DE102011117642A1

DE102011117642A1 - Aktiver Stabilisator zur Wankstabilisierung bei Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE102011117642A1
Application number: DE102011117642A
Authority: DE
Inventors: Tilo Koch; Wolfgang Schmid; Sebastian Schindler; Werner Schmidhammer; Ulrich Lux; Albert Schlecht; Bastian Becker
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2011-11-04
Filing date: 2011-11-04
Publication date: 2012-12-06

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Aktiven Stabilisator (10) zur Wankstabilisierung bei Kraftfahrzeugen, umfassend zwei beabstandet zueinander angeordnete Stabilisatorhälften (12, 14), sowie Mittel, über die ein zwischen den beiden Stabilisatorhälften (12, 14) wirksamens Drehmoment herstellbar ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Mittel eine in axiale Richtung fest gelagertes Außenführung und mindestens eine in der Außenführung angeordnete Mutter (18) umfassen, wobei die Mutter (18) außenseitig über eine Linearführung in axiale Richtung in der Außenführung geführt ist und innenseitig über ein Gewinde mit einer der Stabilisatorhäften (12, 14) verbunden ist, so das über eine in axiale Richtung (a) auf die Mutter wirkende Kraft eine Drehbewegung der mit der Mutter (18) in Wirkverbindung stehenden Stabilisatorhälfte (12, 14) initiierbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen aktiven Stabilisator zur Wankstabilisierung bei Kraftfahrzeugen gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.
Ein gattungsgemäßer aktiver Stabilisator, bei dem die Wellenenden von zwei Stabilisatorhälften relativ zueinander verdreht werden können, um eine Wankstabilisierung des Kraftfahrzeugs zu erreichen, ist in der DE 10 2007 038 264 A1 offenbart. Der beschriebene aktive Stabilisator umfasst zwei Stabilisatorhälften mit zueinander fluchtend angeordneten Wellenenden, einen elektromechanischen Schwenkmotor und ein von dem Schwenkmotor angetriebenes Untersetzungsgetriebe, durch dass die Wellenenden relativ zueinander verdrehbar sind. Der beschriebene aktive Stabilisator zeichnet sich dadurch aus, dass das Untersetzungsgetriebe als ein Planetenwälzgewindegetriebe ausgebildet ist, dass eine rotatorisch antreibbare Mutter und eine über die Mutter antreibbare, relativ zu den Stabilisatorhälften translatorisch bewegbare Spindel aufweist, wobei mindestens eines der Wellenenden mit der Spindel über eine Getriebeeinrichtung verbunden ist, die die translatorische Bewegung der Spindel in einer rotatorischen Bewegung des mindestens einen Wellenendes umwandelt.
Als nachteilig erweist sich hierbei, dass der aktive Stabilisator aufgrund des Planetenwälzgewindegetriebes verhältnismäßig groß baut, konstruktiv aufwendig und kostenintensiv in der Fertigung ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen aktiven Stabilisator gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass weniger Bauraum benötigt wird und eine kostengünstige Fertigung gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
In bekannter Art und Weise umfasst der aktive Stabilisator zur Wankstabilisierung bei Kraftfahrzeugen zwei beabstanded zueinander angeordnete Stabilisatorhälften sowie Mittel, über die ein, zwischen den beiden Stabilisatorhälften, wirksames Drehmoment herstellbar ist.
Erfindungsgemäß umfassen die Mittel eine in axiale Richtung fest gelagerte Außenführung und mindestens eine in der Außenführung angeordnete Mutter. Die Mutter ist außenseitig über eine Linearführung in axiale Richtung in der Außenführung geführt und innenseitig über ein Gewinde mit einer der Stabilisatorhälften verbunden, so dass über eine in axiale Richtung auf die mindestens eine Mutter wirkende Kraft eine Drehbewegung der mit der Mutter in Wirkverbindung stehenden Stabilisatorhälte initiierbar ist.
In vorteilhafter Weise ist nunmehr ein aktiver Stabilisator zur Verfügung gestellt, der aufgrund seines geringen Durchmessers wenig Bauraum benötigt und der aufgrund seiner geringen Bauteilzahl einfach und damit kostengünstig herstellbar bzw. montierbar ist.
Um bei einer axialen Bewegung der Mutter eine durch die Drehbewegung der Stabilisatorenden bedingte Relativbewegung der beiden Stablisatorhälften in axiale Richtung zu verhindern, sind die beiden Stabilisatorhälften in axiale Richtung miteinander gekoppelt.
Vorzugsweise ist die Außenführung als ein Gehäuse ausgebildet, in dem die mindestens eine Mutter und die beiden, axial beabstandet und fluchtend zueinander ausgerichteten Stabilisatorhälften angeordnet sind.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung sind die Stabilisatorhälften an ihren in das Gehäuse hineinreichenden Endabschnitten mit Gewinden mit entgegengesetzter Drehrichtung versehen und die Mutter erstreckt sich über beide Endabschnitte der Stabilisatorhälften. Die Mutter ist mit zwei zu den beiden Endabschnitten korrespondierend ausgebildeten, eine entgegengesetzte Drehrichtung aufweisenden Innengewinden versehen. Diese Ausführungsform erweist sich als besonders vorteilhalft, da hier durch eine entsprechende axiale Bewegung der Mutter eine gegenläufige Drehbewegung an den beiden Enden des Stabilisators erzeugbar ist.
Vorzugsweise sind die beiden Stabilisatorenden über ein, zwischen den Stabilisatorenden angeordnetes, von der Mutter umschlossenes Koppelelement in axiale Richtung miteinander gekoppelt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die Stabilisatorhälften an ihren in das Gehäuse hineinreichenden Endabschnitten mit Gewinden mit gleicher Drehrichtung versehen. Zudem ist auf beiden Endabschnitten der Stabilisatorhälften jeweils eine Mutter angeordnet, die axial voneinander beabstanded sind. Auch diese Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass durch eine axiale Bewegung der beiden Muttern eine gegenläufige Verdrehung der beiden Stabilisatorhälften initiierbar ist.
Vorzugsweise sind hierbei die Stabilisatorenden über das Gehäuse in axiale Richtung miteinander gekoppelt, um eine Längenänderung der Stabilisatorenden zu vermeiden.
Gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung weist eine der beiden Stabilisatorhälften einen hülsenförmig ausgebildeten, die Außenführung bildenden Endbereich auf, in dem die Mutter angeordnet und in den die andere Stabilisatorhälfte hineinreicht. Diese Ausführungsform zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass weitere Bauteile eingespart werden können und somit eine kompaktere Bauform gewährleistet ist.
Vorzugsweise ist hierbei die Kopplung der beiden Stabilisatorhälften in axiale Richtung dadurch realisiert, dass die beiden Stabilisatorhälften über den hülsenförmig ausgebildeten Endbereich gekoppelt sind, um die nicht erwünschte Längenveränderung der Stabilisatorenenden zueinander zu vermeiden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugzeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugzeichen verwendet.
In der Zeichnung bedeutet:
1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen aktiven Stabilisators;
2 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen aktiven Stabilisators, und
3 eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen aktiven Stabilisators.
In der nachfolgenden Beschreibung und in den Figuren werden zur Vermeidung von Wiederholungen gleiche Bauteile und Komponenten mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, sofern keine weitere Differenzierung erforderlich oder sinnvoll ist.
1 zeigt einen insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichneten aktiven Stabilisator.
Der aktive Stabilisator 10 umfasst eine erste Stabilisatorhälfte 12 sowie eine fluchtend zur ersten Stabilisatorhälfte 12 angeordneten zweiten Stabilisatorhälfte 14. Von den beiden Stabilisatorhälften 12, 14 sind der Übersichtlichkeit halber lediglich die Endbereiche dargestellt.
Der aktive Stabilisator 10 umfasst ferner ein Gehäuse 16 in dem das erste Stabilisatorende 12 sowie das zweite Stabilisatorende 14 hineinreichen. Die Enden der beiden Stabilisatorhälften 12, 14 sind mit einem Gewinde mit entgegengesetzter Drehrichtung versehen. Vorliegend weist das linke Stabilisatorende 12 ein Linksgewinde und das rechte Stabilisatorende 14 ein Rechtsgewinde.
Zudem ist im Gehäuse 16 eine Mutter 18 angeordnet. Die Mutter 18 ist außenseitig mit einer Linearführung versehen und damit in axiale Richtung a im Gehäuse 16 geführt.
Wie 1 weiter zu entnehmen ist, erstreckt sich die Mutter 18 über beide Stabilisatorhälften 12, 14. Hierzu ist die Mutter 18 mit korrespondierend ausgebildeten Innengewinden versehen, nämlich links innenseitig mit einem Linksgewinde und zur anderen Hälfte mit einem Rechtsgewinde. Zudem sind die beiden Stabilisatorhälften 12, 14 über ein Koppelelement 20 in axiale Richtung miteinander gekoppelt.
Wird nun die Mutter 18 innerhalb des Gehäuses 16 in axiale Richtung verschoben, entsteht ein Drehmoment zwischen den beiden Stabilisatorhälften 12, 14. Die hierfür erforderliche, zwischen Mutter 18 und Gehäuse 16 aufzubringende Kraft, kann beispielsweise mittels eines Hydraulikdrucks oder mit Hilfe eines anderweitig aufgeführten Linearaktors erzeugt werden.
Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel reichen die beiden Stabilisatorhälften 12, 14 wiederrum in ein Gehäuse 16 hinein und die Endbereiche der Stabilisatorhälften 12, 14 sind wiederum mit einem Gewinde versehen.
Gemäß dieser Ausführungsform weisen die beiden Stabilisatorhälften 12, 14 an ihren Enden Gewinde mit gleicher Drehrichtung auf, d. h. beide sind mit einem Rechts- oder Linksgewinde versehen. Zudem ist an jedem der beiden Stabilisatorhälften eine Mutter 18, 18' mit passendem Gewinde montiert. Die Muttern 18, 18' weisen an Ihren Außenseiten jeweils eine Linearführung auf, über die die beiden Muttern in axiale Richtung a innerhalb des Gehäuses 16 geführt sind.
Wie 2 weiter zu entnehmen ist, sind die Muttern 18, 18' bzw. die Stabilisatorhälften 12, 14 derart innerhalb des Gehäuses 16 angeordnet, dass zwischen den beiden Muttern 18, 18' ein in axiale Richtung a verbleibender Spalt ausgebildet ist. Wird nun eine Kraft zwischen den beiden Muttern 18, 18' aufgebracht, entsteht aufgrund des Gewindes in den Muttern 18, 18' und der gemeinsamen Linearführung im Gehäuse 16 ein Drehmoment zwischen den beiden Stabilisatorhälften 12, 14.
Gemäß dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Stabilisatorhälfte 14 einen hülsenförmig ausgebildeten Endbereich 14' auf. Die zweite Stabilisatorhälfte 12 reicht in diesen hülsenförmig ausgebildeten Endbereich 14' hinein.
Der Endbereich der Stabilisatorhälfte 12 ist wiederum mit einem Gewinde versehen. Zudem ist im hülsenförmigen Endbereich 14' eine Mutter 18 angeordnet, die über ihr Innengewinde auf die Stabilisatorhälfte 12 aufgeschraubt ist. Außenseitig ist die Mutter 18 wiederum mit einer Linearführung versehen und im hülsenförmig ausgebildeten Endbereich 14' in axiale Richtung geführt. Wird nun zwischen Mutter und hülsenförmigen Endbereich 14' eine Kraft aufgebracht, so erfolgt eine axiale Verschiebung der Mutter 18 was eine Verdrehung der Stabilisatorhälfte 12 zur Folge hat.
Bezugszeichenliste

10: aktiver Stabilisator
12: erste Stabilisatorhälfte
14: zweite Stabilisatorhälfte
14': hülsenförmiger Endbereich der zweiten Stabilisatorhälfte
16: Gehäuse
18: Mutter
18': Mutter
20: Koppelelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102007038264 A1 [0002]

Claims

Aktiver Stabilisator (10) zur Wankstabilisierung bei Kraftfahrzeugen, umfassend – zwei beabstandet zueinander angeordnete Stabilisatorhälften (12, 14), sowie – Mittel, über die ein zwischen den beiden Stabilisatorhälften (12, 14) wirksameres Drehmoment herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel eine in axiale Richtung fest gelagerte Außenführung und mindestens eine in der Außenführung angeordnete Mutter (18) umfassen, wobei die Mutter (18) außenseitig über eine Linearführung in axiale Richtung in der Außenführung geführt ist und innenseitig über ein Gewinde mit einer der Stabilisatorhäften (12, 14) verbunden ist, so das über eine in axiale Richtung (a) auf die Mutter wirkende Kraft eine Drehbewegung der mit der Mutter (18) in Wirkverbindung stehenden Stabilisatorhälfte (12, 14) initiierbar ist
Aktiver Stabilisator (10), nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stabilisatorhälfen (12, 14) in axiale Richtung (a) miteinander gekoppelt sind.
Aktiver Stabilisator (10) nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenführung als ein Gehäuse (16) ausbildet ist, in dem die mindestens eine Mutter (18) und die beiden, axial beabstandet und fluchtend zueinander ausgerichteten Stabilisatorhälften (12, 14) angeordnet sind.
Aktiver Stabilisator (10) nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisatorhälften an ihren in das Gehäuse (16) hineinreichenden Endabschnitten mit Gewinden mit entgegengesetzter Drehrichtung versehen sind und dass sich die Mutter (18) über beide Endabschnitte der Stabilisatorhälften erstreckt, und mit zwei zu den beiden Enabschnitten korrespondierend ausgebildeten, eine entgegengesetzte Drehrichtung aufweisenden Innengewinden versehen ist.
Aktiver Stabilisator (10) nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stabilisatorenden (12, 14) über ein zwischen den Stabilisatorenden angeordnetes, von der Mutter (18) umschlossenen Koppelelement (20) in axiale Richtung miteinander gekoppelt sind.
Aktiver Stabilisator (10) nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisatorhälften (12, 14) an ihren in das Gehäuse (16) hineinreichenden Endabschnitten mit Gewinden mit gleicher Drehrichtung versehen sind, und dass die beiden Endabschnitte der Stabilisatorhälften jeweils eine Mutter (18, 18) aufweisen, die axial beabstandet zueinander angeordnet sind.
Aktiver Stabilisator (10) nach einem der Patentansprüche 6 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stabilisatorenden (12, 14) über das Gehäuse (16) in axiale Richtung miteinander gekoppelt sind.
Aktiver Stabilisator (10) nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine der beiden Stabilisatorhälfte (12, 14) einen hülsenförmig ausgebildeten, die Außenführung bildenden Endbereich (14') aufweist, in dem die Mutter (18) angeordnet ist, und in den die anderer Stabilisatorhälfte (12) hinreicht.
Aktiver Stabilisator (10) nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stabilisatorenden (12, 14) über den hülsenförmig ausgebildeten Endbereich (14') in axiale Richtung miteinander gekoppelt sind.