DE102015209885A1 - Roll stabilizer for a wheel axle of a motor vehicle - Google Patents

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Daniel Faber
Benjamin Wübbolt-Gorbatenko
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wankstabilisator für eine Radachse eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine erste und eine zweite Drehstabfeder (1a, 1b), die an einem jeweiligen einander abgewandten Ende mit jeweils einem Rad des Kraftfahrzeugs und an einem jeweiligen einander zugewandten Ende über einen Verstellmechanismus (2) miteinander gekoppelt sind. Erfindungsgemäß weist der Verstellmechanismus (2) einen Gewindetrieb (3) mit variabler Federeinheit (4) auf, wobei die variable Federeinheit (4) ein erstes, zumindest mittelbar mit der ersten Drehstabfeder (1a) verbundenes und ein zweites, zumindest mittelbar mit der zweiten Drehstabfeder (1b) verbundenes Koppelelement (5a, 5b) aufweist, und wobei eine Steifigkeit des Wankstabilisators über eine axiale Verschiebung der beiden Koppelelemente (5a, 5b) relativ zueinander einstellbar ist.The invention relates to a roll stabilizer for a wheel axle of a motor vehicle, comprising a first and a second torsion spring (1 a, 1 b), which at a respective opposite end, each with a wheel of the motor vehicle and at a respective end facing each other via an adjusting mechanism (2). coupled together. According to the invention, the adjusting mechanism (2) has a screw drive (3) with a variable spring unit (4), wherein the variable spring unit (4) has a first, at least indirectly connected to the first torsion bar spring (1a) and a second, at least indirectly with the second torsion bar spring (1b) has connected coupling element (5a, 5b), and wherein a stiffness of the roll stabilizer via an axial displacement of the two coupling elements (5a, 5b) is adjustable relative to each other.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wankstabilisator für eine Radachse eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine erste und eine zweite Drehstabfeder, die an einem jeweiligen einander abgewandten Ende mit jeweils einem Rad des Kraftfahrzeugs und an einem jeweiligen einander zugewandten Ende über einen Verstellmechanismus miteinander gekoppelt sind.The invention relates to a roll stabilizer for a wheel axle of a motor vehicle, comprising a first and a second torsion bar spring, which are coupled together at a respective opposite end, each with a wheel of the motor vehicle and at a respective end facing each other via an adjustment mechanism.

Gebiet der ErfindungField of the invention

In Kraftfahrzeugen ist in der Regel jede Achse des Fahrzeugs mit einem Wankstabilisator ausgestattet. Der Wankstabilisator ist üblicherweise parallel zur jeweiligen Fahrzeugachse angeordnet und an beiden Enden über Koppelstangen mit der Radaufhängung fest verbunden. Der Wankstabilisator stellt eine Drehstabfeder dar, welche üblicherweise rotativ an der Karosserie gelagert ist und dazu dient, eine Wankbewegung um die Längsachse des Fahrzeugs zu unterbinden bzw. zu reduzieren. In motor vehicles, each axle of the vehicle is usually equipped with a roll stabilizer. The roll stabilizer is usually arranged parallel to the respective vehicle axle and firmly connected at both ends via coupling rods to the suspension. The roll stabilizer is a torsion bar, which is usually rotatably mounted on the body and serves to prevent or reduce a rolling motion about the longitudinal axis of the vehicle.

Die Wankbewegung des Fahrzeugs wird durch den Wankstabilisator beeinflusst, indem die Einfederbewegung der linken und rechten Radaufhängung einer Achse mithilfe des Wankstabilisators miteinander gekoppelt wird. Somit findet ein Kopiereffekt zwischen den Einfederbewegungen der beiden Räder an der Achse statt, welcher bei Kurvenfahrten erwünscht hingegen bei Geradeausfahrt unerwünscht ist. The rolling motion of the vehicle is influenced by the roll stabilizer by the compression movement of the left and right wheel suspension of an axle is coupled together using the roll stabilizer. Thus, a copying effect takes place between the compression movements of the two wheels on the axle, which is desirable when cornering, however, when driving straight ahead undesirable.

Fährt das Fahrzeug in eine Kurve wird eine Wankbewegung hervorgerufen, wodurch das eine Federbein ausfedert und das andere Federbein an der Achse einfedert. Durch die gegensinnigen Federbewegungen der Federbeine werden die Koppelstangen in unterschiedliche Richtungen gezogen, dabei wird der Wankstabilisator tordiert. If the vehicle drives into a curve, a rolling movement is caused, whereby the one strut springs out and the other strut springs in on the axle. Due to the opposing spring movements of the struts, the coupling rods are pulled in different directions, while the roll stabilizer is twisted.

Das dabei entstehende Torsionsmoment wirkt über die beiden Koppelstangen und den mit der Karosserie verbundenen Lagern der Wankbewegung entgegen. The resulting torsional moment acts against the rolling motion via the two coupling rods and the bearings connected to the bodywork.

Wird bei der Geradeausfahrt beispielsweise ein Schlagloch mit nur einem Rad von einer Fahrzeugachse durchfahren, so entsteht ein Torsionsmoment, welches nicht einer Wankbewegung entgegen wirkt, sondern zu einem Wanken der Fahrzeugkarosserie führt. Der Wankstabilisator überträgt aufgrund seiner Anbindung auch einseitige Fahrbahnunebenheiten auf die jeweils andere Seite. Für die Insassen bedeutet dieser „Kopiereffekt“ merkliche Komforteinbußen. So unterliegt die Auslegung eines Wankstabilisators immer dem Zielkonflikt zwischen Komfort und Sicherheit. Während der Geradeausfahrt sollte die Drehsteifigkeit möglichst gering sein, hingegen sollte für eine komfortable und wankarme Kurvenfahrt die Drehsteifigkeit des Wankstabilisators möglichst groß sein.If, for example, a pothole with only one wheel passes through a vehicle axle during straight-ahead driving, a torsional moment arises which does not counteract a rolling movement, but rather causes the vehicle body to roll. The roll stabilizer transmits due to its connection and unilateral road bumps on the other side. For the occupants, this "copy effect" means noticeable loss of comfort. Thus, the design of a roll stabilizer is always subject to the conflicting goals of comfort and safety. While driving straight ahead, the torsional stiffness should be as low as possible, whereas the torsional stiffness of the roll stabilizer should be as great as possible for comfortable and low-cornering cornering.

Aus der DE 10 2009 016 165 A1 geht ein Wankstabilisator einer Vorrichtung zur Koppelung zweier Räder einer Fahrzeugachslinie mit zwei Drehstabfedern hervor. Der Wankstabilisator ist mittels zwei voneinander beabstandeten Lagern verdrehbar an der Fahrzeugkarosserie aufgenommen.From the DE 10 2009 016 165 A1 is a roll stabilizer of a device for coupling two wheels of a Fahrzeugachslinie with two torsion springs out. The roll stabilizer is rotatably received on the vehicle body by means of two spaced-apart bearings.

Aufgabenstellungtask

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Wankstabilisator weiterzuentwickeln und insbesondere den Komfort für die Insassen während einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs zu erhöhen bei gleichzeitiger Minderung der Wankbewegung des Fahrzeugs während einer Kurvenfahrt. The object of the invention is to further develop a roll stabilizer and in particular to increase the comfort for the occupants during a straight ahead of the vehicle while reducing the rolling motion of the vehicle during cornering.

Erfindungsgemäße LösungInventive solution

Erfindungsgemäß umfasst der Verstellmechanismus einen Gewindetrieb mit variabler Federeinheit, wobei die variable Federeinheit ein erstes, zumindest mittelbar mit der ersten Drehstabfeder verbundenes und ein zweites, zumindest mittelbar mit der zweiten Drehstabfeder verbundenes Koppelelement aufweist, und wobei eine Steifigkeit des Wankstabilisators über eine axiale Verschiebung der beiden Koppelelemente relativ zueinander einstellbar ist.According to the invention, the adjusting mechanism comprises a screw drive with a variable spring unit, wherein the variable spring unit has a first, at least indirectly connected to the first torsion bar spring and a second, at least indirectly connected to the second torsion spring coupling element, and wherein a stiffness of the roll stabilizer via an axial displacement of the two Coupling elements is adjustable relative to each other.

Mit anderen Worten umfasst der Verstellmechanismus den Gewindetrieb und die damit zusammenwirkende variable Federeinheit. Der Gewindetrieb stellt dabei die variable Federeinheit kontinuierlich ein, wodurch die Steifigkeit des Wankstabilisators an die jeweilige Fahrweise des Fahrzeugs angepasst wird. Somit kann der Komfort für die Insassen während einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs erhöht werden, indem die Steifigkeit des Wankstabilisators besonders weich eingestellt wird. Demgegenüber kann die Wankbewegung des Fahrzeugs während einer Kurvenfahrt gemindert werden, indem die Steifigkeit des Wankstabilisators besonders hart eingestellt wird.In other words, the adjusting mechanism comprises the screw drive and the cooperating variable spring unit. The screw drive adjusts the variable spring unit continuously, whereby the rigidity of the roll stabilizer is adapted to the respective driving style of the vehicle. Thus, the comfort for the occupants can be increased during a straight travel of the vehicle by the stiffness of the roll stabilizer is set particularly soft. In contrast, the roll of the vehicle during cornering can be reduced by the stiffness of the roll stabilizer is set particularly hard.

Vorzugsweise sind die beiden Koppelelemente über jeweils stirnseitig daran ausgebildeten Klauen axial und radial beweglich miteinander koppelbar, wobei in Umfangsrichtung zwischen einer jeweiligen Klaue des ersten Koppelelements und einer jeweiligen Klaue des zweiten Koppelelements zumindest ein Federelement angeordnet ist. Die jeweiligen Klauen des ersten und zweiten Koppelelements sind bei einer axialen Zusammenführung der beiden Koppelelemente in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet. Je nach Drehrichtung kommt eine jeweilige Klaue des zweiten Koppelelements an einer jeweiligen Klaue des ersten Koppelelements zumindest mittelbar über das jeweilige Federelement in Umfangsrichtung zur Anlage. Dabei wird das Federelement komprimiert, wodurch die Vorspannkraft erhöht wird. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die beiden Koppelelemente jeweils vier Klauen auf, die in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet sind, wobei die Federeinheit insgesamt acht Federelemente aufweist. Es ist aber auch denkbar, dass die beiden Koppelelemente auch mehr oder weniger Klauen aufweisen.Preferably, the two coupling elements via each end face formed thereon claws axially and radially coupled to each other, wherein in the circumferential direction between a respective claw of the first coupling element and a respective claw of the second coupling element at least one spring element is arranged. The respective jaws of the first and second coupling elements are arranged alternately in the circumferential direction in an axial merging of the two coupling elements. Depending on the direction of rotation, a respective claw of the second coupling element comes at least at a respective claw of the first coupling element indirectly over the respective spring element in the circumferential direction to the plant. In this case, the spring element is compressed, whereby the biasing force is increased. According to a preferred embodiment, the two coupling elements each have four jaws, which are equally spaced in the circumferential direction, wherein the spring unit has a total of eight spring elements. But it is also conceivable that the two coupling elements also have more or less claws.

Besonders bevorzugt sind die Klauen des zweiten Koppelelements in Axialrichtung keilförmig ausgebildet und verjüngen sich von einer Wurzel zu einer Spitze hin. An der Wurzel der Klauen, wo die Klauen axial am zweiten Koppelelement zur Anlage kommen, ist das Abmaß der Klauen in Umfangsrichtung somit am größten, wobei an der Spitze der Klauen das Abmaß in Umfangsrichtung am kleinsten ist. Die Querschnittsfläche einer solchen Klaue bildet vorzugsweise ein gleichschenkliges Trapez. Je nach axialer Position der beiden Koppelelemente zueinander, ragen die Klauen des jeweiligen Koppelelements unterschiedlich weit zwischen die Klauen des jeweiligen anderen Koppelelements hinein. Drauf basierend ist je nach axialer Position der beiden Koppelelemente zueinander, auch die Vorspannung des jeweiligen Federelements unterschiedlich groß. Particularly preferably, the claws of the second coupling element are wedge-shaped in the axial direction and taper from a root to a tip. At the root of the claws, where the claws come to bear axially on the second coupling element, the dimension of the claws in the circumferential direction is thus greatest, wherein at the top of the claws the dimension in the circumferential direction is the smallest. The cross-sectional area of such a claw preferably forms an isosceles trapezoid. Depending on the axial position of the two coupling elements to each other, the claws of the respective coupling element protrude differently far between the jaws of the respective other coupling element. Based on this, depending on the axial position of the two coupling elements to each other, and the bias of the respective spring element of different sizes.

Bei einem maximalen axialen Abstand zwischen den beiden Koppelelementen ist aufgrund der keilförmigen Klauen des zweiten Koppelelements die Kompression des Federelements in Umfangsrichtung minimal, sodass auch die Vorspannung des Federelements minimal ist. Dementsprechend ist ein Verdrehwinkel zwischen den beiden Koppelelementen maximal. Diese Position der variablen Federeinheit eignet sich besonders für eine Geradeausfahrt des Kraftfahrzeugs, da die Drehsteifigkeit minimal ist. Eine besonders komfortable Fahrweise wird somit ermöglicht.At a maximum axial distance between the two coupling elements, the compression of the spring element in the circumferential direction is minimal due to the wedge-shaped claws of the second coupling element, so that the bias of the spring element is minimal. Accordingly, a twist angle between the two coupling elements is maximum. This position of the variable spring unit is particularly suitable for driving straight ahead of the motor vehicle, since the torsional stiffness is minimal. A particularly comfortable driving style is thus made possible.

Bei einem minimalen axialen Abstand zwischen den beiden Koppelelementen ist aufgrund der keilförmigen Klauen des zweiten Koppelelements die Kompression des Federelements in Umfangsrichtung maximal, sodass auch die Vorspannung des Federelements maximal ist. Dementsprechend ist ein Verdrehwinkel zwischen den beiden Koppelelementen minimal. Diese Position der variablen Federeinheit eignet sich besonders für Kurvenfahrten des Kraftfahrzeugs, da die Drehsteifigkeit maximal ist. Eine besonders dynamische Fahrweise wird somit ermöglicht.At a minimum axial distance between the two coupling elements, the compression of the spring element in the circumferential direction is maximum due to the wedge-shaped claws of the second coupling element, so that the bias of the spring element is maximum. Accordingly, a twist angle between the two coupling elements is minimal. This position of the variable spring unit is particularly suitable for cornering of the motor vehicle, since the torsional rigidity is maximum. A particularly dynamic driving style is thus made possible.

Des Weiteren bevorzugt ist ein jeweiliges Gleitelement in Umfangsrichtung zwischen dem jeweiligen Federelement und der jeweiligen Klaue des zweiten Koppelelements angeordnet. Das Gleitelement ist zur Reibungsminimierung bei einer Axialbewegung zwischen der jeweiligen Klaue des zweiten Koppelelements und dem Federelement vorgesehen und insbesondere aus Polytetrafluorethylen ausgebildet. Vorzugsweise ist das Gleitelement an dem Federelement ausgebildet und somit fest mit dem Federelement verbunden.Furthermore, a respective sliding element is preferably arranged in the circumferential direction between the respective spring element and the respective claw of the second coupling element. The sliding element is provided for friction minimization in an axial movement between the respective jaw of the second coupling element and the spring element and in particular formed of polytetrafluoroethylene. Preferably, the sliding element is formed on the spring element and thus firmly connected to the spring element.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das jeweilige Federelement aus einem Elastomerwerkstoff hergestellt. Das Federelement kann aufgrund der elastischen Eigenschaften des Elastomerwerkstoffs als kreissegmentförmiges Volumenelement ausgebildet sein.According to a preferred embodiment, the respective spring element is made of an elastomer material. Due to the elastic properties of the elastomer material, the spring element can be designed as a volume-segment-shaped element.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst das jeweilige Federelement eine Spiralfeder, die auf einem Federführungselement angeordnet ist. Mit anderen Worten umgibt die Spiralfeder das Federführungselement. Dabei umfasst das Federführungselement vorzugsweise einen Draht und ein Rohr, wobei ein Außendurchmesser des Drahtes einem Innendurchmesser des Rohres entspricht. Bei der Montage wird der Draht in das Rohr eingeführt, wobei eine Stauchung der Spiralfeder ein weiteres Eindringen des Drahtes in das Rohr bewirkt.According to a further preferred embodiment, the respective spring element comprises a spiral spring, which is arranged on a spring guide element. In other words, the coil spring surrounds the spring guide element. In this case, the spring guide element preferably comprises a wire and a tube, wherein an outer diameter of the wire corresponds to an inner diameter of the tube. During assembly, the wire is inserted into the tube, with compression of the coil spring causing further penetration of the wire into the tube.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Gewindetrieb eine an der ersten Drehstabfeder drehfest angeordnete Gewindespindel aufweist, an der eine Gewindemutter durch Rotation axial verschiebbar angeordnet ist, wobei die Gewindemutter zumindest axial an dem zweiten Koppelelement zur Anlage kommt. Eine axiale Verschiebung zwischen Gewindemutter und Gewindetrieb wird dadurch erreicht, dass die Gewindemutter relativ zur Gewindespindel rotiert. Mit anderen Worten kann entweder die Gewindemutter rotieren, wobei die Gewindespindel stationär festgelegt ist, oder die Gewindespindel rotieren, wobei die Gewindemutter stationär festgelegt ist. Radial zwischen der Gewindespindel und der Gewindemutter befinden sich Wälzkörper. Eine wendelförmige Gewinderille an der Außenumfangsfläche der Gewindespindel und eine dieser entsprechenden Gewinderille an der Innenumfangsfläche der Gewindemutter bilden einen Kanal für die Wälzkörper, wobei ein zusätzlicher Umlenkkanal die Rückführung der Wälzkörper ermöglicht. Durch den Gewindetrieb wird somit die variable Federeinheit, insbesondere die axiale Position zwischen den beiden Koppelelementen eingestellt. The invention includes the technical teaching that the screw has a rotatably mounted on the first torsion spring threaded spindle on which a threaded nut is axially displaceable by rotation, wherein the threaded nut comes at least axially to the second coupling element to the plant. An axial displacement between the threaded nut and screw drive is achieved in that the threaded nut rotates relative to the threaded spindle. In other words, either the threaded nut can rotate, with the threaded spindle fixed in place, or rotate the threaded spindle, wherein the threaded nut is fixed stationary. Radial between the threaded spindle and the nut are rolling elements. A helical thread groove on the outer peripheral surface of the threaded spindle and a thread groove corresponding thereto on the inner peripheral surface of the threaded nut form a channel for the rolling elements, wherein an additional deflection channel allows the return of the rolling elements. By the screw drive thus the variable spring unit, in particular the axial position between the two coupling elements is set.

Vorzugsweise ist ein Linearelement zur axialen Führung einer daran angeordneten Linearführungshülse an der zweiten Drehstabfeder ausgebildet, wobei die Linearführungshülse drehfest mit dem zweiten Koppelelement verbunden ist. Das Linearelement ist insbesondere als radiale Ausprägung an der zweiten Drehstabfeder ausgebildet oder einteilig damit verbunden. Die daran angeordnete Linearführungshülse weist eine entsprechende Nut auf, die komplementär zum Linearelement ausgebildet ist. Dadurch wird eine Verdrehung der Linearführungshülse verhindert und gleichzeitig eine axiale Bewegung der Linearführungshülse ermöglicht. Vorzugsweise ist die Linearführungshülse über mindestens zwei axial verlaufende Schraubelemente drehfest mit dem zweiten Koppelelement verbunden. Andere Verbindungstechniken, insbesondere Schweißen, Kleben oder Pressen sind ebenfalls denkbar.Preferably, a linear element for axial guidance of a linear guide sleeve arranged thereon is formed on the second torsion bar, wherein the linear guide sleeve is rotatably connected to the second coupling element. The linear element is formed in particular as a radial expression on the second torsion bar or integrally connected thereto. The arranged thereon Linear guide sleeve has a corresponding groove which is complementary to the linear element. As a result, a rotation of the linear guide sleeve is prevented while allowing axial movement of the linear guide sleeve. Preferably, the linear guide sleeve is rotatably connected via at least two axially extending screw with the second coupling element. Other joining techniques, in particular welding, gluing or pressing are also conceivable.

Besonders bevorzugt ist ein Motor zum Antrieb des Gewindetriebs vorgesehen. Der Motor ist vorzugsweise direkt an der Gewindespindel oder an der Gewindemutter angeordnet und als Elektromotor, insbesondere als ein Hohlwellenmotor ausgebildet. Kurzbeschreibung der Zeichnung Particularly preferred is a motor for driving the screw drive is provided. The motor is preferably arranged directly on the threaded spindle or on the threaded nut and designed as an electric motor, in particular as a hollow shaft motor. Brief description of the drawing

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigenFurther measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of preferred embodiments of the invention with reference to FIGS. Show it

1 eine perspektivische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Wankstabilisators, 1 a perspective view for illustrating the structure of a roll stabilizer according to the invention,

2 ein Ausschnitt einer Explosionsdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus des erfindungsgemäßen Wankstabilisators gemäß 1, 2 a detail of an exploded view to illustrate the structure of the roll stabilizer according to the invention according to 1 .

3 ein Ausschnitt einer schematischen Längsschnittdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus des erfindungsgemäßen Wankstabilisators gemäß 1, 3 a section of a schematic longitudinal sectional view to illustrate the construction of the roll stabilizer according to the invention according to 1 .

4a ein Detailausschnitt einer schematischen Querschnittdarstellung zur Veranschaulichung eines weichen Steifigkeitszustandes des erfindungsgemäßen Wankstabilisators gemäß 1, 4a a detail of a schematic cross-sectional view to illustrate a soft stiffness state of the roll stabilizer according to the invention according to 1 .

4b ein Detailausschnitt einer schematischen Querschnittdarstellung zur Veranschaulichung eines harten Steifigkeitszustandes des erfindungsgemäßen Wankstabilisators gemäß 1, und 4b a detail of a schematic cross-sectional view to illustrate a hard rigidity state of the roll stabilizer according to the invention according to 1 , and

5 ein Detailausschnitt einer schematischen Querschnittdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus eines Federelements des erfindungsgemäßen Wankstabilisators gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel. 5 a detail of a schematic cross-sectional view illustrating the construction of a spring element of the roll stabilizer according to the invention according to a preferred embodiment.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung Detailed description of the drawing

Nach 1 weist ein passiver Wankstabilisator für eine Radachse eines Kraftfahrzeugs eine erste und eine zweite Drehstabfeder 1a, 1b auf, die an einem jeweiligen einander zugewandten Ende über einen Verstellmechanismus 2 zur Kompensation einer Wankbewegung des Kraftfahrzeugs miteinander gekoppelt sind. Ferner ist die jeweilige Drehstabfeder 1a, 1b an einem jeweiligen einander abgewandten Ende mit einem jeweiligen – hier nicht dargestellten – Rad des Kraftfahrzeugs gekoppelt. Die einander abgewandten Enden der Drehstabfedern 1a, 1b weisen einen jeweiligen abgewinkelten Schenkel auf, der als Hebelarm fungiert und zum Übertragen eines Torsionsmomentes dient. Ein Wanken des Kraftfahrzeugs führt somit zu einer Einleitung eines Torsionsmomentes über den jeweiligen abgewinkelten Schenkel in die jeweilige Drehstabfeder 1a, 1b. Zur Vereinfachung wurde auf die Darstellung eines den Verstellmechanismus 2 beherbergenden Gehäuses verzichtet.To 1 For example, a passive roll stabilizer for a wheel axle of a motor vehicle has a first and a second torsion spring 1a . 1b on, at a respective end facing each other via an adjusting mechanism 2 are coupled together to compensate for a rolling motion of the motor vehicle. Furthermore, the respective torsion bar spring 1a . 1b at a respective opposite end with a respective - not shown - wheel of the motor vehicle coupled. The opposite ends of the torsion springs 1a . 1b have a respective angled leg which acts as a lever arm and serves to transmit a Torsionsmomentes. A roll of the motor vehicle thus leads to an initiation of a torsional moment on the respective angled leg in the respective torsion bar spring 1a . 1b , For simplicity, the representation of a the adjusting mechanism 2 housing omitted.

Gemäß der 2 und 3 umfasst der Verstellmechanismus 2 einen Gewindetrieb 3 sowie eine variable Federeinheit 4. Der Gewindetrieb 3 umfasst eine an der ersten Drehstabfeder 1a drehfest angeordnete Gewindespindel 12, an der eine Gewindemutter 13 durch Rotation axial verschiebbar angeordnet ist. Die Gewindemutter 13 ist radial zwischen dem Gewindetrieb 3 und einem zweiten Koppelelement 5b sowie axial zwischen dem zweiten Koppelelement 5b und einer Linearführungshülse 15 angeordnet. An der zweiten Drehstabfeder 1b ist ein Linearelement 14 zur axialen Führung der daran angeordneten Linearführungshülse 15 ausgebildet. Die Linearführungshülse 15 ist drehfest über – hier nicht dargestellte – Schraubmittel mit dem zweiten Koppelelement 5b verbunden. Radial zwischen der Gewindespindel 12 und der Gewindemutter 13 befinden sich in einer dafür vorgesehenen Gewinderille 18 an der Gewindespindel 12 – hier nicht dargestellte – Wälzkörper. Eine Rotation der Gewindemutter 13 relativ zur Gewindespindel 12 führt zu einer Relativbewegung zwischen Gewindemutter 13 und Gewindespindel 12 in axialer Richtung. Ein radial an der Gewindemutter 13 angeordneter Motor 16 ist zum Antrieb des Gewindetriebs 3 vorgesehen. Ferner ist die zweite Drehstabfeder 1b über ein Lagerelement 17 an der ersten Drehstabfeder 1a drehbar gelagert.According to the 2 and 3 includes the adjustment mechanism 2 a screw drive 3 as well as a variable spring unit 4 , The screw drive 3 includes one on the first torsion spring 1a rotationally fixed threaded spindle 12 on which a threaded nut 13 is arranged axially displaceable by rotation. The threaded nut 13 is radially between the screw drive 3 and a second coupling element 5b and axially between the second coupling element 5b and a linear guide sleeve 15 arranged. At the second torsion bar spring 1b is a linear element 14 for the axial guidance of the linear guide sleeve arranged thereon 15 educated. The linear guide sleeve 15 is rotationally fixed - not shown here - screw with the second coupling element 5b connected. Radial between the threaded spindle 12 and the nut 13 are in a designated thread groove 18 on the threaded spindle 12 - Not shown here - rolling elements. A rotation of the threaded nut 13 relative to the threaded spindle 12 leads to a relative movement between the nut 13 and threaded spindle 12 in the axial direction. A radial on the threaded nut 13 arranged engine 16 is to drive the screw drive 3 intended. Further, the second torsion bar spring 1b via a bearing element 17 at the first torsion bar spring 1a rotatably mounted.

Des Weiteren weist die variable Federeinheit 4 ein erstes, mit der ersten Drehstabfeder 1a verbundenes und ein zweites, mittelbar über die Linearführungshülse 15 mit der zweiten Drehstabfeder 1b verbundenes Koppelelement 5a, 5b auf. Dabei ist eine Steifigkeit des Wankstabilisators über eine axiale Verschiebung der beiden Koppelelemente 5a, 5b relativ zueinander einstellbar. Die beiden Koppelelemente 5a, 5b sind über jeweils vier stirnseitig daran ausgebildeten Klauen 6a–6d, 7a–7d, die in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet sind, axial und radial beweglich miteinander koppelbar. Die Klauen 7a–7d des zweiten Koppelelements 5b sind in Axialrichtung keilförmig ausgebildet und verjüngen sich von einer Wurzel zu einer Spitze hin. In Umfangsrichtung ist zwischen einer jeweiligen Klaue 6a–6d des ersten Koppelelements 5a und einer jeweiligen Klaue 7a–7d des zweiten Koppelelements 5b ein jeweiliges Federelement 8 angeordnet. Das jeweilige Federelement 8 ist aus einem Elastomerwerkstoff hergestellt. Ferner ist ein jeweiliges Gleitelement 9 zur Reibungsminimierung in Umfangsrichtung zwischen dem jeweiligen Federelement 8 und der jeweiligen Klaue 7a–7d des zweiten Koppelelements 5b angeordnet.Furthermore, the variable spring unit 4 a first, with the first torsion bar spring 1a connected and a second, indirectly via the linear guide sleeve 15 with the second torsion bar spring 1b connected coupling element 5a . 5b on. In this case, a stiffness of the roll stabilizer via an axial displacement of the two coupling elements 5a . 5b adjustable relative to each other. The two coupling elements 5a . 5b are each about four frontally formed thereon claws 6a - 6d . 7a - 7d , which are uniformly spaced in the circumferential direction, axially and radially movable coupled to each other. The claws 7a - 7d of the second coupling element 5b are wedge-shaped in the axial direction and taper from a root to a tip. In the circumferential direction is between a respective claw 6a - 6d of the first coupling element 5a and a respective claw 7a - 7d of the second coupling element 5b a respective spring element 8th arranged. The respective spring element 8th is made of an elastomeric material. Furthermore, a respective sliding element 9 for friction minimization in the circumferential direction between the respective spring element 8th and the respective claw 7a - 7d of the second coupling element 5b arranged.

Gemäß der 4a und 4b ist in Umfangsrichtung zwischen einer jeweiligen Klaue 6a, 6b des ersten Koppelelements 5a und einer jeweiligen Klaue 7a des zweiten Koppelelements 5b ein jeweiliges Federelement 8a, 8b angeordnet ist. Zur Minimierung der Reibung beim axialen Verfahren der Koppelelemente 5a, 5b relativ zueinander ist an den beiden Federelementen 8a, 8b zur keilförmigen Klaue 7a hin ein jeweiliges Gleitelement 9a, 9b angeordnet.According to the 4a and 4b is in the circumferential direction between a respective claw 6a . 6b of the first coupling element 5a and a respective claw 7a of the second coupling element 5b a respective spring element 8a . 8b is arranged. To minimize the friction during the axial movement of the coupling elements 5a . 5b relative to each other is at the two spring elements 8a . 8b to the wedge-shaped claw 7a towards a respective sliding element 9a . 9b arranged.

Gemäß 4a ist ein axialer Abstand zwischen den beiden Koppelelementen 5a, 5b maximal. Aufgrund der keilförmigen Klauen 7a–7d des zweiten Koppelelements 5b ist die Kompression der beiden daran angeordneten Federelemente 8a, 8b in Umfangsrichtung minimal, sodass auch die Vorspannung der Federelemente 8a, 8b minimal ist. Dementsprechend ist ein Verdrehwinkel zwischen den beiden Koppelelementen 5a, 5b maximal. Diese Position der variablen Federeinheit 4 eignet sich besonders für eine Geradeausfahrt des Kraftfahrzeugs, da die Drehsteifigkeit minimal ist. Eine besonders komfortable Fahrweise wird somit ermöglicht.According to 4a is an axial distance between the two coupling elements 5a . 5b maximum. Due to the wedge-shaped claws 7a - 7d of the second coupling element 5b is the compression of the two spring elements arranged thereon 8a . 8b Minimal in the circumferential direction, so that the bias of the spring elements 8a . 8b is minimal. Accordingly, a twist angle between the two coupling elements 5a . 5b maximum. This position of the variable spring unit 4 is particularly suitable for straight ahead driving of the motor vehicle, since the torsional rigidity is minimal. A particularly comfortable driving style is thus made possible.

Gemäß 4b ist der axiale Abstand zwischen den beiden Koppelelementen 5a, 5b minimal. Aufgrund der keilförmigen Klauen 7a–7d des zweiten Koppelelements 5b ist die Kompression der beiden daran angeordneten Federelemente 8a, 8b in Umfangsrichtung maximal, sodass auch die Vorspannung der Federelemente maximal ist. Dementsprechend ist ein Verdrehwinkel zwischen den beiden Koppelelementen 5a, 5b minimal. Diese Position der variablen Federeinheit 4 eignet sich besonders für Kurvenfahrten des Kraftfahrzeugs, da die Drehsteifigkeit maximal ist. Eine besonders dynamische Fahrweise wird somit ermöglicht.According to 4b is the axial distance between the two coupling elements 5a . 5b minimal. Due to the wedge-shaped claws 7a - 7d of the second coupling element 5b is the compression of the two spring elements arranged thereon 8a . 8b in the circumferential direction maximum, so that the bias of the spring elements is maximum. Accordingly, a twist angle between the two coupling elements 5a . 5b minimal. This position of the variable spring unit 4 is particularly suitable for cornering of the motor vehicle, since the torsional rigidity is maximum. A particularly dynamic driving style is thus made possible.

Nach 5 umfasst das jeweilige Federelement 8a, 8b eine jeweilige Spiralfeder 10a, 10b, die auf einem jeweiligen Federführungselement 11a, 11b angeordnet ist. Die jeweilige Spiralfeder 10a, 10b kommt in Umfangsrichtung zwischen einer Klaue 7a des zweiten Koppelelements 5b und einer jeweiligen Klaue 6a, 6b des ersten Koppelelements 5a zur Anlage. An der Klaue 7a des zweiten Koppelelements 5b ist ein jeweiliges Gleitelement 9a, 9b ausgebildet. Das jeweilige Federführungselement 11a, 11b umfasst einen jeweiligen Draht 19a, 19b, der in einem jeweiligen Rohr 20a, 20b zumindest teilweise eingeführt ist, wobei ein Außendurchmesser des jeweiligen Drahtes 19a, 19b einem Innendurchmesser des jeweiligen Rohres 20a, 20b entspricht. Eine Stauchung der jeweiligen Spiralfeder 10a, 10b bewirkt ein weiteres Eindringen des jeweiligen Drahtes 19a, 19b in das jeweilige Rohr 20a, 20b.To 5 includes the respective spring element 8a . 8b a respective spiral spring 10a . 10b on a respective spring guide element 11a . 11b is arranged. The respective spiral spring 10a . 10b comes in the circumferential direction between a claw 7a of the second coupling element 5b and a respective claw 6a . 6b of the first coupling element 5a to the plant. At the claw 7a of the second coupling element 5b is a respective sliding element 9a . 9b educated. The respective spring guide element 11a . 11b includes a respective wire 19a . 19b that in a particular pipe 20a . 20b at least partially introduced, wherein an outer diameter of the respective wire 19a . 19b an inner diameter of the respective tube 20a . 20b equivalent. A compression of the respective coil spring 10a . 10b causes further penetration of the respective wire 19a . 19b in the respective tube 20a . 20b ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1a, 1b1a, 1b
Drehstabfeder Torsion bar
22
Verstellmechanismus adjustment
33
Gewindetrieb screw
44
Federeinheit spring unit
5a, 5b5a, 5b
Koppelelement coupling element
6a–6d6a-6d
Klaue claw
7a–7d7a-7d
Klaue claw
8, 8a, 8b8, 8a, 8b
Federelement spring element
9, 9a, 9b9, 9a, 9b
Gleitelement Slide
10a, 10b10a, 10b
Spiralfeder spiral spring
11a, 11b11a, 11b
Federführungselement Spring guide element
1212
Gewindespindel screw
1313
Gewindemutter threaded nut
1414
Linearelement linear element
1515
Linearführungshülse Linear guide sleeve
1616
Motor engine
1717
Lagerelement bearing element
1818
Gewinderille thread groove
19a, 19b19a, 19b
Draht wire
20a, 20b20a, 20b
Rohr pipe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009016165 A1 [0007] DE 102009016165 A1 [0007]

Claims (10)

Wankstabilisator für eine Radachse eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine erste und eine zweite Drehstabfeder (1a, 1b), die an einem jeweiligen einander abgewandten Ende mit jeweils einem Rad des Kraftfahrzeugs und an einem jeweiligen einander zugewandten Ende über einen Verstellmechanismus (2) miteinander gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellmechanismus (2) einen Gewindetrieb (3) mit variabler Federeinheit (4) aufweist, wobei die variable Federeinheit (4) ein erstes, zumindest mittelbar mit der ersten Drehstabfeder (1a) verbundenes und ein zweites, zumindest mittelbar mit der zweiten Drehstabfeder (1b) verbundenes Koppelelement (5a, 5b) aufweist, und wobei eine Steifigkeit des Wankstabilisators über eine axiale Verschiebung der beiden Koppelelemente (5a, 5b) relativ zueinander einstellbar ist.Roll stabilizer for a wheel axle of a motor vehicle, comprising a first and a second torsion spring ( 1a . 1b ), which at a respective opposite end, each with a wheel of the motor vehicle and at a respective end facing each other via an adjusting mechanism ( 2 ) are coupled together, characterized in that the adjusting mechanism ( 2 ) a screw drive ( 3 ) with variable spring unit ( 4 ), wherein the variable spring unit ( 4 ) a first, at least indirectly with the first torsion spring ( 1a ) and a second, at least indirectly with the second torsion spring ( 1b ) connected coupling element ( 5a . 5b ), and wherein a stiffness of the roll stabilizer via an axial displacement of the two coupling elements ( 5a . 5b ) is adjustable relative to each other. Wankstabilisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Koppelelemente (5a, 5b) über jeweils stirnseitig daran ausgebildeten Klauen (6a, 6b, 7a, 7b) axial und radial beweglich miteinander koppelbar sind, wobei in Umfangsrichtung zwischen einer jeweiligen Klaue (6a, 6b) des ersten Koppelelements (5a) und einer jeweiligen Klaue (7a, 7b) des zweiten Koppelelements (5b) zumindest ein Federelement (8) angeordnet ist.Roll stabilizer according to claim 1, characterized in that the two coupling elements ( 5a . 5b ) via claws formed on the front side ( 6a . 6b . 7a . 7b ) are axially and radially movable coupled to each other, wherein in the circumferential direction between a respective claw ( 6a . 6b ) of the first coupling element ( 5a ) and a respective claw ( 7a . 7b ) of the second coupling element ( 5b ) at least one spring element ( 8th ) is arranged. Wankstabilisator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klauen (7a, 7b) des zweiten Koppelelements (5b) in Axialrichtung keilförmig ausgebildet sind und sich von einer Wurzel zu einer Spitze hin verjüngen.Roll stabilizer according to claim 2, characterized in that the claws ( 7a . 7b ) of the second coupling element ( 5b ) are wedge-shaped in the axial direction and taper from a root to a tip. Wankstabilisator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Koppelelemente (5a, 5b) jeweils vier Klauen (6a–6d, 7a–7d) aufweisen, die in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet sind. Roll stabilizer according to claim 2, characterized in that the two coupling elements ( 5a . 5b ) four claws ( 6a - 6d . 7a - 7d ) which are equally spaced circumferentially. Wankstabilisator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges Gleitelement (9) in Umfangsrichtung zwischen dem jeweiligen Federelement (8) und der jeweiligen Klaue (7a) des zweiten Koppelelements (5b) angeordnet ist.Roll stabilizer according to claim 2, characterized in that a respective sliding element ( 9 ) in the circumferential direction between the respective spring element ( 8th ) and the respective claw ( 7a ) of the second coupling element ( 5b ) is arranged. Wankstabilisator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Federelement (8) aus einem Elastomerwerkstoff hergestellt ist.Roll stabilizer according to claim 2, characterized in that the respective spring element ( 8th ) is made of an elastomeric material. Wankstabilisator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Federelement (8) eine Spiralfeder (10) umfasst, die auf einem Federführungselement (11) angeordnet ist.Roll stabilizer according to claim 2, characterized in that the respective spring element ( 8th ) a coil spring ( 10 ) mounted on a spring guide element ( 11 ) is arranged. Wankstabilisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindetrieb (3) eine an der ersten Drehstabfeder (1a) drehfest angeordnete Gewindespindel (12) aufweist, an der eine Gewindemutter (13) durch Rotation axial verschiebbar angeordnet ist, wobei die Gewindemutter (13) zumindest axial an dem zweiten Koppelelement (5b) zur Anlage kommt.Roll stabilizer according to claim 1, characterized in that the screw drive ( 3 ) one on the first torsion bar ( 1a ) rotatably arranged threaded spindle ( 12 ), on which a threaded nut ( 13 ) is axially displaceable by rotation, wherein the threaded nut ( 13 ) at least axially on the second coupling element ( 5b ) comes to the plant. Wankstabilisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Linearelement (14) zur axialen Führung einer daran angeordneten Linearführungshülse (15) an der zweiten Drehstabfeder (1b) ausgebildet ist, wobei die Linearführungshülse (15) drehfest mit dem zweiten Koppelelement (5b) verbunden ist.Roll stabilizer according to claim 1, characterized in that a linear element ( 14 ) for the axial guidance of a linear guide sleeve ( 15 ) on the second torsion spring ( 1b ) is formed, wherein the linear guide sleeve ( 15 ) rotatably with the second coupling element ( 5b ) connected is. Wankstabilisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Motor (16) zum Antrieb des Gewindetriebs (3) vorgesehen ist.Roll stabilizer according to claim 1, characterized in that a motor ( 16 ) for driving the screw drive ( 3 ) is provided.
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