CN110087918A - 用于机动车的底盘的可调整的防侧倾稳定器 - Google Patents

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Abstract

一种用于机动车的底盘的可调整的防侧倾稳定器(9)，其具有布置在稳定器的两个部分区段(10、11)之间的致动器(13)，该致动器具有致动器壳体(20)和从动部(21)，并且构造成产生在部分区段之间起作用的扭矩。阻尼元件(23、25)布置在致动器之外。

Description

用于机动车的底盘的可调整的防侧倾稳定器
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的底盘的可调整的防侧倾稳定器，其具有布置在稳定器的两个部分区段之间的致动器，该致动器用于产生在部分区段之间起作用的扭矩并且与稳定器的部分区段中的至少一个通过中间的阻尼元件相连接。
背景技术
在机动车的底盘中，相应的车桥的车轮或车轮悬架通过稳定器彼此连接，并且与车辆车身连接，以便减小尤其在拐弯行驶时由于横向加速出现的车辆车身的摆动倾斜，即，车辆车身的朝拐弯外部的方向的侧倾。在机动车转弯行驶时车轮相对于车辆车身在一侧弹入(Einfedern)时，构造为扭杆弹簧的稳定器将复制的运动施加到相对而置的车轮或车轮悬架上，其中，稳定器在其端部处与车轮或车轮悬架连接。由此得到减小的侧倾。通过在机动车的前桥和后桥处的有针对性的防侧倾支撑可改善机动车的自行转向性能。
在车轮或车轮悬架中的一个例如由于车道上的坑洼或凸起在一侧弹入时，防侧倾稳定器的复制功能在车辆的摆动运动方面发生作用。
通过致动器，其布置在分离式的稳定器的两个部分区段之间并且可使它们相对彼此转动，可附加地产生有针对性的稳定力矩，这引起主动改变摆动运动并且因此优化底盘的自转向和负荷变换性能。在此，致动器通常包括电子调节的回转马达(Schwenkmotor)，其主要实施为液压马达或与变速传动机构连接的电马达。在稳定器的部分区段处实现的调整持续地与相应的行驶情况匹配，从而可减少车辆车身的侧倾或减轻摆动运动。
由DE 10 2014 208 803 A1已知在权利要求1的前序部分中说明的类型的可调整的防侧倾稳定器。在此，在致动器的传动机构的输出轴和稳定器的部分区段之间布置有缓冲单元。为了提供缓冲单元，输出轴与外星状部连接，其将由致动器产生的扭矩传递到布置在部分区段的相应的端部处的内星状部上。在星状部中的一个转动时，星状部的缓冲材料受到剪切负荷，并且弹性屈服，直至两个星状部的侧面彼此贴靠。此外，缓冲材料还可布置在内星状部和外星状部的齿侧面之间。在此，缓冲单元布置在致动器的致动器壳体内。因此，由于车轮的运动的呈振动的形式的激励可不受阻碍地通过部分区段到达壳体，并且引起干扰性的噪音。
发明内容
基于这种类型的现有技术，需要减小车轮或车轮悬架的振动对致动器对影响。
本发明的特征在于独立权利要求1的特征部分的特征。尤其在从属权利要求中说明了有利的设计方案，其可相应单独地或以彼此不同的组合呈现本发明的方案。
用于机动车的底盘的可调整的防侧倾稳定器具有布置在稳定器的两个部分区段之间的致动器，其用于产生在部分区段之间起作用的扭矩并且因此产生它们朝一个或另一个方向相对彼此的转动。因此，在端侧与车轮悬架连接并且支承在底盘或车辆车身处的防侧倾稳定器分成两个部分区段，其中，在这两个部分区段之间作用有致动器。在此，致动器与稳定器的部分区段中的至少一个通过至少一个置于中间的阻尼元件连接，其中，阻尼元件布置在致动器之外。
因此，由于车轮运动、例如振动通过车轮或车轮悬架引起的引入防侧倾稳定器中的干扰因素有利地没有直接作用于致动器，因为其被至少一个阻尼元件减小。
至少一个阻尼元件构造成相对于致动器的纵向轴线减弱以旋转方式起作用的干扰因素以及沿轴向起作用的干扰因素。因此，借助于阻尼元件实现通过车轮或车轮悬架和稳定器的部分区段将例如由于车道不平整性的冲击和部分高频振动激励直接且未削弱地传导给致动器。振动激励可在致动器中并且在此主要在传动机构中产生声学异常。除了改善组件的声学特性之外，基于此还积极地影响致动器构件的寿命和损耗。先决条件是在致动器的相应的结构元件(壳体或从动部)和稳定器的部分区段之间没有直接连接。在此可借助于阻尼元件的硬度或强度根据需要来影响阻尼程度。
如果致动器在可调整的防侧倾稳定器的制造中制成为预装配的单元，此时可在至少一个阻尼元件的区域中在致动器壳体之外在将构件装配在车辆或底盘处时实施在致动器和稳定器的相应的部分区段之间的连接。因此可替代在部分区段和致动器壳体以及从动部之间的连接，该连接通常仅仅借助于焊接连接来建立。
在本发明的范围中将“致动器”理解成包括至少一个容纳在致动器壳体中的马达的构件，该马达设置成用于产生扭矩。马达优选地作为回转马达，并且在此设计为液压马达或优选地设计为电马达。尤其在后一种情况下在致动器壳体中设置有变速传动机构。变速传动机构通过电马达的转子驱动，并且优选地包括一个或多个变速级，尤其呈一个或多个行星传动机构级的形式。因此，以相对小的转矩进行马达的驱动运动，以便在致动器的传动机构输出部的从动部处设置高的转矩，其作用到与从动部连接的部分区段上。该部分区段优选地借助于之前提到的阻尼元件与从动部连接。优选地，可选择约200的传动比i。致动器优选地近似布置在相应的车辆车桥的纵向方向的中央，其中，致动器的纵向轴线优选地平行于车辆车桥伸延。
阻尼元件包括至少一个弹性元件，其布置在相应的部分区段和致动器之间。然而，优选地，阻尼元件不应理解为单个分开的构件，而应理解为连接致动器和防侧倾稳定器的相应的部分区段的区域。阻尼元件由部分区段的相应的端部、至少一个弹性元件、致动器的相应的端部以及锁止元件构成，该锁止元件在其延伸上限制阻尼元件的区域。
在本发明的意义中，稳定器的相应的部分区段可相应构造为扭杆，其近似平行于车辆车桥来构造。在致动器不远处设置有在底盘或车辆车身处的支承。在支承不远处，部分区段优选地朝车轮或车轮悬架的方向弯曲，并且在端侧与部分区段优选地借助于导杆和活节与车轮或车轮悬架连接。在此，各部分区段可由实心材料或管状零件制成。
根据本发明的另一设计方案，至少一个阻尼元件设置在致动器的至少一个结构元件和稳定器的相应的部分区段之间，该结构元件呈致动器壳体的形式和/或被称为从动部、从动元件或从动轴。在此，至少一个结构元件可在周向方向上以及在轴向方向上至少部分地形状配合地和/或传力地和/或材料配合地与相应的部分区段连接。阻尼元件如此构造，即，弹性元件布置在结构元件和部分区段的面向彼此的面之间。可实现结构元件和部分区段的这种连接的不同的实施方式。面优选地彼此平行地布置。它们例如可是平坦的或者在截面中来看例如波浪形(按照正弦曲线、三角形曲线或矩形曲线或它们的组合的形式)的轮廓。结构元件和稳定器的部分区段可彼此互补地构造，其中，它们面向彼此的面具有彼此相应的伸延，在这些面之间设置有弹性元件。
在此，弹性元件可构造为由弹性体材料或其他弹性材料构成的元件，或者还作为一个或多个能量存储器，例如呈弹簧的形式。此外，弹性元件可在面中的一个或两个面处进行硫化处理或以其他的方式来固定，或者仅仅放在面之间。
此外，从面中的第一面延伸有突出超过该面的止档元件，其中，在这些面之间容纳有弹性元件，止档元件与面中的第二面间隔开地终止。此时，止档引起，在操纵致动器时由于扭矩而超过相应于该间距的变形路径。
换句话说，止档应防止置于中间的弹性元件过载或甚至被破坏。
在上述布置方案的改进方案中，致动器的结构元件和稳定器的部分区段在其连接的区域中或在阻尼元件的延伸的区域中一起形成多边形或圆柱状或锥形的外轮廓。此外，圆柱状的外轮廓被卡紧器件包围，其形状配合地包围结构元件和部分区段，并且使结构元件和部分区段持久地、尤其可松开地(例如为了维护目的)不可相对彼此转动地彼此连接。在设置有例如互补地波浪形的面的区域中，结构元件和/或稳定器的部分区段可由实心材料制成或制成为管状的结构元件。
优选地，卡紧器件可在其内侧面处设有弹性材料，由此实现尤其将径向振动和冲击通过卡紧器件从部分区段传递到致动器的相应的结构元件上。夹紧器件可如继续设置的那样构造为套筒。套筒在其内侧面处设有弹性材料，诸如弹性体材料。此外，可使套筒本身由弹性材料制成。套筒可相应在一侧通过过盈配合并且在另一侧通过过渡配合布置在结构元件或稳定器的部分区段上。代替过渡配合，还可使套筒收缩。还可将套筒压装到传动机构的从动轴上，并且在套筒和稳定器的部分区段之间设置过渡配合。另一方面，也可以相反的布置设置成使用过盈配合和过渡配合。
替代地或附加地，套筒可在一侧与相应的结构元件或相应的部分区段形状配合地和/或材料配合地连接，优选地焊接。
根据本发明的另一设计方案，夹紧元件还可构造为可拧紧的卡箍，其尤其可用于将稳定器的部分区段支承在车桥本体处。在此，卡箍为一件或多件式的连接方案，其可在阻尼元件的区域中分配给阻尼元件。卡箍例如根据管夹的形式可松开地来构造。在此，在卡箍中重叠区域可相对彼此被引导，其中，致动器的结构元件以及稳定器的相应的部分区段可转动地在卡箍中来引导。此外，替代地，还可考虑将夹紧元件实施为半壳，例如铰链。
替代地，可将在相应的结构元件和相应的部分区段之间的形状配合的连接构造为沿径向穿过它们的销钉，其相应布置在相应的结构元件和相应的部分区段中的容纳孔之间。因此，为了建立弹性连接，例如在传动机构的从动轴和部分地搭接该从动轴的部分区段中设置彼此对齐的容纳孔。在贯穿式容纳孔中可装入由弹性材料制成的筒套，又通过该筒套引导销钉。在此，连接的方式还可通过多个销钉和筒套来建立，其例如在轴向方向上彼此错位。
替代地，可附加地在致动器壳体中布置有阻尼元件，其优选地布置在马达和传动机构和/或从动元件之间。由此可附加地削弱在致动器中的振动，例如由于传动机构的侧面冲击引起的振动。
本发明不受限于独立权利要求1和从属权利要求给出的特征组合。此外，还存在各个特征彼此的其他组合，尤其是如果它们由专利权利要求、下文的实施例的说明或直接从附图中得出。
附图说明
参考本发明的优选实施方式的下列说明进一步阐释本发明。其中：
图1作为示意图示出了轿车的设有可调整的防侧倾稳定器的底盘的前视图，
图2示出了防侧倾稳定器的致动器的纵向截面，
图3示出了在传递扭矩的结构元件和稳定器的部分区段之间的阻尼元件的根据本发明的第一布置的纵截面，其中，构造在它们之间的面构造成波浪形状，以及
图4示出了在传递扭矩的结构元件和稳定器的部分区段之间的阻尼元件的根据本发明的第二布置的纵截面，其中，在相应的结构元件和相应的部分区段之间的形状配合连接构造成沿径向贯穿它们的销钉。
具体实施方式
在图1中示出了具有底盘2的机动车的车辆车身1。底盘2具有车轮悬架3和4，其导杆5和6通过弹性支柱7和8支撑在车辆车身1处。如还从图示中得知的那样，可调整的防侧倾稳定器9以其端部相应作用在车轮悬架3和4处。在此，涉及分成两个部分区段10和11的稳定器12与布置在部分区段10和11之间的致动器13。
借助于致动器13可在部分区段10和11之间产生不同的扭矩，由此根据轿车的行驶状态，在车辆车身1和底盘2之间出现的力和力矩发生变化。在此，部分区段10和11中的每个部分区段可转动地通过车身支承14和15在车辆车身1处来引导。控制装置16与致动器13连接，将任意测量值、诸如横向加速度或侧倾角被输送给控制装置。
在图2中以纵向截面示出了致动器13。致动器具有电马达17、多级行星传动机构18。结构元件布置在致动器壳体20的内部中。在从动部侧，行星传动机构18的从动元件21与从动轴22一起通过第一阻尼元件23与部分区段11连接，以减弱旋转振动以及轴向振动。致动器壳体20在其背对部分区段11的端侧具有凸出部24，其通过第二阻尼元件25与部分区段10连接。同样，阻尼元件25有助于减弱旋转振动以及轴向振动。同样可仅仅在从动轴22或凸出部24处设置一个阻尼元件23或25。
图3示出了本发明的优选的第一设计方案的截面图示，在其中，从动轴22在其纵向延伸的区域中由于凹部形成波浪形的面26。在从动轴22的波浪形的面26和部分区段11的与之互补设计的波浪形的面27之间布置有与这些轮廓匹配的第一弹性元件28，其作为弹性体元件存在。弹性元件可硫化在两个面26和27处或仅仅硫化在面中的一个面26或27处，或者放在两个面26和27之间。
至少在上述两个构件中伸延有波浪形的面26和27的区域中，从动轴22和子部分区段11被第二弹性套筒元件29和包围套筒元件29的套筒30包围，其中，套筒元件29优选地呈弹性体元件的形式。通过上述轮廓，两个构件可使从动轴22和部分区段11在添加有弹性元件28的情况下置入彼此中。紧接着将先前推到部分区段11上的套筒29、30借助第二弹性元件29移动到该连接部上，以便完成阻尼元件并且使上述构件持久抗弯地彼此连接。
该连接可传递轴向力、径向力以及旋转力。套筒30保障该连接。第一弹性元件28减弱轴向振动、旋转振动以及在两个形状配合副之间的冲击。此外，布置在套筒30和构件之间的第二弹性元件29减弱径向运动，其主要通过稳定器12的相应的部分区段10来传递。在此，可将致动器13作为预装部件来提供，没有稳定器12的部分区段10和11，并且只有在装配车桥时才使可调整的防侧倾稳定器9变得完整。
最后，图4示出了一种实施方式，在其中，从动轴22和部分区段11相应管状地并且彼此同心地来构造。在此，两个构件一起具有对齐地通孔31。在从动轴22的内侧面32和部分区段11的外侧面33之间布置有第一筒状弹性元件34。此外，通孔31穿过构造为筒套的第二弹性元件35，该弹性元件在其内部中容纳销钉36，销钉在其端部通过头部37和38固定在从动轴22处。同样，在这种情况下，通过径向通孔31和销钉36建立的形状配合的连接可传递旋转力以及轴向力。从部分区段11引入的振动通过借助于两个弹性元件34和35形成的阻尼元件23有效减弱。
附图标记列表
1 车辆车身
2 底盘
3 车轮悬架
4 车轮悬架
5 导杆
6 导杆
7 弹性支柱
8 弹性支柱
9 可调整的防侧倾稳定器
10 部分区段
11 部分区段
12 稳定器
13 致动器
14 车身支承
15 车身支承
16 控制装置
17 电马达
18 行星传动机构
19 转动角度传感器
20 致动器壳体、结构元件
21 从动元件
22 从动轴
23 阻尼元件
24 波浪形的凸出部
25 阻尼元件
26 波浪形伸延的面
27 波浪形伸延的面
28 弹性元件
29 弹性元件
30 套筒
31 通孔
32 内侧面
33 外侧面
34 弹性元件
35 弹性元件
36 销钉
37 36的头部
38 36的头部

Claims (10)

1.一种用于机动车的底盘(2)的可调整的防侧倾稳定器(9)，其具有布置在稳定器(12)的两个部分区段(10、11)之间的致动器(13)，该致动器具有致动器壳体(20)和从动元件(21)，所述致动器用于产生在部分区段(10，11)之间起作用的扭矩，其特征在于，至少一个阻尼元件(23、25)布置在所述致动器(13)之外。
2.根据权利要求1所述的可调整的防侧倾稳定器，其特征在于，所述至少一个阻尼元件(23、25)借助于弹性元件(28、29)构造用于不仅减弱旋转的干扰因素而且减弱轴向的干扰因素。
3.根据权利要求1或2所述的可调整的防侧倾稳定器，其特征在于，所述至少一个阻尼元件(23、25)设置在致动器(13)的至少一个结构元件(20)和所述稳定器(12)的相应的部分区段(10，11)之间，该至少一个结构元件尤其呈所述致动器壳体(20)的形式和/或构造为从动元件(22)，其中，所述至少一个结构元件(20)不仅沿周向方向而且沿轴向方向形状配合地/或传力地/或材料配合地与相应的部分区段(10、11)连接，并且其中，所述阻尼元件(23、25)的弹性元件(28；35)布置在相应的结构元件(20)和相应的部分区段(10、11)的面向彼此的面(26、27、31)之间。
4.根据上述权利要求中任一项所述的可调整的防侧倾稳定器，其特征在于，所述阻尼元件由至少一个弹性元件(28、29、34、35)以及锁止元件(30、36)和所述部分区段(10、11)的所面向的端部形成。
5.根据权利要求4所述的可调整的防侧倾稳定器，其特征在于，所述结构元件和所述稳定器(12)的部分区段(10、11)在其连接的区域中彼此互补地构造，并且它们面向彼此的面(26、27)具有彼此相应的伸延，在这些面之间设置有阻尼元件(23、25)的弹性元件(28)。
6.根据权利要求5所述的可调整的防侧倾稳定器，其特征在于，所述致动器(13)的相应的结构元件和所述稳定器(12)的部分区段(10、11)在其连接的区域中一起形成圆柱状的外轮廓，并且面向彼此的面(26、27)沿纵向方向具有波浪形的伸延，并且圆柱状的外轮廓由卡紧器件(30)、尤其是套筒或卡箍包围。
7.根据权利要求6所述的可调整的防侧倾稳定器，其特征在于，所述套筒(30)相应在一侧通过过盈配合并且在另一侧通过过渡配合布置在所述结构元件(22、24)或所述稳定器的(12)的部分区段(10、11)上。
8.根据权利要求7所述的可调整的防侧倾稳定器，其特征在于，所述卡紧元件为卡箍，其尤其用于使所述稳定器的部分区段支承在车桥本体处。
9.根据权利要求4所述的可调整的防侧倾稳定器，其特征在于，在相应的结构元件(22、24)和相应的部分区段(10、11)之间的形状配合的连接为沿径向穿过它们的销钉(36)，其中，所述弹性元件(35)相应布置在相应的结构元件(22、24)和相应的部分区段(10、11)中的通孔(31)和所述销钉(36)之间。
10.根据上述权利要求中任一项所述的可调整的防侧倾稳定器，其特征在于，附加地在所述致动器壳体(20)内部布置有阻尼元件，其优选地布置在马达(17)和传动机构(18)和/或从动元件(22)之间。
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