CN116568536A - 具有旋转轴线的摆式摇臂阻尼器 - Google Patents

具有旋转轴线的摆式摇臂阻尼器 Download PDF

Info

Publication number
CN116568536A
CN116568536A CN202280007487.9A CN202280007487A CN116568536A CN 116568536 A CN116568536 A CN 116568536A CN 202280007487 A CN202280007487 A CN 202280007487A CN 116568536 A CN116568536 A CN 116568536A
Authority
CN
China
Prior art keywords
input side
rocker
damper
output
pendulum arm
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.)
Pending
Application number
CN202280007487.9A
Other languages
English (en)
Inventor
O·维尔纳
A·鲁施
M·黑斯勒
M·凯斯勒
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.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
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 Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of CN116568536A publication Critical patent/CN116568536A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02—Interconnection 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
    • B60G21/04—Interconnection 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
    • B60G21/05—Interconnection 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
    • B60G21/055—Stabiliser bars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02—Interconnection 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
    • B60G21/04—Interconnection 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
    • B60G21/05—Interconnection 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
    • B60G21/055—Stabiliser bars
    • B60G21/0551—Mounting means therefor
    • B60G21/0553—Mounting means therefor adjustable
    • B60G21/0555—Mounting means therefor adjustable including an actuator inducing vehicle roll
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/1204—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon with a kinematic mechanism or gear system
    • F16F15/1205—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon with a kinematic mechanism or gear system with a kinematic mechanism, i.e. linkages, levers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/10—Type of spring
    • B60G2202/13—Torsion spring
    • B60G2202/135—Stabiliser bar and/or tube
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/40—Type of actuator
    • B60G2202/42—Electric actuator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40—Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/419—Gears
    • B60G2204/4191—Planetary or epicyclic gears
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/40—Constructional features of dampers and/or springs
    • B60G2206/42—Springs
    • B60G2206/427—Stabiliser bars or tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00—Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/20—Spring action or springs
    • B60G2500/22—Spring constant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2230/00—Purpose; Design features
    • F16F2230/0052—Physically guiding or influencing
    • F16F2230/0064—Physically guiding or influencing using a cam

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

本发明涉及一种具有旋转轴线(2)的摆式摇臂阻尼器(1)，该摆式摇臂阻尼器具有至少以下部件：‑输入侧部(3)；‑输出侧部(4)；‑存储能量源(5)，该存储能量源用于在输入侧部(3)与输出侧部(4)之间传递扭矩；‑多个摇臂元件(6)，摇臂元件具有输入侧滚子轨道(7)和输出侧滚子轨道(8)；以及‑对应数目的滚动元件(9、10)，其中，输入侧部(3)针对每个输入侧滚子轨道(7)具有配对轨道(11)，每个输入侧滚动元件(9)借助于存储能量源(5)以可滚动的方式被夹持在输入侧滚子轨道与输入侧配对轨道之间，并且输出侧部(4)针对输出侧滚子轨道(8)中的每个输出侧滚子轨道具有配对轨道(12)，每个输出侧滚动元件(10)借助于存储能量源(5)以可滚动的方式被夹持在输出侧滚子轨道与输出侧配对轨道之间。摆式摇臂阻尼器(1)的特征首先在于，摇臂元件(6)包括布置成彼此轴向地偏移的三个分开的部分轨道(13、14、15)并且滚子轨道(7、8)由所述三个分开的部分轨道形成。本发明还涉及一种具有摆式摇臂阻尼器(1)的侧倾稳定器(32)。本文提出的摆式摇臂阻尼器是紧凑的并且可以产生高的抗扭刚度。侧倾稳定器可以以减少的响声噪音操作。

Description

具有旋转轴线的摆式摇臂阻尼器
技术领域
本发明涉及一种具有旋转轴线的摆式摇臂阻尼器，该摆式摇臂阻尼器具有至少以下部件：
-输入侧部；
-输出侧部；
-存储能量源，该存储能量源用于在输入侧部与输出侧部之间传递扭矩；
-多个摇臂元件，摇臂元件具有输入侧滚子轨道和输出侧滚子轨道；以及
-对应数目的滚动元件，
其中，输入侧部具有配对轨道，配对轨道各自用于输入侧滚子轨道中的相应的输入侧滚子轨道，每一个输入侧滚动元件借助于存储能量源以可滚动的方式被夹持在配对轨道与输入侧滚子轨道之间，并且
输出侧部具有配对轨道，配对轨道各自用于输出侧滚子轨道中的相应的输出侧滚子轨道，每一个输出侧滚动元件借助于存储能量源以可滚动的方式被夹持在配对轨道与输出侧滚子轨道之间。摆式摇臂阻尼器的特征主要在于，摇臂元件各自包括三个分开的部分轨道，这三个分开的部分轨道布置成相对于彼此轴向地偏移并且滚子轨道由这三个分开的部分轨道形成。此外，本发明涉及一种具有这种摆式摇臂阻尼器的侧倾稳定器。本发明还涉及一种用于机动车辆的轮轴的侧倾稳定器及一种机动车辆。
背景技术
从现有技术中已经知道所谓的摆式摇臂阻尼器。例如，从DE 10 2019121 204A1和DE 10 2019 121 205 A1中已知用于对传动系中的旋转轴或旋转轴系统的刚度进行调节的构思。这些摆式摇臂阻尼器包括以扭矩传递的方式(在两个方向上)彼此连接的输入侧部和输出侧部。置有多个摇臂元件(也称为摇臂)和多个弹簧元件。摇臂元件借助于至少一个滚动元件以相对可移位的方式被支承在输入侧部和/或输出侧部上。滚动元件借助于弹簧元件被夹持，使得滚动元件可以在相应的传动轨道与互补的配对轨道之间滚动。输入侧部与输出侧部之间的相对扭转角度借助于该摆式摇臂阻尼器被转换成弹簧元件的弹簧偏转。借助于形成斜齿轮的传动轨道和互补的配对轨道，传动比可以被调节并且因此摆式摇臂阻尼器的刚度可以被调节。此处还有利的是，传动比不必是恒定的，而是斜齿轮的斜率可以通过输入侧部与输出侧部的扭转角度可变地进行调节。与其他实施方式相比，这种摆式摇臂阻尼器的另一优点是摆式摇臂阻尼器(几乎)没有滞后性，尤其是在零交叉处也是如此。已知的摆式摇臂阻尼器需要大量的安装空间并且被设计成使旋转轴的刚度降低。
此外，从现有技术中已知所谓的侧倾稳定器，借助于该侧倾稳定器，两轮型车辆轴的轮的弹簧行为被复制到相应的另一轮。例如，在转弯时，车身的侧倾率朝向弯道的外侧减小。例如，为了防止在行驶通过凹坑时模仿另一轮，越来越多地使用主动侧倾稳定器。这些主动侧倾稳定器包括致动器和阻尼器装置。阻尼器装置被设置成将轮的短时(竖向)偏转(比如轮的短时(竖向)偏转在凹坑的情况下发生)与传递分离和/或延迟扭矩冲击以保护部件。目前使用具有弹性体的阻尼器装置作为阻尼体。阻尼器装置承受扭矩为例如1.5kNm[1.5千牛顿米]的非常高的载荷。此外，难以以过程可靠的方式来调节这种阻尼器装置的传递特性，并且在这种阻尼器装置的使用寿命期间在弹性体中出现老化迹象。具有弹性体作为阻尼体的这些阻尼器装置具有很大优点、即这些阻尼器装置是非常紧凑的。
发明内容
由此出发，本发明的目的是至少部分地克服现有技术中已知的缺点。根据本发明的特征由独立权利要求得到，对于独立权利要求有利的实施方式在从属权利要求中示出。权利要求的特征可以以任何技术上合理的方式组合，其中，包括本发明的附加实施方式的以下描述中的说明和来自附图的特征也可以用于此目的。
本发明涉及一种具有旋转轴线的摆式摇臂阻尼器，该摆式摇臂阻尼器具有至少以下部件：
-输入侧部；
-输出侧部；
-存储能量源，该存储能量源用于在输入侧部与输出侧部之间传递扭矩；
-多个摇臂元件，摇臂元件具有输入侧滚子轨道和输出侧滚子轨道；
-多个滚动元件，所述多个滚动元件的数目与摇臂元件的滚子轨道的数目相对应，
其中，输入侧部具有输入侧配对轨道，输入侧配对轨道各自对应于输入侧滚子轨道中的相应的输入侧滚子轨道，每一个输入侧每个滚动元件借助于储存的能量源以可滚动的方式被夹持在输入侧配对轨道与输入侧滚子轨道与之间，并且输出侧部具有输出侧配对轨道，输出侧配对轨道各自对应于输出侧滚子轨道中的相应的输出侧滚子轨道，每一个输出侧滚动元件借助于存储能量源以可滚动的方式被夹持在输出侧配对轨道与输出侧滚子轨道之间。
摆式摇臂阻尼器的特征主要在于，摇臂元件各自包括三个分开的部分轨道，这三个分开的部分轨道布置成相对于彼此轴向地偏移并且滚子轨道由这三个分开的部分轨道形成。
除非另有明确说明，否则当在下文中使用术语“中心”、“轴向方向”、“径向方向”或“周向方向”以及相应的术语时，参考所述的旋转轴线。除非另有明确说明，否则在前面和后面的描述中使用的序数仅用于清楚区分的目的，而不表示指定部件的顺序或等级。大于一的序数不一定意味着必须存在另一这样的部件。
此处提出的摆式摇臂阻尼器非常紧凑，因为滚子轨道的布置、即输入侧滚子轨道和输出侧滚子轨道两者能够在相应的摇臂元件上实现非常紧凑的设计。滚动元件可以布置成由于彼此轴向相邻地布置而在滚动元件的运行方向(对应于相关摇臂元件的摇摆运动)上靠近在一起。运行方向是滚动元件的滚动轴线在相关摇臂元件的摇摆运动期间的运动。在一个实施方式中，当摇臂元件处于静止位置时，摇臂元件的滚动元件的滚动轴线相对于存储能量源布置在相同高度处，优选地使得仅此在滚动元件、摇臂元件和具有相同几何形状的滚子轨道的所述侧部上产生力的平衡。在有利的实施方式中，输入侧部和输出侧部两者布置成位于径向外侧上。因此中央安装空间仅由摇臂元件和存储能量源占据。在这一点上应该指出的是，存储能量源包括一个或多个元件，所述一个或多个元件(至少组合地)被设计成吸收力以及输出该力而(几乎)没有损失。这种元件例如是螺旋弹簧、实心弹簧、气压蓄能器或表现出橡胶弹性行为的材料块。由存储能量源保持的力优选地提供为压缩力。
输入侧部的配对轨道与输出侧部的配对轨道相应地径向向内指向，使得滚动元件布置在轨道之间，轨道各自形成由滚子轨道和对应的(且互补的)配对轨道构成的一对轨道。存储能量源的力的引入点或表面进一步布置成位于相应的摇臂元件的径向内侧。因此，径向向外指向的预加载经由轨道施加至滚动元件。因此，滚动元件(当根据设计被致动时)仅能够相对于轨道以滚动方式(围绕滚动元件相应的滚动轴线)移动。由此产生斜齿轮。在优选的实施方式中，没有提供进一步的措施来对此处提到的摆式摇臂阻尼器的部件进行紧固和/或支承。在有利的实施方式中，相应的滚动元件和相应的两个轨道中的至少一个轨道形成用于将部件彼此轴向地紧固的机械止挡部。例如，滚动元件中的至少一个滚动元件具有相对于其滚动轴线径向向外指向的肩部。
此处限定输入侧部和输出侧部以便更好的区分。然而，这没有限定扭矩曲线的方向。确切地说，扭矩，优选地在最大扭矩、最大扭转角度和/或传动比的可传递性方面没有任何差异，可以借助于摇臂元件和存储能量源在两个侧部之间以功能上相同的方式沿两个方向传递。输入侧部和/或输出侧部例如形成为围绕中央(共同)旋转轴线的环形状。在径向内侧(相对于旋转轴线)上，针对其他部件的相对可移动性设置有配对轨道和可能的凸起和/或至少一个止挡部，例如以防止在过载的情况下的过大的相对扭转角度。
这种摇臂元件包括用于靠近输入侧部接纳滚动元件的(至少)一个滚子轨道和靠近输出侧部接纳滚动元件的(至少)一个另一滚子轨道。此外，摇臂元件包括接纳表面，该接纳表面用于存储能量源的元件，存储能量源的元件用于引入预加载力和下述力：所述力借助于轨道和滚动元件被转换成与从输入侧部至输出侧部的相对旋转相反的扭矩。预加载力和用于期望的(最大)可传递扭矩的力被设定位至少部分地、优选地整体地在相同的方向上起作用。轨道设置成使得当输入侧部和输出侧部相对于彼此旋转时摇臂元件相对于彼此仅经历轻微的相对倾斜、优选地没有相对倾斜或可忽略的相对倾斜。在一个实施方式中(优选地仅作为整体)，两个摇臂元件布置成彼此相对，并且当两个侧部相对于彼此旋转且相对于彼此不倾斜或者相对于彼此可忽视地倾斜时存储能量源在这两个摇臂元件之间仅被压缩。不考虑先前解释的实施方式，在优选实施方式中，在摆式摇臂阻尼器的滚动元件上形成的力总是对准成与紧邻近于相应轨道的接触线的切线(沿轨道的方向对准)垂直。
此处提出的是，这样的摇臂元件包括布置成相对于彼此轴向地偏移的三个分开的部分轨道。例如，(单个)滚子轨道(例如输出侧滚子轨道)由部分轨道中的两个部分轨道形成。(单个)第二滚子轨道(例如输入侧滚子轨道)由第三部分轨道形成。特别优选地，第一部分轨道和第二部分轨道轴向地布置在外侧上并且第三部分轨道轴向地布置在另外两个部分轨道之间。在特别优选的实施方式中，在两个侧部上形成与部分轨道对应的部分配对轨道，具体地，在设置有一个(单个)部分轨道的情况下为两个部分配对轨道，以及在设置有两个部分轨道的情况下为一个(单个)部分配对轨道。例如，输入侧部包括输入侧配对轨道，该输入侧配对轨道由(单个)部分配对轨道形成并且与输入侧滚动元件的输入侧第二运行表面滚动式接触。在那里，摇臂元件包括输入侧滚子轨道，该输入侧滚子轨道由两个部分轨道形成并且与输入侧滚动元件的对应的输入侧第一运行表面滚动式接触。对于输出侧部，优选地正好是相反的情况，即输出侧滚动元件以滚动方式轴向居中地被支承在摇臂元件的输出侧滚子轨道上，并且在外侧通过两个部分配对轨道轴向地支承在输出侧部的输出侧配对轨道上。
通过这种摆式摇臂阻尼器，能量通过滚动元件被转化为可单独调整的传递特性(扭矩与相对扭转角度)。由于存在纯滚动并且因此在滚动元件的滚动式接触中没有摩擦，所以几乎没有滞后现象。滚子轨道和互补的配对轨道使得可以在不更换存储能量源的情况下以模块化方式实现任何传递特性。
在有利的实施方式中，每个滚动元件在外侧沿滚动轴线的方向被支承在等面运行表面上以抵抗横向于滚动轴线的倾斜力矩。等面运行表面形成在输出侧部、输入侧部或对应的摇臂元件上。(优选地一体式的)其他运行表面布置在两个外部支承运行表面之间并且因此被支承在对立部件上，即分别(以如上所述的对应顺序)被支承在对应的摇臂元件上或输出侧部上或输入侧部上。在摇臂元件侧上，这种倾斜力矩优选地由存储能量源反向支承、特别优选地由产生预加载力或有助于该预加载力的同一元件支承。
在优选实施方式中，此处提出的摆式摇臂阻尼器不在旋转轴中使用，而是以静态地围绕摆式摇臂阻尼器的旋转轴线的一侧或两侧地扭转偏转用在比如在车辆悬架、例如侧倾稳定器中，用作例如行李箱盖或发动机罩的阻尼器装置、翻板阻尼器，或者用于对车门提供闩锁功能。
在摆式摇臂阻尼器的有利实施方式中还提出，输入侧滚子轨道和输出侧滚子轨道各自在布置在摇臂元件的径向外侧上。
对于特别紧凑的设计，摇臂元件被设计成径向向外敞开(即，朝向相应的侧部以及/或者远离存储能量源)。滚动元件可以从外部、即相对于滚动元件的相应的滚动轴线沿径向方向放置在相关联的滚子轨道上。然而，在一个实施方式中，滚动元件在组装期间沿滚动元件的滚动轴线被轴向地推动。应该指出的是，在该实施方式中，所有现有的滚子轨道布置在径向外侧上(即，远离存储能量源的中央和/或力的平衡和/或摆式摇臂阻尼器的对称轴线)。没有滚子轨道布置在摇臂元件内或布置成指向存储能量源。现有的(互补的)配对轨道因此也全部布置成径向向内指向、优选地设置在形成为环状的侧部的径向内侧。对于特别紧凑的设计，这些侧部也被设计成径向向内敞开(即，朝向相应的摇臂元件或朝向存储能量源)。一个侧部优选地具有下述轴向延伸部：该轴向延伸部从滚动元件的一个(最大)端部延伸至滚动元件的相反(最大)端部或较短或突出超过相反(最大)端部。在一个实施方式中，侧部中的至少一个侧部轴向地连接至另一元件或与另一元件形成为一体，它们除了轴向重叠部之外，还(在沿径向方向为环状侧部的情况下)朝向摆式摇臂阻尼器(存储能量源和/或力的平衡和/或对称轴线)的中央通过滚动元件中的一个滚动元件与摇臂元件和/或存储能量源重叠。在一个实施方式中，在摇臂元件和/或存储能量源的水平处的轴向重叠部例如通过两个侧部中的一个侧部上的两个部分元件之间的连接螺栓而仅形成在可移动元件(或可移动元件的运动轨道)的外侧区域中。在侧部形成为环状的情况下，摇臂元件(例如成对的摇臂元件)在由这些侧部封围出的圆内形成两个圆形区段。在减去摇臂元件的圆形区段的封围圆内存在用于存储能量源的安装空间。该存储能量源优选地设置成使得中央安装空间被完全填充(在具有直弹簧轴线的螺旋弹簧的情况下通过包络部、例如筒形形状)。
在摆式摇臂阻尼器的有利的实施方式中还提出的是，输入侧部和输出侧部布置成彼此轴向邻近，其中，输入侧部和/或输出侧部优选地包括两个分开的部分元件。
通过该实施方式，可以实现特别径向紧凑的设计。例如，输入侧部和输出侧部的外周(大约或完全)相同。在一个实施方式中，输入侧部和输出侧部的内周、即朝向摇臂元件的延伸部(大约或完全)相同，其中，相应的配对轨道的布置因相反的扭转角度而以(优选地)对称的实施方式镜像。在一个实施方式中，输入侧部和输出侧部在结构上是相同的(可能不同之处在于在轴向方向上的安装长度)。在一个实施方式中，输入侧部与输出侧部轴向地重叠，或者反之亦然，使得重叠的输入侧部或输出侧部相对于旋转轴线被支承，并且可以被支承围处于下述轴向距离：该轴向距离与摆式摇臂阻尼器的安装长度相对应(以及可能略小于摆式摇臂阻尼器的安装长度)。这产生了高水平的刚度以抵抗横向于旋转轴线的倾斜力矩。在一个实施方式中，三个或更多个分开的滚子轨道设置在摇臂元件上，并且对应数目的分开的配对轨道设置在侧部上，以及分开的运行表面设置在滚动元件上。
在有利的实施方式中，侧部中的一者、例如输出侧部成对地形成为具有两个分开的部分元件，然后这两个分开的部分元件布置成轴向地邻近于相应的另一侧部例如输入侧部。在一个实施方式中，两个分开的部分元件不彼此连接，而仅在功能上一起形成相应的侧部，该相应的侧部通过滚动元件和摇臂元件的齿轮连接来被分配。因此，所述两个部分元件总是与彼此同步地移动。作为分开的操作模式的替代方案，在相关侧部的两个部分元件之间、在摆式阻尼器的芯部直径(摇臂元件布置在芯部直径中)的径向外侧或该芯部直径内形成连接件(例如，借助于间隔螺栓)。在芯部直径内具有连接件的实施方式对于小的相对扭转角度是有利的。
在摆式摇臂阻尼器的有利的实施方式中还提出的是，存储能量源包括具有直弹簧轴线的至少一个螺旋压力弹簧，其中，弹簧轴线优选地布置成在输入侧滚动元件与输出侧滚动元件之间延伸。
该特别简单的实施方式允许成本有效的设计和少数目的分开结构部件。螺旋压缩弹簧同样借助于摇臂元件设置成为滚动元件施加最小的预加载，以提供支承来抵抗与摆式摇臂阻尼器的旋转轴线横向的倾斜力矩，并且(主要功能是)提供所需的反作用力以抵抗输入侧部和输出侧部相对于彼此的相对旋转。在优选实施方式中，两个摇臂元件布置成在直径上彼此相对，并且一个或更多个螺旋压缩弹簧对准成使它们(相应的)弹簧轴线与两个摇臂元件之间的最短距离平行。形成的斜齿轮导致在输入侧部与输出侧部之间的扭转角度增加的情况下螺旋压缩弹簧的压缩增加，这产生了增加的反作用力(与位移成例比)。螺旋压缩弹簧表现出低能量耗散，并且可以以简单的方式设计成抵抗过载，例如螺旋压缩弹簧设计成安全地防止断裂直至块上载荷以及/或者可以借助于止挡部(例如在摇臂元件上的止挡部)限制最大弹簧偏转。螺旋压缩弹簧也可以低成本地生产成具有非常精确地调整的位移-力特性(例如与橡胶弹性材料块相比)，或者作为标准零件在市场上出售并且不受在足够长使用寿命内必须考虑的任何老化迹象的影响。在设计方面也很容易考虑到螺旋压缩弹簧的极限载荷，例如借助于最大弹簧偏转直至块上载荷。
在一个有利的实施方式中，至少一个螺旋压缩弹簧的弹簧轴线布置在相应摇臂元件的(例如，两个)滚动元件之间，优选地大约(例如，偏离不多于3mm[三毫米])处于中间或者正好处于中间，特别优选地与旋转轴线相交或具有(例如，最大±0.5mm[加/减半毫米]的)小偏移量。在一个实施方式中，两个或更多个螺旋压缩弹簧布置成嵌套在彼此内，例如具有相同的弹簧轴线，其中，两个螺旋压缩弹簧中的一个螺旋压缩弹簧优选地引导另一螺旋压缩弹簧，并且两个螺旋压缩弹簧中的仅一个螺旋压缩弹簧横向于弹簧轴线安装。在一个实施方式中，螺旋压缩弹簧中的处于其松弛长度的一个螺旋压缩弹簧比借助于存储能量源抵靠彼此被支承的摇臂元件的(在扭转角度为零时)最短距离短。仅在两个侧部相对于彼此处于预定扭转角度时，两个摇臂元件才与该(短)螺旋压缩弹簧进行力传递式接触。这也在摆式摇臂阻尼器的传递特性上产生了刚度的(阶梯式)增加以及/或者形成了保护措施以防止另一(长时间且永久地处于力传递式接触的)螺旋压缩弹簧的块上载荷或过载。这种短的螺旋压缩弹簧也可以与存储能量源元件的另一实施方式相结合。
在中央位置中具有作为存储能量源的至少一个螺旋压缩弹簧的摆式摇臂阻尼器允许高的线材厚度，这意味着非常高的能量。该能量通过滚动元件被转换为单独可调整的传递特性。由于存在纯滚动并且因此在滚动式接触中没有摩擦，因此几乎没有滞后现象。螺旋压缩弹簧的刚度变化很小。这确保了在使用寿命期间的高质量绝缘。滚子轨道和互补的配对轨道使得可以在不更换螺旋压缩弹簧的情况下以模块化的方式实现任何特性。
在摆式摇臂阻尼器的有利实施方式中还提出的是，螺旋压缩弹簧中的至少一个螺旋压缩弹簧的线材直径与滚动元件在运行表面处的滚子直径的偏差小于20％，优选地线材直径比滚子直径大5％以上，其中，线材直径优选地大于5mm，并且由摇臂元件的外周形成的芯部直径小于80mm、优选地小于40mm。
此处提出的摆式摇臂阻尼器具有这样的螺旋压缩弹簧，该螺旋压缩弹簧与螺旋压缩弹簧的总体尺寸或螺旋压缩弹簧的可传递扭矩相比具有很高水平的刚度。在优选实施方式中，螺旋压缩弹簧在最大可传递扭矩(通过设计)处是唯一的力传递元件，即没有设置平行结构(例如止挡部和/或附加的存储能量源元件)。例如，可以通过螺旋压缩弹簧传递1.5kNm[1.5千牛顿米]的最大扭矩，其中，例如5kN[5千牛顿]至30kN的最大弹簧力被施加至螺旋压缩弹簧，并且螺旋压缩弹簧仍然具有自由弹簧偏转能力，因此不会被加载到块。
在有利的实施方式中，摆式摇臂阻尼器的芯部直径小于80mm[八十毫米]，优选地小于40mm。摆式摇臂阻尼器或此处所描述的部件的外径优选小于100mm，例如大约60mm。芯部直径在安装情况下由摇臂元件的外周确定，其中，芯部直径与围绕旋转轴线的圆的直径相对应，其布置成与摇臂元件的(向外的)最大径向延伸部相切。替代性地，芯部直径是在安装情况下通过径向最外(例如，所有)滚动元件的滚动轴线的圆的直径。安装情况为输入侧部与输出侧部之间无扭转角度的状态。然后，螺旋压缩弹簧中的至少一个螺旋压缩弹簧的线材直径优选地大于5mm[五毫米]，并且线材直径特别优选地为大约10mm。然后，滚动元件的滚子直径例如为9.5mm，其中，与线材直径的偏差为–5％[减百分之五]。在一个实施方式中，摆式摇臂阻尼器的轴向安装长度小于100mm[一百毫米]，优选地为大约50mm。滚动元件优选地在轴向上与摆式摇臂阻尼器的轴向安装长度正好一样长或比摆式摇臂阻尼器的轴向安装长度略短。
在摆式摇臂阻尼器的有利的实施方式中还提出，摇臂元件中的至少一个摇臂元件在其接纳表面中具有凹陷部，该凹陷部用于接纳螺旋压缩弹中的至少一个螺旋压缩弹簧，优选地接纳位于内部的螺旋压缩弹簧。
凹陷部为螺旋压缩弹簧提供了稳固的导引。与鼻部相比，凹陷部允许接纳更长设计的螺旋压缩弹簧，并且因此允许更大的弹簧偏转能力和/或弹簧刚度。当摇臂元件通过用于可靠模制的铸造或烧结的方式被制造时，凹陷部也是有利的。在优选实施方式中，仅内部(或最内部)螺旋压缩弹簧借助于凹陷部被接纳。(一个或更多个)其他螺旋压缩弹簧优选地仅由借助于凹陷部导引的螺旋压缩弹簧进行导引。在一个实施方式中，螺旋压缩弹簧设计成使得螺旋压缩弹簧在它们按设计起作用时从不彼此接触。替代性地，螺旋压缩弹簧仅在达到极限载荷时才接触，例如当螺旋压缩弹簧中的至少一个螺旋压缩弹簧受到块上载荷时才接触。在一个实施方式中，期望螺旋压缩弹簧之间的摩擦来自预定载荷，使得发生能量耗散。这种能量耗散优选地仅发生在相对扭转角度的外部极限范围内，而不发生在零交叉处。在零交叉时，滞后因此(几乎)为零。然而，可以在大的扭转角度(与根据设计的最大扭转角度相比)处产生安全限制和/或反作用力或反扭矩的增加。
在摆式摇臂阻尼器的有利实施方式中还提出，输入侧部与输出侧部之间的最大相对扭转角度小于10°、优选地小于5°。
尽管在用于在旋转轴系统中的传动系中使用的先前已知摆式摇臂阻尼器的情况下，需要为±20°[基于360°加/减二十度]至±30°的最大扭转角度以及200Nm[两百牛顿米]至300Nm的低刚度，但是此处提供了约1.5kNm的非常高的刚度(如上所述)以及优选地小于±10°[加/减十度]或甚至小于±5°、例如为±3°至±4°的低扭转角度。这种摆式摇臂阻尼器例如可以作为扭矩流中的唯一阻尼器装置用于侧倾稳定器，而不需要其他措施。取决于安装空间和这种侧倾稳定器上的质量或力，可以实现其他值。另外，可以实现(几乎)没有滞后性能的传递曲线，因此，例如，对于小扭转角度(例如在机动车辆中，在不平坦的道路上行驶时)具有独特的并且例如软传递特性)，而对于大扭转角度具有独特的并且例如硬传递特性(例如在机动车辆中以高侧向加速度转弯时)。当行驶过凹坑时，在侧倾稳定器上发生低扭矩，这是因为仅轮组件的重量产生影响。在低刚度(对应于低扭矩)的传递特性的情况下，这些扭矩则不会传递至轮轴上的另一轮，或者在大阻尼的情况下被传递。在转弯时，整个车辆质量(横向)加速到弯道的外侧，使得然后在侧倾稳定器上发生显著更高的扭矩。然后这些扭矩传递至具有高刚度的传递特性(对应于高扭矩)的另一轮。
在摆式摇臂阻尼器的有利实施方式中还提出，借助于滚子轨道和配对轨道，在输入侧部与输出侧部之间的根据设计的最大相对扭转角度处，所实现的存储能量源的最大弹簧偏转为约1mm至10mm、优选地达最大6mm。
存储能量源的弹簧偏转应该尽可能小，以便能够实现摆式摇臂阻尼器的高度紧凑性。对于某些应用，还需要具有高(最大)刚度的摆式摇臂阻尼器以及低的最大扭转角度(例如，如上所述)。由于用于滚动元件的轨道、即斜齿轮，这种关系可以实现，并且还可以通过在每种情况下所需的特性曲线单独地适应所述要求。在有利的实施方式中，结构上总是相同的或者已经仅被稍微修改的存储能量源可以用于不同的传递特性。仅需要调整斜齿轮的几何形状。替代性地，必须更换仅存储能量源以实现具有相同性能但具有不同力或扭矩的期望的传递特性。在对存储能量源和/或斜齿轮进行任何必要改变的情况下，所需要的安装空间特别优选地总是相同。这意味着摆式摇臂阻尼器可以用于具有不同质量的大量不同车辆以及/或者在开发过程中仍然可以在以后不费力地进行调整，也可以用于许多不同的应用。
根据另一方面，提出了一种用于机动车辆的轮轴的侧倾稳定器，所述侧倾稳定器具有至少以下部件：
-至少一个轮弹簧连接件；
-至少一个摆式摇臂阻尼器，优选地至少一个按照以上描述的根据实施方式所述的摆式摇臂阻尼器，
其中，所述至少一个轮弹簧连接件以扭矩传递的方式连接至摆式摇臂阻尼器，
其中，摆式摇臂阻尼器包括输入侧部、输出侧部、多个摇臂元件、对应数目的滚动元件和存储能量源，其中，滚动元件借助于存储能量源以可滚动的方式被夹持在摇臂元件的滚子轨道与输入侧部或输出侧部的配对轨道之间，其中，优选地提供致动器，特别优选地在致动器与摆式摇臂阻尼器之间的扭矩流中提供多级行星齿轮，其中，所述至少一个轮弹簧连接件借助于摆式摇臂阻尼器以扭矩传递的方式连接至致动器。
在经典实施方式中，侧倾稳定器布置在例如经由第一扭转杆被连接的第一轮弹簧与例如经由第二扭转杆被连接的第二轮弹簧之间，并且侧倾稳定器设置成例如通过(优选地是转向的)前轴上的麦弗逊支柱来对(共同)轮轴的两个轮的压缩力或回弹力的传递进行调节。弹簧支柱或扭转杆各自以力传递的方式与用于共同轮轴的一个轮的轮安装件连接。在侧倾稳定器的非调节和被动实施方式中，两个扭转杆彼此连接或形成为一个件。在此处描述的侧倾稳定器中，扭矩传递借助于相应的轮弹簧连接件从一个轮弹簧经由摆式摇臂阻尼器被引导至另一轮弹簧。摆式摇臂阻尼器被插置以阻尼或抑制两个轮中的一个轮的上下运动(例如，由于不平坦的地面)传递至共同轮轴的另一轮。
在侧倾稳定器的主动实施方式中，还提供了致动器。致动器例如是电机。致动器优选地由侧倾稳定器的外部、例如由机动车辆的车载电源被供应所需的电源电压。在一个实施方式中，用于致动器的控制器和/或所需的传感器系统被结合到侧倾稳定器中。在一个实施方式中，为每个轮提供单独的侧倾稳定器，使得在每种情况下提供仅一个轮弹簧连接件。该轮弹簧连接件借助于摆式摇臂阻尼器连接至致动器。传感器系统对以扭矩传递方式连接的轮的任何压缩或回弹进行记录。所确定的值被纯电子地发送至共同轮轴上的相应的另一侧倾稳定器的致动器，并且那里的致动器产生扭矩以用于传递至那里的轮弹簧连接件。
为了良好的响应行为并且减少侧倾稳定器中的响声噪音，使用摆式摇臂阻尼器特别地有利，摆式摇臂阻尼器借助于其斜齿轮提供所需的阻尼。响声噪音导致车辆驾驶员的不确定，尤其是在遇到可能触发这些噪音的不平坦地面时也是如此。在两个轮弹簧连接件之间或在致动器与轮弹簧连接件或多个轮弹簧连接件之间的扭矩流中，摆式摇臂阻尼器是优选地唯一阻尼器装置。摆式摇臂阻尼器在没有橡胶弹性阻尼器元件的情况下形成。摆式摇臂阻尼器包括多个摇臂元件、对应数目的滚动元件和存储能量源，其中，在输入侧部和/或输出侧部上通过摇臂元件形成斜齿轮。被引导成对输入侧部相对于输出侧部的旋转进行抵抗的扭矩由存储能量源施加，该存储能量源优选地包括至少一个螺旋压缩弹簧，特别优选地包括仅至少一个螺旋压缩弹簧。滚动元件借助于存储能量源以可滚动的方式被夹持在摇臂元件的滚子轨道与输入侧部或输出侧部的配对轨道之间。摆式摇臂阻尼器被设计成例如像开始提到的先前已知的摆式摇臂阻尼器的实施方式一样。摆式摇臂阻尼器可以被设计成使得滞后性能低到可以忽略不计。因此侧倾稳定器中出现的响声噪音可以有效地避免或者减少到足够程度。在优选实施方式中，摆式摇臂阻尼器按照上述描述根据实施方式进行设计。摆式摇臂阻尼器提供了特别紧凑的优点，从而与在常规侧倾稳定器中使用的先前已知的橡胶弹性阻尼器装置相比优选地需要更小的安装空间。另外，这种摆式摇臂阻尼器可以低成本地制造，并且可以灵活地适应于各种不同的要求，而不需要为此目的必须改变所需的安装空间。
在有利的实施方式中，多级行星齿轮插置在主动侧倾稳定器中的致动器与摆式摇臂阻尼器之间的扭矩流中。因此可以使用便宜且非常紧凑的致动器，该致动器对于在侧倾稳定器中的(无传动装置)使用而言具有(太)低的最大扭矩。多级行星齿轮能够在最小可能的安装空间中实现巨大的传动比。在一个实施方式中，提供了一种三级行星齿轮。
根据另一方面，提出了一种机动车辆，该机动车辆具有驱动发动机、至少一个轮轴以及在轮轴中的至少一个轮轴上的按照以上描述的至少一个根据实施方式的侧倾稳定器。
机动车辆的质量正变得越来越成问题，在所谓的运动型多用途车辆[SUV]中以及在具有大型牵引电池的电动化机动车辆中都是如此。另外，对高驾驶安全性的需求增加，例如，这包括在铺砌道路上的良好的侧倾稳定性以用于精确的转弯和高水平的乘坐舒适性(以及因此增加的安全感)。同时，由于当今机动车辆的复杂性以及对在驾驶时机动车辆中发生的情况越来越缺乏了解，因此车辆驾驶员对(未知)噪音的发展的敏感度会高。
在此处提出的机动车辆中，提出了一种主动侧倾稳定器，该主动侧倾稳定器具有紧凑的摆式摇臂阻尼器并且在所有操作状态下都具有无响声噪音操作。与具有橡胶弹性阻尼器装置的先前已知的侧倾稳定器相比，该侧倾稳定器可以被设计成相同的尺寸或更小的尺寸，并且因此可以作为机动车辆中先前已知的侧倾稳定器的替代物来使用，例如该侧倾稳定器也可以在常规的侧倾稳定器例如由于老化迹象而出现问题的情况下在维护周期中被更换。
根据例如尺寸、价格、重量和性能为乘用车分配车辆类别，其中，该定义基于市场的需求而经历不断的变化。在美国市场，根据欧洲分类，J等级(SUV)车辆被指定为小型SUV等级到全尺寸SUV等级，并且在英国市场，J等级(SUV)车辆对应于4x4等级或Coupe SUV等级。小型SUV等级的示例是Dacia Duster和Opel Mokka。大型4x4等级的示例包括保时捷卡宴、梅赛德斯-奔驰M级和福特探索者。著名的全电动SUV是特斯拉Model X。
附图说明
下面参照示出了优选实施方式的附图针对相关的技术背景对上面描述的本发明进行详细说明。本发明决不受仅为示意性的附图的限制，其中，应当注意的是，附图在尺寸上不是精确的，并且不适用于限定比例。在附图中：
图1：以正视图示出了摆式摇臂阻尼器；
图2：以截面图示出了根据图1的摆式摇臂阻尼器；
图3：示出了根据图1和图2的摆式摇臂阻尼器的分解图；
图4：示出了可实现的传递特性；
图5：示出了具有根据图1至图3的摆式摇臂阻尼器的主动侧倾稳定器；以及
图6：示出了具有两个侧倾稳定器的机动车辆。
具体实施方式
图1示出了摆式摇臂阻尼器1的正视图，借助于该摆杆阻尼器，在围绕中心旋转轴线2的(此处为环状的)输入侧部3(此处被覆盖，参见图2和图3)与围绕中心旋转轴线2的(此处也是环状的)输出侧部4之间的扭转角度30被转换成沿着弹簧轴线20的直的弹簧偏转31。这借助于斜齿轮实现，该斜齿轮在该实施方式中由两个直径上相反的摇臂元件6或者借助于摇臂元件的滚子轨道7、8(在输入侧部3和输出侧部4上的)配对轨道11、12以及布置在滚子轨道与配对轨道之间的滚动元件9、10而形成(参见图3)。摇臂元件6的滚子轨道7、8径向向外指向，并且在该实施方式中，输入侧部3和输出侧部4布置成相对于摇臂元件6在径向外侧。应当注意的是，由于输入侧部3与输出侧部4之间的扭转角度30(不等于零)，摇臂元件6相对于侧部3、4从所示出的静止位置倾斜。然而，摇臂元件6保持成沿着弹簧轴线20相对于彼此(至少几乎)对准，也就是说垂直于弹簧轴线，或者描述接纳表面29相对于彼此的轻微侧向偏移。摇臂元件6在所施加的扭转角度30(不等于零)的情况下朝向彼此移动，如通过所指示的弹簧偏转31所示出的。
滚动元件9、10借助于存储能量源5压靠滚动元件的相应滚子轨道7、8和滚动元件的相应配对轨道11、12，使得仅滚动运动作为相应的滚动元件9、10和摇臂元件6与相关侧部3、4之间的相对运动是可能的。当摆式摇臂阻尼器1按设计进行操作时，排除了相应的滚动元件9、10的不绕滚动轴线41旋转的滑动运动(此处为了清楚起见仅在根据图示的下部滚动元件9、10的情况下指定)。在该实施方式中，存储能量源5包括具有共同弹簧轴线20的外部螺旋压缩弹簧18和内部螺旋压缩弹簧19。弹簧轴线20布置成垂直于摇臂元件6的接纳表面29，并且螺旋压缩弹簧18、19的预加载力因此被垂直地引导到摇臂元件6中。弹簧轴线20与旋转轴线2相交或者布置成与旋转轴线2稍微偏离。存储能量源5的预加载力然后经由相应的滚子轨道7、8被引入到相关联的滚动元件9、10中，并且由此又被引入到相关侧部3、4的相关联的配对轨道11、12中。在优选实施方式中，产生这种稳定的动力平衡，使得在每种情况下滚动元件9、10上的力指向成(至少大约地)垂直于与相应的轨道7、8、11、12的当前接触线的切线(在轨道的方向上)。然后力在直径方面(即，与滚动轴线41相交)穿过滚动元件9、10。
在图2中，以截面图示出了根据图1的摆式摇臂阻尼器1，如其在图1中所示的。在图示的顶部处，(输出侧)滚动元件10以具有虚线的简化形式被示出，在相反侧(下方)，(输入侧)滚动元件9大部分被覆盖，并且因此此处没有被指示(参见图1)。此处很容易看出具有共同弹簧轴线20的两个螺旋压缩弹簧18、19如何在摇臂元件6的接纳表面29之间布置成一者在另一者的内部，并且因此被夹持以产生预加载力和与相对旋转相反的力矩。外部螺旋压缩弹簧18的线材直径21略大于滚动元件9、10的(有效)滚子直径22。侧部3、4布置在径向外侧，此处侧部以环状的方式形成为轴向中央中的(一件式)输入侧部3以及具有第一部分元件16和第二部分元件17的输出侧部4，在每种情况下输出侧部轴向地邻近于输入侧部3。经由输入侧部3施加的扭矩经由输入侧滚动元件9、经由摇臂元件6并且再次经由输出侧滚动元件10到达输出侧部4。以这种方式产生的摇臂元件6的(摇摆)运动与存储能量源5的弹簧力相反(参见图1中的弹簧偏转31)。为了导引或保持螺旋压缩弹簧18、19以抵抗横向力，在该有利实施方式中，凹陷部28(可选地)设置在摇臂元件6的接纳表面29中。内部螺旋压缩弹簧19的每一个端部被接纳在这些凹陷部28中。内部螺旋压缩弹簧19在其外筒形周边上导引外部螺旋压缩弹簧18。在环状侧部3、4的内部径向地形成芯部直径27，该芯部直径与在所示出的安装情况下的摇臂元件6的(最大)外周相对应。芯部直径27非常小(例如，芯部直径测量为约40mm[四十毫米])，但在输入侧部3与输出侧部4绕旋转轴线2的相对扭转的情况下，可以获得1.5kNm[1.5千牛顿米]或更大的最大扭矩。优选地，最大扭转角度30(按设计)小于±6°[加/减六度]。
图3示出了根据图1和图2的摆式摇臂阻尼器1的分解图。除了摆式摇臂阻尼器1的已经解释的部件之外，此处清楚地看到轨道：
-在(根据图示)上部摇臂元件6上，在前面可以看到两部分式输出侧滚子轨道8并且在后面可以看到轴向中央的输入侧滚子轨道7。同样的情况适用于绕旋转轴线2旋转并且优选地与上部摇臂元件6相同的下部摇臂元件6。因此，在每种情况下，输出侧滚子轨道8由第一部分轨道13和第二部分轨道14形成，第一部分轨道和第二部分轨道布置在轴向外侧。在每种情况下，输入侧滚子轨道7由第三部分轨道15形成，第三部分轨道布置成在另外两个第一部分轨道13、14之间的轴向中央。
-在轴向中央的输入侧部3上，可以看到彼此相对的两个(输入侧)配对轨道11。输入侧配对轨道11因此在每种情况下由(轴向中央的)第三部分配对轨道44形成。
-在两部分式输出侧部4上，在每种情况下，在每个部分元件16、17上可以看到彼此相对的两个(输出侧)配对轨道11、12。在每种情况下，输出侧配对轨道12因此由第一部分配对轨道42(在输出侧部4的第一部分元件16上)和第二部分配对轨道43(在输出侧部4的第二部分元件17上)形成，即相对于第三部分配对轨道44在轴向外侧。
并且此外，还可以在滚动元件9、10上看到对应的运行表面：
-在输入侧滚动元件9上(根据图示，前面输入侧滚动元件在顶部处，并且后面输入侧滚动元件在底部处)，在每种情况下，可以看到用于在输入侧配对轨道11(第三部分配对轨道44)上滚动的输入侧第二运行表面25轴向地居中，并且可以看到用于在输入侧滚子轨道7(第一部分轨道13和第二部分轨道14)上滚动的输入侧第一运行表面23在轴向外侧。纯粹可选地，输入侧滚动元件9的(输入侧)运行表面23、25在此处借助于肩部与彼此分开，因此形成轴向支承布置或防护部。
-在输出侧滚动元件10上(根据图示，前面输出侧滚动元件在底部处，并且后面输出侧滚动元件体在顶部处)，在每种情况下，可以看到用于在输出侧滚子轨道8(第三部分轨道15)上滚动的输出侧第一运行表面24轴向地居中，并且可以看到用于在输出侧配对轨道12(第一部分配对轨道42和第二部分配对轨道43)上滚动的输出侧第二运行表面26在轴向外侧。纯粹可选地，输出侧滚动元件10的(输出侧)运行表面24、26在此处也借助于肩部与彼此分开，因此形成轴向支承布置或防护部。
此外，此处在图3中可以清楚地看到根据图示的下部摇臂元件6的接纳表面29中的凹陷部28。如已经在图2中看到的，在该有利的实施方式中，凹陷部28被设计成仅接纳内部螺旋压缩弹簧19并且接纳表面29围绕凹陷部28的区域被设计成仅接纳外部螺旋压缩弹簧18。
图4示出了可以借助于摆式摇臂阻尼器1(例如图1至图3中的一个图中所示出的)实现的传递特性45。这种传递特性45对于侧倾稳定器32(例如如图5中所示出的)是有用的。横坐标46以度来绘制，例如从–6°至+6°。纵坐标47以千牛顿米来绘制，例如从–1.5kNm至+1.5kNm。传递特性45是平坦的并且在零交叉48周围大约直(也就是说具有大约恒定的梯度)。这实现了具有小扭转角度30的软响应行为。从预定的扭转角度30、例如–4°或+4°，形成了突然过渡，但是恒定传递至陡峭部并且也大约直的梯度(即刚度快速增加)。在扭转角度30的小范围内(例如从+4°至+6°或–4°至–6°)，抗扭刚度增加十倍(或更多)(例如从大约0.15kNm到1.5kNm)。应该指出的是，传递特性45可以在宽范围内根据需要来设定。另外，通过适当的设计，传递特性45的滞后可以忽略不计，如所示出的。例如，在零交叉48处的滞后小于0.5Nm[0.5牛顿米]。
图5示出了具有根据图1至图3的摆式摇臂阻尼器1的主动侧倾稳定器32的示例。侧倾稳定器32具有例如用于左扭转杆49(部分地示出)的左轮弹簧连接件36和例如用于右扭转杆50(部分地示出)的右轮弹簧连接件37。侧部的命名是任意的并且在此处被选择成不排除根据表示的普遍性。经由壳体51，左轮弹簧连接件36以扭矩的传递的方式经由其定子52连接至被设计为电机的致动器38。致动器38的转子53以扭矩传递的方式经由行星齿轮39连接至摆式摇臂阻尼器1的输出侧部4，该行星齿轮包括串联连接的第一行星级54、第二行星级55和第三行星级56。摆式摇臂阻尼器1的输入侧部3又以扭矩传递的方式连接至右轮弹簧连接件37。因此，左轮弹簧连接件36与右轮弹簧连接件37之间的扭矩传递式连接仅经由致动器38、行星齿轮39和摆式摇臂阻尼器1形成。以这种方式，一方面，扭矩传递借助于摆式摇臂阻尼器1例如根据如图4中所示出的传递特性45被阻尼和/或被调节。另一方面，行星齿轮39和致动器38防止常规阻尼器装置的小扭矩偏转和滞后性能的结果。扭矩也可以借助于致动器38产生，使得比由使动轮57、58(或扭转杆49、50)产生的扭矩大(相反)的扭矩可以传递至两个轮弹簧连接件36、37。致动器38在此处借助于内部传感器系统被控制，该传感器系统在此处例如是磁弹性扭矩传感器59和转子位置传感器60。
在图6中，以俯视图仅示意性地示出机动车辆35，其中，轮轴33、34上各自具有一个侧倾稳定器32。在该机动车辆35中，后轮轴34(沿着车辆纵向轴线61)借助于(例如纯电动的)驱动发动机40驱动。前轮轴33(仅例如)是转向轴，该转向轴用于从驾驶室62借助于方向盘63对机动车辆35的行进方向进行控制。例如，如果轮轴33、34的左轮57由于转弯(如此处所示在左边)而压缩，则左(即，在弯道的外侧)轮57朝向机动车辆35的车身的这种相对向上运动被转换成左扭转杆49中的扭矩并且被传递至侧倾稳定器32。在那里，扭矩(可选地被主动放大)被传递至右侧(弯道的内侧)的扭转杆50。因此，右轮58的未加载弹簧支柱被加载并且因此形成用于经加载的左轮57的抵接部。这减少了机动车辆35滚动的趋势。机动车辆35以低的侧倾率通过(左手侧)弯道。另一方面，如果仅不平坦地面导致轮57、58上下移动，则这种所产生的扭矩由摆式摇臂阻尼器1吸收或者由于柔和性而显著减小。机动车辆35因此不摇摆。
本文提出的摆式摇臂阻尼器是紧凑的并且可以产生高的抗扭刚度。侧倾稳定器可以以减少的响声噪音操作。
附图标记列表
1摆式摇臂阻尼器 34后轮轴
2旋转轴线 35机动车辆
3输入侧部 36左轮弹簧连接件
4输出侧部 37右轮弹簧连接件
5存储能量源 38致动器
6摇臂元件 39行星齿轮
7输入侧滚子轨道 40驱动发动机
8输出侧滚子轨道 41滚动轴线
9输入侧滚动元件 42第一部分配对轨道
10输出侧滚动元件 43第二部分配对轨道
11输入侧配对轨道 44第三部分配对轨道
12输出侧配对轨道 45传递特性
13第一部分轨道 46横坐标
14第二部分轨道 47纵坐标
15第三部分轨道 48零交叉
16第一部分元件(输出侧) 49左扭转杆
17第二部分元件(输出侧) 50右扭转杆
18外部螺旋压缩弹簧 51壳体
19内部螺旋压缩弹簧 52定子
20弹簧轴线 53转子
21线材直径 54第一行星级
22滚子直径 55第二行星级
23输入侧第一运行表面 56第三行星级
24输出侧第一运行表面 57左轮
25输入侧第二运行表面 58右轮
26输出侧第二运行表面 59磁弹性扭矩传感器
27芯部直径 60转子位置传感器
28凹陷部 61车辆纵向轴线
29接纳表面 62驾驶室
30 扭转角度 63 方向盘
31 弹簧偏转
32 侧倾稳定器
33 前轮轴

Claims (10)

1.一种具有旋转轴线(2)的摆式摇臂阻尼器(1)，所述摆式摇臂阻尼器包括至少以下部件：
-输入侧部(3)；
-输出侧部(4)；
-存储能量源(5)，所述存储能量源用于在所述输入侧部(3)与所述输出侧部(4)之间传递扭矩；
-多个摇臂元件(6)，所述摇臂元件具有输入侧滚子轨道(7)和输出侧滚子轨道(8)；以及
-多个滚动元件(9，10)，所述多个滚动元件的数目与所述摇臂元件(6)的滚子轨道(7，8)的数目相对应，
其中，所述输入侧部(3)具有输入侧配对轨道(11)，所述输入侧配对轨道各自对应于所述输入侧滚子轨道(7)中的相应的输入侧滚子轨道，每一个输入侧滚动元件(9)借助于所述存储能量源(5)以可滚动的方式被夹持在所述输入侧配对轨道与所述输入侧滚子轨道之间，并且
所述输出侧部(4)具有输出侧配对轨道(12)，所述输出侧配对轨道各自对应于所述输出侧滚子轨道(8)中的相应的输出侧滚子轨道，每一个输出侧滚动元件(10)借助于所述存储能量源(5)以可滚动的方式被夹持在所述输出侧配对轨道与所述输出侧滚子轨道之间，
其特征在于，
所述摆臂元件(6)各自包括三个分开的部分轨道(13、14、15)，所述三个分开的部分轨道布置成相对于彼此轴向地偏移并且所述滚子轨道(7、8)由所述三个分开的部分轨道形成。
2.根据权利要求1所述的摆式摇臂阻尼器(1)，其中，
所述输入侧滚子轨道(7)和所述输出侧滚子轨道(8)各自布置在所述摇臂元件(6)的径向外侧上。
3.根据权利要求1或2所述的摆式摇臂阻尼器(1)，其中，
所述输入侧部(3)和所述输出侧部(4)布置成轴向地彼此邻近，
其中，所述输入侧部(3)和/或所述输出侧部(4)优选地包括两个分开的部分元件(16、17)。
4.根据前述权利要求中的一项所述的摆式摇臂阻尼器(1)，其中，
所述存储能量源(5)包括具有直的弹簧轴线(20)的至少一个螺旋压缩弹簧(18、19)，
其中，所述弹簧轴线(20)优选地布置成在所述输入侧滚动元件(9)与所述输出侧滚动元件(10)之间延伸。
5.根据权利要求4所述的摆式摇臂阻尼器(1)，其中，
所述螺旋压缩弹簧(18、19)中的至少一个螺旋压缩弹簧的线材直径(21)与所述滚动元件(9、10)在运行表面(23、24、25、26)处的滚子直径(22)的偏差小于20％，优选地所述线材直径(21)比所述滚子直径(22)大5％以上，
其中，所述线材直径(21)优选地大于5mm，并且由所述摇臂元件(6)的外周形成的芯部直径(27)小于80mm、优选地小于40mm。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的摆式摇臂阻尼器(1)，其中，
所述摇臂元件(6)中的至少一个摇臂元件在其接纳表面(29)中具有凹陷部(28)，所述凹陷部用于接纳所述螺旋压缩弹簧(19)中的至少一个螺旋压缩弹簧、优选地接纳所述螺旋压缩弹簧中的内部螺旋压缩弹簧。
7.根据前述权利要求中的一项所述的摆式摇臂阻尼器(1)，其中，
所述输入侧部(3)与所述输出侧部(4)之间的最大相对扭转角度(30)小于10°、优选地小于5°。
8.根据前述权利要求中的一项所述的摆式摇臂阻尼器(1)，其中，
借助于所述滚子轨道(7、8)和所述配对轨道(11、12)，在所述输入侧部(3)与所述输出侧部(4)之间的根据设计的最大相对扭转角度(30)处，所实现的所述存储能量源(5)的最大弹簧偏转(31)为约1mm至10mm、优选地达最大6mm。
9.一种侧倾稳定器(32)，所述侧倾稳定器用于机动车辆(35)的轮轴(33、34)，所述侧倾稳定器具有至少以下部件：
-至少一个轮弹簧连接件(36、37)；
-至少一个摆式摇臂阻尼器(1)，优选地至少一个根据前述权利要求中的一项所述的摆式摇臂阻尼器，
其中，所述至少一个轮弹簧连接件(36、37)以扭矩传递的方式连接至所述摆式摇臂阻尼器(1)，
其中，所述摆式摇臂阻尼器(1)包括输入侧部(3)、输出侧部(4)、多个摇臂元件(6)、对应数目的滚动元件(9、10)、和存储能量源(5)，其中，所述滚动元件(9、10)借助于所述存储能量源(5)以可滚动的方式被夹持在所述摇臂元件(6)的滚子轨道(7、8)与所述输入侧部(3)或所述输出侧部(4)的配对轨道(11、12)之间，
其中，优选地还提供致动器(38)，以及特别优选地在所述致动器(38)与所述摆式摇臂阻尼器(1)之间的扭矩流中提供多级行星齿轮(39)，其中，所述至少一个轮弹簧连接件(36、37)借助于所述摆式摇臂阻尼器(1)以扭矩传递的方式连接至所述致动器(38)。
10.一种机动车辆(35)，所述机动车辆具有：
驱动发动机(40)、至少一个轮轴(33、34)以及位于所述轮轴(33，34)中的至少一个轮轴上的至少一个根据权利要求9所述的侧倾稳定器(32)。
CN202280007487.9A 2021-02-09 2022-01-18 具有旋转轴线的摆式摇臂阻尼器 Pending CN116568536A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021102931.7 2021-02-09
DE102021102931.7A DE102021102931B3 (de) 2021-02-09 2021-02-09 Pendelwippendämpfer mit einer Verdrehachse
PCT/DE2022/100046 WO2022171231A1 (de) 2021-02-09 2022-01-18 Pendelwippendämpfer mit einer verdrehachse

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116568536A true CN116568536A (zh) 2023-08-08

Family

ID=80123433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280007487.9A Pending CN116568536A (zh) 2021-02-09 2022-01-18 具有旋转轴线的摆式摇臂阻尼器

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20240109392A1 (zh)
EP (1) EP4291802A1 (zh)
JP (1) JP2023552365A (zh)
KR (1) KR20230093053A (zh)
CN (1) CN116568536A (zh)
DE (1) DE102021102931B3 (zh)
WO (1) WO2022171231A1 (zh)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007031203A1 (de) * 2007-07-04 2009-01-08 Zf Friedrichshafen Ag Stabilisatoranordnung
DE102013002714B4 (de) 2013-02-16 2016-06-30 Audi Ag Drehfederanordnung für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs
KR102067386B1 (ko) * 2013-08-12 2020-01-17 현대모비스 주식회사 차량용 액추에이터 및 상기 액추에이터에 구비되는 토션 댐퍼
DE102015203054B4 (de) * 2015-02-20 2016-09-01 Magna powertrain gmbh & co kg Vorrichtung zur Dämpfung von Torsionsschwingungen
DE102015211899A1 (de) 2015-06-26 2016-12-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Torsionsschwingungsdämpfer
DE102018108049A1 (de) * 2018-04-05 2019-10-10 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kupplungsscheibe mit Reibeinrichtung aufweisendem Pendelwippendämpfer; sowie Reibkupplung
DE102018108441A1 (de) * 2018-04-10 2019-10-10 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Torsionsschwingungsdämpfer, Kupplungsscheibe und Kupplung
DE102019121205A1 (de) 2019-02-27 2020-08-27 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Torsionsschwingungsdämpfer mit einer Rotationsachse für einen Antriebsstrang
DE102019121204A1 (de) 2019-02-27 2020-08-27 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Torsionsschwingungsdämpfer mit einer Rotationsachse für einen Antriebsstrang
DE102019118971A1 (de) * 2019-07-12 2021-01-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Torsionsschwingungsdämpfer

Also Published As

Publication number Publication date
US20240109392A1 (en) 2024-04-04
DE102021102931B3 (de) 2022-05-19
EP4291802A1 (de) 2023-12-20
WO2022171231A1 (de) 2022-08-18
KR20230093053A (ko) 2023-06-26
JP2023552365A (ja) 2023-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109693504B (zh) 用于车辆悬架的非线性刚度致动器
US8453774B2 (en) In-wheel motor system for a steering wheel
US7766110B2 (en) Vehicle having in-wheel motors
US7005816B2 (en) Electromagnetic suspension system for vehicle
US9416849B2 (en) Actuator of vehicle
US8398092B2 (en) Active roll control system for vehicle
CN105073456B (zh) 用于机动车的轮悬架的扭簧系统
US6860167B2 (en) Transmission for a stabilizer arrangement for a motor vehicle chassis
EP1347883A1 (en) Vibration isolation ball joint for steering and suspension arrangement
MX2013002285A (es) Buje de rotula de eje transversal hibrido.
US20100032921A1 (en) Suspension apparatus for vehicle
US20180105007A1 (en) Electric damper for vehicle
JP7434465B2 (ja) サスペンションシステムおよび操舵能力
CN116568536A (zh) 具有旋转轴线的摆式摇臂阻尼器
US7614467B2 (en) In-wheel motor system having damping mechanism
CN211969149U (zh) 车辆及其驱动机构
JP7265412B2 (ja) 弾性体ブッシュ、サスペンション装置、及び、動力伝達機構の支持構造
US20050236795A1 (en) Rear vehicle axle
KR102638576B1 (ko) 줄 꼬임을 이용한 모빌리티용 가변 서스펜션
US8181976B1 (en) Anti-binding spring mounting apparatus for vehicle suspension
CN112313428A (zh) 车辆的输出轴
KR20040033803A (ko) 차량용 현가장치의 로어컨트롤암 부시
CN114427589A (zh) 弹簧装置
KR20090040058A (ko) 특정 외력 연결 장치를 갖춘 차량용 현가 장치의스테빌라이저 바

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination