DE102008048950A1

DE102008048950A1 - Druckmittelbetätigbarer Schwenkmotor

Info

Publication number: DE102008048950A1
Application number: DE102008048950A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr.-Ing. Freund; Bernd Dipl.-Ing. Schob; Jürgen Dipl.-Ing. Schulze; Daniele Dipl.-Ing. Lezock
Original assignee: Asturia Automotive Systems AG
Current assignee: Asturia Automotive Systems AG
Priority date: 2007-09-27
Filing date: 2008-09-25
Publication date: 2009-04-16
Also published as: DE202007013613U1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen druckmittelbetätigbaren Schwenkmotor eines Fahrzeuges, der in einem geteilten Stabilisator angeordnet ist und mit dem die beiden Stabilisatorhälften zum Ausgleich von Fahrzeugbewegungen zueinander schwenkbar sind, wobei der Schwenkmotor (20) einen in einem Gehäuse (21) axial verschiebbaren Kolben (23) und beidseitig zum Kolben (23) angeordnete Arbeitsräume (D1, D2) aufweist und durch Druckmittelbeaufschlagung der Arbeitsräume (D1, D2) in Verbindung mit einem oder mehreren Koppelelementen (25, 26) ein Drehmoment zwischen den Stabilisatorhälften erzeugbar ist, wobei zwischen den Arbeitsräumen eine Verbindung besteht, die mittels eines Ventils (1) in Abhängigkeit von dem Fahrzustand des Fahrzeuges schließbar oder freigebbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen druckmittelbetätigbaren Schwenkmotor nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs und findet insbesondere bei aktiven Fahrwerken zur Fahrzeugstabilisierung Anwendung.
DE 197 54 539 C2 beschreibt einen Schwenkmotor, welcher in einer geteilten Fahrzeugachse angeordnet ist und einen Zylinder mit radialen Rippen an der Zylinderinnenseite aufweist, im Zylinder ist weiterhin eine Motorwelle mit Flügeln angeordnet, wobei die Rippen und die Flügel Arbeitskammern bilden, die mit einem hydraulischen Druck beaufschlagbar sind, wodurch eine Rotation der Motorwelle gegenüber dem Gehäuse erfolgt. Ein Ende des Gehäuses ist fest mit einem Teil der Fahrzeugachse verbunden und das andere Ende als Drehwelle ausgebildet und mit dem anderen Teil der Fahrzeugachse verbunden, so dass Fahrzeugbewegungen durch eine Drehbewegung der Drehwelle und einer damit verbundenen Verdrehung der beiden Teile der Fahrzeugachse ausgeglichen werden können. Über Querkanäle wird eine Verbindung zwischen den Arbeitskammern hergestellt. Die Querkanäle treffen sich in einem Boden der Motorwelle in einem Sammelraum, der an ein Schaltventil grenzt, welches z. B. als Magnetventil ausgeführt ist und somit keine zusätzlichen Druckmittelanschlüsse aufweist, wobei bei dieser Lösung sichergestellt werden soll, dass das Schaltventil zwei Durchflussrichtungen aufweist. In Abhängigkeit von der Querbeschleunigung kann durch das Schaltventil eine Drosselung zwischen den Arbeitsräumen erzeugt werden. Wird die Verbindung zwischen den Arbeitsräumen vollständig unterbrochen, wirkt der Stabilisator wie ein passives Element. Ist die Verbindung zwischen den Arbeitsräumen mehr oder weniger drosselfrei, kann die Stabilisatorwirkung bis zu einem Minimum reduziert werden.
Nachteilig ist, dass ein elektrischer Anschluss für Ventil durch den Schwenkmotor bzw. durch die Druckkammem führen muss, was konstruktiv aufwendig und strömungstechnisch ungünstig ist. Durch die Anordnung der Querkanäle werden prinzipbedingt Stömungswiderstände erzeugt, die sich nachteilig auf eine Freischaltung des Systems auswirken. Der wesentliche Nachteil dieser Lösung besteht jedoch darin, dass die Stabilisatorwirkung zwar auf ein Minimum reduziert werden kann, jedoch keine vollkommene Freischaltung des Schwenkmotors möglich ist.
Ein gattungsgemäßer Schwenkmotor zur Fahrwerksstabilisierung bei aktiven Fahrwerken wird in DE 102 45 457 B3 offenbart. Der Schwenkmotor wird dort in einer geteilten Achse eines Stabilisators angeordnet. Im Gehäuse sind ein axial bewegbarer Kolben sowie Druckmittelanschlüsse vorhanden, die zu Druckräumen vor und hinter dem Kolben reichen. Eine Drehwelle ist durch eine Axialbewegung des Kolbens in Rotation versetzbar, so dass beide Teile der Achse zueinander verdreht werden können. Die Umwandlung der Axialbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Drehwelle erfolgt über Kugelstangen, die am Kolben und am Gehäuse befestigt sind. Für bestimmte Fahrsituationen eines Fahrzeuges (insbesondere eines Pkws), nämlich bei Geradeausfahrt, ist es erforderlich, einen Freigang zu realisieren, bei welchem sich die Achshälften des Stabilisators ohne Beaufschlagung eines Drehmomentes frei zueinander über den Schwenkmotor verdrehen können. Dies ist bei bekannten druckmitteibeaufschlagten Schwenkmotoren bisher nur aufwendig und strömungstechnisch ungünstig möglich.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen druckmittelbetätigbaren Schwenkmotor zum Ausgleich von Fahrzeugbewegungen zu schaffen, der einen Freigang der Ausgänge des Stabilisators ermöglicht, so dass die Ausgänge des Schwenkmotors frei zueinander schwenkbar/drehbar sind und dabei einen einfachen konstruktiven Aufbau aufweist und strömungstechnisch günstig arbeitet.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der druckmittelbetätigbare Schwenkmotor eines Fahrzeuges, der in einem geteilten Stabilisator angeordnet ist und mit dem die beiden Stabilisatorhälften zum Ausgleich von Fahrzeugbewegungen zueinander schwenkbar sind, weist erfindungsgemäß einen in einem Gehäuse axial verschiebbaren Kolben und beidseitig zum Kolben angeordnete Arbeitsräume auf, wobei durch Druckmittelbeaufschlagung der Arbeitsräume in Verbindung mit einem oder mehreren Koppelelementen ein Drehmoment zwischen den Stabilisatorhälften erzeugbar ist und zwischen den Arbeiträumen eine Verbindung besteht, die mittels eines Ventils in Abhängigkeit von dem Fahrzustand des Fahrzeuges schließbar oder freigebbar ist. Die Freigabe der Verbindung zwischen den Druckräumen wird insbesondere bei Geradeausfahrt geschaltet, so dass die Anschlüsse des Schwenkmotors voneinander entkoppelt sind, wodurch ein Freigang gewährleistet ist.
Insbesondere gibt das Ventil nur bei geringen, auf den Schwenkmotor wirkenden Belastungen (Geradeausfahrt, Querbeschleunigung gegen Null) die Verbindung zwischen den Arbeitsräumen frei, wobei ansonsten die Verbindung zwischen den Arbeitsräumen vollständig geschlossen ist. Bevorzugt ist das Ventil dabei hydraulisch betätigbar und wird somit insbesondere mittels eines hydraulischen Steuerdruckes geöffnet.
Vorzugsweise ist das Ventil in den Kolben des Schwenkmotors integriert, es ist jedoch auch möglich, dieses außen am Gehäuse des Schwenkmotors zu befestigen.
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Ventil aus einem Ventilzylinder mit einem ersten Deckel und einem zweiten Deckel, wobei in dem Ventilzylinder ein Ventilkolben axial verschiebbar angeordnet ist. Der Ventilkolben weist einen, mit einem Steuerdruck beaufschlagbaren ersten Kolbenteil und einen, unter anderem mit der Federkraft einer Druckfeder beaufschlagbaren zweiten Kolbenteil auf. Beide Kolbenteile liegen mit ihren Außendurchmessern am Innendurchmesser des Ventilzylinders an und sind über ein durchmesserreduziertes Verbindungsstück miteinander verbunden/gekoppelt. Zwischen dem ersten Kolbenteil und dem zweiten Kolbenteil führt wenigstens ein erster Durchbruch vom ersten Arbeitsraum zum Innenraum des Ventilzylinders und wenigstens ein zweiter Durchbruch vom zweiten Arbeitsraum zum Innenraum des Ventilzylinders. Zum Trennen der Verbindung zwischen ersten und zweiten Arbeitsraum ist zwischen ersten und zweiten Durchbruch eine Dichtfläche an einem radial nach innen weisenden Absatz im Ventilzylinder ausgebildet, an die der zweite Kolbenteil anlegbar ist.
Zwischen dem ersten Deckel und dem ersten Kolbenteil ist ein Steuerdruckraum ausgebildet, zu dem eine Steuerdruckleitung führt. Zwischen dem Außendurchmesser des ersten Kolbenteils und dem Innendurchmesser des Ventilzylinders sitzt eine den Steuerdruckraum abdichtende Dichtung.
Zwischen dem zweiten Deckel und dem zweiten Kolbenteil ist ein Druckfederraum ausgebildet, in welchen eine Druckfeder sitzt, die sich zwischen zweitem Deckel und zweitem Kolbenteil abstutzt. Zu dem Druckfederraum führt wenigstens eine Überströmöffnung zum zweiten Arbeitsraum.
Der Durchmesser des zweiten Kolbenteils verjüngt sich in Richtung zur Dichtfläche bzw. zum durchmesserreduzierten Verbindungsstück vorzugsweise konisch und ist mit der konischen Fläche an die Dichtfläche anlegbar.
Die Kolbenflächen des ersten und zweiten Kolbenteils sind so dimensioniert, dass nur mit Aufbringen eines Steuerdrucks der Ventilkolben mit seinem zweiten Kolbenteil von der Dichtfläche abhebbar ist, so dass bei beliebigen Druckverhältnissen im ersten und zweiten Arbeitsraum gewährleistet ist, dass beide Druckräume getrennt sind.
Die Anordnung des Ventilzylinders erfolgt bevorzugt mittels eines radial umlaufenden Bundes in einer Ausnehmung des Kolbens des Schwenkmotors. Alternativ ist es auch möglich, das Ventil außen am Gehäuse des Schwenkmotors zu befestigen, wobei dann der Innenraum des Ventilzylinders mit durch das Gehäuse reichenden Durchbrüchen mit den Arbeitsräumen verbunden ist.
Bevorzugt ist die Einrichtung zum Aufbringen eines Steuerdrucks mit einer Einrichtung zur Erfassung des Fahrzustandes des Fahrzeuges gekoppelt, um zu gewährleisten, dass keine unbeabsichtigte Entkoppelung/Freigang erfolgt.
Mit der Einrichtung zur Erfassung des Fahrzustandes sind insbesondere der Lenkwinkel und/oder die Querbeschleunigung und/oder der Wankwinkel des Fahrzeuges erfassbar/auswertbar und als Steuergröße an die Einrichtung zum Aufbringen des Steuerdrucks weiterleitbar.
Mit der erfindungsgemäßen Losung wird eine einfache Möglichkeit zum Freischalten der beiden Druckräume geschaffen, wodurch die beiden Stabilisatorhälften unabhängig voneinander bei Geradeausfahrt bewegbar sind, da Gehäuse und Drehwelle des Schwenkmotors voneinander entkoppelt sind. Eine Drosselung der Verbindung zwischen den Arbeitsräumen, die zur hydraulischen Verhärtung des Systems führt, wird mit der erfindungsgemäßen Lösung wesentlich verringert, da entweder eine vollständige Abdichtung der Arbeitsräume realisiert oder die Verbindung zwischen den Arbeitsräumen im Wesentlichen verlustarm hergestellt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1: Längsschnitt des Ventils,
2: Längsschnitt eines Schwenkmotors mit in einen Kolben integriertem Ventil.
In 1 ist der Längsschnitt eines hydraulisch betätigbaren Ventils 1, mit welchem ein erster Arbeitsraum D1 und ein zweiter Arbeitsraum D2 eines Schwenkmotors (s. 2) in Abhängigkeit vom Fahrzustand eines Fahrzeuges verbindbar oder trennbar sind, in geöffneter Stellung dargestellt. Das Ventil 1 weist einen Ventilzylinder 2 mit einem ersten Deckel 3 und einem zweiten Deckel 4 auf. Durch den ersten Deckel 3 reicht eine Steuerleitung 5 in den Innenraum des Ventilzylinders 2. In dem Ventilzylinder 2 ist ein Ventilkolben 6 axial verschiebbar angeordnet, wobei der Ventilkolben 6 einen mit einem Steuerdruck beaufschlagbaren ersten Kolbenteil 7 und einen zweiten Kolbenteil 8 aufweist. Beide Kolbenteile 7, 8 liegen mit ihren Außendurchmessern am Innendurchmesser des Ventilzylinders 2 an und sind über ein durchmesserreduziertes Verbindungsstück 9 miteinander verbunden. Der zweite Kolbenteil 8 weist in Richtung zum Verbindungsstück 9 einen konischen (sich verjüngenden) Bereich 8.1 auf.
Zwischen dem ersten Deckel 3 und dem ersten Kolbenteil 7 befindet sich ein Steuerdruckraum DS, zwischen dem zweiten Deckel 4 und dem zweiten Kolbenteil 8 ist eine Druckfeder 10 in einem Druckfederraum 10.1 angeordnet, die sich zwischen zweiten Deckel 4 und zweiten Kolbenteil 8 abstützt.
Zwischen erstem und zweiten Kolbenteil 7, 8 führen in Richtung zum ersten Kolbenteil 7 mehrere erste Durchbrüche 11 vom ersten Arbeitsraum D1 in den Ventilzylinder 2 und in Richtung zum zweiten Kolbenteil 8 mehrere zweite Durchbrüche 12 vom zweiten Arbeitsraum D2 in den Ventilzylinder 2. Zwischen den ersten und zweiten Durchbrüchen 11, 12 ist an dem Ventilzylinder 2 ein radial nach innen weisender radial umlaufender Absatz 13 angeordnet, an dem in Richtung zum zweiten Kolbenteil 8 eine Dichtfläche 14 angeordnet ist. An die Dichtfläche 14 ist der sich verjüngende Bereich 8.1 des zweiten Kolbenteils 8 zum Trennen der Verbindung zwischen ersten und zweiten Arbeitsraum D1, D2 anlegbar (hier nicht dargestellt).
Gemäß 1 kann das in den Druckräumen D1, D2 vorhandene, nicht näher dargestellte Druckmedium frei über die Durchbrüche 11, 12 und den Zwischenraum zwischen Verbindungsstück 9 und Innendurchmesser des Ventilzylinders 2 sowie Innendurchmesser des Absatzes 13 fließen.
Die Ansteuerung des Ventils 1 erfolgt über die Steuerleitung 5. Sie führt direkt in den einzigen abgedichteten Raum des Ventils 1, in Form des Steuerdruckraums DS. Dort wirkt dann der Steuerdruck auf die gesamte kreisförmige erste Kolbenfläche A1 des ersten Kolbenteils 7. Der erste Kolbenteil 7 weist in Richtung zum zweiten Kolbenteil 8 eine zweite ringförmige Kolbenfläche A2 auf. Der zweite Kolbenteil 8 weist in Richtung zum ersten Kolbenteil ebenfalls eine dritte ringförmige Kolbenfläche A3 auf und besitzt in Richtung zum zweiten Deckel 4 eine vierte Kolbenfläche A4, die insbesondere die gleiche Größe wie die erste Kolbenfläche A1 aufweist. Bevorzugt sind auch die wirksamen Kolbenflächen A2 und A3 im geöffneten Zustand des Ventils 1 gleich groß.
Die Kolbenflächen A2 bis A4 sind mit Arbeitsraumdruck der Druckräume D1, D2 beaufschlagt, gegen die Kolbenfläche A1 wirkt der Steuerdruck.
Durch diese Flächenverteilung wird erreicht, dass sich das gem. 1 offene Ventil 1 bei Reduzieren des Steuerdrucks bzw. ohne anliegenden Steuerdruck allein durch den Arbeitsraumdruck D1, D2 und/oder die Federkraft der Druckfeder 10 verschließt, sofern die Resultierende größer ist, als der im Steuerdruckraum DS herrschende Druck.
Um das Ventil 1 gem. 1 zu öffnen, muss also der Steuerdruck im Steuerdruckraum DS größer als die resultierende Kraft aus den Arbeitsraumdrücken D1, D2 und der Federkraft der Druckfeder 10 sein. Die Feder dient bevorzugt als Rückstellfeder und hat eine vergleichsweise geringe Federkraft. Dem zu Folge setzt sie einem Öffnungsvorgang, der z. B. mit 180 bar vorgenommen wird, keinen wesentlichen Widerstand entgegen.
Die Freischaltung gem. 1 sollte erfolgen, wenn geringe Belastungen (nur bei Geradeausfahrt wenn die Querbeschleunigung gegen Null ist) auf den Schwenkmotor 1 wirken.
Bei geschlossenem Ventil 1 wirken andere Kolbenflächen. Wenn kein erster Arbeitsdruck D1 anliegt und ein zweiter Arbeitsdruck D2 herrscht, bewegt sich der Ventilkolben 6 in Richtung zur Dichtfläche 14, bis dieser daran anliegt.
Liegt im ersten Arbeitsraum ein Druck D1 an und wirkt kein Druck D2, so wirkt der Druck D1 auf die gesamte zweite Kolbenfläche A2 und nur auf einen kleinen wirksamen Bereich der dritten Kolbenfläche A3 zwischen Verbindungsstück 9 und Innenkante der Dichtfläche 14, so dass die resultierende Kraft den Ventilkolben 6 an die Dichtfläche 14 presst und das Ventil 1 weiterhin geschlossen bleibt.
In den Druckfederraum 10.1, in welchem die Druckfeder 10 sitzt, führt vom zweiten Arbeitsraum D2 wenigstens eine Überströmöffnung 10.2. Diese dient/dienenen dazu, das Öl aus dem zweiten Arbeitsraum D2 in diesen Druckfederraum 10.1 zu leiten, um das Ölvolumen, was beim Öffnen und Schließen des Ventils 1 verdrängt oder eingesaugt wird, bereit zu stellen. Mit der Überströmöffnung 10.2 wird ebenfalls gewährleistet, dass die Kolbenfläche A4 des zweiten Kolbenteiles 8, welche ausschlaggebend für das Schließen des Ventils 1 ist, mit dem im zweiten Arbeitsraum D2 herrschenden Druck beaufschlagt wird.
Am Außendurchmesser des Ventils ist ein Flansch 15 vorgesehen, mit welchem es am Kolben des Schwenkmotors 20 (s. 2) befestigbar ist.
Der Längsschnitt eines Schwenkmotors mit in einen Kolben integriertem Ventil wird in 2 gezeigt. Der Schwenkmotor 20 weist ein Gehäuse 21 auf, gegen welches eine Drehwelle 22 verdrehbar/schwenkbar ist. Die Drehwelle 22 wird mit einer Hälfte eines nicht dargestellten Stabilisators verbunden und das Gehäuse 21 mit der anderen Hälfte eines Stabilisators, der mit der Vorderachse oder Hinterachse eines Fahrzeuges gekoppelt ist. Durch eine Schwenkbewegung zwischen Gehäuse und Welle werden beide Stabilisatorhälften zueinender verdreht, wodurch Fahrzeugbewegungen ausgeglichen werden können. Dabei ist gewünscht, dass sich bei Geradeausfahrt die Stabilisatorhälften frei/entkoppelt zueinander verdrehen können, um so einen Freigang zu gewährleisten.
Die Drehbewegung zwischen Gehäuse 21 und Welle 22 wird durch einen axial- und drehbeweglich im Gehäuse 21 gelagerten Kolben 23 in Verbindung mit ersten Koppelelementen 24, die zwischen Gehäuse 21 und Kolben 23 schwenkbar angeordnet sind und zweiten Koppelelementen 25, die zwischen Kolben 23 und Drehwelle 22 angeordnet sind, durch Druckbeaufschlagung eines ersten Arbeitsraumes D1 und/oder eines zweiten Arbeitsraumes D2 bewirkt, wobei die Druckräume D1 und D2 beidseitig zum Kolben 23 im Gehäuse 21 ausgebildet sind und über nicht dargestellte Anschlussleitungen mit Druck beaufschlagbar sind. Ist z. B. der Arbeitsraum D2, der zwischen Kolben 23 und Drehwelle 22 im Gehäuse 21 ausgebildet ist, drucklos geschaltet und der Arbeitsraum D1, der auf der anderen Seite des Kolbens 23 liegt, mit Druck beaufschlagt, so bewegt sich der Kolben 23 in Richtung zur Drehwelle 22 und durch die ersten Koppelelemente 24 wird ein Drehmoment auf den Kolben 23 übertragen. Da der Kolben 23 über die zweiten Koppelelemente 25 mit der Drehwelle 22 verbunden ist, wird auch auf diese durch axiale Hubbewegung und die Drehbewegung des Kolbens 25 ein Drehmoment übertragen, so dass die Drehwelle 22 in Bezug auf das Gehäuse 21 eine Schwenkbewegung vollführt. Wird der Druck im ersten Arbeitsraum D1 abgebaut und Druck im zweiten Arbeitsraum D2 erzeugt, so dass der Druck im zweiten Arbeitsraum D2 größer ist als der Druck im ersten Arbeitsraum D1, bewegt sich der Kolben 23 von der Drehwelle 22 weg und es wird eine entgegen gesetzte Drehbewegung auf die Drehwelle 22 übertragen. Ist der Druck in beiden Druckräumen D1, D2 gleich, so wirkt der Schwenkmotor 20 wie eine starre Verbindung zwischen den nicht dargestellten Stabilisatorhälften.
Die ersten und zweiten Koppelelemente 24, 25 sind bevorzugt als Kugelstangen ausgebildet und an ihren beiden Enden mit den Kugeln 26 schwenkbar am Gehäuse 21 und am Kolben 23 (Koppelelemente 24) bzw. schwenkbar am Kolben 23 und an der Drehwelle 22 (Koppelelemente 25) gelagert und mittels nicht näher bezeichneter Befestigungselemente kugelgelenkförmig fixiert. Sie weisen weiterhin eine sich bei Bewegung des Kolbens 23 verändernde räumliche Winkelstellung auf.
Um eine Entkoppelung zwischen Gehäuse 21 und Drehwelle 22 zu erzielen derart, dass sich die Drehwelle 21 frei zum Gehäuse 21 verdrehen/schwenken kann, ist in den Schwenkmotor 20 ein Ventil 1 integriert, mit dem bei bestimmten Fahrbedingungen eine Verbindung zwischen den Druckräumen D1, D2 hergestellt werden kann. Das in 1 dargestellte Ventil 1 ist gem. Ausführungsbeispiel in 2 in den Kolben 23 des Schwenkmotors 20 integriert. Dazu weist der Kolben 23 einen Durchbruch auf, an dessen Innendurchmesser der nach außen weisende Flansch 15 des Ventils 1 befestigbar ist. Auf der der Drehwelle 22 gegenüberliegenden Seite ist das Gehäuse 21 des Schwenkmotors 20 mit einem Verschlussdeckel 27 verschlossen. Der Verschlussdeckel 27 weist eine zentrische Bohrung 28 auf, in welcher die Steuerleitung 5 des Ventils drehbeweglich und axialbeweglich gelagert ist. Dies ist erforderlich, da das Ventil 1 gemeinsam mit der Kolbenbewegung axial bewegt und geschwenkt wird. Die Druckmittelzuführung zur Steuerleitung 5 erfolgt Ober eine Zuleitung 29, die durch den Verschlussdeckel 27 führt.
Gem. 2 ist das Ventil 1 geöffnet (wie in 1), so dass eine Verbindung zwischen den Druckräumen D1, D2 vorhanden ist (gestrichelt verdeutlicht). Das Gehäuse 21 und die Drehwelle 22 können sich somit frei zueinander verdrehen.
Alternativ eines nicht dargestellten Ausführungsbeispiels ist es auch möglich, das Ventil außen am Gehäuse des Schwenkmotors zu befestigen.

1: Ventil
2: Ventilzylinder
3: erster Deckel
4: zweiter Deckel
5: Steuerleitung
6: Ventilkolben
7: erster Kolbenteil
8: zweiter Kolbenteil
9: Verbindungsstück
10: Druckfeder
10.1: Druckfederraum
10.2: Überströmöffnung
11: erste Durchbrüche
12: zweite Durchbrüche
13: Absatz
14: Dichtfläche
15: Flansch
20: Schwenkmotor
21: Gehäuse
22: Drehwelle
23: Kolben
24: erste Koppelelemente
25: zweite Koppelelemente
26: Kugeln
27: Verschlussdeckel
28: Zentrische Bohrung
29: Zuleitung
A1: erste Kolbenfläche
A2: zweite Kolbenfläche
A3: dritte Kolbenfläche
A4: vierte Kolbenfläche
D: Dichtring
DS: Steuerdruckraum
D1: erster Arbeitsraum
D1: zweiter Arbeitsraum

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19754539 C2 [0002]
- DE 10245457 B3 [0004]

Claims

Druckmittelbetätigbarer Schwenkmotor eines Fahrzeuges, der in einem geteilten Stabilisator angeordnet ist und mit dem die beiden Stabilisatorhälften zum Ausgleich von Fahrzeugbewegungen zueinander schwenkbar sind, wobei der Schwenkmotor (20) einen in einem Gehäuse (21) axial verschiebbaren Kolben (23) und beidseitig zum Kolben (23) angeordnete Arbeitsräume (D1, D2) aufweist und durch Druckmittelbeaufschlagung der Arbeitsräume (D1, D2) in Verbindung mit einem oder mehreren Koppelelementen (25, 26) ein Drehmoment zwischen den Stabilisatorhälften erzeugbar ist, wobei zwischen den Arbeiträumen eine Verbindung besteht, die mittels eines Ventils (1) in Abhängigkeit von dem Fahrzustand des Fahrzeuges schließbar oder freigebbar ist.
Druckmittelbetätigbarer Schwenkmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (1) nur bei geringen, auf den Schwenkmotor (20) wirkenden Belastungen (Geradeausfahrt, Querbeschleunigung gegen Null) die Verbindung zwischen den Arbeitsräumen freigibt und ansonsten die Verbindung zwischen den Arbeitsräumen vollständig geschlossen ist.
Druckmittelbetätigbarer Schwenkmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (1) hydraulisch betätigbar ist.
Druckmittelbetätigbarer Schwenkmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (1) mittels eines hydraulischen Steuerdruckes geöffnet wird.
Druckmittelbetätigbarer Schwenkmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (1) in den Kolben (23) des Schwenkmotors (20) integriert oder außen am Gehäuse (21) des Schwenkmotors (20) befestigt ist.
Druckmittelbetätigbarer Schwenkmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (1) aus einem Ventilzylinder (2) mit einem ersten Deckel (3) und einem zweiten Deckel (4) besteht, in welchem ein Ventilkolben (6) axial verschiebbar angeordnet ist, wobei der Ventilkolben (6) einen, mit einem Steuerdruck beaufschlagbaren, ersten Kolbenteil (7) und einen, zumindest mit der Federkraft einer Druckfeder (10) beaufschlagbaren, zweiten Kolbenteil aufweist (8), die mit ihren Außendurchmessern am Innendurchmesser des Ventilzylinders (1) anliegen und über ein durchmesserreduziertes Verbindungsstück (9) miteinander verbunden/gekoppelt sind und wobei zwischen dem ersten Kolbenteil (7) und dem zweiten Kolbenteil (8) wenigstens ein erster Durchbruch (11) vom ersten Arbeitsraum (D1) zum Innenraum des Ventilzylinders (2) und wenigstens ein zweiter Durchbruch (12) vom zweiten Arbeitsraum (D2) zum Innenraum des Ventilzylinders (2) führen und zum Trennen der Verbindung zwischen ersten und zweiten Arbeitsraum (D1, D2) zwischen ersten und zweiten Durchbruch (11, 12) eine Dichtfläche (14) an einem radial nach innen weisenden Absatz (13) im Ventilzylinder (2) ausgebildet ist, an die das zweite Kolbenteil (8) anlegbar ist.
Druckmittelbetätigbarer Schwenkmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Deckel (3) und dem ersten Kolbenteil (7) ein Steuerdruckraum (DS) ausgebildet ist, zu dem eine Steuerdruckleitung (5) führt.
Druckmittelbetätigbarer Schwenkmotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Außendurchmesser des ersten Kolbenteils (7) und dem Innendurchmesser des Ventilzylinders (2) eine den Steuerdruckraum (DS) abdichtende Dichtung (D) sitzt.
Druckmittelbetätigbarer Schwenkmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zweiten Deckel (4) und dem zweiten Kolbenteil (8) ein Druckfederraum (10.1) ausgebildet ist, in dem sich eine Druckfeder (10) zwischen zweiten Deckel (4) und zweitem Kolbenteil (8) abstützt.
Druckmittelbetätigbarer Schwenkmotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass vom zweiten Arbeitsraum (D2) zum Druckfederraum (10.1) wenigstens eine Überströmöffnung (10.2) führt.
Druckmittelbetätigbarer Schwenkmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Durchmesser des zweiten Kolbenteils (8) in Richtung zur Dichtfläche (14)/zum durchmesserreduzierten Verbindungsstück (9) verringert.
Druckmittelbetätigbarer Schwenkmotor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Durchmesser des zweiten Kolbenteils (8) konisch verringert.
Druckmittelbetätigbarer Schwenkmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenflächen (A1, A2) des ersten und die Kolbenflächen (A3, A4) des zweiten Kolbenteils (8) so dimensioniert sind, dass nur mit Aufbringen eines Steuerdrucks der Ventilkolben 6 mit seinem zweiten Kolbenteil (8) von der Dichtfläche (14) abhebbar ist.
Druckmittelbetätigbarer Schwenkmotor nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilzylinder (2) mittels eines radial umlaufenden Flansches (15) in einer Ausnehmung des Kolbens (23) des Schwenkmotors (20) befestigt ist.
Druckmittelbetätigbarer Schwenkmotor nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der außen am Gehäuse (21) befestigte Ventilzylinder (2) mit durch das Gehäuse (21) des Schwenkmotors (20) reichenden Durchbrüchen mit den Arbeitsräumen (D1, D2) verbunden ist.
Druckmittelbetätigbarer Schwenkmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zum Aufbringen eines Steuerdrucks mit einer Einrichtung zur Erfassung des Fahrzustandes des Fahrzeuges gekoppelt ist.
Druckmittelbetätigbarer Schwenkmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Einrichtung zur Erfassung des Fahrzustand der Lenkwinkel und/oder die Querbeschleunigung und/oder der Wankwinkel des Fahrzeuges erfasst und als Steuergröße an die Einrichtung zum Aufbringen des Steuerdrucks weiterleitbar ist.