DE102016007730B3

DE102016007730B3 - Elektrischer Stabilisator

Info

Publication number: DE102016007730B3
Application number: DE102016007730.1A
Authority: DE
Inventors: Albert Schlecht
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2016-06-23
Filing date: 2016-06-23
Publication date: 2017-07-27
Anticipated expiration: 2036-06-24

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Stabilisator (10) für eine Achse eines Kraftfahrzeugs, umfassend zwei drehbar am Kraftfahrzeugaufbau (100) gelagerte Stabilisatorhälften (12, 14) sowie einen zwischen den beiden Stabilisatorhälften (12, 14) angeordneten, ein drehbares Außengehäuse aufweisenden und über einen Kabelstrang (22) mit elektrischer Energie versorgten elektrischen Aktuator (16) zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen den beiden Stabilisatorhälften (12, 14). Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass koaxial zur Drehachse (20) des Aktuators (16) eine mit dem Kabelstrang (22) verbundene und drehfest am Kraftfahrzeugaufbau (100) gelagerte Gehäuseeinheit (24) angeordnet ist, über die der relativ zur Gehäuseeinheit (24) drehbare Aktuator (16) elektrisch kontaktiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Stabilisator für eine Achse eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.
Es ist bekannt, einen Stabilisator für ein Kraftfahrzeug in eine erste, der Aufhängung des linken Rades einer Achse des Kraftfahrzeugs zugeordnete Stabilisatorhälfte und in eine zweite, der Aufhängung des rechten Rades dieser Achse zugeordnete Stabilisatorhälfte zu unterteilen. Sind diese Stabilisatorhälften um deren gemeinsame Längsachse gegeneinander verdrehbar, kann gegenüber Fahrwerken mit einstückigem Stabilisator eine deutlich gesteigerte Wankstabilität erreicht werden, wenn zwischen den beiden Stabilisatorhälften ein geeigneter Aktuator vorgesehen ist, der aufgrund einer geeigneten Ansteuerung der Stabilisatorschenkel bedarfsgerecht gegeneinander verdreht.
Die DE 10 2014 213 323 A1 zeigt einen elektromechanischen Stellantrieb, umfassend einen um seine Längsachse drehbeweglich in einem Fahrzeug angeordneten Stellmotor und einen ein erstes und zweites Ende aufweisenden Kabelstrang, welcher an seinem ersten Ende am Stellmotor angeschlossen, sich in einem biegeelastisch verformbaren Bogen von seinem ersten bis zu seinem zweiten Ende erstreckt und an seinem zweiten Ende ortsfest im Fahrzeug fixiert ist, wobei das zweite Ende des Kabelstrangs an einem Übergabepunkt in eine Fixier- und Umlenkvorrichtung eingespannt ist. Nachteilig ist jedoch, dass das Kabel sich in dem Bogen über einen gewissen Bereich bewegt und dabei gebogen wird, wenn der elektromechanische Stellantrieb arbeitet. Dafür muss sichergestellt werden, dass der nötige Platz vorhanden ist und das Kabel die Biegungen auf Dauer aushält.
Ein gattungsgemäßer, sämtliche Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruches 1 aufweisender elektrischer Stabilisator ist in der DE 10 2013 215 859 A1 offenbart. Nach der Lehre dieser Druckschrift ist der den Aktuator mit elektrischer Energie versorgende Kabelstrang mit seinem ersten Ende verdrehfest am drehbaren Außengehäuse des Aktuators befestigt, wobei der Kabelstrang ausgehend von diesem Bereich sich konzentrisch mit radialem Abstand zur Außenmantelfläche erstreckt bzw. der Kabelstrang ausgehend von diesem Bereich den Verlauf einer Helix aufweist. Als nachteilig erweist sich hierbei die komplizierte Führung des Kabelstrangs. Ein weiterer Nachteil ist, dass der Kabelstrang bei Drehung des Außengehäuses des Aktuators zu einer Bewegung angeregt wird, was einen erhöhten Verschleiß des Kabelstrangs zur Folge hat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen elektrischen Stabilisator für eine Achse eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass neben einer vereinfachten Führung des Kabelstrangs eine geringere Verschleißanfälligkeit des Kabelstrangs gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
In bekannter Art und Weise umfasst der elektrische Stabilisator für eine Achse eines Kraftfahrzeugs zwei drehbar am Kraftfahrzeugaufbau gelagerte Stabilisatorhälften sowie einen zwischen den beiden Stabilisatorhälften angeordneten, ein drehbares Außengehäuse aufweisenden und über einen Kabelstrang mit elektrischer Energie versorgten elektrischen Aktuator zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen den beiden Stabilisatorhälften.
Erfindungsgemäß ist koaxial zur Drehachse des Aktuators eine mit dem Kabelstrang verbundene und drehfest am Kraftfahrzeugaufbau gelagerte Gehäuseeinheit angeordnet, über die der relativ zur Gehäuseeinheit drehbare Aktuator mittels eines Schleifkontakts elektrisch kontaktiert ist.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung hat den positiven Effekt, dass – da die Gehäuseeinheit fest am Kraftfahrzeugaufbau gelagert ist – der Kabelstrang bei einer Relativbewegung der Stabilisatorhälften keine Bewegungsanregung erfährt, so dass eine geringere mechanische Beanspruchung des Kabelstrangs sichergestellt ist und somit ein geringerer Verschleiß und längere Lebensdauer gewährleistet ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass aufgrund der geringeren mechanischen Belastung nunmehr der Kabelstrang bzw. dessen isolierende Schutzhülle einfacher dimensioniert werden kann.
Der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass die Formulierung ”am Kraftfahrzeugaufbau gelagert” so zu verstehen ist, dass der Stabilisator und die Gehäuseeinheit sowohl über einen Hilfsrahmen an der Kraftfahrzeugkarosserie gelagert ist als auch dass der Stabilisator und die Gehäuseeinheit unmittelbar an der Fahrzeugkarosserie angeordnet sind.
Vorzugsweise ist dabei die elektrische Kontaktierung zwischen der Gehäuseeinheit und dem dazu relativ bewegbaren Aktuator als ein Schleifkontakt ausgebildet.
Um ein besonders vereinfachtes Kabelrouting zu gewährleisten, ist bevorzugt vorgesehen, dass der Kabelstrang in axialer Richtung, d. h. parallel zur Drehachse des Aktuators, zur Gehäuseeinheit geführt ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Gehäuseeinheit über mindestens ein Elastomerlager drehfest am Kraftfahrzeugaufbau gelagert ist. Dies hat den Effekt, dass die Gehäuseeinheit von der Bewegung des Aktuators relativ zum Kraftfahrzeugaufbau entkoppelt ist, da der Aktuator auch unter Torsion Bewegungen in radialer Richtung zur Drehachse vollführt, was sich vorteilhaft auf die Akustik auswirkt.
Zur Gewährleistung einer einfachen Montage ist hierfür vorgesehen, dass an der Gehäuseeinheit ein Fortsatz ausgebildet ist und dass das Elastomerlager zwischen dem Fortsatz und dem Kraftfahrzeugaufbau angeordnet ist.
Vorzugsweise ist hierbei der Fortsatz der Gehäuseeinheit orthogonal zur Drehachse des Aktuators ausgerichtet.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.
In der Zeichnung bedeutet:
1 einen Hilfsrahmen mit einem darauf angeordneten erfindungsgemäßen elektrischen Stabilisator;
2 der elektrische Stabilisator aus 1, und
3 der elektrische Stabilisator aus 1 und 2 im verbauten Zustand am Hilfsrahmen.
1 bis 3 zeigen einen insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichneten elektrischen Stabilisator für eine Achse eines Kraftfahrzeugs.
Der Stabilisator 10 ist an einem Hilfsrahmen 100 gelagert und umfasst in bekannter Art und Weise eine erste Stabilisatorhälfte 12 und eine zweite Stabilisatorhälfte 14, zwischen denen zur Erzeugung einer Relativbewegung der beiden Stabilisatorhälften 12, 14 zueinander, ein ein drehbares Außengehäuse aufweisender Aktuator 16 angeordnet ist. Das Außengehäuse des Aktuators 16 ist dabei mit der Stabilisatorhälfte 14 fest verbunden. Die Stabilisatorhälfte 12 ist am Außengehäuse drehbar gelagert. Über Lager 18 ist der Stabilisator 10 drehbar am Hilfsrahmen 100 gelagert. Die Drehachse des Aktuator ist nachfolgend mit der Bezugsziffer 20 bezeichnet.
Die Energieversorgung erfolgt über einen Kabelstrang 22. Wie 1 bis 3 zu entnehmen ist, mündet der Kabelstrang 22 in eine koaxial zur Drehachse 20 des Aktuators 16 angeordnete Gehäuseeinheit 24. Die Gehäuseeinheit 24 ist dabei drehfest am Hilfsrahmen 100 gelagert und ist über einen Schleifkontakt mit dem relativ zur Gehäuseeinheit 24 drehbaren Aktuator 16 elektrisch kontaktiert. Wie insbesondere 3 zu entnehmen ist, erfolgt dabei die Zuführung des Kabelstrangs 22 in axialer Richtung, d. h. in Richtung parallel zur Drehachse 20 des Aktuators 16.
Zur drehfesten Lagerung der Gehäuseeinheit 24 am Hilfsrahmen 100, ist an der Gehäuseeinheit 24 ein orthogonal zur Drehachse 22 ausgerichteter Fortsatz 26 ausgebildet. Zur akustischen Entkopplung ist zwischen dem Fortsatz 26 der Gehäuseeinheit 24 und dem Hilfsrahmen 100 ein Elastomerlager angeordnet.
Der erfindungsgemäße Stabilisator 10 erweist sich als besonders vorteilhaft, da nunmehr aufgrund der Zuführung des Kabelstrangs 22 zu der drehfest am Hilfsrahmen 100 angeordneten Gehäuseeinheit 24, der Kabelstrang 22 bei einer Relativbewegung der beiden Stabilisatorhälften 12,14 keine Bewegung mitmachen muss. Die Folge davon ist eine geringere mechanische Belastung des Kabelstrangs 22, was sich vorteilhaft auf dessen Verschleißanfälligkeit sowie eine vereinfachte Dimensionierung auswirkt.
Ein weiterer Vorteil ist, dass aufgrund der statischen Anordnung der Gehäuseeinheit 24 ein vereinfachtes, weniger Bauraum beanspruchendes Kabelrouting des Kabelstrangs 22 ermöglicht ist.

Claims

Elektrischer Stabilisator (10) für eine Achse eines Kraftfahrzeugs, um fassend zwei drehbar am Kraftfahrzeugaufbau (100) gelagerte Stabilisatorhälften (12, 14) sowie einen zwischen den beiden Stabilisatorhälften (12, 14) angeordneten, ein drehbares Außengehäuse aufweisenden und über einen Kabelstrang (22) mit elektrischer Energie versorgten elektrischen Aktuator (16) zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen den beiden Stabilisatorhälften (12, 14), dadurch gekennzeichnet, dass koaxial zur Drehachse (20) des Aktuators (16) eine mit dem Kabelstrang (22) verbundene und drehfest am Kraftfahrzeugaufbau (100) gelagerte Gehäuseeinheit (24) angeordnet ist, über die der relativ zur Gehäuseeinheit (24) drehbare Aktuator (16) mittels eines Schleifkontakts elektrisch kontaktiert ist.
Elektrischer Stabilisator (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kabelstrang (22) in axialer Richtung zur Gehäuseeinheit (24) geführt ist.
Elektrischer Stabilisator (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseeinheit (24) über ein Elastomerlager drehfest am Kraftfahrzeugaufbau gelagert ist.
Elektrischer Stabilisator (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Gehäuseeinheit (24) ein Fortsatz (26) ausgebildet ist und dass das Elastomerlager zwischen dem Fortsatz (26) der Gehäuseeinheit (24) und dem Kraftfahrzeugaufbau (100) angeordnet ist.
Elektrischer Stabilisator (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz (26) der Gehäuseeinheit (24) orthogonal zur Drehachse (20) des Aktuators (16) ausgerichtet ist.