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Die Erfindung betrifft einen Stabilisator für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs mit einem Elektromotor, einer mit dem Elektromotor verbundenen erste Getriebestufe und einem mit der ersten Getriebestufe gekoppelten Torsionsfederelement. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Anordnung eines Stabilisators an einem Fahrwerk, insbesondere an einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs, mit einem erfindungsgemäßen Stabilisator.
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Derartige Stabilisatoren, die auch als elektromechanische oder aktive Stabilisatoren bezeichnet werden können, dienen zur Beeinflussung der Wankbewegung des Fahrzeugaufbaus eines Kraftfahrzeuges relativ zum Fahrwerk. Unter Wankbewegung wird ein Rollen eines Kraftfahrzeuges um seine Längsachse verstanden. Stabilisatoren werden generell zur Wankstabilisierung eingesetzt, wobei diese eine Aufhängung eines Rades an einer Seite einer Achse mit der Aufhängung auf der jeweils anderen Seite der Achse verbinden. Ist der Stabilisator verstellbar, kann dessen Härte variiert und somit der Grad der Kopplung der beiden Radaufhängungen einer Achse bestimmt werden.
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Aus der
DE 10 2009 052 877 A1 ist eine Anordnung eines zweiteilig ausgeführten Stabilisators bekannt geworden. Der Stabilisator weist einen mit einer Motor-/Getriebeeinheit gekoppelten Torsionsstab auf, der wiederum mittels eines Abtriebshebels an einen Lenker einer Radaufhängung gekoppelt ist. Durch die Motor-/Getriebeeinheit kann der Stabilisator in seiner Härte bzw. Torsionssteifigkeit verändert werden.
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Allerdings ist bei dem bekannten Stabilisator problematisch, dass auf Grund der starren bzw. relativ steifen Anbindung der Motor-/Getriebeeinheit und des Torsionsstabs am Fahrzeug störende Geräusche in den Fahrzeuginnenraum dringen können. Zudem ist von Nachteil, dass die Getriebeeinheit mit einer Stirnradstufe als Abtrieb mit den heutigen Werkstoffen und unter Berücksichtigung der zulässigen Pressungen und Fußspannungen nicht in der Lage ist, über eine einzige Verzahnung das volle erforderliche Schwenkmoment auf den Torsionsstab zu übertragen. Problematisch ist außerdem, dass – bedingt durch die kurze Länge des Torsionsstabs und den großen Durchmesser des Hohlfederelements des Torsionsstabs – die Federsteifigkeit des Torsionsstabs auf verhältnismäßig hohe Steifigkeitswerte beschränkt ist. Komfortverbessernde geringe Steifigkeiten lassen sich nicht realisieren. Hinzu kommt, dass sich das Störübertragungsverhalten des Stabilisators bei unebener Fahrbahn negativ auf Schwingungs- und Geräuschkomfort auswirkt.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Stabilisator für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung zu stellen, welcher bei einem geringen Bauraumbedarf ein hohes Komfortniveau aufweist. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stabilisator für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, der einen hohen Verstellbereich in der Steifigkeit aufweist. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen alternativen Stabilisator für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung zu stellen. Eine Anordnung eines erfindungsgemäßen Stabilisators an einem Fahrwerk ist anzugeben.
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Die vorliegende Erfindung löst die Aufgaben bei einem Stabilisator für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs, mit einem Elektromotor, einer mit dem Elektromotor verbundenen erste Getriebestufe und einem mit der ersten Getriebestufe gekoppelten Torsionsfederelement, dadurch, dass mindestens ein weiteres Federelement vorgesehen ist, das mit dem Torsionsfederelement in Reihe geschaltet ist.
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Des Weiteren löst die vorliegende Erfindung die Aufgaben bei einer Anordnung eines Stabilisators an einem Fahrwerk, insbesondere an einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs, mit einem Stabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch, dass das mindestens eine weitere Federelement mit einem radführenden Element des Fahrwerks oder der Radaufhängung gekoppelt ist.
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Die Erfindung löst die Aufgaben ebenfalls bei einem Kraftfahrzeug mit einem Stabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und/oder mit einer Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 21.
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Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass durch die Reihenschaltung eines weiteren Federelements mit dem Torsionsfederelement die effektive Steifigkeit des Stabilisators gesenkt werden kann. Hierdurch kann auch bei geringem Bauraum ein hohes Komfortniveau hinsichtlich der Schwingungseigenschaften erzielt werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass das in den Fahrzeuginnenraum übertragene Geräuschniveau reduziert ist.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Unter dem Begriff „Stabilisator“ ist insbesondere in der Beschreibung, vorzugsweise in den Ansprüchen ein elektromechanischer oder aktiver Stabilisator zu verstehen, wobei im Folgenden der Einfachheit halber lediglich der Begriff „Stabilisator“ verwendet wird.
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Zweckmäßigerweise ist ein erstes weiteres Federelement dem Torsionsfederelement nachgeschaltet und/oder als Biegefeder ausgebildet. Durch das erste weitere Federelement kann die effektive Steifigkeit, d.h. die Steifigkeit von Torsionsfeder und von weiteren Federelementen, gesenkt werden, ohne das Torsionsfederelement in seiner Torsionssteifigkeit übermäßig reduzieren zu müssen. Im Hinblick auf eine konstruktiv einfache und geschickte Ausführung ist das erste weitere Federelement als Biegefeder ausgebildet.
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Vorteilhafterweise ist ein erstes weiteres Federelement als Schenkel zur Anbindung an einem radführenden Teil ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass die Anzahl der den Stabilisator bildenden Bauteile reduziert wird, da das erste weitere Federelement zugleich als Schenkel zur Anbindung an einem radführenden Teil dient. Zudem ist denkbar, dass der Schenkel abgewinkelt ausgeführt ist, beispielsweise gegenüber dem Torsionsfederelement. Dadurch lassen sich auf einfache Weise Drehmomente zwischen Schenkel und Torsionsfederelement übertragen. Bei dem radführenden Teil kann es sich um einen Radträger oder um einen Lenker des Fahrwerks, vorzugsweise einen Querlenker, weiter vorzugsweise um einen unten liegenden Querlenker handeln. Auf diese Weise ist eine direkte Ankopplung des Torsionsfederelements an der Radaufhängung verwirklicht.
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Zweckmäßigerweise ist ein zweites weiteres Federelement am ersten weiteren Federelement angeordnet. Dies erhöht die Flexibilität hinsichtlich der Abstimmung des Stabilisators, so lässt sich beispielsweise die Gesamtfederrate zwischen Stabilisator und einem radführenden Teil oder einem Rad eines Fahrzeuges weiter reduzieren. Es ist denkbar, dass das zweite weitere Federelement als Schraubenfeder, insbesondere als Schraubendruckfeder, ausgebildet ist.
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Vorteilhafterweise ist das zweite weitere Federelement mit dem ersten weiteren Federelement in Reihe geschaltet. Durch diese serielle Kombination von Federelementen lässt sich eine besonders vorteilhaft niedrige Gesamtfederrate zwischen dem Torsionsfederelement und dem Rad eines Fahrzeugs realisieren. Dadurch werden die nötigen Verformungen des Torsionsfederelements reduziert. Daneben ist die Torsionsschubbeanspruchung des Torsionsfederelements gering. Vorzugsweise ist das zweite weitere Federelement dem ersten weiteren Federelement nachgeschaltet. Mit anderen Worten kann so das zweite weitere Federelement zwischen dem beispielsweise als schwenkbaren Schenkel ausgeführten ersten weiteren Federelement und einem radführenden Bauteil, beispielsweise einem Lenker oder einem Querlenker des Radträgers, angeordnet werden. Dies ermöglicht eine hinsichtlich des Kraftflusses günstige Anordnung der Federelemente. Daneben ist eine einfache Koppelbarkeit mit einem radführenden Teil verwirklicht.
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Zweckmäßigerweise ist zwischen der ersten Getriebestufe und dem mit der ersten Getriebestufe gekoppelten Torsionsfederelement mindestens eine zweite Getriebestufe vorgesehen, die vorzugsweise konzentrisch zur Achse des Torsionsfederelements angeordnet ist. Durch die Reihenschaltung der Getriebestufen kann eine hohe Übersetzung zwischen Elektromotor und Getriebeausgang zu nachgeschalteten Federelementen, beispielsweise dem Torsionsfederelement, bereitgestellt werden. Hierbei sind Übersetzungen im Bereich von 100 bis 250 zwischen Elektromotor und Getriebeausgang, das heißt dem Ausgang der zweiten Getriebestufe oder der Kopplung zwischen zweiter Getriebestufe und dem Torsionsfederelement denkbar. Konzentrisch angeordnete Getriebestufen bieten den Vorteil mehrfacher, lastaufteilender Zahneingriffe. Somit lässt sich die Last auf mehrere Getriebeelemente parallel verteilen.
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Vorteilhafterweise sind der Elektromotor und mindestens eine Getriebestufe in einem gemeinsamen Gehäuse oder in mehreren elastisch miteinander gekoppelten, ein Gehäuse bildenden Gehäuseteilen angeordnet. Das gemeinsame Gehäuse ist vorzugsweise einteilig oder einstückig ausgebildet mit dem Vorteil einer kompakten und zugleich stabilen Konstruktion des Gehäuses. Im Falle mehrerer elastisch miteinander gekoppelter Gehäuseteile, die ein Gehäuse bilden, können in der Motor-/Getriebeeinheit entstehende Schwingungen und/oder Geräusche auf Grund der elastischen Kopplung bereits im Gehäuse isoliert werden.
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Zweckmäßigerweise sind an dem Gehäuse oder an den Gehäuseteilen dritte Federelemente, insbesondere Elastomerelemente, zur elastischen Anbindung des Gehäuses oder der Gehäuseteile am Fahrzeug angeordnet. Dies ermöglicht eine in Grenzen nachgiebige oder elastische Anbindung des Gehäuses von Elektromotor und/oder Getriebestufen am Fahrzeugsaufbau. Hinsichtlich der Elastomerelemente ist denkbar, dass diese eine nichtlineare Steifigkeit aufweisen und zwischen Fahrzeugaufbau oder fest mit dem Fahrzeug verschraubten Achsbaugruppen und den Gehäuseteilen von Elektromotor und/oder Getriebestufen angeordnet sind. Hierbei können die Federelemente in Umfangsrichtung der Drehbewegung des Elektromotors als auch als radiale Federelemente wirken. In einer umfangsseitig und radial elastisch realisierten Verbindung des Gehäuses oder der Gehäuseteile mit dem Fahrzeugaufbau werden Schwingungen des Elektromotors und der Getriebestufen, beispielsweise durch Verzahnungseingriffe, gegenüber dem Fahrzeugsaufbau mit einfachen Mitteln, geringem Bauraumbedarf und niedrigen Kosten abgedämpft.
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Vorteilhafterweise ist die erste Getriebestufe als Stirnradgetriebe oder Zugmittelgetriebe, insbesondere Riemengetriebe oder Kettengetriebe, ausgebildet und/oder ist die zweite Getriebestufe als Planetengetriebe, Wellgetriebe oder Kurvengetriebe ausgebildet. Die erste Getriebestufe kann im Falle eines Stirnradgetriebes in Schrägverzahnung ausgeführt sein, um Laufgeräusche zu minimieren. Hinsichtlich der Zugmittelgetriebe sind Riemengetriebe wie ein Zahnriemengetriebe oder auch Riemengetriebe mit einem Keil- oder Flexriemen denkbar. So lässt sich bei einer separaten, axial nicht fluchtenden, beispielsweise achsparallelen, Anordnung von Elektromotor und der zweiten Getriebestufe und/oder der Torsionsfeder auf einfache Weise eine Kraftübertragung verwirklichen. Im Falle von Planetengetrieben, Wellgetrieben oder Kurvengetrieben lässt sich die Last in vorteilhafterweise auf mehrere Getriebeelemente parallel verteilen.
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Zweckmäßigerweise ist das Torsionsfederelement parallel zur Achse des Elektromotors ausgerichtet und/oder ist das Torsionsfederelement als Drehstabfeder ausgebildet. Die parallele Anordnung des Torsionsfederelements zur Achse des Elektromotors ermöglicht eine kompakte Bauweise. Durch die Ausführung des Torsionsfederelements als Drehstabfeder ist ein Torsionsfederelement mit einfachen konstruktiven Mitteln verwirklicht. In Bezug auf das Torsionsfederelement ist zudem denkbar, dass dieses aus einem metallischen Federstahl oder einem Werkstoff mit einem geringeren Schubmodul bei gleichzeitig unverändert hoher oder höherer Beanspruchbarkeit auf Torsionsschub in der Randschicht des Torsionsfederelements aufweist. Dies ist beispielsweise mit Werkstoffen wie Titan oder Faserkunststoffverbünden erreichbar.
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Für die Anordnung eines Stabilisators an einem Fahrwerk, insbesondere an einer Radaufhängung, eines Kraftfahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Stabilisator ist von besonderer Bedeutung, dass das mindestens eine weitere Federelement mit einem radführenden Element des Fahrwerks oder der Radaufhängung gekoppelt ist. Damit lässt sich bei kompakter Bauweise eine hinsichtlich des Kraftflusses günstige Kopplung zwischen Torsionsfederelement und radführendem Element des Fahrwerks oder der Radaufhängung verwirklichen.
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Auch wenn im Folgenden von einer Anbindung an einem Querlenker die Rede ist, ist auch eine Anbindung an einem anderen Lenker, beispielsweise einem Längslenker denkbar. Der Einfachheit halber wird im Folgenden lediglich der Begriff „Querlenker“ verwendet, schließt dieser jedoch auch andere Lenker wie beispielsweise einen Längslenker mit ein.
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Zweckmäßigerweise ist das radführende Element als Radträger oder Querlenker, weiter vorzugsweise als unterer Querlenker ausgebildet. Dies ermöglicht eine günstige Anbindung des Stabilisators, beispielsweise im Hinblick auf den mechanischen Kraftfluss oder auch auf die Schwerpunktlage.
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Vorteilhafterweise erfolgt eine Kopplung des mindestens einen weiteren Federelements am Querlenker zwischen der Mitte des Querlenkers und dem radseitigen Ende des Querlenkers, vorzugsweise zwischen der 0,75-fachen und 0,95-fachen Länge des Querlenkers, insbesondere bei der 0,9-fachen Länge des Querlenkers, ausgehend vom aufbauseitigen Ende des Querlenkers. Ein Stellvorgang des Stabilisators lässt sich so mit einer angemessenen Kraft am Ende des ersten weiteren Federelements, beispielsweise am Schenkel, realisieren. Je näher die Kopplung am radseitigen Ende des Querlenkers ausgebildet ist, desto geringere Kräfte sind für den Stellvorgang des Stabilisators erforderlich.
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Zweckmäßigerweise ist der Stabilisator oder das Gehäuse oder die Gehäuseteile über dritte Federelemente, insbesondere Elastomerelemente, am Fahrzeug angebunden. Dabei können das Gehäuse oder die Gehäuseteile umfangsseitig und radial elastisch mit dem Fahrzeugaufbau verbunden werden. So werden gleichzeitig Schwingungen des Elektromotors und/oder der Getriebestufen, beispielsweise bei Verzahnungseingriffen, gegenüber dem Fahrzeugaufbau mit einfachen Mitteln, geringem Bauraumbedarf und niedrigen Kosten isoliert. Vorzugsweise ist die radiale Federsteifigkeit der dritten Federelemente oder Elastomerelemente niedriger als die umfangsseitige Federsteifigkeit. Die effektive Gesamtfederrate zwischen Elektromotor und Kopplung an der Radaufhängung oder zwischen Elektromotor und im ersten weiteren Federelement, insbesondere dem Schenkel, kann auf diese Weise weiter reduziert werden. Außerdem werden so Schwingungen zwischen dem Stabilisator und dem Fahrzeug isoliert, was die Geräuschentwicklung im Fahrzeuginnenraum positiv beeinflusst.
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Vorteilhafterweise ist eine Tragfeder zur Aufnahme der Fahrzeugaufbaumasse vorgesehen. Hierdurch kann mit einfachen konstruktiven Mitteln die Masse des Fahrzeugaufbaus aufgenommen werden.
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Zweckmäßigerweise ist die Tragfeder parallel zu den Federelementen des Stabilisators geschaltet. Somit kann durch die Tragfeder die statische Aufbaumasse des Fahrzeugs aufgenommen werden, wobei durch die parallele Anordnung der Tragfeder zum Stabilisator zur Abstützung der statischen Aufbaumasse keine elektrische Leistung zugeführt werden muss. Ein weiterer Vorteil der parallelen Anordnung der Tragfeder zu den Federelementen des Stabilisators liegt darin, dass Wartungsarbeiten oder Reparaturen, beispielsweise ein Austausch des Stabilisators, mit geringem Aufwand durchgeführt werden können.
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Vorteilhafterweise ist die Tragfeder gemäß einer alternativen Ausführung in Reihe mit den Federelementen des Stabilisators geschaltet. Auf diese Weise lässt sich einerseits eine kompakte Anordnung von Tragfeder, erstem weiteren Federelement und zweitem weiteren Federelement realisieren. Des Weiteren bietet diese vorteilhafte Anordnung mehr Auslegungsspielraum bei der Abstimmung des Stabilisators.
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Zweckmäßigerweise ist das erste weitere Federelement oder der Schenkel zwischen dem zweiten weiteren Federelement und der Tragfeder angeordnet. Hierdurch ist eine günstige Anordnung des ersten weiteren Federelements oder des Schenkels hinsichtlich des Kraftflusses realisiert.
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Vorteilhafterweise ist ein Dämpfungselement zur Dämpfung der Fahrzeugaufbaumasse vorgesehen. Das Dämpfungselement kann parallel zu den Federelementen des Stabilisators und/oder der Tragfeder angeordnet sein. Aufbaubewegungen relativ zur Fahrzeugaufhängung werden so gedämpft.
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Zweckmäßigerweise sind das Dämpfungselement und die Tragfeder und/oder das zweite weitere Federelement koaxial zueinander angeordnet. Weiter ist denkbar, dass diese in einer koaxialen, verschachtelten Anordnung, beispielsweise als Federbein angeordnet sind. Hierdurch wird lediglich ein geringer Bauraum beansprucht.
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Vorteilhafterweise sind das Dämpfungselement und die Tragfeder und/oder das zweite Federelement gemäß einer alternativen Ausführung separat oder parallel zueinander angeordnet. Eine solche getrennte Anordnung der Elemente bietet Vorteile im Wartungs- und Reparaturfall. Außerdem ist eine separate Anordnung des Dämpfungselements und der Federelemente mit unterschiedlichen Wegübersetzungen, beispielsweise unterschiedlichen Anlenkungspunkten an der Radaufhängung möglich. Dies bietet den Vorteil, dass der Dämpfer große Stellwege bei geringen Dämpfungskräften aufbringen muss, was durch das Prinzip der hydraulisch viskosen Dämpfung gewünscht ist. Gleichzeitig müssen die Federelemente, d.h. die Tragfeder und das zweite weitere Federelement, geringere Stellwege bei höheren Steifigkeiten und Kräften realisieren. Dies kommt deren Auslegung entgegen.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus dazugehöriger Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente beziehen.
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Dabei zeigen jeweils in schematischer Form
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1 eine Darstellung des Stabilisators gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 eine Anordnung eines Stabilisators an einem Fahrwerk gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Seitenansicht;
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3 eine Anordnung eines Stabilisators an einem Fahrwerk gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung mit Blickrichtung in Fahrzeuglängsachse;
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4a eine Anordnung eines Stabilisators an einem Fahrwerk gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in einer Seitenansicht und
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4b die Anordnung eines Stabilisators an einem Fahrwerk gemäß der ersten Ausführungsform entsprechend 2.
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1 zeigt eine schematische Darstellung des Stabilisators gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Der Stabilisator weist gemäß 1 einen Elektromotor 1 mit einer entsprechenden Steuerung ECU auf. Mit dem Elektromotor 1 ist eine erste Getriebestufe 2 verbunden, die über zwei zweite Getriebestufen 3a, 3b mit einem Torsionsfederelement 4 gekoppelt ist. Die erste Getriebestufe 2 ist in der vorliegenden Ausführungsform als Stirnradgetriebe in Schrägverzahnung ausgeführt. Die zwei zweiten Getriebestufen 3a, 3b sind als konzentrische Getriebestufen jeweils in Form eines Planetengetriebes ausgebildet. Das Torsionsfederelement 4 ist mit dem Ausgang der drehmomentabwärts der anderen zweiten Getriebestufe angeordneten zweiten Getriebestufe 3b, d.h. mit dem Ausgang eines der Planetengetriebe verbunden. Am Torsionsfederelement 4 ist ein erstes weiteres Federelement 5 angeordnet, welches dem Torsionsfederelement 4 nachgeschaltet ist. Das erste weitere Federelement 5 ist als Biegefeder ausgebildet. Des Weiteren ist das erste weitere Federelement 5 als Schenkel ausgebildet, der zur Anbindung an einem radführenden Teil eines Fahrzeugs dient. Der Schenkel ist abgewinkelt ausgeführt, in der vorliegenden Ausführungsform rechtwinklig zur Achse des Torsionsfederelements 4. Die Achse des Torsionsfederelements 4 und die Achse des Elektromotors 1 sind gemäß 1 parallel zueinander angeordnet. Das Torsionsfederelement 4 ist als Drehstabfeder ausgebildet.
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Der Elektromotor 1 und mindestens eine der Getriebestufen 2, 3a, 3b sind in einem gemeinsamen – hier nicht dargestellten – Gehäuse angeordnet. Am Gehäuse sind dritte Federelemente 6 zur elastischen Anbindung des Gehäuses am Fahrzeug angeordnet. Die dritten Federelemente 6 sind als Elastomerelemente ausgebildet, die eine umfangsseitig und radial elastische Anbindung des Gehäuses mit dem Fahrzeugaufbau ermöglichen.
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2 zeigt eine Anordnung eines Stabilisators an einem Fahrwerk gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Seitenansicht. Mit dem Bezugszeichen mA ist die Fahrzeugaufbaumasse und mit dem Bezugszeichen mR die Radmasse bezeichnet. Am ersten weiteren Federelement 5, das als Schenkel ausgebildet ist, ist ein zweites weiteres Federelement 7 angeordnet. Das zweite weitere Federelement 7 ist als Schraubendruckfeder ausgeführt und dem ersten weiteren Federelement 5 nachgeschaltet. Das zweite weitere Federelement 7 ist mit einem radführenden Teil, das hier als Querlenker 8 ausgeführt ist, verbunden. Der Querlenker 8 ist über Kopplungen K mit dem Fahrzeugaufbau bzw. der Fahrzeugaufbaumasse mA verbunden. Bei dem Querenker 8 handelt es sich um einen unteren Querlenker eines Fahrwerks eines Kraftfahrzeugs. Durch die Reihenschaltung des ersten weiteren Federelements 5 mit dem zweiten weiteren Federelement 7 lässt sich eine besonders vorteilhaft niedrige Gesamtfederrate zwischen dem Stabilisator und der Radaufhängung oder dem Rad eines Fahrzeugs realisieren.
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3 zeigt eine Anordnung eines Stabilisators an einem Fahrwerk gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung mit Blickrichtung in Fahrzeuglängsachse. Mit „a“ ist die Länge eines Querlenkers 8, und mit „b“ ein Abstand am Querlenker 8 ausgehend vom aufbauseitigen Ende 9 des Querlenkers 8 bezeichnet. Das radseitige Ende 10 des Querlenkers 8 ist mit einem Radträger 11 schwenkbar verbunden. Die Kopplung des zweiten weiteren Federelements 7 am Querlenker 8 erfolgt zwischen der Mitte des Querlenkers 8 und dem radseitigen Ende 10 des Querlenkers 8. In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt die Anbindung in etwa in der Mitte des Querlenkers 8. Hinsichtlich einer angemessenen Stellkraft des Stabilisators am Ende des ersten weiteren Federelements 5 ist ein Verhältnis von b/a > 0,5 von Vorteil. Mit dem Radträger 11 ist des Weiteren ein Federbein FB schwenkbar verbunden, das eine Trag- oder Aufbaufeder 12 nebst einem Dämpfungselement 13 aufweist. Das Federbein FB ist mittels einer Kopplung K mit dem Fahrzeugaufbau oder der Fahrzeugaufbaumasse mA verbunden.
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4a zeigt eine Anordnung eines Stabilisators an einem Fahrwerk gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in einer Seitenansicht. Zur Aufnahme der Fahrzeugaufbaumasse mA ist eine Tragfeder 12 vorgesehen, die als Schraubendruckfeder ausgeführt ist. Des Weiteren ist ein Dämpfungselement 13 zur Dämpfung der Fahrzeugaufbaumasse mA zwischen dem Fahrzeugaufbau und der Radaufhängung oder dem Querlenker 8 angeordnet. Die Tragfeder 12, das erste weitere Federelement 5 und das zweite weitere Federelement 7 sind zueinander in Reihe geschaltet. Diese Anordnung bietet einen hohen Auslegungsspielraum bei der Abstimmung des Fahrwerks und/oder des Stabilisators. Auch wenn das Dämpfungselement 13, welches als Stoß- oder Schwingungsdämpfer ausgeführt ist, in der vorliegenden Figur parallel zu den Federelementen 7 und 12 angeordnet ist, kann dieses ebenso koaxial zu den Federelementen 7 und 12 angeordnet sein. Hierdurch kann eine kompakte Anordnung der Komponenten erreicht werden.
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4b zeigt die Anordnung eines Stabilisators an einem Fahrwerk gemäß der ersten Ausführungsform entsprechend 2. Hierbei sind das erste weitere Federelement 5 und das zweite weitere Federelement 7 parallel zur Tragfeder 12 angeordnet. Diese Anordnung bietet Vorteile im Reparatur- oder Wartungsfall. Zwar ist der Stoßdämpfer in der vorliegenden Figur parallel zur Tragfeder 12 angeordnet, jedoch ist auch eine koaxiale Anordnung dieser beider Komponenten denkbar, was den Vorteil eines geringen Bauraumanspruchs mit sich bringt.
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Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Elektromotor
- 2
- erste Getriebestufe
- 3a
- zweite Getriebestufe
- 3b
- zweite Getriebestufe
- 4
- Torsionsfederelement
- 5
- erstes weiteres Federelement
- 6
- drittes Federelement
- 7
- zweites weiteres Federelement
- 8
- Querlenker
- 9
- aufbauseitiges Ende
- 10
- radseitiges Ende
- 11
- Radträger
- 12
- Tragfeder
- 13
- Dämpfungselement
- a
- Länge Querlenker
- b
- Abstand
- ECU
- Steuerung
- F
- Fahrbahn
- FB
- Federbein
- K
- Kopplung
- mA
- Fahrzeugaufbaumasse
- mR
- Radmasse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009052877 A1 [0003]
