DE102018108070A1 - Fahrwerkaktuator - Google Patents
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Abstract
Fahrwerkaktuator (3) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Aktuator (4) zum Aufbringen eines Drehmomentes um eine Aktuatorachse, und mit einer mit dem Aktuator (4) zur Übertragung dieses Drehmomentes verbundenen Welle (5), deren von dem Aktuator (4) abgewandtes Ende drehfest mit einem abgewinkelt zur Welle (5) angeordneten Schenkel (6) verbunden ist, der gekennzeichnet ist durch seine Ausbildung als Blattfeder (11), in deren Blattfederebene das Drehmoment übertragen wird, und die mit ihrem von der Welle (5) abgewandten Ende zur Abstützung an ein radträgerseitiges Koppelelement (7) ausgebildet ist. Chassis actuator (3) for a motor vehicle, comprising an actuator (4) for applying a torque about an actuator axis, and having a shaft (5) connected to the actuator (4) for transmitting said torque, the end facing away from the actuator (4) rotatably connected to a bent to the shaft (5) leg (6) is connected, which is characterized by its design as a leaf spring (11), in whose leaf spring plane the torque is transmitted, and with their from the shaft (5) facing away from the end Support on a wheel carrier-side coupling element (7) is formed.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrwerkaktuator für ein Kraftfahrzeug. Derartige Fahrwerkaktuatoren wirken beispielsweise einem Wanken des Fahrzeugaufbaus während Kurvendurchfahrten und/oder unerwünschten Nickbewegungen entgegen.The present invention relates to a Fahrwerkaktuator for a motor vehicle. Such suspension actuators counteract, for example, a rolling of the vehicle body during cornering and / or unwanted pitching movements.
Aus
Zwar können mit diesen verschachtelt angeordneten Wellen Torsions- und Biegekräfte betriebssicher aufgenommen werden. Jedoch sind derartige Aktuatoren in ihrer Herstellung sehr aufwendig. Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, einen Fahrwerkaktuator nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 anzugeben, der demgegenüber einfacher hergestellt werden kann.Although torsional and bending forces can be reliably absorbed with these nested shafts. However, such actuators are very expensive to manufacture. The object of the present invention was to provide a Fahrwerkaktuator according to the features of the preamble of claim 1, which can be made simpler in contrast.
Erfindungsgemäß wurde diese Aufgabe durch den Fahrwerkaktuator gemäß Anspruch 1 gelöst.According to the invention this object has been solved by the Fahrwerkaktuator according to claim 1.
Der erfindungsgemäße Fahrwerkaktuator für ein Kraftfahrzeug ist mit einem Aktuator zum Aufbringen eines Drehmomentes um eine Aktuatorachse versehen und mit einer mit dem Aktuator zur Übertragung dieses Drehmomentes verbundenen Welle. Das von dem Aktuator abgewandte Ende der Welle ist drehfest mit einem Schenkel verbunden, der abgewinkelt zur Welle angeordnet ist. Dadurch, dass der Schenkel als Blattfeder ausgebildet ist, in deren Federebene das Drehmoment übertragen wird, und dadurch, dass die Blattfeder mit ihrem von der Welle abgewandten Ende zur Abstützung an einem radträgerseitigen Koppelelement ausgebildet ist, kann eine erhebliche Reduzierung der Baulänge der Welle erzielt werden, wenn der erfindungsgemäße Fahrwerkaktuator als Wankstabilisator verwendet wird: Die bei herkömmlichen Wankstabilisatoren von der als Drehstabfeder ausgebildeten Welle verrichtete Federarbeit wird erfindungsgemäß sowohl von der Welle als auch von der Blattfeder verrichtet. Erfindungsgemäße Fahrwerkaktuatoren ermöglichen sehr „weiche“ Steifigkeitskennlinien bei gleichzeitig kurz bauenden Wellen und bieten demzufolge einen hohen Fahrkomfort. Dieser erhöhte Fahrkomfort stellt sich auch ein, wenn der Fahrwerkaktuator einem Nicken des Fahrzeugs entgegenwirkt.The chassis actuator according to the invention for a motor vehicle is provided with an actuator for applying a torque about an actuator axis and with a shaft connected to the actuator for transmitting this torque. The remote from the actuator end of the shaft is rotatably connected to a leg which is angled to the shaft. Characterized in that the leg is designed as a leaf spring in whose spring plane the torque is transmitted, and in that the leaf spring is formed with its remote from the shaft end for support on a wheel carrier coupling element, a significant reduction in the length of the shaft can be achieved When the suspension actuator according to the invention is used as a roll stabilizer: The feather work performed in conventional roll stabilizers by the shaft designed as a torsion spring is performed according to the invention both by the shaft and by the leaf spring. Inventive suspension actuators allow very "soft" stiffness characteristics at the same time short-built waves and therefore offer a high level of ride comfort. This increased ride comfort also sets in when the chassis actuator counteracts a pitching of the vehicle.
Der im Fall von Wankstabilisatoren üblicherweise steif ausgebildete Stabilisatorschenkel ist erfindungsgemäß als Blattfeder ausgebildet, deren Federsteifigkeit derart eingestellt werden kann, dass selbst bei einer geringen Federlänge der Welle eine ausreichende Federsteifigkeit des Fahrwerkaktuators sichergestellt ist. Eine komplizierte Verschachtelung von Wellen, wie sie aus der oben genannten
Als Blattfeder im Sinn der Erfindung kann in bekannter Weise ein etwa rechteckförmiges Querschnittsprofil verwendet werden. Die Auslenkung erfolgt in einer Blattfederebene, die entlang der langen Seite der Blattfeder und wenigstens annähernd quer zu der Mantelfläche angeordnet ist, die durch die Länge und die Breite der Blattfeder gegeben ist. Das Querschnittsprofil kann jedoch abweichend von einer Rechtform ausgebildet sein. Die Wahl des geeigneten Querschnittsprofils orientiert sich an der Fähigkeit, ausreichende Federeigenschaften sowie eine zuverlässige Abstützung an einem radträgerseitigen Koppelelement zu gewährleisten.As a leaf spring in the context of the invention, an approximately rectangular cross-sectional profile can be used in a known manner. The deflection takes place in a leaf spring plane which is arranged along the long side of the leaf spring and at least approximately transversely to the lateral surface, which is given by the length and the width of the leaf spring. However, the cross-sectional profile can be deviating from a legal form. The choice of the appropriate cross-sectional profile is based on the ability to ensure sufficient spring properties and a reliable support on a wheel carrier-side coupling element.
Wenn die Blattfeder quer zur Welle angeordnet ist und die Welle mit einem Drehmoment beaufschlagt wird, erfolgt eine Auslenkung der Blattfeder in deren Blattfederebene.If the leaf spring is arranged transversely to the shaft and the shaft is acted upon by a torque, a deflection of the leaf spring takes place in the leaf spring plane.
Die Welle und die Blattfeder können einstückig miteinander verbunden, also wie aus einem Guss hergestellt sein. In diesem Fall bedarf es keiner besonderen Verbindungsmittel zwischen Welle und Blattfeder. Die Welle und die Blattfeder können jedoch auch als gesonderte Bauteile hergestellt sein. Die Welle und die Blattfeder können beispielsweise mittels eines Verbindungselementes verbunden sein, das als Klemmnabe ausgeführt sein kann. Weiterhin sind eine stoffschlüssige, kraftschlüssige oder formschlüssige Verbindung und deren Kombinationen denkbar.The shaft and the leaf spring can be integrally connected to each other, so be made as a cast. In this case, no special connection means between shaft and leaf spring is required. However, the shaft and the leaf spring can also be made as separate components. The shaft and the leaf spring may for example be connected by means of a connecting element, which may be designed as a clamping hub. Furthermore, a cohesive, non-positive or positive connection and their combinations are conceivable.
Die gesonderte Herstellung von Welle und Blattfeder ermöglicht die gezielte Auswahl von Materialien mit unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften, beispielsweise unterschiedlichen Elastizitätsmodulen. Besonders geeignete Werkstoffe können sein Stahl, Titan, kohlefaserverstärkte Kunststoffe, glasfaserverstärkte Kunststoffe, sowie Aluminiumlegierungen. Beispielsweise können für die Welle und die Blattfeder unterschiedlich legierte Stähle vorgesehen werden, die für die vorgesehenen Belastungsfälle geeignet sind.The separate production of shaft and leaf spring allows the targeted selection of materials with different material properties, such as different moduli of elasticity. Particularly suitable materials may be steel, titanium, carbon fiber reinforced plastics, glass fiber reinforced plastics, and aluminum alloys. For example, for the wave and the Leaf spring differently alloyed steels are provided, which are suitable for the intended load cases.
Die Abstützung der Blattfeder an dem Koppelement kann beispielsweise durch eine Gelenkverbindung erfolgen.The support of the leaf spring on the coupling element can be done for example by a hinge connection.
Der Aktuator kann ein Gehäuse mit darin angeordneten Motor und Getriebe aufweisen, dessen Abtriebswelle drehfest mit der Welle verbunden ist.The actuator may have a housing with arranged therein motor and gear, the output shaft is rotatably connected to the shaft.
Ein als aktiver Wankstabilisator ausgebildeter erfindungsgemäßer Fahrwerkaktuator kann zwei axial hintereinander angeordnete, als Drehstabfedern ausgebildete Wellen aufweisen. Der Aktuator ist in diesem Fall zwischen den beiden axial hintereinander angeordneten Wellen angeordnet. Die eine Welle ist in diesem Fall drehfest mit dem Gehäuse und die andere Welle drehfest mit der Abtriebswelle verbunden, wobei beide Drehstabfedern mit ihren von dem Aktuator abgewandten Enden jeweils drehfest mit einer der Blattfedern verbunden sind. In diesem Fall kann der Aktuator mit seinem Gehäuse schwenkbar gegenüber einem Fahrzeugaufbau gelagert sein. Derartige aktive Fahrwerkaktuatoren sind über Koppelelemente wie beispielsweise Koppelstangen mit Radträgern der beiden Fahrzeugräder einer gemeinsamen Fahrzeugachse verbunden.A trained as an active roll stabilizer suspension actuator according to the invention may have two axially arranged one behind the other, designed as torsion bar springs waves. The actuator is arranged in this case between the two axially successively arranged waves. The one shaft is rotatably connected in this case with the housing and the other shaft rotatably connected to the output shaft, wherein both torsion springs are connected with their remote from the actuator ends each rotatably connected to one of the leaf springs. In this case, the actuator can be mounted with its housing pivotally relative to a vehicle body. Such active suspension actuators are connected via coupling elements such as coupling rods with wheel carriers of the two vehicle wheels of a common vehicle axle.
Erfindungsgemäße Fahrwerkaktuatoren können aufgrund ihrer platzsparenden Bauweise in mehrspurigen Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommen: Beiden Rädern einer gemeinsamen Achse kann jeweils ein Fahrwerkaktuator zugeordnet sein. Der Aktuator kann ein Gehäuse mit darin angeordneten Motor und Getriebe aufweisen, dessen Abtriebswelle drehfest mit der Welle verbunden ist, und dessen Gehäuse drehfest gegenüber dem Fahrzeugaufbau angeordnet ist.Inventive suspension actuators can be used in multi-lane motor vehicles due to their space-saving design: Both wheels of a common axis can be assigned in each case a Fahrwerkaktuator. The actuator may have a housing with arranged therein engine and transmission, the output shaft is rotatably connected to the shaft, and the housing is arranged rotationally fixed relative to the vehicle body.
Zweckmäßige Weiterbildungen umfassen ein geeignetes Steuergerät, das in den Aktuator integriert sein kann. Alternativ ist es möglich, dass Steuergerät extern an einer anderen Stelle am Fahrzeug anzuordnen. Die Aktuatoren können abhängig von der Fahrsituation gleichsinnig oder gegensinnig betätigt werden und einem unerwünschten Nicken oder Wanken entgegenwirken.Expedient developments include a suitable control unit which can be integrated in the actuator. Alternatively, it is possible to arrange the control unit externally at another location on the vehicle. The actuators can be actuated in the same direction or in opposite directions depending on the driving situation and counteract unwanted pitching or wobbling.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von zwei in insgesamt fünf Figuren abgebildeten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Ansicht auf die Unterseite eines 2-spurigen Kraftfahrzeuges mit erfindungsgemäßen Fahrwerkaktuatoren, in schematischer Darstellung, -
2 einen Fahrwerkaktuator aus1 in schematischer Darstellung, -
3 ein erstes Ausführungsbeispiel des Fahrwerkaktuators gemäß2 , -
4 Einzelheiten des Aktuators aus3 in schematischer Darstellung, und -
5 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Fahrwerkaktuators.
-
1 a view of the underside of a 2-lane motor vehicle with suspension actuators according to the invention, in a schematic representation, -
2 a suspension actuator off1 in a schematic representation, -
3 a first embodiment of the Fahrwerkaktuators according to2 . -
4 Details of theactuator 3 in a schematic representation, and -
5 A second embodiment of a Fahrwerksaktuators.
Der in der
An ihrem von der Welle
Der Schenkel
Der abgebildete Fahrwerkaktuator
Wenn der Aktuator
Im Übrigen ist der Aufbau dieses Fahrwerkaktuators übereinstimmend mit dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel. Der hier beschriebene aktive Fahrwerkaktuator eignet sich in besonders günstiger Weise für Anwendungen, in denen jedem Fahrzeugrad ein aktiver Fahrwerkaktuator zugeordnet ist.Incidentally, the structure of this Fahrwerksaktuators coincide with the embodiment described above. The active Fahrwerkaktuator described here is particularly suitable for applications in which each vehicle is assigned an active Fahrwerksaktuator.
In allen beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Fahrwerksaktuatoren vorgesehen, einem unerwünschten Wanken und / oder einem Nicken des Fahrzeugaufbaus entgegenzuwirken. In dem ersten Ausführungsbeispiel bilden jeweils zwei Fahrwerksaktuatoren einer gemeinsamen Fahrzeugachse einerseits einen aktiven Wankstabilisator und können andererseits unerwünschten Nickbewegungen des Fahrzeugaufbaus entgegenwirken. In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist ein Fahrwerkaktuator an beide Räder einer gemeinsamen Fahrzeugachse angebunden. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Fahrwerkaktuator lediglich als aktiver Wankstabilisator eingesetzt.In all described embodiments, the chassis actuators are provided to counteract unwanted roll and / or pitching of the vehicle body. In the first exemplary embodiment, two suspension actuators of a common vehicle axle on the one hand form an active roll stabilizer and on the other hand can counteract undesired pitching movements of the vehicle body. In the second embodiment, a suspension actuator is connected to both wheels of a common vehicle axle. In this embodiment, the Fahrwerkaktuator is used only as an active roll stabilizer.
Zwischen den Aktuator und die Welle können gummieleastische Elemente geschaltet sein, deren Aufgabe es ist, geringfügige Drehbewegungen oder Drehschwingungen der Welle nicht oder lediglich gedämpft in den Aktuator zu leiten.Between the actuator and the shaft rubber-elastic elements may be connected, the task of which is not to direct slight rotational movements or torsional vibrations of the shaft or only damped in the actuator.
Die Welle
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Fahrzeugradvehicle
- 22
- Radträgerwheel carrier
- 33
- FahrwerkaktuatorFahrwerkaktuator
- 44
- Aktuatoractuator
- 55
- Wellewave
- 66
- Stabilisatorschenkelstabilizer leg
- 77
- Koppelelementcoupling element
- 88th
- Gelenkverbindungarticulation
- 99
- Lagerelementbearing element
- 1010
- Lagerelementbearing element
- 1111
- Blattfederleaf spring
- 1212
- Gehäusecasing
- 1313
- Verschraubungscrew
- 1414
- Elektromotorelectric motor
- 1515
- Rotorrotor
- 1616
- UntersetzungsgetriebeReduction gear
- 1717
- Abtriebswelleoutput shaft
- 1818
- Flanschflange
- 1919
- Flanschflange
- 2020
- DrehstabfederTorsion bar
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 2517905 A1 [0002, 0006]EP 2517905 A1 [0002, 0006]
Claims (10)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017010562 | 2017-11-15 | ||
DE102017010562.6 | 2017-11-15 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102018108070A1 true DE102018108070A1 (en) | 2019-05-16 |
Family
ID=66335750
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102018108070.0A Withdrawn DE102018108070A1 (en) | 2017-11-15 | 2018-04-05 | Fahrwerkaktuator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102018108070A1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2517905A1 (en) | 2011-04-26 | 2012-10-31 | Audi AG | Suspension assembly for wheel suspensions in motor vehicles |
-
2018
- 2018-04-05 DE DE102018108070.0A patent/DE102018108070A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP2517905A1 (en) | 2011-04-26 | 2012-10-31 | Audi AG | Suspension assembly for wheel suspensions in motor vehicles |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |