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Die Erfindung betrifft eine Entkopplungseinheit für einen Wankstabilisator mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung einen Wankstabilisator mit der Entkopplungseinheit.
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Wankstabilisatoren weisen in üblicher Bauweise zwei Stabilisatorarme auf, welche am Grundaktuator angeordnet sind, wobei sich die Stabilisatorarme relativ zueinander mittels eines in dem Grundaktuator integrierten Motors verdrehen lassen. Durch derartige Wankstabilisatoren kann aktiv auf das Fahrverhalten eines Fahrzeugs Einfluss genommen werden. Ein derartiger aktiver Wankstabilisator kann an einer Vorderachse oder an einer Hinterachse eines Kraftfahrzeugs verbaut sein.
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Der Wankstabilisator weist eine Entkopplungseinheit, welche den Grundaktuator insbesondere von Einflüssen durch Fahrbahnunebenheiten bei Geradeausfahrt entkoppelt. Kleine Verdrehungen zwischen den Stabilisatorarmen, werden durch einem aus Elastomer gebildeten Formkörper aufgenommen.
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Die Druckschrift
DE 10 2015 203 082 A1 beschreibt eine Elastomerkupplung für einen elektromechanischen Aktuator, mit einem Antriebsteil und einem Abtriebsteil, wobei entweder das Antriebsteil oder das Abtriebsteil mehrere um eine Drehachse herum verteilt angeordnete, sich radial nach außen erstreckende Stege und das jeweilige andere Teil an der Innenseite eines rohrförmigen Körpers angeordnete, sich radial nach innen erstreckende Stege aufweist, wobei die sich radial nach innen und die sich radial nach außen erstreckenden Stege ineinander eingreifen und Taschen bilden, in denen jeweils ein aus einem Elastomer hergestellter elastischer Formkörper aufgenommen ist, wobei die elastischen Formkörper lösbar an den nach außen oder den nach innen weisenden Stegen angebracht sind.
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Aus
DE 10 2011 052 275 A1 ist ein aktiver Wankstabilisator bekannt geworden, dessen Aktuator eine Rückstellkraft sowohl bei einer Linksdrehung als auch bei einer Rechtsdrehung von demselben Federelement bewirkt wird.
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Aus
DE 44 37 239 A1 ist eine körperschallreduzierende Flanschwelle bekannt geworden, mit einem Außenkäfig, einem Innenkäfig sowie einer Vielzahl von gummielastischen Segmenten, die zwischen dem Außenkäfig und dem Innenkäfig angeordnet sind. Im Fall einer übermäßigen Belastung kann es zu einem Formschlusseingriff der Anordnungselemente des Außenkäfigs und der Keile des Innenkäfigs kommen, wodurch unzulässige Spannungszustände innerhalb der gummielastischen Segmente vermieden sind.
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Aus
DE 10 2009 006 385 A1 ist ein aktiver Wankstabilisator mit einer Entkopplungseinheit nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt geworden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Entkopplungseinheit für einen Wankstabilisator vorzuschlagen, welche ein verbessertes Betriebsverhalten aufweist. Diese Aufgabe wird durch eine Entkopplungseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einen Wankstabilisator mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
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Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Entkopplungseinheit, welche für einen Wankstabilisator, vorzugsweise ein elektromechanischer Wankstabilisator, ausgebildet und/oder geeignet ist. Der Wankstabilisator wird besonders bevorzugt an einer Vorderachse des Fahrzeugs eingesetzt, alternativ oder optional ergänzend kann der oder ein weiterer Wankstabilisator an der Hinterachse angeordnet sein. Insbesondere weist der Wankstabilisator zwei Stabilisatorarme sowie einen Aktuator auf, wobei der Aktuator die beiden Stabilisatorarme gegeneinander, insbesondere um eine Drehachse, verdreht. Besonders bevorzugt weist der Aktuator einen Motor und eine Getriebeeinrichtung auf, wobei mindestens einer der beiden Stabilisatorarme getriebetechnisch über die Getriebeeinheit mit dem Motor verbunden ist. Besonders bevorzugt ist der Motor als ein Elektromotor ausgebildet, alternativ kann der Motor jedoch auch als ein Hydraulikmotor ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist die Getriebeeinrichtung als ein Planetengetriebe ausgebildet.
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Insbesondere ist die Entkopplungseinheit ein Bestandteil der Getriebeeinrichtung, wobei die Entkopplungseinheit vorzugsweise mit einem Abtriebsteil oder einem Antriebsteil der Getriebeeinrichtung verbunden und/oder gekoppelt ist. Besonders bevorzugt ist die Entkopplungseinheit mit einem Planetenträger des Planetengetriebes drehfest verbunden. Die Entkopplungseinheit hat insbesondere die Funktion bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs kleinere Schwenkbewegungen zwischen den beiden Stabilisatorarmen auszugleichen bzw. zu kompensieren.
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Die Entkopplungseinheit weist einen Außenstern auf. Besonders bevorzugt ist der Außenstern mit dem Planetenträger einstückig, z.B. aus einem gemeinsamen Guss, oder einteilig, z.B. kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig, verbunden. Der Außenstern weist an einer radialen Außenseite mehrere in Umlaufrichtung um eine Drehachse voneinander beabstandete Außenstege auf, wobei sich die Außenstege in radialer Richtung nach außen erstrecken. Insbesondere weist der Außenstern mehr als zwei, vorzugsweise mehr als vier, im Speziellen mehr als sechs Außenstege auf. Besonders bevorzugt sind die Außenstege in Umlaufrichtung in Bezug auf die Drehachse gleichmäßig voneinander beabstandet angeordnet. Insbesondere erstrecken sich die Außenstege in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse über die gesamte axiale Baubreite des Außensterns.
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Die Entkopplungseinheit weist einen Innenstern auf. Insbesondere ist der Innenstern an einem Gehäuse des Aktuators über eine Lagereinrichtung drehbar gelagert. Bevorzugt ist einer der beiden Stabilisatorarme drehfest mit dem Gehäuse und der andere Stabilisatorarm drehfest mit dem Innenstern verbunden. Der Innenstern weist an einer radialen Innenseite mehrere in Umlaufrichtung um die Drehachse voneinander beabstandete Innenstege auf, wobei sich die Innenstege in radialer Richtung nach innen erstrecken. Insbesondere weist der Innenstern mehr als zwei, vorzugsweise mehr als vier, im Speziellen mehr als sechs Innenstege auf. Besonders bevorzugt jedoch weist der Innenstern jedoch die gleiche Anzahl an Innenstege auf, wie der Außenstern Außenstege aufweist. Vorzugsweise sind die Innenstege in Umlaufrichtung in Bezug auf die Drehachse gleichmäßig voneinander beabstandet angeordnet. Insbesondere erstrecken sich die Innenstege in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse über die gesamte axiale Baubreite des Innensterns.
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Alternativ können sich die Innenstege und/oder die Außenstege teilweise in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse erstrecken, wobei die Erstreckung insbesondere mehr als 10% und/oder weniger als 90% der gesamten axialen Länge des Innensterns bzw. des Außensterns entspricht.
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Die Innenstege und die Außenstege greifen ineinander, wobei der Außenstern in dem Innenstern aufgenommen ist und relativ zueinander um die Drehachse verdrehbar sind. Insbesondere sind die Außenstege und die Innenstege in Umlaufrichtung voneinander beabstandet, sodass das jeweils zwischen einem Außensteg und einem Innensteg ein Freiraum gebildet ist.
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Die Entkopplungseinheit weist mehrere Dämpfungsabschnitte auf. Die Dämpfungsabschnitte dienen insbesondere dazu, dass bis zu einem bestimmten Verdrehwinkel, beispielsweise von +/- 4 Grad, bei Verdrehung der beiden Sterne relativ zueinander ein Drehmoment direkt über eine elastische Verformung der Dämpfungsabschnitte übertragen wird. In diesem Bereich verhält sich die Entkopplungseinheit weich, d. h. die Steifigkeitskennlinie verläuft sehr flach.
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Die Dämpfungsabschnitte können beispielsweise als ein Elastomer und/oder eine Federeinrichtung ausgebildet sein. Prinzipiell können die Dämpfungsabschnitte als einzelne voneinander getrennte Dämpfungselemente ausgebildet sein. Bevorzugt jedoch sind die Dämpfungsabschnitte einstückig miteinander verbunden, sodass vorzugsweise ein hohler Formkörper gebildet ist. Insbesondere weist der Formkörper eine zylindrische Grundform mit einem sternförmigen Querschnitt auf. Vorzugsweise weist der Formkörper eine ähnliche Kontur wie der Innenstern oder der Außenstern auf, wobei insbesondere der Formkörper in einem montierten Zustand auf den Innenstern bzw. den Außenstern aufgesteckt ist.
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Die Dämpfungsabschnitte sind zwischen den Innenstegen und den Außenstegen angeordnet, sodass über die Dämpfungsabschnitte ein Drehmoment zwischen dem Innenstern und dem Außenstern übertragbar ist. Vorzugsweise ist jeweils ein Dämpfungsabschnitt in Umlaufrichtung in Bezug auf die Drehachse formschlüssig, insbesondere ohne Spiel, zwischen einem der Außenstege und einem benachbarten Innensteg angeordnet. Besonders bevorzugt sind die Dämpfungsabschnitte in den Freiräumen angeordnet.
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Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Innenstern und/oder der Außenstern mindestens eine Anschlagkontur zur Bildung eines Endanschlages aufweist, wobei die Verdrehung des Außensterns relativ zu dem Innenstern in Umlaufrichtung durch die Anschlagkontur begrenzt ist. Die Anschlagkontur hat insbesondere die Funktion, das Drehmoment zusätzlich zu den Dämpfungsabschnitten ab einem Drehwinkel von insbesondere mehr als +/- 2 Grad, vorzugsweise mehr als +/- 8 Grad zumindest teilweise zu übertragen. Besonders bevorzugt wird durch die Anschlagkontur der Drehwinkel begrenzt, sodass eine weitere Verformung der Dämpfungsabschnitte durch die Anschlagkontur verhindert wird und/oder eine weitere Verdrehung der beiden Sterne in Umlaufrichtung relativ zueinander blockiert ist.
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Erfindungsgemäß ist die Anschlagkontur durch ein separates Einlegeteil gebildet. Beispielsweise kann die Anschlagkontur durch eine Passfeder gebildet werden. Die Passfeder kann dabei vorzugsweise in eine in der radialen Innenseite des Innensterns bzw. radialen Außenseite des Außensterns eingebrachten Passfedernut eingesetzt werden. Alternativ ist die Anschlagkontur durch ein klammerartiges Einlegeteil gebildet, welches beispielsweise in dem zweiten Kontaktbereich auf den Außensteg und/oder den Innensteg aufsetzbar ist.
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Die Anschlagkontur erstreckt sich insbesondere über die gesamte axiale Länge des Außensterns bzw. des Innensterns. Alternativ kann sich die Anschlagkontur abschnittsweise oder nur teilweise über die gesamte axiale Länge erstrecken. Optional ergänzend kann die Anschlagskontur in axialer Richtung unterbrochen und/oder geschlitzt ausgebildet sein, sodass mindestens ein Zwischenraum gebildet ist. Beispielsweise kann der mindestens eine Zwischenraum zusätzlich mit dem oder einem weiteren Dämpfungsabschnitt versehen sein. Beispielsweise ist die Anschlagkontur als ein Steg oder eine Nase oder eine Erhebung oder ein Vorsprung ausgebildet. Die Anschlagkontur ist besonders bevorzugt jeweils zwischen einem der Innenstege und einem der Außenstege angeordnet, sodass sowohl in einer ersten Drehrichtung als auch in einer entgegengesetzten zweiten Drehrichtung der Endanschlag in Umlaufrichtung gebildet ist.
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Der Außenstern ist relativ zu dem Innenstern zwischen einer ersten und einer zweiten Relativlage verdrehbar, wobei in der zweiten Relativlage der Endanschlag erreicht ist. Insbesondere ist in der ersten Relativlage der Wankstabilisator, insbesondere der Stabilisatorarm, in einem unbelasteten Zustand, sodass sich der Innenstern bzw. der Außenstern in einer Neutralstellung befindet. Bei auftretender Last, beispielsweise durch eine Verdrehung des Stabilisatorarms um die Drehachse, wird das Drehmoment zunächst durch die Dämpfungsabschnitt übertragen. Dabei wird das einwirkende Drehmoment durch elastische Verformung der Dämpfungsabschnitte aufgenommen, indem mindestens einer der Dämpfungsabschnitte, die beispielsweise an den Außenstegen angebracht sind, an eine entsprechende Gegenfläche des Innensteges gepresst wird. Die Verformung der Dämpfungsabschnitte erfolgt dabei solange bis der Endanschlag erreicht ist, und eine weitere Verdrehung des Außensterns bzw. des Innensterns verhindert ist.
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Das Drehmoment ist in der ersten Relativlage über den Dämpfungsabschnitt und in der zweiten Relativlage über den Dämpfungsabschnitt und die Anschlagkontur parallel übertragbar. Insbesondere verläuft ein Momentenpfad in der ersten Relativlage bzw. während der Überführung von der ersten in die zweite Relativlage, von dem Außenstern über mindestens einen der Dämpfungsabschnitte zu dem Innenstern bzw. von dem Innenstern über den Dämpfungsabschnitt zu dem Außenstern. Ist die zweite Relativlage erreicht, teilt sich insbesondere der Momentenpfad in zwei Teilmomentenpfade auf, wobei ein erster Teilmomentenpfad weiterhin über den Dämpfungsabschnitt und ein zweiter Teilmomentenpfad parallel über die Anschlagkontur verläuft. Vorzugsweise werden bei weiterer Belastung bzw. bei Erhöhung des Drehmoments die Dämpfungsabschnitte in der zweiten Relativlage nicht weiter verformt.
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Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, dass das Drehmoment zusätzlich zu dem Dämpfungsabschnitt über die Anschlagkontur übertragen werden kann. Dadurch sind insbesondere höhere Drehmomente von dem Innenstern auf den Außenstern bzw. von dem Außenstern auf den Innenstern übertragbar. Ferner kann durch eine entsprechende Ausgestaltung des Anschlags die Übertragung des Drehmoments bzw. die Progression des Kennlinienverlaufs gesteuert werden. Ein weiterer Vorteil der Anschlagkontur besteht darin, dass die Belastung auf die Dämpfungselemente reduziert wird, wodurch die Lebensdauer der Dämpfungselemente und somit der Entkopplungseinheit erhöht wird.
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In einer bevorzugten konstruktiven Umsetzung weist der Innenstern die Anschlagkontur auf. Insbesondere ist die Anschlagkontur an der radialen Innenseite des Innensterns angeordnet. Alternativ kann die Anschlagkontur auch an dem Innensteg angeordnet sein. In der ersten Relativlage ist mindestens einer der Außenstege in Umlaufrichtung von der Anschlagkontur beabstandet und liegt in der zweiten Relativlage an der Anschlagkontur an. Insbesondere weisen die Außenstege eine erste und eine zweite Anschlagfläche auf, wobei sich die Anschlagflächen vorzugsweise in einer Radialebene in Bezug auf die Drehachse erstrecken. Vorzugsweise sind die erste und die zweite Anschlagfläche die beiden Seitenflächen des Außenstegs, welche in Umlaufrichtung orientiert sind. Bei Erreichen des Endanschlags liegt die erste oder die zweite Anschlagfläche zumindest abschnittsweise an der Anschlagkontur an. Im Speziellen erstreckt sich die Anschlagkontur in radialer Richtung so weit in Richtung des Außensterns, sodass nur ein radialer Endbereich des Außenstegs an der Anschlagkontur anliegt.
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In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung weist der Außenstern die Anschlagkontur auf. Insbesondere ist die Anschlagkontur an der radialen Außenseite des Außensterns angeordnet. Alternativ kann die Anschlagkontur auch an dem Außensteg angeordnet sein. In der ersten Relativlage ist mindestens einer der Innenstege in Umlaufrichtung von der Anschlagkontur beabstandet und liegt in der zweiten Relativlage an der Anschlagkontur an. Insbesondere weisen die Innenstege eine erste und eine zweite Anschlagfläche auf, wobei sich die Anschlagflächen vorzugsweise in einer Radialebene in Bezug auf die Drehachse erstrecken. Vorzugsweise sind die erste und die zweite Anschlagfläche die beiden Seitenflächen der Innenstege, welche in Umlaufrichtung orientiert sind. Bei Erreichen des Endanschlags liegt die erste oder die zweite Anschlagfläche zumindest abschnittsweise an der Anschlagkontur an. Im Speziellen erstreckt sich die Anschlagkontur in radialer Richtung so weit in Richtung des Innensterns, sodass nur ein radialer Endbereich des Innenstegs an der Anschlagkontur anliegt.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kontaktieren der Innensteg und der Außensteg in einem ersten Kontaktbereich mit dem Dämpfungsabschnitt. Insbesondere kontaktieren der Innensteg und der Außensteg in der ersten und der zweiten Relativlage, vorzugsweise dauerhaft, mit dem Dämpfungsabschnitt. Insbesondere ist der Innensteg und/oder der Außensteg pro Seite mit mindestens einem der Dämpfungsabschnitte unmittelbar verbunden. Im Speziellen sind die Dämpfungsabschnitte formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder reibschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Innensteg und/oder dem Außensteg verbunden. Der Innensteg oder der Außensteg kontaktiert, insbesondere nur in der zweiten Relativlage, in einem zweiten Kontaktbereich mit der Anschlagkontur. Insbesondere ist der zweite Kontaktbereich durch die erste bzw. die zweite Anschlagfläche gebildet.
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Die beiden Kontaktbereiche sind in radialer Richtung voneinander getrennt. Vorzugsweise erstreckt sich der Dämpfungsabschnitt in radialer und/oder in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse nur in dem ersten Kontaktbereich und die Anschlagkontur nur in dem zweiten Kontaktbereich.
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In einer konkreten Umsetzung der Erfindung ist die Anschlagkontur durch eine Kulisse gebildet ist. Insbesondere weist der Innenstern an seiner radialen Innenseite jeweils zwischen zwei benachbarten Innenstegen die Kulisse auf. Alternativ kann auch der Außenstern an seiner radialen Außenseite jeweils zwischen zwei benachbarten Außenstegen die Kulisse aufweisen. Beispielsweise ist die Kulisse als eine Aussparung oder eine Umfangsnut oder eine Winkelbegrenzungsnut oder eine Ausnehmung oder ein Ausschnitt ausgebildet.
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Die Kulisse weist eine erste und eine zweite Kontaktfläche auf, wobei die beiden Kontaktflächen jeweils die Anschlagkontur bilden und wobei jeweils einer der Außenstege bzw. einer der Innenstege zumindest abschnittsweise zwischen den beiden Kontaktflächen angeordnet ist. Vorzugsweise sind die erste und die zweite Kontaktfläche die beiden Gegenflächen der Kulisse, welche in Umlaufrichtung orientiert sind. Besonders bevorzugt begrenzen die beiden Kontaktflächen die Kulisse in Umlaufrichtung. Insbesondere ist der Außensteg in der Kulisse geführt und relativ zu dem Innenstern beweglich. Alternativ ist der Innensteg in der Kulisse geführt und relativ zu dem Außenstern beweglich. Vorzugsweise erstreckt sich die Kulisse in Umlaufrichtung weiter als der Außensteg bzw. der Innensteg, so dass der Außensteg bzw. der Innensteg zwischen den beiden Kontaktflächen mit einer Toleranz aufgenommen ist.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Anschlagkontur einstückig mit dem Innenstern und/oder dem Außenstern verbunden. Insbesondere ist die Anschlagkontur durch ein Trenn- und/oder Umform- und/oder Urformverfahren gebildet. Vorzugsweise ist die Anschlagkontur durch einen gemeinsamen Guss mit dem Innenstern oder dem Außenstern gefertigt. Alternativ kann die Anschlagkontur auch in die radiale Innenseite des Innensterns bzw. die radiale Außenseite des Außensterns eingefräst sein.
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In einer weiteren Konkretisierung der Erfindung ist die Anschlagkontur aus einem Kunststoff und/oder einem Metall und/oder einer Metalllegierung gebildet. Besonders bevorzugt weist die Anschlagkontur bei der einstückigen Ausbildung das gleiche Material auf, wie der Innenstern bzw. der Außenstern. Beispielsweise ist der Innenstern und/oder der Außenstern als Kunststoffspritzguss oder pulvermetallurgisch oder als Metallguss gefertigt. Besonders bevorzugt ist die Anschlagkontur jedoch als eine metallischer Anschlag ausgebildet und weist beispielsweise eine Stahllegierung auf. Es ist auch denkbar, dass die Anschlagkontur aus einem Mehrkomponentenverbund gebildet ist, wobei die Anschlagkontur z.B. einen metallischen Kern und eine gummierte Schutzschicht aufweisen kann.
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Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Wankstabilisator mit der Entkopplungseinheit wie diese zuvor beschrieben wurde beziehungsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
- 1 eine geschnittene Ansicht einer Entkoppelungseinheit für einen Wankstabilisator in einer ersten Relativlage als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 eine Detailansicht der Entkopplungseinheit in einer zweiten Relativlage.
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Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer geschnittenen Ansicht eine Entkopplungseinheit 1, welche für eine Getriebeeinrichtung, beispielsweise ein Planetengetriebe, eines Wankstabilisators ausgebildet und/oder geeignet ist. Die Entkopplungseinheit 1 weist einen Außenstern 2, einen Innenstern 3 und mehrere Dämpfungsabschnitte 4 auf. Die Entkopplungseinheit 1 dient dazu kleinere Schwingungen und/oder Stöße, welche beispielsweise während einer Geradausfahrt auf den Wankstabilisator wirken auszugleichen und/oder zu kompensieren.
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Der Innenstern 3 ist im Wesentlichen als ein Hohlzylinder ausgebildet und zur Aufnahme des Außensterns 2 und der Dämpfungsabschnitte 4 geeignet und/oder ausgebildet. Beispielsweise ist der Innenstern 3 an einem axialen Endbereich mit einem Stabilisatorarm des Wankstabilisators drehfest verbunden, sodass beispielsweise bei einer Verdrehung des Stabilisatorarms, der Innenstern 3 um eine Drehachse D relativ zu dem Außenstern 2 verdrehbar ist. Beispielsweise ist der Außenstern 2 mit einem Planetenträger der Getriebeeinrichtung einstückig, z.B. aus einem gemeinsamen Guss, verbunden. Der Außenstern 2 und der Innenstern 3 sind koaxial und/oder konzentrisch zueinander in Bezug auf die Drehachse D angeordnet, wobei zwischen dem Außenstern 2 und dem Innenstern 3 die Dämpfungsabschnitte 4 angeordnet sind. Beispielsweise sind der Außenstern 2 und/oder der Innenstern 3 aus einem Kunststoffspritzguss oder einer Stahllegierung gefertigt.
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Der Außenstern 2 weist in Bezug auf die Drehachse D mehrere, beispielweise genau fünf, in Umlaufrichtung voneinander beabstandete radial nach außen gerichtete Außenstege 5 auf. Die Außenstege 5 erstrecken sich beispielsweise in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse D vollständig oder zumindest abschnittsweise über die gesamte axiale Baubreite des Außensterns 2.
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Der Innenstern 3 weist in Bezug auf die Drehachse D mehrere, beispielweise genau fünf, in Umlaufrichtung voneinander beabstandete radial nach innen gerichtete Innenstege 6 auf. Die Innenstege 6 erstrecken sich beispielsweise in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse D vollständig oder zumindest abschnittsweise über die gesamte axiale Baubreite des Innensterns 3.
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Die Innenstege 6 und die Außenstege 5 greifen ineinander, wobei zwischen jeweils einem Außensteg 5 und einem benachbarten Innensteg 6 ein Freiraum gebildet ist, in welchem einer der Dämpfungsabschnitte 4 angeordnet ist. Beispielsweise sind die Dämpfungsabschnitte 4 aus einem Elastomer gebildet. Die Dämpfungsabschnitte 4 sind beispielsweise einstückig miteinander verbunden und bilden somit einen elastischen Formkörper, welcher auf den Außenstern 2 aufschiebbar ist. Der Formkörper kann dabei derart geformt sein, dass er an die Außenkontur des Außensterns 5 bzw. die Freiräume angepasst ist. Die Dämpfungsabschnitte 4 liegen in Umlaufrichtung in Bezug auf die Drehachse an den Innenstegen 6 und den Außenstegen 5 an. Beispielsweise liegen die Außenstege 5 in Umlaufrichtung formschlüssig an den beiden Stegen 5, 6 an.
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Der Innenstern 3 weist Anschlagkonturen 7 auf, welche einen Endanschlag für den den Außenstern 2 bilden. Beispielsweise ist die Anschlagkontur 7 in den Innenstern 3 eingefräst oder durch einen gemeinsamen Guss gebildet. Durch die Anschlagkontur 7 wird somit eine Verdrehung des Innensterns 3 relativ zu dem Außenstern 2 in Umlaufrichtung ab einem bestimmten Drehwinkel von beispielsweise +/- 3 Grad verhindert. Der Dämpfungsabschnitt 4 erstreckt sich in radialer Richtung zwischen der Anschlagkontur 7 und dem Außenstern 2, insbesondere einer Mantelaußenfläche des Außensterns 2, wobei der durch die beiden Stege 5, 6 gebildete Freiraum durch die Anschlagkontur 7 in radialer Richtung begrenzt ist.
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Der Innenstern 3 weist mehrere an der radialen Innenseite des Innensterns 3 angeordnete Kulissen 8 auf. Die Kulissen 8 sind zwischen jeweils zwei voneinander benachbarten Innenstege 6 angeordnet und weisen jeweils eine erste und eine zweite Kontaktfläche 8a, b auf. Die Anschlagkontur 7 wird dabei durch die Kontaktflächen 8a, b gebildet. Die erste und die zweite Kontaktfläche 8a, b sind die beiden Gegenflächen der Kulisse 8, welche in Umlaufrichtung orientiert sind. Die Außenstege 5 sind zwischen den beiden Kontaktflächen 8a, b beabstandet angeordnet und erstrecken sich in radialer Richtung in Bezug auf die Drehachse D teilweise in die Kulisse 8. Insbesondere bildet die Kulisse 8 eine Gegenkontur zu dem jeweiligen Außensteg 5. Die Außenstege 5 sind im Bereich der Kulissen 8 freigelegt, sodass beispielsweise ein metallischer Anschlag gebildet ist.
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In der gezeigten Darstellung sind der Außenstern 2 und der Innenstern 3 einer ersten Relativlage dargestellt, wobei sich der Wankstabilisator, insbesondere der Stabilisatorarm, in einem unbelasteten Zustand, befindet und die Außenstege 5 in Umlaufrichtung beabstandet zu den Anschlagkonturen 7 angeordnet sind. Die Außenstege 5 weisen jeweils eine erste und eine zweite Anschlagfläche 5a, b auf, welche sich in einer Radialebene in Bezug auf die Drehachse D erstrecken. Die erste Anschlagfläche 5a liegt in einer zweiten Relativlage an der ersten Kontaktfläche 8a an. Alternativ liegt die zweite Anschlagfläche 5b in der zweiten Relativlage an der zweiten Kontaktfläche 8b an.
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2 zeigt in einer Detailansicht die Entkopplungseinheit 1 in der zweiten Relativlage, wobei die erste Anschlagfläche 5a an der ersten Kontaktfläche 8a anliegt. Insbesondere erfolgt während der Verdrehung des Außensterns 2 relativ zu dem Innenstern 3 eine elastische Verformung mindestens eines Dämpfungsabschnitts 4 in Umlaufrichtung solange bis der Endanschlag erreicht ist. Dabei wird in der ersten Relativlage ein Drehmoment zwischen dem Außen- und dem Innenstern 2, 3 ausschließlich über das Dämpfungselement 4 übertragen. Die Übertragung des Drehmoments erfolgt dabei solange über den Dämpfungsabschnitt 4 bis die zweite Relativlage erreicht ist, wobei das Drehmoment in der zweiten Relativlage nun zusätzlich über die Anschlagkontur 7 übertragen wird. Dadurch können zum einen höhere Momente übertragen werden und zum anderen je nach Ausgestaltung der Anschlagkontur 7 eine frühe oder eine späte Progression eines Kennlinienverlaufs eingestellt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Entkopplungseinheit
- 2
- Außenstern
- 3
- Innenstern
- 4
- Dämpfungsabschnitte
- 5
- Außenstege
- 5a
- erste Anschlagfläche
- 5b
- zweite Anschlagfläche
- 6
- Innenstege
- 8
- Kulisse
- 8a
- erste Kontaktfläche
- 8b
- zweite Kontaktfläche
- D
- Drehachse
