DE10140460C1 - Schwenkmotor für einen geteilten Stabilisator an einer Fahrzeugachse - Google Patents
Schwenkmotor für einen geteilten Stabilisator an einer FahrzeugachseInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Schwenkmotor für einen geteilten Stabilisator an einer Fahrzeugachse, der zumindest zwei voneinander getrennte Arbeitskammern aufweist, die konträr zueinander mit einem Hydraulikmedium befüllbar sind, wobei an jeder Arbeitskammer eine Luftansaugöffnung vorgesehen ist, die über eine einen Luftaustritt aus der Kammer sperrende Rückschlagventil-Vorrichtung mit der Umgebung verbunden ist. Dabei kann eine in einer Kammerwand vorgesehene, üblicherweise geschlossene Entlüftungsöffnung fungiert als Luftansaugöffnung fungieren. Bevorzugt ist in die Luftansaugöffnung in einer Kammerwand jeweils ein geeignetes Rückschlagventil verbaut. Über eine Luftleitung ist die Luftansaugöffnung mit einer Luftfiltervorrichtung und/oder einem sauberen, trockenen Umgebungsraum verbunden.
Description
Die Erfindung betrifft einen Schwenkmotor für einen geteilten Stabilisator an
einer Fahrzeugachse, der zumindest zwei voneinander getrennte Arbeits
kammern aufweist, die konträr zueinander mit einem Hydraulikmedium
befüllbar sind. Zum technischen Umfeld wird beispielshalber auf die
DE 44 42 223 C2 oder auf die DE 100 04 881 A1 verwiesen.
Mit einem Kraftfahrzeug-Fahrwerk, dessen Stabilisator in eine erste der
Aufhängung des linken Rades einer Fahrzeug-Achse zugeordneten
Stabilisatorhälfte und in eine zweite der Aufhängung des rechten Rades
dieser Fahrzeug-Achse zugeordneten Stabilisatorhälfte unterteilt ist, und bei
dem diese Stabilisatorhälften um deren gemeinsame Längsachse gegenein
ander verdrehbar sind, kann gegenüber Fahrwerken mit einstückigem
Stabilisator eine deutlich gesteigerte Wankstabilität erzielt werden. Dabei ist
zwischen den beiden Stabilisatorhälften ein geeigneter Schwenkmotor
vorgesehen, der aufgrund einer geeigneten Ansteuerung diese Stabilisator
hälften bedarfsgerecht gegeneinander verdreht. Dieser Schwenkmotor ist -
wie in der oben erstgenannten Schrift gezeigt - zumeist in Form eines
hydraulischen Schwenkmotors ausgebildet, der Arbeitskammern aufweist,
die bei geeigneter Befüllung mit einem Hydraulikmedium eine gewünschte
Verdrehbewegung des Schwenkmotor-Rotors gegenüber dem Schwenkmo
tor-Gehäuse bewirken. Dabei ist eine Stabilisatorhälfte mit dem Rotor und
die andere Stabilisatorhälfte mit dem Gehäuse des Schwenkmotors drehfest
verbunden.
Insbesondere zur Komfortsteigerung wird bei Geradeausfahrt des Fahrzeugs
auf einer im wesentlichen ebenen, glatten Fahrbahn der Schwenkmotor
vollständig deaktiviert, d. h. es werden die beiden komplementären bzw.
konträr zueinander mit Hydraulikmedium befüllbaren Arbeitskammern des
Schwenkmotors entleert. Aufgrund der Feder-Verspannung in den beiden
Stabilisator-Hälften wird dann der Schwenkmotor derart verdreht, dass eine
der Schwenkmotor-Arbeitskammern praktisch das minimal mögliche
Volumen und die andere Arbeitskammer praktisch ihr maximal mögliches
Volumen einnimmt. Lediglich der Vollständigkeit halber sei in diesem
Zusammenhang darauf hingewiesen, dass jede Kammer selbst - wie auch in
den o. g. Schriften gezeigt ist - in zwei (oder mehrere) voneinander getrennte
Teilkammern unterteilt sein kann, die dann jedoch hydraulisch direkt
miteinander verbunden sind. Wenn dann eine der zueinander komplementä
ren Arbeitskammern ihr minimales Volumen einnimmt, so heißt dies, dass
dann alle ihre Teilkammern ihr minimales Volumen einnehmen.
Wenn nun bei sich fortbewegendem Fahrzeug der Schwenkmotor deaktiviert
ist und somit die beiden zueinander komplementären Arbeitskammern
geleert sind, d. h. praktisch kein Hydraulikmedium enthalten, so kann durch
von der Fahrbahn eingeleitete Störungen dieses nahezu nicht mehr unter
Vorspannung stehende System zu Störbewegungen oder sogar Schwingun
gen angeregt werden. Wenn diese selbst kaum spürbar sind, so kann es
doch aufgrund der vorhandenen Lagerspiele oder sich einstellenden
Flankenwechsel (auch in Gelenken) zu Störanregungen kommen, die
zumindest unangenehme Geräusche im Fahrzeug-Innenraum erzeugen
können.
Eine Abhilfemaßnahme für diese geschilderte Problematik aufzuzeigen, ist
Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass an jeder
Arbeitskammer eine Luftansaugöffnung vorgesehen ist, die über eine einen
Luftaustritt aus der Kammer sperrende Rückschlagventil-Vorrichtung mit der
Umgebung verbunden ist. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind im
abhängigen Anspruch aufgelistet.
Über eine erfindungsgemäße Luftansaugöffnung kann, sobald - insbesonde
re durch Fahrbahn-Störanregungen, aber auch durch entlastende Vorspan
nung hervorgerufen - eine Relativbewegung im Schwenkmotor erzeugt wird,
die sich hierbei vergrößernde Arbeitskammer des Schwenkmotors ein
gewisses und dabei relativ geringes Luftvolumen ansaugen, das bei einer
nachfolgenden Verkleinerung dieser Arbeitskammer nicht wieder aus der
Arbeitskammer verdrängt werden kann. In der Arbeitskammer zurückgehal
ten wird dieses einmal angesaugte Luftvolumen dabei durch die an der
besagten Luftansaugöffnung vorgesehene, einen Luftaustritt aus der
Kammer sperrende Rückschlagventil-Vorrichtung. Auch aus einer anderen
Kammer-Übertrittsöffnung, über die bei Bedarf das Hydraulikmedium in
diese Arbeitskammer hinein- oder aus dieser herausgeleitet wird, kann das
wie beschrieben angesaugte Luftvolumen nicht entweichen, nachdem diese
Übertrittsöffnung dann wie üblich mittels eines geeigneten Ventils versperrt
ist.
Die Fahrbahn-Störanregungen werden in den meisten Fällen nicht nur dazu
führen, dass sich eine der komplementären Schwenkmotor-Arbeitskammern
einmalig vergrößert und die andere Kammer dementsprechend einmalig
verkleinert, sondern es werden aus diesen Störanregungen quasi geringe
Schwingbewegungen entstehen, im Rahmen derer sich die komplementären
Arbeitskammern abwechselnd vergrößern bzw. verkleinern. Im Rahmen
dieser mehrmaligen Volumenänderung der Schwenkmotor-Arbeitskammern,
die durchaus mit unterschiedlichen Amplituden erfolgen kann, wird somit
etwas Luft in die Arbeitskammern gelangen, ja quasi in die Arbeitskammern
gesaugt oder gepumpt.
Auf diese Weise baut sich binnen kurzer Zeit in den Arbeitskammern des
Schwenkmotors ein gewisses Luftpolster auf, was dazu führt, dass die
oszillierenden Schwingungsbewegungen des Schwenkmotors ausreichend
bedämpft werden. Aufgrund dieser Dämpfung klingt diese Schwingungsbe
wegung ab und es wird das gesamte System durch die aufgebauten
Luftposter quasi verspannt, so dass wie gewünscht der eingangs beschrie
bene Impulseintrag in das Fahrzeug (und somit in den Fahrzeug-Innenraum)
verringert wird.
Wenn dann der Schwenkmotor aktiviert, d. h. eine bzw. die Arbeitskammern
geeignet mit Hydraulikmedium befüllt wird bzw. werden, so erfolgt dies
unabhängig vom bereits vorhandenen Luftposter in der betroffenen
Arbeitskammer bis zu einem sich in dieser aufbauenden Druckniveau,
welches im wesentlichen durch ein entsprechendes Ventil in der Hydraulik
versorgung des Schwenkmotors festgelegt ist. Wird zu einem noch späteren
Zeitpunkt diese Arbeitskammer im wesentlichen vollständig entleert, so wird
zusammen mit dem Hydraulikmedium die das o. g. Luftposter bildende Luft
ebenfalls aus dieser Arbeitskammer abgeführt, wonach bei deaktiviertem
Schwenkmotor der oben beschriebene Vorgang zum neuerlichen Aufbau
eines Luftposters von Neuem beginnen kann.
Untersuchungen haben ergeben, dass die einmal angesaugte Luftmenge,
die ohnehin relativ gering ist, die Steifigkeit bzw. das Reaktionsvermögen
des hydraulischen Systems bzw. Schwenkmotors nicht nennenswert in
ungüstiger Weise beeinflusst. So wurde ohne ein derartiges Luftpolster eine
Zeitspanne von 250 msec benötigt, um in einer Arbeitskammer eines in
Serie befindlichen Schwenkmotors den für ein gefordertes Schwenkmotor-
Moment benötigten Druck von 180 bar zu erzeugen, während mit einem
derartigen Luftpolster der gleiche Druck nach maximal 260 msec erreicht
wurde. Diese Untersuchungen haben auch gezeigt, dass die in der Arbeits
kammer enthaltene Luft dann quasi fein verteilt in der mit Hydraulikmedium
befüllten Arbeitskammer vorliegt, nämlich in Form feinster Luftbläschen.
Solange im übrigen das im Schwenkmotor vorhandene Hydraulikmedium in
Form einer derartigen quasi "Emulsion" vorliegt, muss bei geregeltem
Tätigwerden des Schwenkmotors, wobei jeweils nur eine Teilmenge von
Hydraulikmedium aus einer Arbeitskammer abgeführt bzw. druckentlastet
wird, während in die andere komplementäre Arbeitskammer eine Teilmenge
von Hydraulikmedium zugeführt bzw. druckbelastet wird, keine weitere Luft
angesaugt werden. Vielmehr kann dann das praktisch in aufgeschäumten
Zustand vorliegende Hydraulikmedium, das drucklos defacto ein milchiges
oder versprudeltes Aussehen hat, selbst möglicherweise noch auftretenden
Unterdruck ausgleichen.
In diesem Zusammenhang sei noch erwähnt, dass die vorgeschlagene
Rückschlagventil-Vorrichtung eine Zusatzfunktion ausübt und quasi als
Unterdruck-Begrenzungsventil wirkt. Aufgrund des unvermeidbaren
Strömungs-Widerstands eines Rückschlagventils wird bei Auftreten von
Unterdruck in einer Schwenkmotor-Arbeitskammer dieser Unterdruck nur bis
zu einem gewissen Niveau von ca. 0,25 bar abgebaut, d. h. ein geringer
Unterdruck in dieser Höhe bleibt weiterhin bestehen. Folglich ist die über
diese Rückschlagventil-Vorrichtung angesaugte Luftmenge absolut betrach
tet relativ gering. Es hat sich jedoch gezeigt, dass diese geringe Menge
vollkommen ausreicht, um den oben geschilderten gewünschten Effekt zu
erzielen, nämlich eine gewisse Dämpfung zu erreichen und dafür zu sorgen,
dass im Hydraulikmedium bei geregeltem Tätigwerden des Schwenkmotors
keine Kavitationserscheinungen auftreten,
Im Sinne einer vorteilhaften Funktionsvereinigung kann eine bereits in einer
Kammerwand vorgesehene und üblicherweise geschlossene Entlüftungsöff
nung als erfindungsgemäße Luftansaugöffnung fungieren. Eine derartige
Entlüftungsöffnung wird zur Erstbefüllung des hydraulischen Systems
benötigt und ist in einer besonderen Ausführungsform in der eingangs
zweitgenannten Schrift beschrieben.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn direkt in einer Kammerwand oder
direkt an diese anschließend ein jeweils einer erfindungsgemäßen Luftan
saugöffnung zugeordnetes Rückschlagventil als (allgemeine) Rückschlag
ventil-Vorrichtung verbaut ist. Zwischen der Arbeitskammer als solcher und
der Rückschlagventil-Vorrichtung kann sich somit kein die gewünschte
Wirkung herabsetzendes sog. paralleles Luftpolster aufbauen. Um dabei zu
verhindern, dass Schmutzpartikel oder Wasser bzw. Feuchtigkeit in das
Hydrauliksystem des Schwenkmotors gelangen oder gelangt, wenn Luft aus
der Umgebung über die erfindungsgemäßen Luftansaugöffnungen in die
Arbeitskammern gesaugt wird, sind die Luftansaugöffnungen über eine
Luftleitung mit einer Luftfiltervorrichtung und/oder einem sauberen, trocke
nen Umgebungsraum verbunden, aus dem bzw. über die saubere, trockene
Luft abgezogen werden kann. Dabei sei ausdrücklich darauf hingewiesen,
dass durchaus eine Vielzahl von Details insbesondere konstruktiver Art
abweichend von obigen Erläuterungen gestaltet sein kann, ohne den Inhalt
der Patentansprüche zu verlassen.
Claims (2)
1. Schwenkmotor für einen geteilten Stabilisator an einer Fahrzeugach
se, der zumindest zwei voneinander getrennte Arbeitskammern auf
weist, die konträr zueinander mit einem Hydraulikmedium befüllbar
sind,
dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Arbeitskammer eine Luftan
saugöffnung vorgesehen ist, die über eine einen Luftaustritt aus der
Kammer sperrende Rückschlagventil-Vorrichtung mit der Umgebung
verbunden ist.
2. Schwenkmotor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zumindest
eines der folgenden Merkmale:
eine in einer Kammerwand vorgesehene, üblicherweise geschlosse ne Entlüftungsöffnung fungiert als Luftansaugöffnung
in die Luftansaugöffnung in einer Kammerwand ist jeweils ein geeig netes Rückschlagventil verbaut
über eine Luftleitung ist die Luftansaugöffnung mit einer Luftfiltervor richtung und/oder einem sauberen, trockenen Umgebungsraum ver bunden.
eine in einer Kammerwand vorgesehene, üblicherweise geschlosse ne Entlüftungsöffnung fungiert als Luftansaugöffnung
in die Luftansaugöffnung in einer Kammerwand ist jeweils ein geeig netes Rückschlagventil verbaut
über eine Luftleitung ist die Luftansaugöffnung mit einer Luftfiltervor richtung und/oder einem sauberen, trockenen Umgebungsraum ver bunden.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2001140460 DE10140460C1 (de) | 2001-08-17 | 2001-08-17 | Schwenkmotor für einen geteilten Stabilisator an einer Fahrzeugachse |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10140460C1 true DE10140460C1 (de) | 2003-03-20 |
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ID=7695806
Family Applications (1)
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