行器设备(1)，其特征在于，所述侧面(12、14)构造为圆锥形侧面。