DE102017218667A1

DE102017218667A1 - Dämpfungsvorrichtung für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102017218667A1
Application number: DE102017218667.4A
Authority: DE
Inventors: Lars Ulbrich
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2017-10-19
Filing date: 2017-10-19
Publication date: 2019-04-25
Also published as: EP3697634A1; WO2019076565A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dämpfungsvorrichtung für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs, wobei die Dämpfungsvorrichtung zumindest ein Dämpfungselement umfasst, welches im Endbereich eines Stabilisators zwischen dem Stabilisator und einer Anbindungseinrichtung für ein Fahrwerkelement, insbesondere eine Pendelstütze, angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dämpfungsvorrichtung für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs.
Die Erfindung betrifft weiter einen Stabilisator für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs sowie ein Fahrwerk.
In Fahrwerken von Kraftfahrzeugen sind die Räder bzw. Radaufhängung der jeweiligen Achse über Stabilisatoren untereinander und mit dem Fahrzeugaufbau verbunden, um insbesondere bei Kurvenfahrten die aufgrund von Querbeschleunigung auftretende Wankneigung des Fahrzeugaufbaus, also dessen Seitenneigung in Kurven zu reduzieren. Beim einseitigen Einfedern des Rades gegenüber dem Fahrzeugaufbau bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs übt der als Drehstabfeder ausgebildete Stabilisator, der an seinen Enden mit den Rädern bzw. Radaufhängung verbunden ist, eine kopierende Bewegung auf das gegenüberliegende Rad bzw. die Radaufhängung aus. Daraus ergibt sich eine verminderte Seitenneigung. Der Stabilisator wiederum wird über Pendelstützen mit dem Fahrzeugaufbau verbunden. Die während einer Fahrt auftretenden Auf- und Abwärtsbewegungen des Fahrzeugs werden über die Pendelstützen an den Stabilisator weitergegeben.
Durch einen Aktuator, der zwischen zwei Teilabschnitten eines geteilten Stabilisators angeordnet wird und diese zueinander verdrehen kann, können zusätzliche gezielte Stabilisierungsmomente erzeugt werden, was zu einer aktiven Verhinderung von Wankbewegungen und damit einer Optimierung des Einlenk- und Lastwechselverhaltens des Fahrwerks führt.
Ein verstellbarer Wankstabilisator ist beispielsweise aus der DE 10 2014 208 803 A1 bekannt geworden. Dabei wird zwischen einer Ausgangswelle eines Getriebes ein Aktuator und in einem Teilabschnitt des Stabilisators eine Dämpfungseinheit angeordnet. Die Dämpfungseinheit ist dabei innerhalb des Aktuatorgehäuses des Aktuators angeordnet. Anregungen in Form von Schwingungen aufgrund von Bewegungen des Rades können damit ungehindert über einen Teilabschnitt zum Gehäuse gelangen und störende Geräusche hervorrufen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, störende Geräusche im akustischen Transferpfad zu vermindern, insbesondere die Weitergabe von Geräuschen eines Aktuators an das Fahrzeug zu reduzieren.
Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe bei einer Dämpfungsvorrichtung für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs dadurch, dass die Dämpfungsvorrichtung zumindest ein Dämpfungselement umfasst, welches im Endbereich eines Stabilisators zwischen dem Stabilisator und einer Anbindungseinrichtung für ein Fahrwerkelement, insbesondere eine Pendelstütze, angeordnet ist.
Die vorliegende Erfindung löst die Aufgaben ebenfalls bei einem Stabilisator für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs, dadurch, dass eine Dämpfungsvorrichtung angeordnet ist, die zumindest ein Dämpfungselement umfasst, welches im Endbereich des Stabilisators zwischen dem Stabilisator und einer Anbindungseinrichtung für ein Fahrwerkelement, insbesondere eine Pendelstütze, angeordnet ist.
Die vorliegende Erfindung löst die Aufgaben ebenfalls mit einem Fahrwerk mit einer Dämpfungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-13 und/oder mit einem Stabilisator gemäß Anspruch 14.
Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass Geräusche vom Stabilisator her kommend wirksam gedämpft werden und nicht an das Fahrzeug weitergegeben werden. Das Dämpfungselement kann dabei sowohl zur Dämpfung rotatorisch wirkender als auch axial wirkender Störeinflüsse ausgebildet sein: Beispielsweise können so unerwünschte Geräusche unterdrückt werden, die durch Fahrbahnunebenheiten sonst direkt und unvermindert über die Räder und über den Stabilisator zu einem Aktuator weitergeleitet werden und dort Geräusche verursachen. Neben einer Verbesserung der akustischen Eigenschaften wird auch die Lebensdauer Aktuators für einen Stabilisator erhöht, da mittels des Dämpfungselements weniger Schwingungseintrag in den Stabilisator erfolgt. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Dämpfungsvorrichtung nur wenig Bauraum beansprucht und einfach im Aufbau ist. Darüber hinaus kann die Dämpfungsvorrichtung, insbesondere das Dämpfungselement, in flexibler Weise an vorgegebene Anforderungen angepasst werden.
Weitere Merkmale, Vorteile und weitere Ausführungsform der Erfindung sind im Folgenden beschrieben oder werden dadurch offenbar:
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Dämpfungselement hülsenartig ausgebildet. Dies ermöglicht eine einfache Herstellung, eine einfache Montage sowie geringen Platzbedarf.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung umfasst die Dämpfungsvorrichtung eine Innenhülse und/oder eine Außenhülle, derart, dass das Dämpfungselement auf der radialen Außenseite der Innenhülse und/oder auf der radialen Innenseite der Außenhülse angeordnet ist. Damit wird eine einfache und gleichzeitig zuverlässige Festlegung des Dämpfungselements sowie Montage der Dämpfungsvorrichtung ermöglicht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist die Innenhülse an ihrem einen axialen Ende ein Muttergewinde auf, insbesondere auf der zum Stabilisator hingewandten Seite. Damit lässt sich die Innenhülse mittels einer Verschraubung beispielsweise über die Anbindungseinrichtung an einer Pendelstütze auf einfache Weise festlegen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist die Außenhülse auf einer axialen Seite einen radialen, insbesondere umlaufenden, Vorsprung auf, insbesondere auf der zur Anbindungseinrichtung hingewandten Seite. Durch die Anordnung eines Vorsprungs an der Außenhülse kann ein Montageanschlag für die Dämpfungsvorrichtung bereitgestellt werden. Die Montage der Dämpfungsvorrichtung wird dadurch vereinfacht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Außenhülse in ihrer axialen Erstreckung kürzer ausgebildet als die Innenhülse, insbesondere wobei die axiale Erstreckung der Außenhülse einer axialen Erstreckung des Dämpfungselements entspricht. Vorteil hiervon ist, insbesondere die Außenhülse das Dämpfungselement vollständig überdecken kann, was zum einen eine zuverlässige Dämpfung ermöglicht, zum anderen die Lebensdauer des Dämpfungselements erhöht, da dieses durch die Außenhülse überdeckt wird. Ein weiterer Vorteil ist, dass eine Festlegung des Dämpfungselements auf der Innenhülse auf besonders einfache und flexible Weise erfolgen kann, da durch die längere Ausbildung der Innenhülse eine äußerst genaue Positionierung des Dämpfungselements auf deren Außenseite nicht erforderlich ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist der Endbereich des Stabilisators rohrförmig ausgebildet und die Außenhülse ist in diesen einsteckbar. Diese ermöglicht eine besonders einfache Montage der Dämpfungseinrichtung.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung sind Außenhülse und Stabilisator in dessen Endbereich einstückig ausgebildet. Diese Weise kann die Außenhülse direkt am Stabilisator angeformt sein, was die Anzahl der Bauteile reduziert.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung sind Stabilisator und Außenhülse mittels einer Schweißverbindung aneinander festlegbar. Dies ermöglicht eine einfache und gleichzeitig zuverlässige Festlegung von Stabilisator und Außenhülse der Dämpfungsvorrichtung.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung sind Stabilisator und Außenhülse auf ihrer jeweiligen Außenseite aneinander festlegbar. Damit wird eine einfache Montage und Festlegung von Stabilisator und Außenhülse aneinander erreicht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist der Stabilisator auf seiner axialen Außenseite an der radialen Außenseite der Außenhülse, insbesondere des Vorsprungs, festlegbar. Dies ermöglicht eine besonders zuverlässige Festlegung ohne dass ein zusätzlicher Bereich für eine Verbindung von Stabilisator und Außenhülse bereitgestellt werden muss. Darüber hinaus wird durch die Verbindung über unterschiedlich orientierte Flächen - einmal axiale Außenseite, einmal radiale Außenseite - die Lebensdauer der Verbindung erhöht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist das Dämpfungselement aus Acrylnitril-Butadien-Kautschuk hergestellt. Dies ermöglicht eine zuverlässige Dämpfung bei gleichzeitig hoher Lebensdauer.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist das Dämpfungselement mittels Verpressen oder mittels Adhäsion wie beispielsweise Vulkanisieren, Verkleben oder dergleichen, an der Innenhülse und Außenhülse festlegbar. Dies ermöglicht eine einfache und gleichzeitig zuverlässige Festlegung des Dämpfungselements an der jeweiligen Hülse.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist ein Aktuator zur Erzeugung eines Torsionsmoments zwischen zwei Teilabschnitten des Stabilisators angeordnet. Auf diese Weise kann ein aktiver Wankstabilisator zur Verfügung gestellt werden.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen, und aus dazugehöriger Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente beziehen.
Dabei zeigt in schematischer Form

1 eine Dämpfungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
2 einen Teil eines Fahrwerks eines Kraftfahrzeugs mit einem Stabilisator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

In 1 ist eine Dämpfungsvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Hierbei ist im Endbereich 5a eines Stabilisatorrohres 5 die Dämpfungsvorrichtung 1, umfassend eine Außenhülse 2, ein Dämpfungselement 3 auf der radialen Innenseite der Außenhülse 2 und eine Innenhülse 4 auf der radialen Innenseite des Dämpfungselements 3 angeordnet. Die Außenhülse 2 weist einen axialen Vorsprung 11 auf ihrer einer Pendelstütze 6 zugewandten Seite auf. Dieser Vorsprung 11 dient als Anschlag und verhindert, dass die Dämpfungsvorrichtung 1 undefiniert in das Stabilisatorrohr 5 hinein verrutschen oder sich bewegen kann. Stabilisatorrohr 5 und Vorsprung 11 werden mittels einer Schweißverbindung 10 aneinander festgelegt. Dabei wird die radiale Außenseite 13 des Vorsprungs 11 mit der axialen Außenseite 12 des Stabilisatorrohrs 5 verbunden.
Die Innenhülse 4 erstreckt sich dabei in axialer Richtung über einen größeren Bereich als die Außenhülse 2 und das Dämpfungselement 3. Außenhülse 2 und Dämpfungselement 3 weisen im wesentlichen dieselbe axiale Erstreckung auf. Auf einer ihrer axialen Seiten, hier auf der Seite, die im Stabilisatorrohr 5 eingesteckt ist, weist die Innenhülse 4 ein Muttergewinde 9a auf, mit welchem über eine Mutter 9 eine Schraube 8 festgelegt werden kann. Die Schraube 8 erstreckt sich dabei durch den gesamten Bereich der Innenhülse 4 und ist mit einer Pendelstütze 6 zur Kraftübertragung verbunden. Die Schraube 8 bildet hierbei die Anbindungseinrichtung 7, mit der die Pendelstütze 6 über die Dämpfungsvorrichtung 1 mit dem Stabilisatorrohr 5 verbunden ist.
Das Stabilisatorrohr 5 kann aus einem hochfesten, nicht rostendem Material hergestellt werden. Das Dämpfungselement 3 kann mittels einer Klebeverbindung oder mittels Einpressen zwischen Innenhülse 4 und Außenhülle 2 zuverlässig festgelegt werden. Das Dämpfungselement 3 kann beispielsweise in Form eines Elastomerelements, eines Gummielements oder dergleichen ausgebildet sein.
2 zeigt einen Teil eines Fahrwerks eines Kraftfahrzeugs mit einem Stabilisator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 2 ist im Detail der Bereich einer Hinterachse eines Fahrzeugs gezeigt. In üblicher Weise sind hier Räder 202 über eine Fahrzeughinterachse 203 mit einem Dämpfer 200 und einem Federbein 201 verbunden. Federbein 201 und Dämpfer 200 sind wiederum mit einer Karosserie 204 des Fahrzeugs verbunden. Die Fahrzeugachse 203 ist weiter mit einer Stabilisatoranordnung 20 verbunden, um Wankbewegungen beim Einlenken des Fahrzeugs zu minimieren. Die Stabilisatoranordnung 20 umfasst dabei einen Aktuator 205, der einen Elektromotor 30 und ein Getriebe 40 umfasst, mit dem zwei Teilabschnitte 20a, 20b der Stabilisatoranordnung 20 gegeneinander verdrehbar sind, um besagte Wankbewegungen des Fahrzeugs auszugleichen.
Zusammenfassend ermöglicht die Erfindung, insbesondere in ihren Ausführungsformen, eine Dämpfung des akustischen Transferpfades. Geräusche eines Aktuators für den Stabilisator werden wirkungsvoll gedämpft und nur in geringem Umfang an das Fahrzeug weitergegeben. Die Dämpfung wird dabei mittels einer gummiartigen Verbindung zwischen Stabilisatorende und Pendelstützenanbindung erreicht. Weitere Vorteile sind ein einfacher Aufbau und ein geringer Platzbedarf sowie eine hohe Flexibilität, denn das Dämpfungselement bzw. die Dämpfungsvorrichtung allgemein kann an vorgegebene Bedingungen flexibel angepasst werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
Bezugszeichenliste

1: Dämpfungsvorrichtung
2: Außenhülse
3: Dämpfungselement
4: Innenhülse
5: Stabilisator
5a: Stabilisatorendbereich
6: Pendelstütze
7: Anbindungseinrichtung
8: Verschraubung
9: Mutter
9a: Muttergewinde
10: Schweißverbindung
11: Vorsprung
12: axiale Außenseite Stabilisator
13: radiale Außenseite Vorsprung
20: Stabilisatoranordnung
20a, b: Teilabschnitt
30: Elektromotor
40: Getriebe
102: radiale Außenseite / Mantelfläche
200: Dämpfer
201: Federbein
203: Fahrzeugachse
204: Karosserie
205: Aktuator

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102014208803 A1 [0005]

Claims

Dämpfungsvorrichtung für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsvorrichtung (1) zumindest ein Dämpfungselement (3) umfasst, welches im Endbereich (5a) eines Stabilisators (5) zwischen dem Stabilisator (5) und einer Anbindungseinrichtung (7) für ein Fahrwerkelement, insbesondere eine Pendelstütze (8), angeordnet ist.
Dämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (3) hülsenartig ausgebildet ist.
Dämpfungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsvorrichtung (1) eine Innenhülse (4) und/oder Außenhülse (2) umfasst, derart, dass das Dämpfungselement (3) auf der radialen Außenseite der Innenhülse (4) und/oder auf der radialen Innenseite der Außenhülse (2) angeordnet ist.
Dämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (4) an ihrem einen axialen Ende ein Muttergewinde (9a) aufweist, insbesondere auf der zum Stabilisator hingewandten Seite
Dämpfungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse (2) auf einer axialen Seite einen radialen, insbesondere umlaufenden Vorsprung (11) aufweist, insbesondere auf der zur Anbindungseinrichtung (7) hingewandten Seite
Dämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse (2) in ihrer axialen Erstreckung kürzer ausgebildet ist als die Innenhülse (4), insbesondere wobei die axiale Erstreckung der Außenhülse (2) einer axialen Erstreckung des Dämpfungselements (3) entspricht.
Dämpfungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5-6, dadurch gekennzeichnet, dass der Endbereich (5a) des Stabilisators (5) rohrförmig ausgebildet ist und die Außenhülse (2) in diesen einsteckbar ist.
Dämpfungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3-7, dadurch gekennzeichnet, dass Außenhülse (2) und Stabilisator (5) in dessen Endbereich (5a) einstückig ausgebildet sind.
Dämpfungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3-7, dadurch gekennzeichnet, dass Stabilisator (5) und Außenhülse (2) mittels einer Schweißverbindung (10) aneinander festlegbar sind.
Dämpfungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3-8, dadurch gekennzeichnet, dass Stabilisator (5) und Außenhülse (2) auf ihrer jeweiligen Außenseite aneinander festlegbar sind.
Dämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisator (5) auf seiner axialen Außenseite (12) an der radialen Außenseite (13) der Außenhülse (2), insbesondere des Vorsprungs (11), festlegbar ist.
Dämpfungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (3) aus Acrylnitril-Butadien-Kautschuk hergestellt ist.
Dämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement mittels Verpressen oder mittels Adhäsion, wie bspw. Vulkanisieren, Verkleben oder dergleichen, an der Innenhülse (4) und Außenhülse (2) festlegbar ist.
Stabilisator (5, 20) für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dämpfungsvorrichtung (1) angeordnet ist, die zumindest ein Dämpfungselement (3) umfasst, welches im Endbereich (5a) des Stabilisators (5) zwischen dem Stabilisator (5) und einer Anbindungseinrichtung (7) für ein Fahrwerkelement, insbesondere eine Pendelstütze (8), angeordnet ist.
Stabilisator gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aktuator (30,40) zur Erzeugung eines Torsionsmoments zwischen zwei Teilabschnitten (20a, 20b) des Stabilisators (5, 20) angeordnet ist.
Fahrwerk mit einer Dämpfungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-13 und/oder mit einem Stabilisator gemäß Anspruch 14.