DE102013211021A1 - Torsion device and chassis influencing device with a torsion device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Torsionsvorrichtung, an die einerseits eine Drehschwinge und andererseits ein Drehstab derart ankoppelbar sind, dass ein an die Torsionsvorrichtung angekoppelter Drehstab relativ zu einer an die Torsionsvorrichtung angekoppelten Drehschwinge gegen die Rückstellkraft wenigstens eines Federelements der Torsionsvorrichtung drehbar ist.The invention relates to a torsion device to which on the one hand a torsion rocker and on the other hand a torsion bar can be coupled in such a way that a torsion bar coupled to the torsion device can be rotated relative to a torsion rocker coupled to the torsion device against the restoring force of at least one spring element of the torsion device.
Description
Die Erfindung betrifft eine Torsionsvorrichtung, insbesondere für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeuges.The invention relates to a torsion device, in particular for a chassis of a motor vehicle.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Drehschwinge und eine aktive Fahrwerkbeeinflussungsanordnung mit einer solchen Torsionsvorrichtung.The invention also relates to a rotary rocker and an active chassis influencing arrangement with such a torsion device.
Aktive Fahrwerksstabilisierungsvorrichtungen, insbesondere zur Verbesserung des Seitneigungs- und Wankverhaltens bei Kurvenfahrten und/oder zum Vermeiden oder Reduzieren von Nickbewegungen beim Anfahren oder Bremsen, sind in unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt.Active chassis stabilization devices, in particular for improving the lateral inclination and roll behavior when cornering and / or for avoiding or reducing pitching movements during startup or braking, are known in various embodiments.
Beispielsweise gibt es Systeme, bei denen zwischen den Hälften eines geteilten Stabilisators ein aktiv geregelter Aktuator angeordnet ist, der je nach Fahrsituation die Hälften des geteilten Stabilisators gegeneinander verdreht, um einer Seitneigung des Fahrzeuges entgegen zu wirken. For example, there are systems in which between the halves of a split stabilizer, an actively controlled actuator is arranged, which, depending on the driving situation, the halves of the split stabilizer rotated against each other to counteract a lateral inclination of the vehicle.
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Ein solches System wird stets individuell für jeden Fahrzeugtyp entwickelt und besteht aus einer komplexen Baugruppe speziell abgestimmter Einzelteile. Die Verwendung von Teilen der Baugruppe für einen anderen Fahrzeugtyp ist in der Praxis zumeist ebenso wenig möglich, wie nachträglich durch Austausch einzelner Komponenten die Federeigenschaften zu ändern. Dies liegt insbesondere daran, dass die Torsionsvorrichtung an schwer zugänglichen Positionen, an denen zudem ohnehin wenig Bauraum zur Verfügung steht, eingebaut wird. Such a system is always developed individually for each vehicle type and consists of a complex assembly of specially coordinated individual parts. The use of parts of the assembly for another type of vehicle is in practice usually just as impossible as subsequently to change the spring characteristics by replacing individual components. This is due in particular to the fact that the torsion device in hard to reach positions, where also anyway little space is available, is installed.
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Außer dem vorgenannten Typ von Stabilisatorsystemen gibt es auch solche Systeme, bei denen jeweils ein aktiver Einzelstabilisator ausschließlich einem Rad zugeordnet ist. Ein solches System hat den Vorteil, dass die Räder einer Achse mit gleichgerichteten Kräften beaufschlagt werden können, um beispielsweise einer Nickbewegung beim Anfahren und/oder Bremsen entgegenwirken zu können. Ein solches System ist beispielsweise aus
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Vorraussetzung dafür zu schaffen, eine aktive Fahrwerkbeeinflussungsanordnung im Hinblick auf eine weitgehende universelle Einsetzbarkeit für verschiedene Fahrzeugtypen und im Hinblick auf die Ermöglichung einer nachträglichen Umrüstung flexibler ausbilden zu können.It is the object of the present invention to provide the precondition for making an active chassis control arrangement more flexible with respect to a wide universal applicability for different types of vehicles and with a view to enabling a subsequent retrofitting more flexible.
Diese Aufgabe wird durch eine Torsionsvorrichtung gelöst, an die einerseits eine Drehschwinge und andererseits ein Drehstab derart ankoppelbar sind, dass ein an die Torsionsvorrichtung angekoppelter Drehstab relativ zu einer an die Torsionsvorrichtung angekoppelten Drehschwinge gegen die Rückstellkraft wenigstens eines Federelements, insbesondere einer Druckfeder, der Torsionsvorrichtung drehbar ist.This object is achieved by a torsion device to which on the one hand a rotary rocker and on the other hand, a torsion bar are coupled such that a coupled to the torsion torsion bar relative to a coupled to the torsion device against the restoring force of at least one spring element, in particular a compression spring, the torsion device rotatable is.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine Torsionsvorrichtung, die insbesondere dazu dienen kann, kleinere hochfrequente Bewegungen, wie beispielsweise Schwenkbewegungen der Drehschwingen durch kleinere Unebenheiten bei schneller Geradeausfahrt, von dem Antrieb zu entkoppeln, für eine aktive Fahrwerkbeeinflussungsanordnung unverzichtbar ist, jedoch in den bekannten Ausgestaltungen der Ausbildung von flexibel und universell einsetzbaren Fahrwerkbeeinflussungsanordnungen entgegen steht.According to the invention, it has been recognized that a torsion device, which can serve in particular to decouple smaller high-frequency movements, such as pivoting movements of the rotary rockers by smaller unevenness during fast straight-ahead driving, is indispensable for an active chassis influencing arrangement, but in the known embodiments of the embodiment is opposed by flexible and universally applicable chassis control arrangements.
Während bei den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen, wie beispielsweise bei der oben zitierten, aus
Ein ganz besonderer Vorteil der Erfindung liegt außerdem in der weitgehenden Bauraumneutralität der Torsionsvorrichtung. Hierbei ist von besonderem Vorteil, dass – wie bereits erwähnt – die Torsionsvorrichtung direkt im Übergang vom Drehstab zur Drehschwinge angeordnet werden kann. A very particular advantage of the invention is also in the extensive space neutrality of the torsion device. It is of particular advantage that - as already mentioned - the torsion device can be arranged directly in the transition from the torsion bar to the swing arm.
Hinsichtlich der Ausgestaltung des Federelements (bzw. der Federelemente, falls mehrere Federelemente vorhanden sind) gibt es keine grundsätzlichen Einschränkungen. With regard to the design of the spring element (or the spring elements, if several spring elements are present), there are no fundamental restrictions.
Das Federelement kann insbesondere als Druckfeder ausgebildet sein. Insbesondere kann das Federelement als Schraubenfeder, beispielsweise aus Federstahl oder einem anderen elastischen Material, ausgebildet sein. Das Federelement kann alternativ auch Zugfeder ausgebildet sein. Es ist beispielsweise auch möglich, dass das Federelement als Tellerfeder ausgebildet ist. Bei einer besonderen Ausführung ist das Federelement als Biegefeder, insbesondere als Schenkelfeder, ausgebildet.The spring element may be formed in particular as a compression spring. In particular, the spring element can be designed as a helical spring, for example made of spring steel or another elastic material. The spring element may alternatively be formed tension spring. It is also possible, for example, that the spring element is designed as a plate spring. In a particular embodiment, the spring element is designed as a bending spring, in particular as a leg spring.
Es ist auch möglich, dass das Federelement zumindest teilweise aus einem Elastomermaterial besteht. Eine solche Ausführung hat den besonderen Vorteil, dass das Federelement zusätzlich zu seiner Federwirkung auch eine Dämpfungseigenschaft aufweisen kann. It is also possible that the spring element at least partially consists of an elastomeric material. Such a design has the particular advantage that the spring element can also have a damping property in addition to its spring effect.
Bei einer Ausführung, die mehrere Federelemente aufweist, sind sämtliche Federelement vom gleichen Typ. Beispielsweise können die Federlemente alle als Schraubendruckfedern ausgebildet sein. Bei einer anderen Ausführung sind Federelemente unterschiedlichen Typs eingebaut. Dies beispielsweise um in unterschiedlichen Drehstellungsbereichen unterschiedliche Dämpfungs- und/oder Federeigenschaften zu erreichen. Der Drehstab ist vorzugsweise als Torsionsfederstab oder Torsionsfederrohr ausgebildet.In one embodiment, which has a plurality of spring elements, all the spring element of the same type. For example, the spring elements can all be designed as helical compression springs. In another embodiment, spring elements of different types are installed. This, for example, to achieve different damping and / or spring properties in different rotational ranges. The torsion bar is preferably designed as a torsion spring rod or Torsionsfederrohr.
Nach einem eigenständigen Erfindungsgedanken kann die Torsionsvorrichtung, auch unabhängig davon, welche Bauteile direkt an die Torsionsvorrichtung angekoppelt werden, als separat vormontierbares oder vormontiertes Baugruppenmodul ausgebildet sein. Eine solche Ausführung hat den ganz besonderen Vorteil, dass die Torsionsvorrichtung universell und insbesondere weitgehend unabhängig von der Ausgestaltung des aktiven Aktuators oder des Aktuatorgetriebes verwendet werden kann. Außerdem ist es möglich, denselben Typ von Torsionsvorrichtung für unterschiedlichste Fahrzeugtypen einzusetzen, wobei lediglich das Federelement bzw. die Federelemente der Torsionsvorrichtung für die zu erwartende Belastung ausgelegt sein muss.According to an independent idea of the invention, the torsion device can also be designed as a separately preassembled or pre-assembled module module, regardless of which components are directly coupled to the torsion device. Such a design has the very special advantage that the torsion device can be used universally and in particular largely independently of the configuration of the active actuator or the Aktuatorgetriebes. In addition, it is possible to use the same type of torsion device for a wide variety of vehicle types, with only the spring element or the spring elements of the torsion device must be designed for the expected load.
Eine Ausbildung der Torsionsvorrichtung als separat vormontierbares oder vormontiertes Baugruppenmodul bietet auch den Vorteil, dass für unterschiedliche Anwendungen unterschiedliche Baugruppenmodule (beispielsweise mit unterschiedlich starken Federelementen, insbesondere Schraubendruckfedern mit unterschiedlichen Federkonstanten) in eine aktive Fahrwerkbeeinflussungsanordnung eingebaut werden können. Auf diese Weise ist es ermöglicht, denselben Typ von aktiver Fahrwerkbeeinflussungsanordnung, der jeweils mit dem passenden Baugruppenmodul versehen ist, in unterschiedliche Fahrzeugtypen einzubauen. Es ist so beispielsweise auch möglich, zum nachträglichen Auflasten eines Fahrzeugs und/oder zum Umrüsten eines Fahrzeugs für einen Anhängerbetrieb das entsprechende Baugruppenmodul nachträglich gegen ein Baugruppenmodul mit stärkeren Federelementen auszutauschen.An embodiment of the torsion device as a separately preassembled or preassembled module module also offers the advantage that different module modules (for example with different strength spring elements, in particular helical compression springs with different spring constants) can be installed in an active chassis influencing arrangement for different applications. In this way, it is possible to incorporate the same type of active chassis control arrangement, each provided with the appropriate module module, in different types of vehicles. It is thus also possible, for example, to subsequently replace the load of a vehicle and / or to retrofit a vehicle for a trailer operation the corresponding module module to replace an assembly module with stronger spring elements.
Durch die modulare Bauweise können insbesondere erhebliche Kosten eingespart werden, weil nicht in aufwändiger Weise unterschiedlich aufgebaute Systeme konzipiert, getestet und zertifiziert werden müssen.In particular, considerable costs can be saved by the modular design, because systems that have not been constructed in a complex manner need to be designed, tested and certified.
Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass die Torsionsvorrichtung als, insbesondere werkzeuglos, austauschbares Baugruppenmodul ausgebildet ist und/oder dass wenigstens ein Teil der Torsionsvorrichtung als, insbesondere werkzeugloses, austauschbares Modul ausgebildet ist. Eine solche Ausbildung hat den Vorteil, dass die Torsionsvorrichtung mit wenig Montageaufwand effizient schnell und einfach angeflanscht werden kann. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein, insbesondere am Ende im Querschnitt sternförmig ausgebildeter, Drehstab zur Ankopplung an die Torsionsvorrichtung lediglich in eine, beispielsweise mit einer Kerbverzahnung versehene, Aufnahme eingesteckt werden muss. Alternatively or additionally, it can also be provided that the torsion device is designed as, in particular tool-free, exchangeable module module and / or that at least a part of the torsion device is designed as, in particular tool-free, replaceable module. Such a design has the advantage that the torsion device can be flanged quickly and easily efficiently with little installation effort. For example, it may be provided that a, in particular at the end of the cross-section star-shaped, torsion bar for coupling to the torsion device only in one, for example, provided with a serration, recording must be inserted.
Bei einer besonderen Ausführung weist die Torsionsvorrichtung mehrere Federelemente, insbesondere Druckfedern, auf. Eine solche Ausführung ist besonders langlebig und kann besonderes präzise auf die zu erwartende Belastung abgestimmt werden. In a particular embodiment, the torsion device has a plurality of spring elements, in particular compression springs. Such a design is particularly durable and can be tuned very precisely to the expected load.
Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass die Torsionsvorrichtung wenigstens ein Federelement mit unterschiedlichen Federbereichen, insbesondere mit unterschiedlichen Federeigenschaften und/oder mit unterschiedlichen Federkennlinien, aufweist. Eine solche Ausführung kann insbesondere zur Ausbildung eines progressiven Federverhaltens dienen. Insbesondere kann bei einer solchen Ausbildung vorgesehen sein, dass die Rückstellkraft mit zunehmender Verdrehung eines angekoppelten Drehstabes relativ zu einer angekoppelten Drehschwinge überproportional zunimmt. Ein solches Federverhalten ermöglicht einerseits ein effizientes Entkoppeln des Aktuators von kleineren Auslenkungen, jedoch gleichzeitig ein weitgehend unmittelbares Einwirken des Aktuators, falls dieses erforderlich ist.In particular, it can also be provided that the torsion device has at least one spring element with different spring regions, in particular with different spring properties and / or with different spring characteristics. Such an embodiment can serve in particular for the formation of a progressive spring behavior. In particular, it may be provided in such a configuration that the restoring force increases disproportionately with increasing rotation of a coupled torsion bar relative to a coupled rotary rocker. On the one hand, such a spring behavior enables an efficient decoupling of the actuator from smaller deflections, but at the same time a largely direct action of the actuator, if this is necessary.
Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass die Torsionsvorrichtung mehrere unterschiedliche, insbesondere unterschiedlich harte, Federelemente aufweist und/oder dass die Torsionsvorrichtung mehrere Federelemente mit unterschiedlichen Federkennlinien aufweist. Insbesondere auch eine solche Ausführung kann, insbesondere wenn die Federelemente bei unterschiedlichen Drehstellungen in Eingriff gelangen, dazu ausgebildet sein, dass die Rückstellkraft mit zunehmender Verdrehung eines angekoppelten Drehstabes relativ zu einer angekoppelten Drehschwinge überproportional zunimmt.Alternatively or additionally, it can also be provided that the torsion device has a plurality of different, in particular differently hard, spring elements and / or that the torsion device has a plurality of spring elements with different spring characteristics. In particular, such an embodiment may, in particular if the spring elements engage at different rotational positions, be designed so that the restoring force increases disproportionately with increasing rotation of a coupled torsion bar relative to a coupled rotary arm.
Bei einer besonderen Ausführung der Torsionsvorrichtung sind wenigstens zwei Federelemente mechanisch parallel geschaltet. Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass wenigstens zwei Federelemente mechanisch in Reihe geschaltet sind.In a particular embodiment of the torsion device at least two spring elements are mechanically connected in parallel. Alternatively or additionally, it can also be provided that at least two spring elements are connected mechanically in series.
Wie bereits erwähnt, kann in besonders vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass wenigstens zwei der mehreren Federelemente derart angeordnet sind, dass sie bei unterschiedlichen Drehstellungen eines angekoppelten Drehstabes relativ zu einer angekoppelten Drehschwinge in Wirkeingriff gelangen. Eine solche Ausbildung erlaubt insbesondere die Ausbildung eines progressiven Federverhaltens. As already mentioned, it can be provided in a particularly advantageous manner that at least two of the plurality of spring elements are arranged such that they come into operative engagement with different rotational positions of a coupled torsion bar relative to a coupled rotary rocker. Such a design allows in particular the formation of a progressive spring behavior.
Bei einer besonderen Ausführung ist vorgesehen, dass wenigstens zwei der mehreren Federelemente derart angeordnet sind, dass sie bei unterschiedlichen Drehstellungen eines angekoppelten Drehstabes relativ zu einer angekoppelten Drehschwinge, insbesondere mittels jeweils eines Anschlags, mechanisch kurzgeschlossen werden und/oder dass wenigstens zwei der mehreren Federelemente unterschiedliche maximale Federwege aufweisen. Auch eine solche Ausbildung ist besonders dazu geeignet, ein progressives Federverhalten zu bewirken.In a particular embodiment, it is provided that at least two of the plurality of spring elements are arranged such that they are mechanically shorted at different rotational positions of a coupled torsion bar relative to a coupled torsion rocker, in particular by means of one stop, and / or that at least two of the plurality Spring elements have different maximum spring travel. Such a design is particularly suitable for effecting a progressive spring behavior.
Bei einer vorteilhaften Ausführung weist die Torsionsvorrichtung einen ersten Arbeitsbereich und einen zweiten Arbeitsbereich auf, wobei im ersten Arbeitsbereich für eine bestimmte Auslenkung und/oder Torsion eine niedrigere Kraft bzw. ein niedrigeres Drehmoment aufzubringen ist, als im zweiten Arbeitsbereich.In an advantageous embodiment, the torsion device has a first working area and a second working area, wherein a lower force or a lower torque is to be applied in the first working area for a specific deflection and / or torsion than in the second working area.
Vorzugsweise ist die Drehbeweglichkeit des Drehstabes relativ zur Drehschwinge auf den für eine Komfortentkopplung, beispielsweise für schnelle Geradeausfahrt, begrenzt. Bei einer besonderen Ausführung ist vorgesehen, dass bei einer vorbestimmten oder voreinstellbaren Drehstellung eines angekoppelten Drehstabes relativ zu einer angekoppelten Drehschwinge das Federelement kurzgeschlossen ist, vorzugsweise sämtliche Federelemente mechanisch kurzgeschlossen sind. Hierzu kann beispielsweise ein dem Drehstab zugeordneter Anschlag und ein der Drehschwinge zugeordneter Gegenanschlag vorgesehen sein, die in Eingriff gelangen, wenn eine bestimmte Drehstellung des Drehstabes relativ zur Drehschwinge, die die Grenze des Drehbeweglichkeitsbereichs darstellt, erreicht wird.Preferably, the rotational mobility of the torsion bar relative to the rotary rocker is limited to that for a comfort decoupling, for example, for fast straight ahead. In a particular embodiment, it is provided that at a predetermined or presettable rotational position of a coupled torsion bar relative to a coupled torsion rocker, the spring element is short-circuited, preferably all the spring elements are mechanically short-circuited. For this purpose, for example, a rotation of the associated rod stop and the rotary rocker associated counter-stop can be provided, which engage when a certain rotational position of the torsion bar is achieved relative to the swing arm, which is the limit of the Drehbeweglichkeitsbereichs.
Bei einer besonderen Ausführung ist vorgesehen, dass das Federverhalten der Torsionsvorrichtung bezüglich einer Ausgangsdrehstellung eines angekoppelten Drehstabes für entgegengesetzte Drehrichtungen symmetrisch ist. Es ist für bestimmte Anwendungen jedoch auch möglich, das Federverhalten der Torsionsvorrichtung bezüglich einer Ausgangsdrehstellung eines angekoppelten Drehstabes für entgegengesetzte Drehrichtungen unsymmetrisch auszubilden; beispielsweise wenn für ein Einfedern eines Rades eine andere Federcharakteristik gewünscht ist, als bei einem Ausfedern.In a particular embodiment, it is provided that the spring behavior of the torsion device is symmetrical with respect to an output rotational position of a coupled torsion bar for opposite directions of rotation. However, it is also possible for certain applications to form the spring behavior of the torsion device with respect to an output rotational position of a coupled torsion bar for opposite directions of rotation unsymmetrical; For example, if a different spring characteristic is desired for a compression of a wheel, as in a rebound.
Bei einer besonders robust ausbildbaren Ausführungsform ist das Federelement in einer Federelementaufnahme angeordnet, die aus zwei Ausnehmungen zweier gegeneinander verdrehbarer Bauteile gebildet ist. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die zwei gegeneinander verdrehbaren Bauteile so ausgebildet und angeordnet sind, dass sich eine freie, insbesondere tangentiale, Länge der Federelementaufnahme verkleinert, wenn die Bauteile gegeneinander verdreht werden.In a particularly robust embodiment, the spring element is arranged in a spring element receptacle, which is formed from two recesses of two mutually rotatable components. It can be provided in particular that the two mutually rotatable components are designed and arranged so that a free, in particular tangential, length of the spring element receptacle decreases when the components are rotated against each other.
Für den Fall, dass die Torsionsvorrichtung mehrere Federelemente aufweist, kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass jeweils wenigstens eines der Federelemente in jeweils einer von mehreren Federelementaufnahmen angeordnet ist, die jeweils aus zwei Ausnehmungen zweier gegeneinander verdrehbarer Bauteile gebildet sind. Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass die Federelementaufnahmen so ausgebildet und angeordnet sind, dass sich jeweils eine freie, insbesondere tangentiale, Länge der Federelementaufnahmen verkleinert, wenn die Bauteile gegeneinander verdreht werden. In the event that the torsion device comprises a plurality of spring elements, it may be advantageously provided that in each case at least one of the spring elements is arranged in each one of a plurality of spring element receptacles, which are each formed from two recesses of two mutually rotatable components. In particular, it can be provided here that the spring element receptacles are designed and arranged such that in each case a free, in particular tangential, length of the spring element receptacles decreases when the components are rotated relative to one another.
Insbesondere kann bei einer solchen Ausführung auch vorgesehen sein, dass die Federelementaufnahmen unterschiedlich groß ausgebildet sind. Beispielsweise kann eine Federelementaufnahme derart ausgebildet sein, dass das darin aufgenommene Federelement in der unbelasteten Ausgangsdrehstellung beidseitig im Anschlag ist, während eine andere Federelementaufnahme in Tangentialrichtung länger ausgebildet ist, so dass das Federelement dieser Federelementaufnahme ausgehend von der Ausgangsdrehstellung bei einer Verdrehung nicht sofort in Eingriff gelangt. Auf diese Weise kann beispielsweise insgesamt eine progressive Federkennline für die Torsionsvorrichtung erreicht werden. In particular, it can also be provided in such an embodiment that the spring element receptacles are designed to be of different sizes. For example, a spring element receptacle may be configured such that the spring element accommodated therein is in abutment on both sides in the unloaded output rotational position while another spring element receptacle is formed longer in the tangential direction, so that the spring element of this spring element receptacle does not immediately engage in rotation from a starting rotational position , In this way, for example, a total of a progressive spring characteristic for the torsion device can be achieved.
Es ist beispielsweise auch möglich, eine oder mehrere der Federelementaufnahmen in Tangentialrichtung derart auszubilden, dass das Federelement dieser Federelementaufnahme in der (unbelasteten) Ausgangsdrehstellung lediglich einseitig anliegt. Bei einer solchen Ausführung wird das Federelement bei Verdrehung in einer Drehrichtung sofort zusammengedrückt, während es – ausgehend von der Ausgangsdrehstellung – in der anderen Drehrichtung nicht sofort belastet wird. Das Federverhalten einer solchen Torsionsvorrichtung ist bezüglich einer Ausgangsdrehstellung eines angekoppelten Drehstabes für entgegengesetzte Drehrichtungen unsymmetrisch, was für besondere Anwendungsfälle von Vorteil sein kann. Eine solche Ausführung kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass eine der Ausnehmungen, die jeweils eine Federelementaufnahme bilden, tangential länger ausgebildet ist, als die andere.It is also possible, for example, to design one or more of the spring element receptacles in the tangential direction in such a way that the spring element of this spring element receptacle rests only on one side in the (unloaded) output rotational position. In such an embodiment, the spring element is compressed immediately upon rotation in one direction, while it is - not immediately charged in the other direction - starting from the initial rotational position. The spring behavior of such a torsion device is asymmetrical with respect to an output rotational position of a coupled torsion bar for opposite directions of rotation, which may be advantageous for particular applications. Such an embodiment can for example be realized in that one of the recesses, which each form a spring element receiving, is formed tangentially longer than the other.
Bei einer Ausführungsform, die besonders kompakt ausgebildet sein kann ist eines der zwei gegeneinander verdrehbaren Bauteile direkt oder indirekt drehfest mit dem angekoppelten Drehstab und/oder eine Aufnahme zur Ankopplung eines Drehstabes verbunden, während das andere der zwei gegeneinander verdrehbaren Bauteile direkt oder indirekt drehfest mit der angekoppelten Drehschwinge und/oder drehfest mit einem Ankopplungselement zur Ankopplung an die Drehschwinge verbunden ist. In one embodiment, which may be formed particularly compact is one of the two mutually rotatable components directly or indirectly non-rotatably connected to the coupled torsion bar and / or a receptacle for coupling a torsion bar, while the other of the two mutually rotatable components directly or indirectly against rotation with the coupled rotary rocker and / or rotatably connected to a coupling element for coupling to the rotary rocker.
Die Torsionsvorrichtung kann beispielsweise in einer zur Drehachse eines angekoppelten Drehstabes senkechten Querschnittsebene symmetrisch ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Außenkontur in der genannten Querschnittsebene kreisförmig ausgebildet sein.The torsion device can be formed symmetrically, for example, in a cross-sectional plane which is perpendicular to the axis of rotation of a coupled torsion bar. For example, the outer contour may be circular in said cross-sectional plane.
Zur individuellen Anpassung an den zur Verfügung stehenden Bauraum kann die Torsionsvorrichtung, insbesondere die Außenkontur der Torsionsvorrichtung, in einer zur Drehachse eines angekoppelten Drehstabes senkechten Querschnittsebene unsymmetrisch ausgebildet sein. Insbesondere kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Außenkontur der Torsionsvorrichtung in einer zur Drehachse eines angekoppelten Drehstabes senkechten Querschnittsebene die Form eines Kreisabschnitts oder eines Kreisausschnitts aufweist. Bei einer besonderen Ausführung ist die Torsionsvorrichtung, insbesondere bezüglich der Drehachse eines angekoppelten Drehstabes, rotationsunsymmetrisch ausgebildet. For individual adaptation to the available installation space, the torsion device, in particular the outer contour of the torsion device, may be asymmetrical in a cross-sectional plane which is perpendicular to the axis of rotation of a coupled torsion bar. In particular, it can be provided, for example, that the outer contour of the torsion device has the shape of a circular section or a circular section in a cross-sectional plane which is perpendicular to the axis of rotation of a coupled torsion bar. In a particular embodiment, the torsion device, in particular with respect to the axis of rotation of a coupled torsion bar, rotationally asymmetrical.
Die vorgenannten Ausführungen haben den Vorteil, dass Bauraum für andere Bauteile eines Fahrzeuges und/oder eine aktive Fahrwerkbeeinflussungsanordnung frei bleiben kann.The aforementioned embodiments have the advantage that space for other components of a vehicle and / or an active chassis influencing arrangement can remain free.
Wie bereits erwähnt kann die Torsionsvorrichtung vorteilhaft eine Aufnahme zur Ankopplung eines Drehstabes eines aktiven Stellers für ein Fahrwerk aufweisen. Die Aufnahme kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass ein solcher Drehstab drehfest in die Aufnahme eingesteckt bzw. die Torsionsvorrichtung auf das Ende eines solchen Drehstabes aufgesteckt werden kann. Insbesondere kann hierzu das einzusteckende Ende des Drehstabes eine unrunde Form, insbesondere eine Verzahnung, aufweisen, die mit einer komplementären Gegenform der Aufnahme zusammen die drehfeste Anbindung gewährleistet.As already mentioned, the torsion device can advantageously have a receptacle for coupling a torsion bar of an active actuator for a chassis. The receptacle can for example be designed such that such a torsion bar rotatably inserted into the receptacle or the torsion device can be plugged onto the end of such a torsion bar. In particular, for this purpose, the einzusteckende end of the torsion bar a non-circular shape, in particular a toothing, which together with a complementary counter-shape of the recording ensures the rotationally fixed connection.
Bei einer besonderen Ausführung weist die Torsionsvorrichtung ein eigenes Gehäuse auf. Insbesondere kann die Torsionsvorrichtung ein Gehäuse aufweisen, wobei in das Gehäuse ein Drehlager für einen anzukoppelnden Drehstab eingesetzt ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Torsionsvorrichtung in einer Aufnahme einer angekoppelten Drehschwinge angeordnet ist. Bei einer solchen Ausführung kann die Drehschwinge oder wenigstens ein Teil der Drehschwinge als Gehäuse, insbesondere auch mit einem Drehlager für einen anzukoppelnden Drehstab, dienen. In a particular embodiment, the torsion device has its own housing. In particular, the torsion device may comprise a housing, wherein in the housing a rotary bearing for a torque rod to be coupled is used. It can also be provided that the torsion device is arranged in a receptacle of a coupled rotary rocker. In such an embodiment, the rotary rocker or at least a portion of the rotary rocker can serve as a housing, in particular also with a rotary bearing for a torsion bar to be coupled.
Analog kann die Torsionsvorrichtung eine Aufnahme zur Ankopplung einer Drehschwinge für ein Fahrwerk aufweisen. Analogously, the torsion device can have a receptacle for coupling a rotary rocker for a chassis.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Torsionsvorrichtung dazu ausgebildet ist, in einer Aufnahme einer angekoppelten Drehschwinge angeordnet zu werden. Bei einer solchen Ausführung kann die gesamte Drehschwinge zusammen mit der darin aufgenommenen Torsionsvorrichtung auf einen Drehstab aufgesteckt werden. Eine solche Ausführungsform hat den Vorteil, dass die besonderes leicht montiert und wieder demontiert werden kann.It can also be provided that the torsion device is designed to be arranged in a receptacle of a coupled rotary rocker. In such an embodiment, the entire torsion rocker can be plugged together with the torsion device received therein on a torsion bar. Such an embodiment has the advantage that the particular can be easily assembled and disassembled.
Darüber hinaus besteht insbesondere bei einer solchen Ausführung die Möglichkeit, die Torsionsvorrichtung einfach und effizient gegen eine andere, hinsichtlich der äußeren Ankopplungsmöglichkeiten gleiche, jedoch beispielsweise mit anderen Federeigenschaften versehene Torsionsvorrichtung, auszutauschen. Dies kann beispielsweise erfolgen, wenn ein Fahrzeug für einen Anhängerbetrieb umgerüstet werden soll oder wenn aus anderen Gründen eine Auflastung erfolgen soll.In addition, especially in such an embodiment, it is possible to exchange the torsion device simply and efficiently against another torsion device which is the same in terms of the external coupling possibilities but provided, for example, with other spring properties. This can be done, for example, if a vehicle is to be converted for trailer operation or if for other reasons, an increase is to take place.
Eine Drehschwinge mit einer in der beschriebenen Weise angekoppelten Torsionsvorrichtung, die wenigstens teilweise in einer Aufnahme der Drehschwinge angeordnet ist, kann vorteilhaft als eigenständige Baugruppe hergestellt und, beispielsweise auch als Nach- oder Umrüstbaugruppe, montiert werden.A torsion rocker with a torsion device coupled in the described manner, which is arranged at least partially in a receptacle of the rotary rocker, can advantageously be produced as an independent subassembly and, for example, also be mounted as a retrofit or retrofit subassembly.
Besonders vorteilhaft ist eine aktive Fahrwerkbeeinflussungsanordnung mit einem von einem Aktuator angetriebenen Drehstab und mit einer Drehschwinge, wobei der Drehstab und die Drehschwinge mittels einer erfindungsgemäßen Torsionsvorrichtung mechanisch miteinander verkoppelt sind.Particularly advantageous is an active chassis influencing arrangement with a driven by an actuator torsion bar and a rotary rocker, wherein the torsion bar and the rotary rocker are mechanically coupled together by means of a torsion device according to the invention.
Eine solche aktive Fahrwerkbeeinflussungsanordnung kann beispielsweise als Nickstabilisator und/oder als Wankstabilisator und/oder als Höhenänderungsvorrichtung ausgebildet sein. Die Drehschwinge kann vorteilhaft auch derart angeordnet sein, dass der Höhenstand eines der Drehschwinge zugeordneten Rades relativ zu einer Fahrzeugkarosserie durch Verschwenken der Drehschwinge einstellbar ist.Such an active chassis influencing arrangement can be designed, for example, as a pitch stabilizer and / or as a roll stabilizer and / or as a height change device. The rotary rocker can advantageously also be arranged such that the ride height of a wheel associated with the rotary rocker can be adjusted relative to a vehicle body by pivoting the rocker arm.
Beispielsweise kann die aktive Fahrwerkbeeinflussungsanordnung eine radselektive Fahrwerkbeeinflussungsanordnung sein, wobei insbesondere vorgesehen sein kann, dass jedem Aktuator und jeder Drehschwinge jeweils ein einziges Rad eines Fahrzeuges zugeordnet ist. By way of example, the active chassis influencing arrangement can be a wheel-selective chassis influencing arrangement, wherein it can be provided, in particular, that a single wheel of a vehicle is assigned to each actuator and each rotary rocker.
Die aktive Fahrwerkbeeinflussungsanordnung kann jedoch auch einen zwischen zwei Stabilisatorhälften, die jeweils einen Drehstab und eine Drehschwinge aufweisen und die jeweils einem Rad eines Fahrzeuges zugeordnet sind, angeordneten Aktuator aufweisen. However, the active suspension control arrangement may also comprise an actuator arranged between two stabilizer halves, each having a torsion bar and a swing arm, each associated with a wheel of a vehicle.
Bei einer besonderen Ausführung der aktiven Fahrwerkbeeinflussungsanordnung ist der Aktuator elektrisch angetrieben. In a particular embodiment of the active suspension control arrangement, the actuator is electrically driven.
Bei einer vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass dem Aktuator ein Getriebe, insbesondere ein Spannungswellengetriebe, nachgeschaltet ist und/oder dass der Aktuator ein Getriebe, insbesondere ein Spannungswellengetriebe, beinhaltet.In an advantageous embodiment, it is provided that the actuator is a transmission, in particular a voltage wave transmission, connected downstream and / or that the actuator includes a transmission, in particular a voltage wave transmission.
Von besonderem Vorteil insbesondere auch hinsichtlich einer vereinfachten Wartung ist ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Torsionsvorrichtung und/oder mit einer erfindungsgemäßen, aktiven Fahrwerkbeeinflussungsanordnung.Of particular advantage in particular also with regard to simplified maintenance is a vehicle with a torsion device according to the invention and / or with an active chassis influencing arrangement according to the invention.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend beschrieben, wobei gleiche oder gleich wirkende Elemente zumeist mit denselben Bezugszeichen versehen sind. In the drawing, the subject invention is shown schematically and will be described with reference to the figures below, wherein the same or equivalent elements are usually provided with the same reference numerals.
Dabei zeigen:Showing:
Die Torsionsvorrichtung
Die Torsionsvorrichtung
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind sämtliche Federelementaufnahmen
Es ist beispielsweise auch möglich, jedoch hier nicht dargestellt, eine oder mehrere der Federelementaufnahmen
Die in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Drehschwinge A torsional rocker
- 22
- Aufnahme admission
- 33
- Torsionsvorrichtung torsion
- 44
- Bauteil component
- 55
- Bauteil component
- 66
- Hebelarm lever arm
- 77
- Aufnahme admission
- 88th
- Federelement spring element
- 99
- Federelementaufnahme Spring element receptacle
- 1010
- Drehachse axis of rotation
- 1111
- Drehstab torsion bar
- 1212
- Drehlager für Drehschwinge Swivel bearing for swingarm
- 1313
- Außenverzahnung external teeth
- 1414
- Innenverzahnung internal gearing
- 1515
- Freihaltung control systems
- 1616
- Drehlager pivot bearing
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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