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Die Erfindung betrifft ein aktives Fahrwerksystem für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Verstelleinrichtung mit einem Aktuator, welcher über mindestens ein zwischenliegendes Getriebe mit einer Koppelstange der Stelleinrichtung in Verbindung steht, wobei die Koppelstange einer Anbindung an ein radführendes Bauteil für ein Fahrzeugrad einer Achse dient.
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Als Fahrwerksysteme sind im Bereich der Kraftfahrzeugtechnik unter anderem Systeme zur Wankregulierung und Reduzierung von Karosserieneigungen bei Kurvenfahrten bekannt. Im einfachsten Fall wird ein derartiges Wankstabilisierungssystem dabei durch einen U-förmig verlaufenden Stabilisator gebildet, welcher im Bereich der jeweiligen Achse üblicherweise mit einem sogenannten Stabilisatorrücken über Schulterlager seitens des Fahrzeugaufbaus angebunden ist, während ausgehend von dem Stabilisatorrücken Stabilisatorschenkel zu den radführenden Bauteilen der Achse führen, wo dann häufig eine Anbindung über Stabilisatorlenker vorgenommen ist. Kommt es im Zuge der Fahrt zu Wankbewegungen des Fahrzeugaufbaus, d. h. einer gegensinnigen Einfederbewegung der Räder der 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 denen zumeist zwei, dann im Wesentlichen L-förmig gestaltete Stabilisatorstäbe über einen zwischenliegenden Aktuator miteinander gekoppelt sind und über diesen Aktuator zur Einleitung eines definierten Rückstellmoments um die Wankachse relativ zueinander verdreht werden können. Darüber hinaus kommen als aktive Fahrwerksysteme aber auch Einrichtungen zur Anwendung, über welche sich eine Kinematik des einzelnen Fahrzeugrades gezielt verstellen lässt. Bei derartigen aktiven Fahrwerksystemen können neben Wankbewegungen zumeist auch Nickbewegungen des jeweiligen Kraftfahrzeuges reguliert, sowie Niveauregulierungen realisiert werden.
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Aus der
DE 10 2012 218 396 A1 geht ein aktives Fahrwerksystem hervor, bei welchem eine Kinematik eines Fahrzeugrades über einen elektromechanischen Aktuator mittels einer Koppelstange und zwischenliegender Getriebe verstellt werden kann. Dabei ist der Aktuator an einem Fahrzeugaufbau elastisch aufgehängt und achsversetzt zu der Koppelstange platziert, wobei die Anbindung an die Koppelstange über eine Stirnradstufe, sowie zwei hintereinanderliegende Planetenstufen verwirklicht ist. Mit Hilfe der zwischenliegenden Getriebe wird dann eine Antriebsbewegung des Aktuators übersetzt auf die Koppelstange übertragen, welche dann eine entsprechende Übertragung auf ein radführendes Bauteil des Fahrzeugrades vornimmt.
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Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein aktives Fahrwerksystem zu schaffen, bei welchem die Beanspruchung eines Aktuators im Rahmen von Stelltätigkeiten reduziert ist, gleichzeitig aber die Kinematik eines oder mehrerer Räder einer Achse auf zuverlässige Art und Weise beeinflusst werden kann.
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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.
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Gemäß der Erfindung weist ein aktives Fahrwerksystem eine Verstelleinrichtung mit einem Aktuator auf, welcher über mindestens ein zwischenliegendes Getriebe mit einer Koppelstange der Stelleinrichtung in Verbindung steht. Dabei dient die Koppelstange einer Anbindung an ein radführendes Bauteil für ein Fahrzeugrad einer Achse. Erfindungsgemäß ist der Aktuator dabei insbesondere als Drehsteller und hierbei weiter bevorzugt als elektromechanischer Drehsteller ausgestaltet, welcher im Bereich des zu beeinflussenden Fahrzeugrades im Kraftfahrzeug angeordnet ist. Der Drehsteller stützt sich dabei insbesondere fest an einem Fahrzeugaufbau ab, wobei alternativ dazu für die Abstützung des Drehstellers aber auch eine elastische Lagerung vorgesehen sein kann, die sowohl radiale elastische Verformungen, sowie rotatorische elastische Verformungen zulässt.
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Im Rahmen der Erfindung ist die Koppelstange bevorzugt an sich als L-förmiges Bauteil ausgebildet oder Teil eines derartigen, L-förmigen Bauteils, welches sich aus mehreren, in Reihe geschalteten Federelementen zusammensetzt und für eine Übertragung einer Stellbewegung auf das radführende Bauteil vorgesehen ist. Bei dem radführenden Bauteil kann es sich dabei insbesondere um einen Querlenker oder auch einen Radträger für das Fahrzeugrad handeln.
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Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass zwischen Aktuator und Koppelstange als Getriebe ein Summiergetriebe vorgesehen ist, welches die Koppelstange, den Aktuator und zumindest eine elastische Anbindung miteinander koppelt. Dabei kann über das Summiergetriebe ein Antriebsmoment des Aktuators und ein über die zumindest eine elastische Anbindung eingeleitetes Moment aufsummiert zur Koppelstange übertragen werden. Mit anderen Worten umfasst die Verstelleinrichtung des aktiven Fahrwerksystems also als Getriebe ein Summiergetriebe, welches den Aktuator, die Koppelstange und mindestens eine elastische Anbindung miteinander in Verbindung setzt. Über das Summiergetriebe können dann ein Antriebsmoment des Aktuators und ein über die zumindest eine elastische Anbindung eingebrachtes Moment zusammengeführt und auf die Koppelstange übertragen werden.
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Eine derartige Ausgestaltung eines aktiven Fahrwerksystems hat den Vorteil, dass mit Hilfe des Summiergetriebes ein an der Koppelstange darzustellendes Moment aus einem über den Aktuator dargestelltes Antriebsmoment und einem über die zumindest eine elastische Anbindung dargestellten Moment zusammengesetzt werden kann. Dementsprechend ist bei entsprechendem Moment seitens der zumindest einen elastischen Anbindung nur noch ein Teil über den Aktuator einzuspeisen, wodurch dieser entsprechend entlastet wird. Zudem wird auch im unbetätigten Zustand des Aktuators bei Einleitung eines Moments über die zumindest eine elastische Anbindung ein Moment auf die Koppelstange übertragen, so dass eine passive Rückfallebene gebildet wird, durch welche auch bei Ausfall des Aktuators eine Verstellung bewirkt wird. Allerdings sollte dabei im Bereich des Aktuators in dessen unbetätigten Zustand oder bei dessen Ausfall eine entsprechende Selbsthemmung vorliegen, da ansonsten über das Summiergetriebe ein Drehmoment in diese Richtung übertragen wird. Schließlich kann die durch das Summiergetriebe, den Aktuator, die Koppelstange und die zumindest eine elastische Anbindung gebildete Verstelleinrichtung auf kompakte Art und Weise im Bereich des jeweiligen Fahrzeugrades platziert werden.
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Bei der
DE 10 2012 218 396 A1 ist hingegen über die elastische Abstützung des elektromechanischen Aktuators und über die Koppelstange eine Reihenschaltung realisiert, welche aber teils hochfrequente Winkelbewegungen des Aktuators bei Stellbewegungen zur Folge hat, so dass eine Haltbarkeit und Stromversorgung des Systems erschwert ist. Eine Rückfallebene auf ein passives System im unbestromten Zustand des Aktuators kann hierbei zudem nicht verwirklicht werden.
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Bevorzugt kann eine Verbindung des Summiergetriebes mit dem Aktuator, der Koppelstange und der zumindest einen elastischen Anbindung jeweils entweder unmittelbar oder mittelbar realisiert sein, wobei Letzteres dann beispielsweise über einen entsprechenden Hebelarm oder auch eine zwischenliegende Übersetzungsstufe gelöst sein kann.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die zumindest eine elastische Anbindung durch ein drehelastisches Koppelelement gebildet, welches zudem mit einem Summiergetriebe einer weiteren Verstelleinrichtung für ein anderes Fahrzeugrad der Achse verbunden ist. Mit Hilfe des drehelastischen Koppelelements wird also eine drehelastische Verbindung zwischen den Summiergetrieben hergestellt, so dass auch in einem unbestromten Zustand der Aktuatoren der beiden Verstelleinrichtungen Reaktionsmomente ähnlich zu einem passiven Wankstabilisierungssystem zwischen den Fahrzeugrädern übertragen werden, da diese über die Koppelstangen, die Summiergetriebe und das zwischenliegende drehelastische Koppelelement miteinander gekoppelt sind. Eine Ansteuerung eines oder beider Aktuatoren der Verstelleinrichtungen hat dann einen Betrieb ähnlich einem aktiven Wankstabilisierungssystem zur Folge. Im Rahmen dieser Ausführungsform ist das Fahrwerksystem dabei insbesondere symmetrisch ausgestaltet, indem die Verstelleinrichtungen spiegelbildlich zueinander aufgebaut sind und über das zwischenliegende Koppelelement miteinander in Verbindung stehen. Alternativ dazu kann aber auch ein unsymmetrischer Aufbau gewählt sein, bei welchem dann eine abweichende Gestaltung der Verstelleinrichtungen gewählt ist.
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In Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform knüpft an dem Summiergetriebe zudem eine weitere elastische Anbindung an, die der Herstellung einer Verbindung zu einem Fahrzeugaufbau dient. In der Folge wird eine weitere elastische Anbindung parallelgeschaltet, so dass je nach Koppelung Kräfte kompensiert werden können. Zudem kann hierdurch die Ausgestaltung eines passiven Systems als Rückfallebene weiter beeinflusst werden.
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Entsprechend einer hierzu alternativen Ausgestaltungsmöglichkeit ist die zumindest eine elastische Anbindung durch ein drehelastisches Koppelelement gebildet, welches der Anbindung an einen Fahrzeugaufbau dient. In diesem Fall bildet die Verstelleinrichtung also ein System für das einzelne Fahrzeugrad aus, wobei über die drehelastische Anbindung eine Abstützung gegenüber dem Fahrzeugaufbau vorgenommen wird. Auch hierbei kann ein entsprechendes passives System ausgestaltet werden, welches als Rückfallebene im unbetätigten Zustand oder Ausfall des Aktuators dient. Besonders bevorzugt ist dann hinsichtlich eines anderen Fahrzeugrades der Achse eine spiegelbildlich ausgestaltete Verstelleinrichtung vorgesehen, so dass bei der Achse ein symmetrischer Aufbau mit den einzelnen Fahrzeugrädern zugeordneten Verstelleinrichtungen realisiert wird. Es ist aber auch denkbar, dass die Verstelleinrichtungen der Fahrzeugräder der Achse voneinander abweichend ausgeführt sind und dementsprechend ein unsymmetrischer Aufbau vorliegt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Summiergetriebe in Planetenbauweise ausgeführt, wobei von Komponenten Planetensteg, Hohlrad und Sonnenrad eine erste Komponente mit dem Aktuator, eine zweite Komponente mit der Koppelstange und eine dritte Komponente mit der zumindest einen elastischen Anbindung gekoppelt ist. Mit Hilfe eines Planetengetriebes kann ein Summiergetriebe auf kompakte Art und Weise realisiert werden. In Weiterbildung dieser Ausführungsform trägt der Planetensteg dann zwei unterschiedliche Sätze an Planetenrädern, von welchen über die Planetenräder eines ersten Satzes Zahneingriffe mit dem Hohlrad und dem Sonnenrad hergestellt sind, wohingegen die Planetenräder eines zweiten Satzes mit einem weiteren Sonnenrad kämmen, welches mit der Koppelstange oder dem Aktuator oder der zumindest einen elastischen Anbindung gekoppelt ist. Das Planetengetriebe ist in diesem Fall also mehrstufig als Wolfrom-Getriebe aufgebaut, welches sich durch einen besonders kompakten Aufbau auszeichnet. Hierbei ist der Planetensteg dann insbesondere drehbar auf einer Sonnenwelle des ersten Sonnenrades gelagert, zu welcher auch das weitere, zweite Sonnenrad koaxial gelagert vorgesehen ist.
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Entsprechend einer alternativen Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist das Summiergetriebe als Wellgetriebe ausgeführt, wobei von Komponenten Hohlrad, Wellgenerator und Stirnrad eine erste Komponente mit dem Aktuator, eine zweite Komponente mit der Koppelstange und eine dritte Komponente mit der zumindest einen elastischen Anbindung gekoppelt ist. Mittels eines Wellgetriebes kann ebenfalls ein Summiergetriebe auf kompakte Art und Weise realisiert werden. Im Allgemeinen kann jedoch als Summiergetriebe im Sinne der Erfindung auch ein Exzentergetriebe, ein Kurvenscheibengetriebe oder jede anderweitige Getriebebauform Anwendung finden, bei welcher die drei Komponenten Aktuator, Koppelstange und zumindest eine weitere elastische Anbindung miteinander gekoppelt werden.
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Es ist eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, dass der Aktuator mit dem Summiergetriebe über ein weiteres, zwischenliegendes Getriebe verbunden ist. Insbesondere bei Ausführung des Aktuators als elektromechanischer Drehsteller kann mit Hilfe dieses weiteren Getriebes eine Antriebsbewegung des Drehstellers ins Langsame vorübersetzt werden.
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Bevorzugt ist innerhalb des Summiergetriebes mindestens eine elastische Kupplung vorgesehen, über welche eine mit der Koppelstange verbundene Abtriebsseite des Summiergetriebes mit je einer der mit dem Aktuator und der zumindest einen elastischen Anbindung verbundenen Antriebsseiten des Summiergetriebes gekoppelt ist. Hierdurch können entsprechende Entkoppelungen hochfrequenter Anregungen verwirklicht werden oder im Falle gezielt eingesetzter Massen oder Trägheiten an der elastischen Kupplung oder auch zwischen zwei elastischen Kupplungen die Funktion eines Tilgers nachempfunden werden. Dabei können als Masse an oder zwischen mehreren elastischen Kupplungen auch Getriebestufen des Summiergetriebes eingesetzt 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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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
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1 eine schematische Darstellung eines Teils eines aktiven Fahrwerksystems entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
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2 eine schematische Ansicht eines Teils eines Fahrwerksystems gemäß einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung;
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3 eine schematische Darstellung eines Teils eines aktiven Fahrwerksystems entsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
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4 eine schematische Ansicht eines Teils eines aktiven Fahrwerksystems gemäß einer vierten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung;
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5 eine schematische Darstellung eines Teils eines aktiven Fahrwerksystems entsprechend einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
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6 eine schematische Ansicht eines Teils eines aktiven Fahrwerksystems gemäß einer sechsten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung; und
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7 eine schematische Darstellung eines Teils eines aktiven Fahrwerksystems gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung.
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Aus 1 geht eine schematische Ansicht eines Teils eines aktiven Fahrwerksystems hervor, welches entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung gestaltet ist. Dieses Fahrwerksystem setzt sich dabei aus zwei Verstelleinrichtungen zusammen, von welchen in 1 allerdings nur eine Verstelleinrichtung 1 dargestellt ist, wobei die weitere Verstelleinrichtung an einer Spiegelachse 2 gespiegelt hierzu angeordnet ist. Insofern weist das Fahrwerksystem einen symmetrischen Aufbau auf. In einem Kraftfahrzeug sind die Verstelleinrichtungen je einem Fahrzeugrad einer Achse des Kraftfahrzeuges zugeordnet.
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Wie in 1 zu erkennen ist, umfasst die Verstelleinrichtung 1 einen Aktuator 3, der vorliegend als elektromechanischer Drehsteller ausgestaltet ist und über ein zwischenliegendes Getriebe 4 mit einem Summiergetriebe 5 in Verbindung steht. Dabei knüpfen neben dem Aktuator 3 noch eine Koppelstange 6 und zwei elastische Anbindungen 7 und 8 an dem Summiergetriebe 5 an, wobei die Koppelstange 6 im weiteren – vorliegend nicht zu sehenden – Verlauf einer Anbindung an ein radführendes Bauteil des der Verstelleinrichtung 1 zugeordneten Fahrzeugrades dient. Über die elastische Anbindung 7, welche vorliegend durch ein drehelastisches Koppelelement 9 in Form eines elastischen Drehstabes gebildet ist, ist das Summiergetriebe 5 mit dem Summiergetriebe der spiegelbildlich gestalteten Verstelleinrichtung verbunden, während die elastische Anbindung 8 über eine Drehfeder 10 eine Verbindung zu einem Fahrzeugaufbau 11 herstellt.
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Vorliegend ist das Summiergetriebe 5 in Planetenbauweise ausgeführt und setzt sich aus den Komponenten Hohlrad 12, Planetensteg 13 und Sonnenrad 14 zusammen, wobei der Planetensteg 13 mehrere Planetenräder 15 drehbar gelagert führt, die jeweils sowohl mit dem radial innenliegenden Sonnenrad 14 als auch dem radial umliegenden Hohlrad 12 im Zahneingriff stehen. Dabei ist der Planetensteg 13 drehfest mit der Koppelstange 6 verbunden, während das Sonnenrad 14 über das zwischenliegende Getriebe 4 mit dem Aktuator 3 gekoppelt ist. Des Weiteren greift die Drehfeder 10 der elastischen Anbindung 8 am Hohlrad 12 an, wohingegen die elastische Anbindung 7 ebenfalls mit dem Planetensteg 13 gekoppelt ist, indem ein Stirnrad 16 des Koppelelements 9 mit einer Außenverzahnung 17 des Planetenstegs 13 kämmt, welche axial benachbart zu der drehbaren Führung der Planetenräder 15 am Planetensteg 13 ausgestaltet ist.
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Mittels des Summiergetriebes 5 kann ein über das Getriebe 4 übersetztes Antriebsmoment des Aktuators 3 mit Reaktionsmomenten der Anbindungen 7 und 8 aufsummiert und auf die Koppelstange 6 übertragen werden. Die Reaktionsmomente der Anbindungen 7 und 8 haben ihre Ursachen dabei in der fahrzeugaufbauseitigen Anbindung bzw. der Koppelung mit der spiegelbildlich gestalteten Verstelleinrichtung des anderen Fahrzeugrades der Achse. Diese beiden Anbindungen 7 und 8 stellen dabei zudem eine Rückfallebene im Falle der fehlenden Bestromung oder eines Ausfalls des Aktuators 3 dar, so dass in diesem Fall ein passives System im Sinne eines herkömmlichen Stabilisators ausgebildet wird. Über die elastische Anbindung 7 wird hierbei durch die Koppelung mit dem anderen Fahrzeugrad der Achse ein passives Wankstabilisierungssystem ausgestaltet, dessen Reaktionsmomente nun zum einen durch die parallel erfolgte Anbindung 8, sowie eine entsprechende Einspeisung über den Aktuator 3 zur Koppelstange 6 hin überlagert werden können.
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Aus 2 geht eine schematische Ansicht eines Teils eines aktiven Fahrwerksystems gemäß einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung hervor, wobei diese Ausgestaltungsmöglichkeit dabei weitgehend der Variante nach 1 entspricht. Im Unterschied zu der im Vorfeld beschriebenen Ausführungsform ist ein Summiergetriebe 18 dabei mit mehreren elastischen Kupplungen 19, 20 und 21 versehen, von welchen die elastischen Kupplungen 19 und 20 jeweils eine elastische Koppelung des Hohlrades 12 mit dem Planetensteg 13 vornehmen, während im Falle der elastischen Kupplung 21 der Planetensteg 13 drehelastisch mit dem Sonnenrad 14 gekoppelt wird. Im Übrigen entspricht die Ausgestaltung nach 2 sonst der Variante nach 1, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
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3 zeigt ferner eine schematische Darstellung eines Teils eines aktiven Fahrwerksystems gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung, wobei hier im Unterschied zu der Variante nach 1 eine elastische Anbindung 22 in Form eines Drehstabes über ein Kegelrad 23 mit einem Hohlrad 24 eines Summiergetriebes 25 gekoppelt ist, welches zu diesem Zweck ein mit dem Kegelrad 23 kämmendes Kegelrad 26 aufweist. Über die elastische Anbindung 22 ist dabei wiederum die Verbindung zu dem Fahrzeugaufbau 11 hergestellt. Ansonsten entspricht die Variante nach 3 der Ausführungsform nach 1, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
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Des Weiteren zeigt 4 eine schematische Ansicht eines Teils eines aktiven Fahrwerksystems entsprechend einer vierten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung. Im Unterschied zu der Ausgestaltung nach 1 ist eine Verstelleinrichtung 27 dabei lediglich dem einen Fahrzeugrad der Achse zugeordnet, es besteht hier keine mechanische Koppelung zu einer Verstelleinrichtung für das andere Fahrzeugrad. Allerdings ist auch in diesem Fall die andere – nicht dargestellte – Verstelleinrichtung bevorzugt spiegelbildlich zu der Verstelleinrichtung 27 ausgestaltet. Der Aktuator 3 der Verstelleinrichtung 27 ist ferner über das zwischenliegende Getriebe 4 mit einem Hohlrad 28 eines Summiergetriebes 29 gekoppelt, indem ein Stirnrad 30 auf einer mit dem Getriebe 4 verbundenen Welle mit einer Außenverzahnung 31 des Hohlrades 28 im Zahneingriff steht. Radial innen steht das Hohlrad 28 dann mit Planetenrädern 32 eines Planetenstegs 33 im Zahneingriff, der – wie schon bei der Variante nach 1 – mit der Koppelstange 6 verbunden ist. Schließlich ist ein Sonnenrad 34 mit einer elastischen Anbindung 35 verbunden, die eine Verbindung zum Fahrzeugaufbau 11 herstellt und durch ein drehelastisches Koppelelement 36 in Form eines Drehstabes gebildet ist. Insofern wird im Falle der Ausführungsform nach 4 ein Reaktionsmoment der elastischen Anbindung 35 mit einem über den Aktuator 3 erzeugten Antriebsmoment aufsummiert und in ein entsprechendes Stellmoment der Koppelstange 6 umgesetzt.
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Aus 5 geht eine schematische Darstellung eines Teils eines Fahrwerksystems gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung hervor, wobei diese Ausführungsform dabei geringfügig gegenüber der Variante nach 4 abgewandelt ist. Unterschied ist dabei, dass über eine elastische Anbindung 37 in Form eines Drehstabes wiederum eine Koppelung einer Verstelleinrichtung 38 mit einer spiegelbildlich hierzu gestalteten Verstelleinrichtung hergestellt ist. Die Einbindung erfolgt dabei an einer Außenverzahnung 39 eines Planetenstegs 40, welcher hierzu im Vergleich zu der Variante nach 4 axial gegenüber einer Führung für Planetenräder 41 verlängert ist. Insofern erfolgt die Einbindung der elastischen Anbindung 37 parallel zu der Anbindung 35, so dass über beide gemeinsam ein passives System als Rückfallebene für einen unbestromten Zustand oder Ausfall des Aktuators 3 gebildet wird. Die elastische Anbindung 37 bildet aufgrund der Koppelung zu der anderen Verstelleinrichtung ein System analog einer passiven Wankstabilisierung aus.
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Des Weiteren zeigt 6 eine schematische Ansicht eines Teils eines aktiven Fahrwerksystems entsprechend einer sechsten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung. Im Unterschied zu den vorhergehenden Varianten der 1 bis 5 ist ein Summiergetriebe 42 einer Verstelleinrichtung 43 dabei mehrstufig ausgeführt, indem ein Planetensteg 44 zwei Sätze an Planetenrädern 45 und 46 trägt, von denen die Planetenräder 45 mit einem Sonnenrad 47 und einem Hohlrad 48 kämmen, wohingegen die Planetenräder 46 mit einem weiteren Sonnenrad 49 im Zahneingriff stehen. Das Hohlrad 48 ist dann wiederum mit der Koppelstange 6 verbunden, während an einer Sonnenwelle 50 des Sonnenrades 47 eine elastische Anbindung 51 angegliedert ist. Sowohl der Planetensteg 44, als auch das Sonnenrad 49 sind drehbar auf der Sonnenwelle 50 gelagert, wobei das Sonnenrad 49 gestuft ausgeführt ist und neben den Planetenrädern 46 noch mit einem Stirnrad 52 kämmt, das über das zwischenliegende Getriebe 4 wiederum mit dem Aktuator 3 in Verbindung steht. Über die elastische Anbindung 51, welche als drehelastisches Koppelelement 53 gestaltet ist, ist dann wiederum eine Verbindung zum Fahrzeugaufbau 11 hergestellt. Insofern ist die Verstelleinrichtung 43 nur dem einen Fahrzeugrad der Achse zugeordnet und von einer bevorzugt spiegelbildlich gestalteten Verstelleinrichtung mechanisch entkoppelt.
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Schließlich geht noch aus 7 eine schematische Darstellung eines Teils eines aktiven Fahrwerksystems entsprechend einer siebten Ausführungsform der Erfindung hervor, wobei bei einer Verstelleinrichtung 54 dieses Fahrwerksystems ein anderweitig gestaltetes Summiergetriebe 55 zur Anwendung kommt. Vorliegend ist das Summiergetriebe nach Art eines Wellgetriebes gestaltet, welches sich aus den Komponenten Hohlrad 56, Stirnrad 57 und Wellgenerator 58 zusammensetzt. Bei diesem Getriebe steht dann das Hohlrad 56 radial innen mit einer Außenverzahnung des verformbaren, zylindrischen Stirnrades 57 im Zahneingriff, welches radial innen auf dem oval gestalteten oder exzentrisch angeordneten Wellgenerator 58 läuft. Das Hohlrad 56 ist vorliegend mit der Koppelstange 6 verbunden, während der Wellgenerator 58 über das zwischenliegende Getriebe 4 mit dem Aktuator 3 und das Stirnrad 57 mit einer elastischen Anbindung 59 gekoppelt ist. Letztere stellt dann wiederum über ein drehelastisches Koppelelement 60 in Form einer Drehfeder eine Verbindung zum Fahrzeugaufbau 11 her. In der Folge ist auch die Verstelleinrichtung 54 der Variante nach 7 wiederum nicht mechanisch mit einer bevorzugt spiegelbildlich ausgestalteten Verstelleinrichtung gekoppelt, so dass ein dem einzelnen Rad zugeordnetes System realisiert ist.
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Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen eines aktiven Fahrwerksystems können Belastungen eines Aktuators bei gleichzeitig kompaktem Aufbau reduziert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verstelleinrichtung
- 2
- Spiegelachse
- 3
- Aktuator
- 4
- Getriebe
- 5
- Summiergetriebe
- 6
- Koppelstange
- 7
- elastische Anbindung
- 8
- elastische Anbindung
- 9
- Koppelelement
- 10
- Drehfeder
- 11
- Fahrzeugaufbau
- 12
- Hohlrad
- 13
- Planetensteg
- 14
- Sonnenrad
- 15
- Planetenräder
- 16
- Stirnrad
- 17
- Außenverzahnung
- 18
- Summiergetriebe
- 19
- elastische Kupplung
- 20
- elastische Kupplung
- 21
- elastische Kupplung
- 22
- elastische Anbindung
- 23
- Kegelrad
- 24
- Hohlrad
- 25
- Summiergetriebe
- 26
- Kegelrad
- 27
- Verstelleinrichtung
- 28
- Hohlrad
- 29
- Summiergetriebe
- 30
- Stirnrad
- 31
- Außenverzahnung
- 32
- Planetenräder
- 33
- Planetensteg
- 34
- Sonnenrad
- 35
- elastische Anbindung
- 36
- Koppelelement
- 37
- elastische Anbindung
- 38
- Verstelleinrichtung
- 39
- Außenverzahnung
- 40
- Planetensteg
- 41
- Planetenräder
- 42
- Summiergetriebe
- 43
- Verstelleinrichtung
- 44
- Planetensteg
- 45
- Planetenräder
- 46
- Planetenräder
- 47
- Sonnenrad
- 48
- Hohlrad
- 49
- Sonnenrad
- 50
- Sonnenwelle
- 51
- elastische Anbindung
- 52
- Stirnrad
- 53
- Koppelelement
- 54
- Verstelleinrichtung
- 55
- Summiergetriebe
- 56
- Hohlrad
- 57
- Stirnrad
- 58
- Wellgenerator
- 59
- elastische Anbindung
- 60
- Koppelelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012218396 A1 [0003, 0010]
