DE102011056414A1

DE102011056414A1 - Rolling stabilization device for motor vehicle, has stabilization bar that is rotated around torsional axis, where ends of stabilization bar are connected with suspension system of axle of motor vehicle

Info

Publication number: DE102011056414A1
Application number: DE201110056414
Authority: DE
Inventors: Herbert Steinwender
Original assignee: Magna Powertrain GmbH and Co KG
Current assignee: Magna Powertrain GmbH and Co KG
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2011-12-14
Publication date: 2012-06-28

Abstract

The rolling stabilization device has a stabilization bar (11) that is rotated around a torsional axis (T), where ends (11b) of the stabilization bar are connected with suspension system (13) of an axle of motor vehicle. A rheological brake unit (15) is provided to counteract the rotation of the stabilization bar if necessary.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wankstabilisierungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem um eine Torsionsachse in sich verdrehbaren Stabilisatorstab, dessen Enden mit Radaufhängungen einer Achse des Kraftfahrzeugs verbindbar sind.The present invention relates to a roll stabilization device for a motor vehicle, having at least one stabilizer bar rotatable about a torsion axis, the ends of which are connectable to wheel suspensions of an axle of the motor vehicle.

Derartige Wankstabilisierungseinrichtungen werden bei Kraftfahrzeugen dazu eingesetzt, das Fahrzeug bei Kurvenfahrten zu stabilisieren. Durch die mechanische Verbindung der beiden Radaufhängungen federt beim Einfedern eines Rades das andere Rad ebenfalls ein. Dies wirkt bei Kurvenfahrten einem Wanken des Fahrzeugs entgegen, führt aber dazu, dass bei Geradeausfahrten Stöße, welche durch einseitige Fahrbahnunebenheiten hervorgerufen werden, in gewissem Ausmaß auf die andere Seite der Achse – also zu dem anderen Rad – übertragen werden. Bei der Festlegung der Torsionssteifigkeit des Stabilisatorstabs wird daher üblicherweise ein Kompromiss zwischen möglichst ausgeprägter Wankvermeidung und möglichst weichem Ausfedern von Bodenunebenheiten angestrebt, was mit Abstrichen beim Fahrverhalten in unterschiedlichen Situationen verbunden ist.Such roll stabilization devices are used in motor vehicles to stabilize the vehicle when cornering. Due to the mechanical connection of the two wheel suspensions, the other wheel springs in during the compression of one wheel. This counteracts a rolling of the vehicle when cornering, but leads to the fact that when driving straight ahead shocks, which are caused by unilateral road bumps, be transferred to some extent on the other side of the axis - ie to the other wheel. When determining the torsional rigidity of the stabilizer bar, a compromise is therefore usually sought between the most pronounced roll avoidance and the softest as possible rebounding of uneven floors, which is associated with compromising the driving behavior in different situations.

Um eine Anpassung der Stabilisatoreigenschaften an unterschiedliche Fahrsituationen zu ermöglichen, sind aktive Wankstabilisierungseinrichtungen entwickelt worden, bei welchen der Stabilisatorstab in zwei gegeneinander verdrehbare Stabilisatorhälften geteilt ist. Ein elektromechanischer oder hydraulischer Aktuator kann die Stabilisatorhälften in Abhängigkeit von Fahrzustandsparametern verdrehen. Aufgrund des Aktuators sowie der zugehörigen Steuereinrichtungen sind aktive Wankstabilisierungseinrichtungen jedoch aufwändig und teuer.In order to allow adaptation of the stabilizer properties to different driving situations, active roll stabilizers have been developed in which the stabilizer bar is divided into two stabilizer halves rotatable relative to each other. An electromechanical or hydraulic actuator can rotate the stabilizer halves depending on driving condition parameters. Due to the actuator and the associated control devices, however, active roll stabilization devices are complex and expensive.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine einfach und kostengünstig herstellbare Wankstabilisierungseinrichtung anzugeben, die ein verbessertes Fahrverhalten eines Kraftfahrzeugs ermöglicht.It is an object of the invention to provide a roll stabilizing device which can be produced simply and inexpensively and which enables an improved driving behavior of a motor vehicle.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine Wankstabilsierungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The object is achieved by a roll stabilization device having the features of claim 1.

Erfindungsgemäß ist wenigstens eine rheologische Bremseinheit vorgesehen, um bedarfsweise einem Verdrehen des Stabilisatorstabs entgegenzuwirken. Durch eine gezielte Verhinderung der Torsion des Stabilisatorstabs kann dessen Steifigkeit erhöht werden. Somit kann durch Aktivieren der Bremseinheit eine eher steife oder harte Charakteristik des Stabilisatorstabs eingestellt werden, wohingegen durch Deaktivieren der Bremseinheit eine eher weiche Charakteristik des Stabilisatorstabs eingestellt werden kann. Die rheologische Bremseinheit ermöglicht es somit, in Abhängigkeit von der jeweiligen Fahrsituation die Charakteristik eines Stabilisatorstabs gemäß einer gewünschten Vorgabe einzustellen. Eine Steuereinrichtung kann beispielsweise dafür sorgen, dass bei Kurvenfahrten eine relativ harte Charakteristik eingestellt wird und bei Geradeausfahrten eine vergleichsweise weiche Charakteristik eingestellt wird. Das Gesamtfahrverhalten des Kraftfahrzeugs kann auf diese Weise verbessert werden, ohne dass das Vorsehen eines kostspieligen Aktuators erforderlich ist.According to the invention, at least one rheological brake unit is provided in order, if necessary, to counteract a twisting of the stabilizer bar. By a targeted prevention of the torsion of the stabilizer bar whose rigidity can be increased. Thus, by activating the brake unit, a rather stiff or hard characteristic of the stabilizer bar can be adjusted, whereas by deactivating the brake unit a rather soft characteristic of the stabilizer bar can be adjusted. The rheological brake unit thus makes it possible, depending on the particular driving situation, to set the characteristic of a stabilizer bar according to a desired specification. A control device can ensure, for example, that when cornering a relatively hard characteristic is set and when driving straight ahead a comparatively soft characteristic is set. The overall driving behavior of the motor vehicle can be improved in this way, without the provision of a costly actuator is required.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen angegeben.Further developments of the invention are specified in the dependent claims, the description and the accompanying drawings.

Vorzugsweise ist die rheologische Bremseinheit dazu ausgebildet, zwei in Richtung der Torsionsachse beabstandete Kopplungsabschnitte des Stabilisatorstabs bezüglich einer Rotation um die Torsionsachse drehfest miteinander zu koppeln. In dem Bereich zwischen den beiden Kopplungsabschnitten ist der Stabilisatorstab bei aktivierter Bremseinheit somit an einer Torsion gehindert bzw. wird diese erschwert, wodurch sich dessen Torsionssteifigkeit erhöht.Preferably, the rheological brake unit is designed to rotatably couple two mutually spaced in the direction of the torsion coupling portions of the stabilizer bar with respect to a rotation about the torsion axis with each other. In the area between the two coupling sections, the stabilizer bar is thus prevented from torsion when the brake unit is activated or is made more difficult, which increases its torsional rigidity.

Die Kopplungsabschnitte können insbesondere im Bereich der Enden des Stabilisatorstabs angeordnet sein. Hierdurch ergibt sich bei entsprechender Bremskraft eine besonders starke Erhöhung der Torsionssteifigkeit. Durch Variieren der Bremskraft kann somit ein relativ großer Bereich an einstellbaren Steifigkeiten überdeckt werden.The coupling sections can be arranged in particular in the region of the ends of the stabilizer bar. This results in a corresponding increase in the torsional stiffness with appropriate braking force. By varying the braking force can thus be covered a relatively large range of adjustable stiffnesses.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die rheologische Bremseinheit ein Reservoir für ein rheologisches Fluid und eine rheologische Aktivierungseinrichtung, insbesondere eine Erregerspule, wobei die Aktivierungseinrichtung in einer bezüglich der Torsionsachse radialen Richtung weiter innen angeordnet ist als das Reservoir. Dadurch dass beispielsweise die Erregerspule in Bezug auf das Fluidreservoir innen statt außen positioniert ist, kann der durch die Wankstabilisierungseinrichtung beanspruchte Bauraum verringert werden.According to one embodiment of the invention, the rheological brake unit comprises a reservoir for a rheological fluid and a rheological activation device, in particular an excitation coil, wherein the activation device is arranged in a radial direction with respect to the torsion axis inwardly than the reservoir. By virtue of, for example, the exciter coil being positioned inwardly instead of externally with respect to the fluid reservoir, the installation space required by the roll stabilization device can be reduced.

Der Stabilisatorstab kann insbesondere einteilig ausgebildet sein. Dies ermöglicht eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung. Beispielsweise könnte ein herkömmlicher einteiliger Stabilisatorstab auf einfache Weise mit einer rheologischen Bremseinheit nachgerüstet werden.The stabilizer bar may in particular be formed in one piece. This allows a particularly simple and inexpensive production. For example, a conventional one-piece stabilizer bar could be easily retrofitted with a rheological brake unit.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die rheologische Bremseinheit zwei an jeweiligen Kopplungsabschnitten drehfest mit dem Stabilisatorstab wirkverbundene, insbesondere bezüglich der Torsionsachse konzentrische, Kopplungselemente, wobei sich in einem zwischen den Kopplungselementen gelegenen Bereich ein rheologisches Fluid befindet. Bei einer Torsion des Stabilisatorstabs werden bei dieser Ausgestaltung die Kopplungselemente gegeneinander verdreht. Diese Verdrehbewegung erfährt durch die innere Reibung des rheologischen Fluids einen Widerstand, der von der aktuellen Viskosität des Fluids abhängig ist. Durch eine Erhöhung der Viskosität des Fluids, z. B. bei Aktivierung einer Erregerspule, kann daher der Widerstand gegenüber einer Torsion des Stabilisatorstabs gesteigert und somit die Steifigkeit des Stabilisatorstabs erhöht werden.According to one embodiment of the invention, the rheological brake unit comprises two coupling elements which are non-rotatably connected to the stabilizer bar at respective coupling sections and are concentric, in particular with respect to the torsion axis, in which one between the Coupling elements located a rheological fluid area. In a torsion of the stabilizer bar, the coupling elements are rotated against each other in this embodiment. This twisting movement experiences a resistance due to the internal friction of the rheological fluid, which depends on the current viscosity of the fluid. By increasing the viscosity of the fluid, for. B. upon activation of an excitation coil, therefore, the resistance to torsion of the stabilizer bar can be increased and thus the rigidity of the stabilizer bar can be increased.

Insbesondere kann ein radialer Spalt zwischen einer Außenwand eines der Kopplungselemente und einer Innenwand des hohl ausgebildeten anderen Kopplungselements zumindest teilweise mit rheologischem Fluid gefüllt sein. Eine Erregerspule der rheologischen Bremseinheit kann insbesondere in das radial innere Kopplungselement integriert sein. Beispielsweise kann ein zylindrisches inneres Kopplungselement von einem glockenartigen äußeren Kopplungselement umhüllt sein, wobei mittels zwischen den Kopplungselementen vorgesehenen Dichtelementen ein Hohlraum für das Fluid geschaffen wird.In particular, a radial gap between an outer wall of one of the coupling elements and an inner wall of the hollow-shaped other coupling element may be at least partially filled with rheological fluid. An excitation coil of the rheological brake unit can be integrated in particular in the radially inner coupling element. For example, a cylindrical inner coupling element may be enveloped by a bell-shaped outer coupling element, wherein a cavity for the fluid is created by means of sealing elements provided between the coupling elements.

Eines der Kopplungselemente kann in einem zumindest teilweise mit rheologischem Fluid gefüllten, insbesondere ringförmigen Hohlraum des anderen Kopplungselements hineinragen. Das in den Hohlraum hineinragende Kopplungselement kann beispielsweise als dünnwandiger Hohlzylinder ausgebildet sein. Bei einer solchen Ausgestaltung ergeben sich zwei rheologisch wirksame Hohlräume, nämlich einerseits zwischen der inneren Begrenzungswand des Hohlraums und der Innenwand des Hohlzylinders und andererseits zwischen der Außenwand des Hohlzylinders und der äußeren Begrenzungswand des Hohlraums.One of the coupling elements can protrude into an, in particular annular cavity of the other coupling element, which is filled at least partially with rheological fluid. The coupling element projecting into the cavity can be designed, for example, as a thin-walled hollow cylinder. In such a configuration, two rheologically active cavities arise, namely on the one hand between the inner boundary wall of the cavity and the inner wall of the hollow cylinder and on the other hand between the outer wall of the hollow cylinder and the outer boundary wall of the cavity.

Bevorzugt ist das rheologische Fluid ein magnetorheologisches oder ein elektrorheologisches Fluid. Die Viskosität des Fluids und somit die Bremskraft der rheologischen Bremseinheit kann somit auf einfache Weise durch eine magnetische Erregerspule oder durch einen Kondensator beeinflusst werden.Preferably, the rheological fluid is a magnetorheological or electrorheological fluid. The viscosity of the fluid and thus the braking force of the rheological brake unit can thus be influenced in a simple manner by a magnetic field coil or by a capacitor.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein Getriebe zum Übersetzen einer Drehbewegung von Kopplungselementen der rheologischen Bremseinheit und den Kopplungselementen zugeordneten Kopplungsabschnitten des Stabilisatorstabs vorgesehen. Auf diese Weise kann das erzielbare Bremsmoment erhöht werden, um so eine größere Dynamik der Steifigkeitsanpassung zu erreichen.According to a further embodiment of the invention, a transmission for translating a rotational movement of coupling elements of the rheological brake unit and the coupling elements associated coupling portions of the stabilizer bar is provided. In this way, the recoverable braking torque can be increased, so as to achieve a greater dynamic stiffness adjustment.

Das Getriebe kann wenigstens einen koaxial zu der Torsionsachse orientierten Planetenradsatz umfassen. Jeweilige Zahnradelemente des Planetenradsatzes können dabei mit zwei drehfest mit dem Stabilisatorstab wirkverbundenen Kopplungselementen verbunden sein. Aufgrund der koaxialen Anordnung des Planetenradsatzes am Stabilisatorstab kann der beanspruchte Bauraum vergleichsweise gering gehalten werden.The transmission may comprise at least one planetary gear set oriented coaxially with the torsion axis. Respective gear elements of the planetary gear set can be connected to two coupling elements operatively connected to the stabilizer bar in a rotationally fixed manner. Due to the coaxial arrangement of the planetary gear set on the stabilizer bar of the claimed space can be kept relatively low.

Anstelle eines koaxial angeordneten Planetenradsatzes kann das Getriebe auch eine parallel zu der Torsionsachse angeordnete Vorgelegewelle umfassen. Bei einer derartigen Ausgestaltung wird die Drehbewegung der Kopplungselemente über jeweilige Getriebestufen auf die gemeinsame Vorgelegewelle übertragen. Bei bestimmten Anwendungen kann das Vorsehen einer derartigen Vorgelegewelle hinsichtlich von Bauraumbeschränkungen vorteilhaft sein.Instead of a coaxially arranged planetary gear set, the transmission may also include a parallel to the torsion axis arranged countershaft. In such an embodiment, the rotational movement of the coupling elements is transmitted via respective gear stages on the common countershaft. In certain applications, the provision of such a countershaft may be advantageous in terms of space constraints.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die rheologische Bremseinheit ein Element zum Erzeugen eines Magnetfeldes oder eines elektrischen Feldes, insbesondere eine ansteuerbare Erregerspule, auf. Das Bremsmoment und somit die Stabilisatorsteifigkeit kann auf diese Weise stufenlos durch Veränderung des Spulenstroms eingestellt werden.According to a preferred embodiment, the rheological brake unit has an element for generating a magnetic field or an electric field, in particular a controllable exciter coil. The braking torque and thus the stabilizer stiffness can be adjusted in this way continuously by changing the coil current.

Insbesondere kann wenigstens eine ansteuerbare Erregerspule in ein drehfest mit dem Stabilisatorstab verbundenes Kopplungselement integriert sein. Je nach Anwendung können auch mehrere einzelne, insbesondere verteilt angeordnete, Erregerspulen in ein Kopplungselement integriert sein.In particular, at least one controllable excitation coil can be integrated into a coupling element connected in a rotationally fixed manner to the stabilizer bar. Depending on the application, a plurality of individual, in particular distributed, excitation coils can be integrated into a coupling element.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.The invention will now be described by way of example with reference to the drawings.

1 ist eine vereinfachte Schnittdarstellung einer Wankstabilisierungseinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. 1 is a simplified sectional view of a roll stabilization device according to a first embodiment of the invention.

2 ist eine Schnittdarstellung einer Wankstabilisierungseinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. 2 is a sectional view of a roll stabilization device according to a second embodiment of the invention.

3 ist eine Schnittdarstellung einer Wankstabilisierungseinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung, welche ein Getriebe aufweist. 3 is a sectional view of a roll stabilization device according to a third embodiment of the invention, which has a transmission.

4 zeigt die Wankstabilisierungseinrichtung gemäß 3 mit einer Detaildarstellung des Getriebes. 4 shows the roll stabilization device according to 3 with a detailed representation of the transmission.

Gemäß 1 umfasst eine Wankstabilisierungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug einen in sich verdrehbaren Stabilisatorstab 11, dessen Mittelabschnitt 11a um eine Torsionsachse T drehbar an der Karosserie 14 des Kraftfahrzeugs angebracht ist. Abgewinkelte Enden 11b des Stabilisatorstabs 11, welche als Hebel wirken, sind bei 13 an den Radaufhängungen einer Achse, beispielsweise an Querlenkern, angebracht. Eine Ein- oder Ausfederbewegung eines Rades wird in einem von der Torsionssteifigkeit des Stabilisatorstabs 11 abhängigen Ausmaß auf das andere Rad übertragen. Um in bestimmten Fahrsituationen einem Verdrehen des Stabilisatorstabs 11 entgegenzuwirken und somit die Torsionssteifigkeit des Stabilisatorstabs 11 zu erhöhen, ist eine rheologische Bremseinheit 15 vorgesehen, welche ein erstes Kopplungselement 17 und ein zweites Kopplungselement 19 umfasst. Die Kopplungselemente 17, 19 sind an jeweiligen Kopplungsabschnitten 21, 23 drehfest mit dem Stabilisatorstab 11 wirkverbunden. Um einen möglichst hohen Torsionswiderstand zu erzielen, sind die beiden Kopplungsabschnitte 21, 23 in Richtung der Torsionsachse T möglichst weit voneinander beabstandet, d. h. sie sind in entgegengesetzten Außenbereichen des Mittelabschnitts 11a angeordnet. Das zweite Kopplungselement 19 ist zylinderförmig und wird von dem glockenförmigen ersten Kopplungselement 17 in einer bezüglich der Torsionsachse T radialen Richtung umschlossen. Zwischen der Außenwand des zweiten Kopplungselements 19 und der Innenwand des ersten Kopplungselements 17 besteht ein radialer Spalt 25, welcher mit einem magnetorheologischen Fluid 30 gefüllt ist. In Richtung der Torsionsachse T ist der radiale Spalt 25 durch ringförmige Dichtelemente 27 abgeschlossen.According to 1 a roll stabilization device for a motor vehicle comprises a rotatable stabilizer bar 11 , whose middle section 11a about a torsion axis T rotatable on the body 14 of the motor vehicle is mounted. Angled ends 11b of the stabilizer bar 11 , which act as a lever, are included 13 attached to the suspension of an axle, for example on wishbones. A rebound or rebound motion of a wheel becomes in one of the torsional rigidity of the stabilizer bar 11 dependent amount transferred to the other wheel. To turn the stabilizer bar in certain driving situations 11 counteract and thus the torsional stiffness of the stabilizer bar 11 increase is a rheological brake unit 15 provided, which a first coupling element 17 and a second coupling element 19 includes. The coupling elements 17 . 19 are at respective coupling sections 21 . 23 rotatably with the stabilizer bar 11 operatively connected. To achieve the highest possible torsional resistance, the two coupling sections 21 . 23 in the direction of the torsion axis T as far apart as possible, ie they are in opposite outer regions of the central portion 11a arranged. The second coupling element 19 is cylindrical and is of the bell-shaped first coupling element 17 enclosed in a radial direction with respect to the torsion axis T. Between the outer wall of the second coupling element 19 and the inner wall of the first coupling element 17 there is a radial gap 25 , which with a magnetorheological fluid 30 is filled. In the direction of the torsion axis T is the radial gap 25 by annular sealing elements 27 completed.

In das innenliegende zweite Kopplungselement 19 ist eine in mehrere Unteranordnungen unterteilte magnetische Erregerspule 29 integriert, welche über eine Leitung 31 steuerbar mit elektrischer Energie versorgt werden kann. Eine in 1 nicht dargestellte Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs steuert in Abhängigkeit von Fahrzustandsparametern, wie z. B. der Querbeschleunigung, den Stromfluss durch die Erregerspule 29. Ein durch die Erregerspule 29 erzeugtes Magnetfeld erhöht die Viskosität des magnetorheologischen Fluids 30 und bewirkt somit einen verstärkten Widerstand gegenüber einem gegenseitigen Verdrehen der Kopplungselemente 17, 19. Da die Kopplungselemente 17, 19 an den Kopplungsabschnitten 21, 23 drehfest mit dem Stabilisatorstab 11 verbunden sind, bewirkt eine erschwerte Relativdrehung der Kopplungselemente 17, 19 eine erhöhte Torsionssteifigkeit des Stabilisatorstabs 11. Bei aktivierter rheologischer Bremseinheit 15 muss zunächst das rheologische Bremsmoment überwunden werden, bevor der Stabilisatorstab 11 in sich verdreht werden kann. Über den Spulenstrom kann das Bremsmoment stufenlos eingestellt werden, wodurch sich die Charakteristik der Wankstabilisierungseinrichtung an unterschiedliche Situationen anpassen lässt. Vorzugsweise wird die rheologische Bremseinheit 15 bei Geradeausfahrten deaktiviert, um so ein weiches Ausfedern von Bodenunebenheiten zu ermöglichen. Bei hoher Querbeschleunigung in Kurvenfahrten wird die rheologische Bremseinheit 15 hingegen vorzugsweise aktiviert, die Steifigkeit des Stabilisators 11 also erhöht, um so ein Wanken des Kraftfahrzeugs zuverlässig zu verhindern.In the inner second coupling element 19 is a divided into several sub-assemblies magnetic exciter coil 29 integrated, which via a line 31 controllable with electrical energy can be supplied. An in 1 not shown control device of the motor vehicle controls in dependence on driving condition parameters such. B. the lateral acceleration, the current flow through the excitation coil 29 , One through the exciter coil 29 generated magnetic field increases the viscosity of the magnetorheological fluid 30 and thus causes increased resistance to mutual rotation of the coupling elements 17 . 19 , Because the coupling elements 17 . 19 at the coupling sections 21 . 23 rotatably with the stabilizer bar 11 are connected, causes a difficult relative rotation of the coupling elements 17 . 19 an increased torsional rigidity of the stabilizer bar 11 , With activated rheological brake unit 15 First, the rheological braking torque must be overcome before the stabilizer bar 11 can be twisted in itself. About the coil current, the braking torque can be adjusted continuously, whereby the characteristic of the roll stabilization device can be adapted to different situations. Preferably, the rheological brake unit 15 deactivated in straight-ahead driving, so as to allow a soft rebound of uneven ground. At high lateral acceleration in cornering is the rheological brake unit 15 however, preferably activated, the rigidity of the stabilizer 11 thus increased, so as to reliably prevent a rolling of the motor vehicle.

2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei gleiche oder äquivalente Bauteile mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet sind wie bei der Ausgestaltung gemäß 1. Das zweite Kopplungselement 19' ist gemäß der zweiten Ausführungsform ebenfalls zylindrisch, es weist aber einen ringförmigen Hohlraum 33 auf, in welchen das dünnwandig gestaltete erste Kopplungselement 17 hineinragt. Die rheologische Bremseinheit 15' ist hier also nach Art einer Topflamellenanordnung gestaltet. Auf diese Weise ergeben sich zwei rheologisch wirksame radiale Spalte 35a, 35b, welche gleichermaßen zu einer Bremswirkung beitragen. 2 shows a further embodiment of the invention, wherein the same or equivalent components are denoted by the same reference numerals as in the embodiment according to FIG 1 , The second coupling element 19 ' is also cylindrical according to the second embodiment, but it has an annular cavity 33 on, in which the thin-walled designed first coupling element 17 protrudes. The rheological brake unit 15 ' So here is designed like a Topflamellenanordnung. In this way, two rheologically effective radial gaps arise 35a . 35b , which contribute equally to a braking effect.

Bei der in 3 dargestellten dritten Ausführungsform ist die rheologische Bremseinheit 15' im Prinzip ebenso ausgestaltet wie bei der Ausführungsform gemäß 2, das heißt das dünnwandige erste Kopplungselement 17 ragt in einen ringförmigen Hohlraum 33 des zweiten Kopplungselements 19' hinein. Um das erzielbare Bremsmoment zu erhöhen, ist gemäß der dritten Ausführungsform jedoch ein Getriebe 37 zum Übersetzen einer Drehbewegung der zugehörigen Kopplungsabschnitte 21, 23 in eine Drehbewegung der Kopplungselemente 17, 19' vorgesehen. Das Getriebe 37 kann zumindest einen koaxial zu der Torsionsachse T orientierten Planetenradsatz umfassen.At the in 3 The third embodiment shown is the rheological brake unit 15 ' configured in principle as well as in the embodiment according to 2 that is the thin-walled first coupling element 17 protrudes into an annular cavity 33 of the second coupling element 19 ' into it. In order to increase the recoverable braking torque, however, according to the third embodiment is a transmission 37 for translating a rotational movement of the associated coupling sections 21 . 23 in a rotational movement of the coupling elements 17 . 19 ' intended. The gear 37 may comprise at least one coaxial with the torsion axis T oriented planetary gear set.

Gemäß 4 umfasst das Getriebe 37 drei hintereinander geschaltete Planetenradsätze 41a, 41b, 41c, mit jeweiligen Sonnenrädern 45a, 45b, 45c und Planetenträgern 43a, 43b, 43c, wobei ein gemeinsames Hohlrad 39 der Planetenradsätze 41a, 41b, 41c drehfest mit dem zweiten Kopplungselement 19' der rheologischen Bremseinheit 15' gekoppelt ist. Der als Eingangselement dienende Planetenträger 43a des ersten Planetenradsatzes 41a ist am Kopplungsabschnitt 21 drehfest mit dem Stabilisatorstab 11 verbunden. Das als Ausgangselement dienende Sonnenrad 45c des dritten Planetenradsatzes 41c ist drehfest mit dem ersten Kopplungselement 17' der rheologischen Bremseinheit 15' verbunden. Durch das dreistufige Planetengetriebe kann die Leistungsdichte der rheologischen Bremseinheit 15' gesteigert werden.According to 4 includes the gearbox 37 three planetary gear sets connected in series 41a . 41b . 41c , with respective sun wheels 45a . 45b . 45c and planet carriers 43a . 43b . 43c , wherein a common ring gear 39 the planetary gear sets 41a . 41b . 41c rotatably with the second coupling element 19 ' the rheological brake unit 15 ' is coupled. The planetary carrier serving as input element 43a of the first planetary gear set 41a is at the coupling section 21 rotatably with the stabilizer bar 11 connected. The sun gear serving as the starting element 45c of the third planetary gear set 41c is rotationally fixed with the first coupling element 17 ' the rheological brake unit 15 ' connected. Due to the three-stage planetary gear, the power density of the rheological brake unit 15 ' be increased.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1111: Stabilisatorstabstabilizer bar
11a11a: Mittelabschnittmidsection
11b11b: abgewinkeltes Endeangled end
1313: RadaufhängungArm
1414: Karosseriebody
15, 15'15, 15 ': rheologische Bremseinheitrheological brake unit
17, 1717, 17: erstes Kopplungselementfirst coupling element
19, 19'19, 19 ': zweites Kopplungselementsecond coupling element
2121: erster Kopplungsabschnittfirst coupling section
2323: zweiter Kopplungsabschnittsecond coupling section
2525: radialer Spaltradial gap
2727: Dichtelementsealing element
2929: Erregerspuleexcitation coil
3030: magnetorheologisches Fluidmagnetorheological fluid
3131: Leitungmanagement
3333: ringförmiger Hohlraumannular cavity
35a, 35b35a, 35b: rheologisch wirksamer Spaltrheologically effective gap
3737: Getriebetransmission
3939: Hohlradring gear
41a, 41b, 41c41a, 41b, 41c: Planetenradsatzplanetary gear
43a, 43b, 43c43a, 43b, 43c: Planetenträgerplanet carrier
45a, 45b, 45c45a, 45b, 45c: Sonnenradsun
TT: Torsionsachsetorsion

Claims

Roll stabilization device for a motor vehicle, having at least one stabilizer bar (N) rotatable about a torsion axis (T) ( 11 ), whose ends ( 11b ) with wheel suspensions ( 13 ) are connectable to an axle of the motor vehicle, characterized in that at least one rheological brake unit ( 15 . 15 ' ) is provided, if necessary, a twisting of the stabilizer bar ( 11 ) counteract.

Roll stabilization device according to claim 1, characterized in that the rheological brake unit ( 15 . 15 ' ) is designed to have two coupling sections spaced apart in the direction of the torsion axis (T) ( 21 . 23 ) of the stabilizer bar ( 11 ) with respect to a rotation about the torsion axis (T) rotatably coupled to each other.

Roll stabilization device according to claim 1 or 2, characterized in that the coupling sections ( 21 . 23 ) in the area of the ends ( 11b ) of the stabilizer bar ( 11 ) are arranged.

Roll stabilization device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rheological brake unit ( 15 . 15 ' ) a reservoir ( 25 . 33 ) for a rheological fluid ( 30 ) and a rheological activation device ( 29 ), in particular an excitation coil, wherein the activation device ( 29 ) is arranged in a radial direction with respect to the torsion axis (T) more inwardly than the reservoir ( 25 . 33 ).

Roll stabilization device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the stabilizer bar ( 11 ) is formed in one piece.

Roll stabilization device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rheological brake unit ( 15 . 15 ' ) two at respective coupling sections ( 21 . 23 ) rotatably with the stabilizer bar ( 11 ) operatively connected, in particular with respect to the torsion axis (T) concentric coupling elements ( 17 . 19 ; 17 . 19 ' ), wherein in one between the coupling elements ( 17 . 19 ; 17 ' . 19 ' ) ( 25 . 35a . 35b ) a rheological fluid ( 30 ) is located.

Roll stabilization device according to at least one of the preceding claims, characterized in that a radial gap ( 25 ) between an outer wall of one of the coupling elements ( 19 ) and an inner wall of the hollow formed another coupling element ( 17 ) at least partially with rheological fluid ( 30 ) is filled.

Roll stabilization device according to at least one of the preceding claims, characterized in that one of the coupling elements ( 17 ' ) into an at least partially rheological fluid ( 30 ) filled, in particular annular, cavity ( 33 ) of the other coupling element ( 19 ' ) protrudes.

Wankstablisierungseinrichtung according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rheological fluid ( 30 ) is a magnetorheological or electrorheological fluid.

Roll stabilization device according to at least one of the preceding claims, characterized in that a transmission ( 37 ) for translating a rotational movement of coupling elements ( 17 ' . 19 ' ) of the rheological brake unit and the coupling elements associated coupling sections ( 21 . 23 ) of the stabilizer bar ( 11 ) is provided.

Roll stabilization device according to claim 10, characterized in that the transmission comprises a parallel to the torsion axis (T) arranged countershaft.

Roll stabilization device according to claim 10 or 11, characterized in that the transmission ( 37 ) at least one coaxial with the torsion axis (T) oriented planetary gear set ( 41a . 41b . 41c ).

Roll stabilization device according to claim 12, characterized in that respective gear elements ( 39 . 45c ) of the planetary gear set ( 41a . 41b . 41c ) with two rotatably with the stabilizer bar ( 11 ) Actively connected coupling elements ( 17 ' . 19 ' ) are connected.

Roll stabilization device according to at least one of claims 12 or 13, characterized in that the transmission ( 37 ) a multi-stage planetary gear set ( 41a . 41b . 41c ).

Roll stabilization device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rheological brake unit ( 15 . 15 ' ) an element ( 29 ) for generating a magnetic field or an electric field, in particular a controllable exciter coil.

Roll stabilization device according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one controllable exciter coil ( 29 ) in a rotationally fixed with the stabilizer bar ( 11 ) connected coupling element ( 19 . 19 ' ) is integrated.