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Die Erfindung betrifft ein aktives Wankstabilisierungssystem für ein Kraftfahrzeug, umfassend zwei Stabilisatorstäbe und einen zwischenliegenden Aktuator, welcher zwei zueinander verschwenkbare Anschlussteile aufweist, wobei die Anschlussteile des Aktuators jeweils mit je einem Ende des jeweils zugeordneten Stabilisatorstabes verbunden sind.
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Wankstabilisierungssysteme kommen bei Kraftfahrzeugen zur Wankregulierung und Reduzierung von Karosserieneigungen bei Kurvenfahrten zur Anwendung. Im einfachsten Fall wird ein Wankstabilisierungssystem hierbei durch einen U-förmigen Stabilisatorstab gebildet, welcher mit einem sogenannten Stabilisatorrücken über Schulterlager seitens des Fahrzeugaufbaus angebunden ist, während ausgehend von dem Stabilisatorrücken Stabilisatorschenkel im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung zeigend zu den Radträgern führen, wo sie über Stabilisatorlenker angebunden sind. Kommt es im Zuge der Fahrt zu Wankbewegungen des Fahrzeugaufbaus, d. h. einer gegensinnigen Einfederbewegung der Räder der jeweiligen Achse, so sorgt der Stabilisator aufgrund einer Torsion des Stabilisatorstabes für die Erzeugung eines Rückstellmoments um die Wankachse, wodurch die Neigung des Fahrzeugaufbaus reduziert wird. Neben solchen, auch als passive Systeme bezeichneten Wankstabilisatoren sind aber auch aktive Wankstabilisierungssysteme bekannt, bei welchen zwei, dann im Wesentlichen L-förmig gestaltete Stabilisatorstäbe über einen zwischenliegenden Aktuator, zumeist in Form eines Schwenkmotors, miteinander gekoppelt sind. Über den Schwenkmotor kann dann ein definiertes Rückstellmoment um die Wankachse hervorgerufen werden, indem die beiden am Schwenkmotor angebundenen Stabilisatorstäbe durch den Schwenkmotor mit einem entsprechenden Torsionsmoment zueinander verdreht werden. In der Folge kann mit Hilfe eines aktiven Wankstabilisierungssystems selbst bei Kurvenfahrt eine horizontale Ausrichtung des Fahrzeugaufbaus erreicht werden.
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Aus der
DE 199 30 444 A1 geht ein aktives Wankstabilisierungssystem für ein Kraftfahrzeug hervor, welches sich aus zwei im Wesentlichen L-förmigen Stabilisatorstäben und einem zwischenliegenden Aktuator in Form eines Schwenkmotors zusammensetzt. Die L-förmigen Stabilisatorstäbe sind dabei im Einzelnen jeweils mit je einem zugehörigen Anschlussteil des Aktuators verbunden, wobei diese Verbindungen dabei als Schweißverbindungen realisiert sein können.
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Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein aktives Wankstabilisierungssystem zu schaffen, welches sich durch eine hohe Lebensdauer und einen geringen Herstellungsaufwand auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ein Kraftfahrzeug, bei welchem ein erfindungsgemäßes, aktives Wankstabilisierungssystem zur Anwendung kommt, geht ferner aus Anspruch 10 hervor.
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Gemäß der Erfindung umfasst ein aktives Wankstabilisierungssystem zwei Stabilisatorstäbe und einen zwischenliegenden Aktuator, welcher zwei zueinander verschwenkbare Anschlussteile aufweist. Dabei sind die Anschlussteile des Aktuators jeweils mit je einem Ende des jeweils zugeordneten Stabilisatorstabes verbunden. Im Sinne der Erfindung sind die Stabilisatorstäbe insbesondere im Wesentlichen L-förmig gestaltet und können hierbei rohrförmig vorliegen oder aber aus einem Vollmaterial bestehen. Eine aktive Wankstabilisierung kann dann dadurch realisiert werden, indem die beiden Anschlussteile des Aktuators gezielt zueinander verschwenkt werden, was in der Folge auch ein relatives Verdrehen der beiden Stabilisatorstäbe zueinander zur Folge hat und im verbauten Zustand des Wankstabilisierungssystems in einem Kraftfahrzeug für die Einleitung eines entsprechenden Moments um die Wankachse des Kraftfahrzeuges sorgt.
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Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass mindestens ein Anschlussteil des Aktuators und zumindest ein Teil des jeweiligen, hieran anknüpfenden Stabilisatorstabes einstückig ausgebildet sind. Mit anderen Worten liegen also mindestens ein Anschlussteil des Aktuators und zumindest ein Teil eines hiermit verbundenen Stabilisatorstabes als ein und dasselbe Bauteil vor.
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Eine derartige Ausgestaltung eines aktiven Wankstabilisierungssystems hat dabei den Vorteil, dass ein geringer Herstellungs- und auch Montageaufwand realisiert werden kann, da beide Komponenten durch ein Teil gebildet werden, was dann insgesamt auch die Anzahl an zu montierenden Bauteilen und Verfahrensschritten reduziert. Zudem führt die fehlende Verbindungsstelle zwischen dem jeweiligen Stabilisatorstab und dem Anschlussteil des Aktuators zu einer Verbesserung der Betriebsfestigkeit, was die Lebensdauer des aktiven Wankstabilisierungssystems damit insgesamt steigert. Des Weiteren lassen sich Toleranzprobleme reduzieren, da im Zuge der Montage weniger Bauteile zueinander ausgerichtet werden müssen und für Toleranzabweichungen sorgen können. Schließlich müssen fehlende Verbindungsstellen nicht extra korrosionsgeschützt werden, was den Herstellungsaufwand weiter reduziert.
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Im Unterschied dazu liegen die Stabilisatorstäbe und die Anschlussteile des Aktuators im Falle der
DE 199 30 444 A1 als separate Bauteile vor, welche dann entweder unmittelbar oder mittelbar über zwischenliegende Komponenten verbunden werden müssen, wobei diese Verbindungen dabei in Form von Schweißverbindungen vorliegen können. Abgesehen davon, dass dies den Montageaufwand erhöht, da die einzelnen Verbindungen hergestellt und die Bauteile auch im Vorfeld zueinander ausgerichtet werden müssen, kann dies zu Toleranzproblemen und auch einer verminderten Lebensdauer des Wankstabilisierungssystems führen, da Verbindungen zwischen den einzelnen Bauteilen Schwachstellen darstellen, insbesondere wenn diese im Bereich von Knicken liegen.
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Der mindestens eine Anschlussteil des Aktuators und der mit diesem einstückig ausgebildete Stabilisatorstab bzw. der Teil des hieran anknüpfenden Stabilisatorstabes sind bevorzugt als Schmiedeteil hergestellt, so dass die einstückige Ausgestaltung fertigungstechnisch problemlos realisierbar ist. Des Weiteren kann hierdurch eine spannungsoptimierte Gestaltung verwirklicht werden.
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Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung ist der Aktuator mittig oder außermittig zwischen den Stabilisatorstäben platziert. Eine der beiden vorgenannten Varianten wird dabei insbesondere im Hinblick auf die herrschenden Bauraumverhältnisse in dem betreffenden Bereich des Kraftfahrzeuges gewählt. Durch eine mittige Anordnung kann eine Aufteilung des Wankstabilisators in einander entsprechende Stabilisatorhälften erfolgen, während insbesondere bei der außermittigen Anordnung eine Unterbringung des aktiven Wankstabilisierungssystems trotz in dem jeweiligen Bereich liegender Komponenten des Kraftfahrzeuges, wie beispielsweise einer Ölwanne, realisierbar ist.
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In Weiterbildung der Erfindung ist der mindestens eine, einstückig mit zumindest einem Teil des jeweiligen Stabilisatorstabes ausgebildete Anschlussteil ein Gehäuseteil des Aktuators. Alternativ dazu handelt es sich bei dem mindestens einen, einstückig mit zumindest einem Teil des jeweiligen Stabilisatorstabes ausgebildeten Anschlussteil um eine Welle des Aktuators. In beiden Fällen kann eine einstückige Ausgestaltung eines der Anschlussteile des Aktuators und zumindest eines Teils des hieran anknüpfenden Stabilisatorstabes realisiert werden, wobei im Falle der Welle eine spanende Fertigbearbeitbarkeit möglich sein sollte. Im Falle eines Gehäuseteils des Aktuators handelt es sich bevorzugt um einen der stirnseitigen Gehäusedeckel, wobei allerdings auch eine einstückige Ausführung mit einem der radial umliegenden Gehäuseteile des Aktuators denkbar ist, insbesondere dann, wenn der Aktuator derart weit außermittig vorgesehen wird, dass er im Bereich des Übergangs eines Stabilisatorrückens in die Stabilisatorschenkel liegt.
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Entsprechend einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung sind die Stabilisatorstäbe an sich jeweils einstückig gestaltet und/oder liegen jeweils als gebaute Stäbe aus mehreren Teilen vor. Hierbei ist es denkbar, beide Stabilisatorstäbe einstückig oder gebaut auszuführen, oder aber einen Stabilisatorstab als einstückigen Stab vorzusehen, während der andere Stabilisatorstab sich aus mehreren Teilen zusammensetzt. Im Falle der einstückigen Ausgestaltung des Teils eines Stabilisatorstabes und dem zugehörigen Anschlussteil des Aktuators kann dann der Gehäuseteil bzw. die Welle des Aktuators axial verlängert sein und an einem Ende mit einem Anschlussprofil versehen sein, auf welchem ein Stabilisatorschenkel des gebauten Stabilisatorstabes mit einem korrespondierenden Profil aufgesetzt ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung tragen der mindestens eine Anschlussteil und der hiermit einstückig ausgebildete Stabilisatorstab oder der hiermit einstückig ausgebildete Teil des Stabilisatorstabes zudem mindestens ein Schulterlager. In Weiterbildung dieser Ausführungsform ist hierzu an der aus dem mindestens einen Anschlussteil und zumindest dem Teil des jeweiligen Stabilisatorstabes gebildeten Einheit je eine Lageraufnahme des mindestens einen Schulterlagers ausgestaltet. Durch die somit ebenfalls einstückige Ausgestaltung der Lageraufnahme kann ein ungewolltes Lockern einer ansonsten üblicherweise aufgepressten oder aufgespritzten Komponente zuverlässig ausgeschlossen werden. Ferner reduziert sich hierdurch ebenfalls der Herstellungsaufwand, da diese Lageraufnahme, bei welcher es sich ansonsten häufig um einen aufgepressten Sechskantring oder eine aufgespritzte Kontur handelt, nicht separat an der gewünschten Stelle platziert werden muss und auch ein entsprechendes Ausrichten der Komponenten zueinander entfällt.
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Es ist eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, dass der Aktuator als Schwenkmotor, insbesondere als hydraulischer Schwenkmotor, gestaltet ist. Im Sinne der Erfindung kommen jedoch auch anderweitige Ausgestaltungen in Betracht, beispielsweise in Form eines elektromechanischen Schwenkmotors.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung sind beide Anschlussteile des Aktuators jeweils einstückig mit zumindest einem Teil des jeweiligen, hieran anknüpfenden Stabilisatorstabes ausgebildet. In diesem Fall sind also beide Stabilisatorstäbe jeweils zum Teil oder vollständig einstückig mit dem je zugehörigen Anschlussteil des Aktuators ausgestaltet, also bevorzugt einerseits mit einer Welle des Aktuators, sowie andererseits mit einem Gehäuseteil desselbigen. Hierdurch kann der Montageaufwand deutlich reduziert, sowie die Betriebsfestigkeit des Wankstabilisierungssystems deutlich gesteigert werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
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1 eine teilweise geschnittene Darstellung eines aktiven Wankstabilisierungssystems entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
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2 eine teilweise geschnittene Darstellung eines aktiven Wankstabilisierungssystems gemäß einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung;
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3 eine Darstellung eines aktiven Wankstabilisierungssystems gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung; und
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4 eine teilweise geschnittene Darstellung eines aktiven Wankstabilisierungssystems entsprechend einer vierten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung.
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Aus 1 geht eine teilweise geschnittene Ansicht eines aktiven Wankstabilisierungssystems 1 entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung hervor, welches sich aus zwei Stabilisatorstäben 2 und 3 und einem zwischenliegenden Aktuator 4 in Form eines hydraulischen Schwenkmotors zusammensetzt. Der Aktuator 4 ist dabei außermittig zwischen den Stabilisatorstäben 2 und 3 vorgesehen und dient der Einleitung einer gezielten Verdrehung der Stabilisatorstäbe 2 und 3 zueinander, um ein entsprechendes Gegenmoment in einen Fahrzeugaufbau eines Kraftfahrzeuges um eine Wankachse desselbigen hervorzurufen und hierbei einer Neigung des Fahrzeugaufbaus um die Wankachse zu reduzieren. Die Stabilisatorstäbe 2 und 3 weisen jeweils einen im Wesentlichen L-förmigen Verlauf auf, wobei allerdings der Stabilisatorstab 3 im Bereich eines Stabilisatorrückens 5 aufgrund der außermittigen Anordnung des Aktuators 4 eine größere Erstreckung aufweist, als der Stabilisatorstab 2.
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Die beiden Stabilisatorstäbe 2 und 3 sind jeweils als gebaute Stabilisatorstäbe aus mehreren Einzelteilen hergestellt, wobei dies im Falle des Stabilisatorstabes 2 ein mit dem Aktuator 4 verbundener Zapfen 6, sowie ein hieran anknüpfender Stabilisatorschenkel 7 ist. Dabei ist als Besonderheit der Zapfen 6 einstückig mit einem Gehäuseteil 8 des Aktuators ausgestaltet, bei welchem es sich um einen Gehäusedeckel des Aktuators 4 handelt und zu dem bei Betätigung des Aktuators 4 eine – vorliegend nicht zu sehende – Welle des Aktuators 4 relativ verschwenkt wird. Auf dem einstückig mit dem Gehäuseteil 8 ausgebildeten Zapfen 6 ist dann der Stabilisatorschenkel 7 aufgesetzt, wobei der Stabilisatorschenkel 7 und der Zapfen 6 dabei bevorzugt miteinander verschweißt sind.
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Am Zapfen 6 ist zudem eine Lageraufnahme 9 ausgestaltet, an welcher eines von zwei Schulterlagern 10 und 11 positioniert ist, über die das Wankstabilisierungssystem 1 im verbauten Zustand seitens eines Fahrzeugaufbaus des jeweiligen Kraftfahrzeuges angebunden ist. Der Zapfen 6 und der Gehäuseteil 8 sind vorliegend als Schmiedeteil ausgeführt, wobei im Bereich der Lageraufnahme 9 dabei direkt eine Kontur für das Schulterlager 10, wie beispielsweise ein Außensechskant ausgestaltet ist.
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Aus 2 geht eine teilweise geschnittene Darstellung eines Wankstabilisierungssystems 12 entsprechend einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung hervor, wobei im Unterschied zu der Variante nach 1 der Aktuator 4 gespiegelt innerhalb des Wankstabilisierungssystems verbaut ist. In der Folge ist dann auch der einstückig mit dem Gehäuseteil 8 ausgebildete Zapfen 6 Teil eines Stabilisatorstabes 13, der aufgrund der außermittigen Anordnung des Aktuators 4 im Bereich eines Stabilisatorrückens 14 eine größere Erstreckung aufweist, als ein Stabilisatorstab 15. Der Zapfen 6 ist im weiteren Verlauf mit dem übrigen Teil des Stabilisatorstabes 13 verbunden, insbesondere verschweißt, und bildet erneut eine Lageraufnahme 16 für eines der beiden Schulterlager 17 und 18 aus, die in diesem Fall beide auf dem Stabilisatorstab 13 angeordnet sind.
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Des Weiteren ist eine Welle 19 des Aktuators 4 über ein Gehäuse 20 des Aktuators 4 verlängert und bildet einen Teil des Stabilisatorstabes 15 aus, an welchem sich dann ein Stabilisatorschenkel 21 anschließt. Insofern ist auch ein Teil des Stabilisatorstabes 15 einstückig mit einer Komponente des Aktuators 4 in Form von dessen Welle 19 ausgestaltet.
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Aus 3 geht eine Ansicht eines Wankstabilisierungssystems 22 entsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung hervor, wobei dieses dabei weitestgehend der Variante nach 1 entspricht. Im Unterschied zu der Ausführung nach 1 ist ein Aktuator 23 dabei allerdings spiegelbildlich verbaut und bildet mit einem Gehäuse 24 zugleich einen Teil eines Stabilisatorstabes 25, indem an einen Gehäuseteil 26 des Gehäuses 24 ein Stabilisatorschenkel 27 des Stabilisatorstabes 25 einstückig anknüpft. Zu diesem Zweck sind der Gehäuseteil 26 des Aktuators 23 und der Stabilisatorschenkel 27 gemeinsam als Schmiedeteil gefertigt. Schulterlager 28 und 29 sind seitens eines Stabilisatorstabes 30 vorgesehen, der endseitig an eine – vorliegend nicht weiter zu sehende – Welle des Aktuators 23 angebunden ist.
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Schließlich geht aus 4 noch eine teilweise geschnittene Darstellung eines Wankstabilisierungssystems 31 entsprechend einer vierten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung hervor, wobei in diesem Fall keine Schulterlager dargestellt sind. Ähnlich zu der Variante nach 2 sind Teile von zwei Stabilisatorstäben 32 und 33 jeweils einstückig mit je einem Anschlussteil eines Aktuators 34 verbunden, indem ein Teil des Stabilisatorstabes 32 einstückig mit einer Welle 35 des Aktuators 34 und ein Teil des Stabilisatorstabes 33 mit einem Gehäuseteil 36 des Aktuators 34 eine Einheit bildet. Allerdings ist der Aktuator 34 in diesem Fall im Vergleich zu der Variante nach 2 in Richtung einer entgegengesetzten Ecke des Wankstabilisierungssystems 31 verlagert.
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Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen kann somit jeweils je ein Herstellungsaufwand bei der Montage eines Wankstabilisierungssystems reduziert, sowie gleichzeitig dessen Lebensdauer aufgrund der Reduzierung von Verbindungsstellen gesteigert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wankstabilisierungssystem
- 2
- Stabilisatorstab
- 3
- Stabilisatorstab
- 4
- Aktuator
- 5
- Stabilisatorrücken
- 6
- Zapfen
- 7
- Stabilisatorschenkel
- 8
- Gehäuseteil
- 9
- Lageraufnahme
- 10
- Schulterlager
- 11
- Schulterlager
- 12
- Wankstabilisierungssystem
- 13
- Stabilisatorstab
- 14
- Stabilisatorrücken
- 15
- Stabilisatorstab
- 16
- Lageraufnahme
- 17
- Schulterlager
- 18
- Schulterlager
- 19
- Welle
- 20
- Gehäuse
- 21
- Stabilisatorschenkel
- 22
- Wankstabilisierungssystem
- 23
- Aktuator
- 24
- Gehäuse
- 25
- Stabilisatorstab
- 26
- Gehäuseteil
- 27
- Stabilisatorschenkel
- 28
- Schulterlager
- 29
- Schulterlager
- 30
- Stabilisatorstab
- 31
- Wankstabilisierungssystem
- 32
- Stabilisatorstab
- 33
- Stabilisatorstab
- 34
- Aktuator
- 35
- Welle
- 36
- Gehäuseteil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19930444 A1 [0003, 0009]
