DE102015203096A1 - Roll stabilizer for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Wankstabilisator (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem in einem Gehäuse (2) aufgenommenen elektromechanischen Aktuator, der zum Erzeugen eines Torsionsmoments zwischen einem geteilten Drehstab (3) ausgebildet ist, mit einem auf dem Prinzip der inversen Magnetostriktion beruhenden Torsionssensor, der einen magnetisch kodierten, eine Mantelfläche (6) und eine Axialfläche (7) aufweisenden Flansch (5) als Primärsensor und einen in dem Flansch (5) angeordneten Magnetfeldsensor als Sekundärsensor umfasst, wobei der Flansch (5) zur Abschirmung vor magnetischen Feldern einen von der Mantelfläche (6) des Flansches (5) außenseitig beabstandeten Hüllkörper (18, 23, 30) aus einem ferromagnetischen Material aufweist.A roll stabilizer (1) for a motor vehicle, comprising an electromechanical actuator accommodated in a housing (2) and designed to generate a torsional moment between a split torsion bar (3) with a torsion sensor based on the principle of inverse magnetostriction and magnetically coded , a lateral surface (6) and a flange (5) having an axial surface (7) as a primary sensor and a magnetic field sensor arranged as a secondary sensor in the flange (5), the flange (5) being shielded from magnetic fields by a surface (6) ) of the flange (5) on the outside spaced enveloping body (18, 23, 30) made of a ferromagnetic material.
Description
Die Erfindung betrifft einen Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug, mit einem in einem Gehäuse aufgenommenen elektromechanischen Aktuator, der zum Erzeugen eines Torsionsmoments zwischen einem geteilten Drehstab ausgebildet ist, mit einem auf dem Prinzip der inversen Magnetostriktion beruhenden Torsionssensor, der einen magnetisch kodierten, eine Mantelfläche und eine Axialfläche aufweisenden Flansch als Primärsensor und einen in dem Flansch angeordneten Magnetfeldsensor als Sekundärsensor umfasst.The invention relates to a roll stabilizer for a motor vehicle, having an electromechanical actuator accommodated in a housing, which is designed to generate a torsional moment between a split torsion bar, with a torsion sensor based on the principle of inverse magnetostriction, a magnetically coded, a lateral surface and a Axial surface having flange as a primary sensor and arranged in the flange magnetic field sensor as a secondary sensor.
Ein derartiger, aktiver Wankstabilisator kann sowohl an einer Vorderachse als auch an einer Hinterachse eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden, um Wankbewegungen der Fahrzeugkarosserie aktiv zu reduzieren. Wankbewegungen entstehen beispielsweise bei einer Kurvenfahrt oder bei schlechten Straßenverhältnissen. Bei Fahrzeugen ohne Wankstabilisator tritt in diesen Fällen ein unerwünschter Kopiereffekt auf, da eine Vertikalbewegung eines Rads auf das andere Rad derselben Achse übertragen wird. Dieser unerwünschten Wankbewegung wird durch den Wankstabilisator entgegengewirkt, der zwischen einem geteilten Drehstab angeordnet ist. In dem Gehäuse des Wankstabilisators befindet sich ein elektromechanischer Aktuator, umfassend einen elektrischen Antriebsmotor und ein ein- oder mehrstufiges Getriebe, vorzugsweise ein Planetengetriebe. Durch eine entsprechende Ansteuerung des elektromechanischen Aktuators kann der Wankbewegung entgegengewirkt werden. Voraussetzung dafür ist eine genaue Erfassung der Torsion mittels des Torsionssensors. Dazu wird der Flansch magnetisch kodiert, wodurch ein Primärsensor gebildet wird. Ein im Inneren des vorzugsweise hohlen Flansches angeordneter Magnetfeldsensor dient als Sekundärsensor, der eine Änderung des mechanischen Spannungszustands durch Erfassen einer Magnetfeldänderung detektieren kann. Um genaue Messwerte zu erhalten, ist es erforderlich, den Primärsensor vor magnetischen Einflüssen von außen zu schützen. Bei einem ungeschützten Primärsensor besteht ansonsten die Gefahr, dass er durch einen magnetisierten Gegenstand dauerhaft verstimmt wird.Such an active roll stabilizer can be used both on a front axle and on a rear axle of a motor vehicle in order to actively reduce rolling movements of the vehicle body. Rolling movements occur, for example, when cornering or in poor road conditions. In vehicles without roll stabilizer occurs in these cases, an undesirable copy effect, since a vertical movement of a wheel is transmitted to the other wheel of the same axis. This unwanted rolling motion is counteracted by the roll stabilizer, which is arranged between a split torsion bar. In the housing of the roll stabilizer is an electromechanical actuator comprising an electric drive motor and a single or multi-stage gear, preferably a planetary gear. By appropriate control of the electromechanical actuator of the rolling motion can be counteracted. The prerequisite for this is accurate detection of the torsion by means of the torsion sensor. For this purpose, the flange is magnetically coded, whereby a primary sensor is formed. A magnetic field sensor arranged inside the preferably hollow flange serves as a secondary sensor which can detect a change in the mechanical stress state by detecting a change in the magnetic field. In order to obtain accurate readings, it is necessary to protect the primary sensor from external magnetic influences. In the case of an unprotected primary sensor, there is otherwise the risk that it will be permanently detuned by a magnetized object.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Wankstabilisator anzugeben, dessen Primärsensor vor magnetischen Störungen geschützt ist.The invention is therefore based on the object to provide a roll stabilizer whose primary sensor is protected against magnetic disturbances.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Wankstabilisator der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Flansch zur Abschirmung vor magnetischen Feldern einen von der Mantelfläche des Flansches außenseitig beabstandeten Hüllkörper aus einem ferromagnetischen Material aufweist.To achieve this object, according to the invention is provided in a roll stabilizer of the type mentioned that the flange for shielding from magnetic fields has an outer shell of a ferromagnetic material spaced from the outer surface of the flange outside.
Die Erfindung beruht auf der Idee, den bei herkömmlichen Wankstabilisatoren vor magnetischen Streufeldern ungeschützten Primärsensor durch einen Hüllkörper zu schützen. Der Hüllkörper wirkt als Abschirmung gegenüber unerwünschten magnetischen Einflüssen, so dass mittels des Torsionssensors eine genaue und störungsfreie Messung des auf den Flansch einwirkenden Torsionsmoments möglich ist. Vorzugsweise ist der Hüllkörper an einer Axialseite des Flansches angeordnet.The invention is based on the idea of protecting the primary sensor which is unprotected from magnetic stray fields in conventional roll stabilizers by an enveloping body. The enveloping body acts as a shield against unwanted magnetic influences, so that an accurate and trouble-free measurement of the torque acting on the flange is possible by means of the torsion sensor. Preferably, the enveloping body is arranged on an axial side of the flange.
Bei dem erfindungsgemäßen Wankstabilisator wird es besonders bevorzugt, dass der Hüllkörper zwei miteinander verbindbare oder verbundene Halbschalen aufweist. Wenn der Hüllkörper in Form von zwei Halbschalen konfiguriert ist, kann er auch nachträglich montiert werden. Ebenso ist eine Montage des aus den Halbschalen zusammengesetzten Hüllkörpers möglich, wenn bereits andere Komponenten an einem Drehstab befestigt sind, beispielsweise ein Stabilisatorlager, das ansonsten aufgrund seines Durchmessers ein axiales Aufschieben des Hüllkörpers verhindert.In the roll stabilizer according to the invention, it is particularly preferred that the enveloping body has two interconnected or connected half-shells. If the envelope is configured in the form of two half-shells, it can also be retrofitted. Likewise, an assembly of the composite of the half-shells envelope body is possible if other components are already attached to a torsion bar, such as a stabilizer bearing, which otherwise prevents axial displacement of the enveloping body due to its diameter.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wankstabilisators kann es vorgesehen sein, dass der Hüllkörper einen aus einem Kunststoffmaterial hergestellten Haltekäfig aufweist, der von einer aus Stahl hergestellten Abschirmhülle umgeben ist. Bei dem ferromagnetischen Material handelt es sich bei dieser Ausgestaltung somit um Stahl, der naturgemäß besonders widerstandsfähig gegenüber Umwelteinflüssen wie Spritzwasser und Verschmutzungen ist. Diese aus Stahl hergestellte Abschirmhülle umgibt einen Haltekäfig, der einen rohrförmigen Freiraum zwischen der Mantelfläche des Flansches und der Abschirmhülle zumindest teilweise ausfüllt. Der Haltekäfig füllt somit zumindest teilweise einen nicht ferromagnetischen Spalt aus, wodurch sich eine besonders wirksame Abschirmung gegenüber störenden magnetischen Feldern ergibt. Vorzugsweise ist sowohl die Abschirmhülle als auch der Haltekäfig aus je zwei Halbschalen zusammengesetzt.According to a first embodiment of the roll stabilizer according to the invention, it can be provided that the enveloping body has a holding cage made of a plastic material, which is surrounded by a shielding shell made of steel. In the case of the ferromagnetic material, this embodiment is therefore steel which, by its nature, is particularly resistant to environmental influences such as sprayed water and dirt. This shielding sheath made of steel surrounds a holding cage which at least partially fills a tubular space between the lateral surface of the flange and the shielding sheath. The holding cage thus at least partially fills a non-ferromagnetic gap, which results in a particularly effective shielding against interfering magnetic fields. Preferably, both the shielding shell and the retaining cage are composed of two half-shells each.
Bei dem erfindungsgemäßen Wankstabilisator kann der Haltekäfig mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnete Schnapp- oder Rastnasen aufweisen, die in Ausnehmungen des Gehäuses oder eines an dem Gehäuse befestigten Gewinderings einschnapp- oder einrastbar sind. Bei dem erfindungsgemäßen Wankstabilisator ist der Flansch mit seiner Axialfläche an einer Axialseite des vorzugsweise zylinderförmigen Gehäuses befestigt. Die Befestigung kann beispielsweise mittels eines Gewinderings erfolgen, der in ein Innengewinde des Gehäuses geschraubt wird, wodurch die Axialfläche des Flansches geklemmt wird. Die Schnapp- oder Rastnasen ermöglichen somit eine nachträgliche Montage des Hüllkörpers an dem Gewindering, der wiederum am Gehäuse befestigt ist.In the roll stabilizer according to the invention, the holding cage may have a plurality of circumferentially spaced apart arranged snap or latching noses, which can be snapped or latched into recesses of the housing or attached to the housing threaded ring. In the roll stabilizer according to the invention, the flange is fastened with its axial surface on an axial side of the preferably cylindrical housing. The attachment can be done for example by means of a threaded ring which is screwed into an internal thread of the housing, whereby the axial surface of the flange is clamped. The snap or latching lugs thus allow a subsequent assembly of the enveloping body to the threaded ring, which in turn is attached to the housing.
Eine besonders bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Wankstabilisators sieht vor, dass die beiden Halbschalen durch eine lösbare Schnappverbindung oder eine Rastverbindung oder eine Hinterschneidung miteinander verbindbar oder verbunden sind. Auf diese Weise ist eine ganz besonders einfache Montage der Halbschalen möglich, die gemeinsam den Hüllkörper bilden. Dazu kann zunächst der rohrförmige Hüllkörper aus den beiden Halbschalen gebildet werden, der anschließend axial über den Flansch geschoben wird.A particularly preferred variant of the roll stabilizer according to the invention provides that the two half-shells can be connected or connected to one another by a detachable snap connection or a latching connection or an undercut. In this way, a very simple assembly of the half-shells is possible, which together form the enveloping body. For this purpose, first of all, the tubular enveloping body can be formed from the two half shells, which is then pushed axially over the flange.
Der Haltekäfig des erfindungsgemäßen Wankstabilisators kann Haltenasen aufweisen, an denen die Abschirmhülle axial gehaltert ist. Vorzugsweise kann die Abschirmhülle axial an Haltenasen des Haltekäfigs verrastet sein. Durch die Haltenasen wird die Abschirmhülle zuverlässig mit dem Haltekäfig verbunden.The holding cage of the roll stabilizer according to the invention may comprise retaining lugs on which the shielding shell is axially supported. Preferably, the shielding shell can be locked axially on retaining lugs of the retaining cage. The retaining lugs reliably connect the shielding shell to the retaining cage.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Haltekäfig im Bereich seiner Schnapp- oder Rastnasen sich axial erstreckende Nuten aufweist, in die die Abschirmhülle einschiebbar ist. Die eingeschobene Abschirmhülle verhindert, dass die Schnapp- oder Rastnasen des Haltekäfigs nachgeben, dementsprechend ist die Abschirmhülle nicht demontierbar.A development of the invention provides that the holding cage has in the region of its snap-in or latching noses axially extending grooves into which the shielding shell can be inserted. The inserted shielding prevents the snap or locking lugs of the holding cage yield, accordingly, the shield is not removable.
Eine alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wankstabilisators sieht vor, dass der Hüllkörper eine aus Stahl hergestellte Abschirmhülle umfasst, an deren Innenseite eine aus einem Elastomer wie Nitrilkautschuk (NBR) hergestellte zylindrische oder halbzylindrische Schicht angeordnet ist. Diese Elastomerschicht füllt den nicht ferromagnetischen Spalt aus, der zwischen dem Hüllkörper und der Mantelfläche des Flansches gebildet ist.An alternative embodiment of the roll stabilizer according to the invention provides that the enveloping body comprises a shielding shell made of steel, on the inside of which a cylindrical or semi-cylindrical layer made of an elastomer such as nitrile rubber (NBR) is arranged. This elastomer layer fills the non-ferromagnetic gap which is formed between the enveloping body and the lateral surface of the flange.
In diesem Zusammenhang wird es besonders bevorzugt, dass die aus dem Elastomer, beispielsweise Nitrilkautschuk, hergestellte Schicht axial verlaufende Vorsprünge aufweist, die im montierten Zustand den Flansch berühren.In this connection, it is particularly preferred that the layer made of the elastomer, for example nitrile rubber, has axially extending projections which, when assembled, contact the flange.
Bei dem erfindungsgemäßen Wankstabilisator kann es auch vorgesehen sein, dass ein zwischen der Mantelfläche des Flansches und einem freien Ende des Hüllkörpers gebildeter Ringspalt durch ein Dichtungselement wie ein O-Ring verschlossen ist. Dadurch wird ein besonders guter Schutz gegenüber Verschmutzungen und Feuchtigkeit erzielt.In the roll stabilizer according to the invention, it can also be provided that an annular gap formed between the lateral surface of the flange and a free end of the enveloping body is closed by a sealing element such as an O-ring. As a result, a particularly good protection against dirt and moisture is achieved.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:The invention will be explained below with reference to embodiments with reference to the drawings. The drawings are schematic representations and show:
Wie in
Die
Zur Montage werden die beiden Halbschalen, die die Abschirmhülle
Die
Der Hüllkörper
Bei allen beschriebenen Ausführungsbeispielen ist ein zwischen der Mantelfläche
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Wankstabilisator roll stabilizer
- 22
- Gehäuse casing
- 33
- Drehstab torsion bar
- 44
- Stabilisatorlager stabilizer suspension
- 55
- Flansch flange
- 66
- Mantelfläche lateral surface
- 77
- Axialfläche axial surface
- 88th
- Halbschale half shell
- 99
- Halbschale half shell
- 1010
- Halbschale half shell
- 1111
- Halbschale half shell
- 1212
- Rastnase locking lug
- 1313
- Gewindering threaded ring
- 1414
- Haltenase retaining nose
- 1515
- Pfeil arrow
- 1616
- Ausnehmung recess
- 1717
- Abschnitt section
- 1818
- Hüllkörper enveloping body
- 1919
- Abschirmhülle shielding
- 2020
- Schicht layer
- 2121
- Vorsprung head Start
- 2222
- Rastnase locking lug
- 2323
- Hüllkörper enveloping body
- 2424
- Abschirmhülle shielding
- 2525
- Schicht layer
- 2626
- Bördelung flanging
- 2727
- Rastausnehmung recess
- 2828
- Haltekäfig holding cage
- 2929
- Abschirmhülle shielding
- 3030
- Hüllkörper enveloping body
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015203096.2A DE102015203096A1 (en) | 2015-02-20 | 2015-02-20 | Roll stabilizer for a motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102015203096.2A DE102015203096A1 (en) | 2015-02-20 | 2015-02-20 | Roll stabilizer for a motor vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102015203096A1 true DE102015203096A1 (en) | 2016-08-25 |
Family
ID=56577222
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE102015203096.2A Pending DE102015203096A1 (en) | 2015-02-20 | 2015-02-20 | Roll stabilizer for a motor vehicle |
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DE (1) | DE102015203096A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2019149298A1 (en) * | 2018-02-02 | 2019-08-08 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Electromechanical actuator |
-
2015
- 2015-02-20 DE DE102015203096.2A patent/DE102015203096A1/en active Pending
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KR20200116901A (en) * | 2018-02-02 | 2020-10-13 | 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게 | Electromechanical actuator |
US11571942B2 (en) | 2018-02-02 | 2023-02-07 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Electromechanical actuator |
KR102585683B1 (en) | 2018-02-02 | 2023-10-10 | 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게 | electromechanical actuator |
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Legal Events
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