DE102018210449A1 - Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug Download PDF

Info

Publication number
DE102018210449A1
DE102018210449A1 DE102018210449.2A DE102018210449A DE102018210449A1 DE 102018210449 A1 DE102018210449 A1 DE 102018210449A1 DE 102018210449 A DE102018210449 A DE 102018210449A DE 102018210449 A1 DE102018210449 A1 DE 102018210449A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
lever arm
roll stabilizer
joint
arm section
articulated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102018210449.2A
Other languages
English (en)
Inventor
Oliver Westphal
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE102018210449.2A priority Critical patent/DE102018210449A1/de
Publication of DE102018210449A1 publication Critical patent/DE102018210449A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/04Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
    • B60G21/05Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
    • B60G21/055Stabiliser bars
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/04Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
    • B60G21/05Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
    • B60G21/055Stabiliser bars
    • B60G21/0551Mounting means therefor
    • B60G21/0553Mounting means therefor adjustable
    • B60G21/0555Mounting means therefor adjustable including an actuator inducing vehicle roll
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/10Type of spring
    • B60G2202/13Torsion spring
    • B60G2202/135Stabiliser bar and/or tube
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/40Type of actuator
    • B60G2202/42Electric actuator
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10Mounting of suspension elements
    • B60G2204/12Mounting of springs or dampers
    • B60G2204/122Mounting of torsion springs
    • B60G2204/1224End mounts of stabiliser on wheel suspension
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/422Links for mounting suspension elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/40Constructional features of dampers and/or springs
    • B60G2206/42Springs
    • B60G2206/427Stabiliser bars or tubes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

Ein Wankstabilisator (1) für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem von einer Rotationsachse (9) abragenden, fahrzeugseitig über ein Lager (7a, 7b) um die Rotationsachse (9) drehbar lagerbaren Hebelarm (6a, 6b), der zur Minderung des Wankens des Kraftfahrzeugs insbesondere über eine Pendelstütze (4a, 4b) mit einer Radaufhängung (2a, 3a, 2b, 3b) koppelbar ist, zeichnet sich dadurch aus, dass sich der Hebelarm (6a, 6b) in einen bezogen auf das Lager (7a, 7b) inneren Hebelarmabschnitt (11a, 11b) und einen äußeren Hebelarmabschnitt (12a, 12b) gliedert, die gelenkig miteinander verbunden sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Zur Steigerung der Fahrzeugstabilität sowie des Fahrkomforts ist es für sich gesehen bekannt, Kraftfahrzeuge mit einem sogenannten Wankstabilisator auszustatten. In einfacher Ausführung handelt es sich hierbei um eine im Wesentlichen C-förmige Drehstabfeder, die im mittigen Bereich mittels eines bzw. mehrerer Lager drehbar gegenüber dem Fahrzeugaufbau des Kraftfahrzeugs gelagert ist und deren äußere, sich gegenüberliegende Enden jeweils mit einer Radaufhängung gekoppelt sind. Durch diese Konstruktion sorgt der Wankstabilisator dafür, dass die Karosserie des Fahrzeugs bei einer Kurvenfahrt nicht nur an der kurvenäußeren Seite einfedert (bedingt durch die Zentrifugalkraft), sondern dass zudem das kurveninnere Rad etwas abgesenkt wird (Kopierverhalten). Zur Verbindung des Wankstabilisators mit dem Fahrzeugaufbau kommen Lager zur Anwendung, die eine Verdrehung des Wankstabilisators gegenüber dem Fahrzeugaufbau um eine Rotationsachse ermöglichen.
  • Zur weiteren Steigung von Fahrzeugstabilität und Fahrkomfort ist es aus dem Stand der Technik bekannt, Wankstabilisatoren verstellbar auszuführen, in diesem Fall spricht man auch von aktiven Wankstabilisatoren. Ein aktiver Wankstabilisator umfasst einen Aktuator und ist in zwei mit Hilfe des Aktuators relativ zueinander um die Rotationsachse verdrehbare Stabilisatorabschnitte geteilt. Dabei weist ein Stabilisatorabschnitt einen von der Rotationsachse abragenden, fahrzeugseitig über ein Lager um die Rotationsachse drehbar lagerbaren Hebelarm auf oder geht im Sinne eines integralen Bauteils in einen solchen über. Durch Verdrehung der Stabilisatorabschnitte zueinander (um die Rotationsachse) wird eine Wankbewegung des Fahrzeugaufbaus gezielt erzeugt oder einer durch äußere Einflüsse hervorgerufenen Wankbewegung des Fahrzeugaufbaus gezielt entgegengewirkt. Es sind aktive Wankstabilisatoren bekannt, bei denen ein Elektromotor, insbesondere gekoppelt mit einem mehrstufigen Planetengetriebe, als Antrieb des Aktuators dient. Aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus DE 10 2009 006 385 A1 , ist es bekannt, einen derartigen elektromechanischen (aktiven) Wankstabilisator zur Entkopplung des Aktuators von Einflüssen durch Fahrbahnunebenheiten bei Geradeausfahrt mittels einer Elastomerkupplung zu entkoppeln. Es handelt sich somit um einen innerhalb des Aktuators angeordneten Torsionsdämpfer, der als aus einem Elastomer hergestellter Formkörper zwischen einem als Antriebsteil dienenden Innenstern und einem als Abtriebsteil dienenden Außenstern angeordnet ist. Mittels des Torsionsdämpfers kann ein Verlauf des Drehmoments des Aktuators über den Verdrehwinkel zwischen Antriebsteil und Abtriebsteil, somit zwischen den Hebelarmen des Wankstabilisators beeinflusst werden. Bei kleinen Torsionsmomenten weist der aktive Wankstabilisator eine hohe Elastizität auf. Dabei sind Relativbewegungen unter Verformung des Torsionsdämpfers ohne Übertragung eines nennenswerten Drehmoments möglich. Ab einem bestimmten Drehwinkel steigt das übertragene Drehmoment progressiv an. Bei weiterer Verformung tritt eine progressive Steifigkeitserhöhung auf. Im Ergebnis können somit kleine Verdrehungen der Hebelarme des Wankstabilisators, beispielsweise hervorgerufen durch Fahrbahnunebenheiten, aufgenommen werden, wodurch der Fahrkomfort erhöht wird. Bei Kurvenfahrt kann durch aktives Verdrehen der Hebelarme mittels des Wankstabilisators die Wankbewegung des Fahrzeugs gemindert werden.
  • Es zeigt sich, dass die Anordnung eines Torsionsdämpfers wie in DE 10 2009 006 385 A1 zwar gewünschte Effekte erzielt, jedoch konstruktiv aufwendig ist und zusätzlichen Bauraum innerhalb des Aktuators erfordert. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, der eine insbesondere im Hinblick auf die erwähnten Nachteile verbesserte Maßnahme zur Schwingungsentkopplung aufweist.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch einen Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Es handelt sich hierbei um einen Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem von einer Rotationsachse abragenden, fahrzeugseitig über ein Lager um die Rotationsachse drehbar lagerbaren Hebelarm, der zur Minderung des Wankens des Kraftfahrzeugs insbesondere über eine Pendelstütze mit einer Radaufhängung koppelbar ist. Erfindungsgemäß zeichnet sich der Wankstabilisator dadurch aus, dass sich der Hebelarm in einen bezogen auf das Lager inneren Hebelarmabschnitt und einen äußeren Hebelarmabschnitt gliedert, die gelenkig miteinander verbunden sind. Der von der Rotationsachse abragende Hebelarm des Wankstabilisators, im technischen Sprachgebrauch auch Stabilisatorschulter genannt, gliedert sich also in gelenkig miteinander verbundene Hebelarmabschnitte, was im Ergebnis dazu führt, dass der Hebelarm in sich eine gewisse, von der Gestaltung der gelenkigen Verbindung abhängige Nachgiebigkeit aufweist, wodurch eine Schwingungsentkopplung realisierbar ist. Die Maßnahme kann somit als Alternative zu einem in DE 10 2009 006 385 A1 beschriebenen Rotationsdämpfer eines aktiven Wankstabilisators angesehen werden. Als Vorteil ist anzusehen, dass innerhalb des Aktuators keine Schwingungsentkopplungseinheit vorzusehen ist, wodurch sich der konstruktive Aufwand und auch der erforderliche Bauraum des Aktuators verringern. Da die Schwingungsentkopplung außerhalb des Aktuators stattfindet, können störende Fahrbahnanregungen von diesem ferngehalten werden, wodurch sich die Beanspruchung des Aktuators (Elektromotor, Getriebeteile, Lager, Gehäuse) sowie auch die Beanspruchung der Anbindungslager an den Fahrzeugaufbau vorteilhaft verringern. Indem die Schwingungsentkopplung innerhalb jeweils eines Hebelarms stattfindet, kann auf beiden Fahrzeugseiten eine gleichartige Entkopplung gegenüber dem Aktuator verwirklicht sein. Abhängig von der Gestaltung der Hebelarme einschließlich der gelenkigen Verbindung von innerem und äußerem Hebelarmabschnitt ergeben sich zahlreiche Gestaltungs- und Anpassungsmöglichkeiten an unterschiedliche betriebliche Einsatzbedingungen.
  • Zweckmäßigerweise dient zur gelenkigen Verbindung der Hebelarmabschnitte ein zwischen dem Lager und einer endseitigen Anbindung des Hebelarms an die Pendelstütze ausgebildeter Gelenkbereich. Dieser Gelenkbereich kann je nach Bedarf beispielsweise nahe der Rotationsachse, insbesondere nahe am Lager, nahe der endseitigen Anbindung an die Pendelstütze und/oder in einem eher mittigen Bereich zwischen Lager und der endseitigen Anbindung an die Pendelstütze platziert werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Wankstabilisators sind dem Gelenkbereich Mittel zugeordnet, die einer Auslenkung eines Hebelarmabschnitts aus einer auf den damit gelenkig verbundenen Hebelarmabschnitt bezogenen Ursprungslage rückstellend entgegenwirken. Mit anderen Worten weist der Gelenkbereich eine Elastizität auf, derart, dass innerer und äußerer Hebelarmabschnitt in einem belastungsfreien Zustand eine definierte Ursprungslage relativ zueinander einnehmen. Die Hebelarmabschnitte weisen in der Ursprungslage also eine definierte Ausrichtung relativ zueinander auf. Bei Auslenkung eines Hebelarmabschnitts, insbesondere des äußeren Hebelarmabschnitts, aus dieser Ursprungslage strebt der Gelenkbereich - im Sinne einer Elastizität - eine Rückstellbewegung in die Ursprungslage an.
  • Ergänzend oder alternativ dazu sind dem Gelenkbereich Mittel zugeordnet, die einer Schwenkbewegung eines Hebelarmabschnitts gegenüber dem damit gelenkig verbundenen Hebelarmabschnitt dämpfend entgegenwirken. Der Hebelarm weist damit dämpfende Eigenschaften auf, auf vorteilhafte Weise werden damit störende Schwingungen, beispielsweise bedingt durch Fahrbahnanregungen, von der Rotationsachse des Hebelarms ferngehalten. Im Falle eines aktiven Wankstabilisators kann dann auf die Anordnung eines Torsionsdämpfers im Bereich des Aktuators ganz verzichtet werden.
  • Zweckmäßigerweise sind daneben dem Gelenkbereich Mittel zur Begrenzung der Schwenkbewegung eines Hebelarmabschnitts gegenüber dem damit gelenkig verbundenen Hebelarmabschnitt zugeordnet.
  • Der Gelenkbereich des Wankstabilisators kann auf unterschiedliche Weise gestaltet sein. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst der Gelenkbereich ein Drehgelenk, insbesondere in Form eines Kugelgelenks mit einem Gehäuse und einem darin aufgenommenen Gelenkkörper, welches die Hebelarmabschnitte um einen Drehpunkt schwenkbar miteinander verbindet. Ein Drehgelenk weist den Vorteil auf, dass sich die Hebelarmabschnitte um einen baulich fest vorgebbaren Drehpunkt zueinander mit geringer Reibung und mit geringem Materialverschleiß schwenken lassen.
  • Gemäß einer dazu alternativen Weiterbildung des Wankstabilisators umfasst der Gelenkbereich ein Elastomergelenk, das die Hebelarmabschnitte um einen Drehpunkt schwenkbar miteinander verbindet. In diesem Fall kann der Gelenkbereich vorteilhaft ein Gehäuse und einen darin aufgenommenen Gelenkkörper umfassen, wobei zwischen Gehäuse und Gelenkkörper wenigstens ein elastisches Element angeordnet ist. Dieses kann beispielsweise aus Polyurethan oder einem vulkanisierten Elastomer (Gummi) hergestellt sein. Im Ergebnis kann auch ein Elastomergelenk - diesbezüglich wie ein Drehgelenk - eine kardanische Lagerung im Gelenkbereich bereitstellen, so dass sich die Hebelarmabschnitte um einen in diesem Fall virtuellen Drehpunkt zueinander schwenken lassen. Ein Elastomergelenk bietet in diesem Zusammenhang den Vorteil, dass durch das elastische Element zugleich eine Rückstellwirkung wie auch eine Dämpfungswirkung, ggf. sogar eine Anschlagsbegrenzung verwirklicht sein kann.
  • Bei dem Wankstabilisator mit einem ein Drehgelenk oder ein Elastomergelenk umfassenden Gelenkbereich ist auf weiterhin vorteilhafte Weise an dem Gehäuse ein Anschlag zur Begrenzung der Schwenkbeweglichkeit des Gelenkkörpers ausgebildet. Dieser kann auf unterschiedliche Weise gestaltet sein.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Wankstabilisators ist zwischen den Hebelarmabschnitten, insbesondere im Bereichs des Anschlags zur Begrenzung der Schwenkbeweglichkeit, ein elastisches Element derart angeordnet, dass sich dieses bei Auslenkung eines Hebelarmabschnitts aus einer auf den damit gelenkig verbundenen Hebelarmabschnitt bezogenen Ursprungslage unter Entwicklung einer Rückstellkraft verformt. Um zu gewährleisten, dass geringfügige Anregungen (niedriger Frequenzbereich beispielsweise bis 20 hz) kaum oder gar nicht über den Hebelarm auf die Rotationsachse des Wankstabilisators übertragen werden, größere Anregungen jedoch mit hoher Steifigkeit des Hebelarms übertragen werden, ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen, dass das elastische Element einen progressiven Kennlinienverlauf aufweist, derart, dass niederfrequente Schwingungsanregungen innerhalb des Hebelarms gedämpft werden, während höherfrequente Schwingungsanregungen über den Hebelarm übertragen werden.
  • Die Erfindung ist auf unterschiedliche Arten von Wankstabilisatoren vorteilhaft anwendbar. Besondere Vorteile lassen sich erzielen, wenn dieser als aktiver Wankstabilisator mit zumindest einem mit dem Hebelarm zusammenwirkenden Aktuator ausgeführt ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführung umfasst der Wankstabilisator zwei Hebelarme sowie einen dazwischen angeordneten Aktuator, der mit jedem der Hebelarme antriebsverbunden und betreibbar ist, die Hebelarme um die Rotationsachse gegeneinander zu verdrehen. Die erfindungsgemäßen Merkmale können dabei an jedem der Hebelarme verwirklicht sein, was den Vorteil einer vollständigen Entkopplung des Aktuators gegenüber den Störschwingungen der Radaufhängungen erzielt.
  • Bei einem aktiven Wankstabilisator kann der zur Anwendung kommende Aktuator auf für sich gesehen bekannte Weise einen Motor, insbesondere Elektromotor, und ein damit antriebsverbundenes Getriebe, insbesondere mehrstufiges Planetengetriebe, aufweisen.
  • Die Erfindung lässt sich prinzipiell auch an einem passiven Wankstabilisator anwenden, der ein sich im Wesentlichen entlang der Rotationsachse erstreckendes Torsionsprofil aufweist, das endseitig je mit einem Hebelarm verbunden ist oder im Sinne eines integralen Bauteils je in einen Hebelarm übergeht.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, daraus ergeben sich auch weitere vorteilhafte Effekte der Erfindung. In der Zeichnung zeigt:
    • 1 einen aktiven Wankstabilisator eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Stand der Technik in schematischer Ansicht,
    • 2 einen erfindungsgemäßen aktiven Wankstabilisator eines Kraftfahrzeugs in schematischer Ansicht,
    • 3 einen Gelenkbereich eines Wankstabilisators gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt von der Seite,
    • 4 einen Gelenkbereich eines Wankstabilisators gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt von der Seite,
    • 5 eine Kennlinie zur Beschreibung der Charakteristik der erzielbaren Entkopplung.
  • 1 zeigt zur Veranschaulichung des Einsatzgebietes der Erfindung einen aktiven (auch: „verstellbaren“) Wankstabilisator 1 in schematischer Ansicht. Der aktive Wankstabilisator 1 ist Teil eines nicht vollständig gezeigten Fahrwerks eines (ebenfalls nicht dargestellten) Kraftfahrzeugs. Ein erstes Rad 2a und ein auf der gegenüberliegenden Fahrzeugseite angeordnetes zweites Rad 2b sind jeweils über einen Querlenker 3a bzw. 3b sowie weitere, aus Vereinfachungsgründen hier nicht dargestellte Fahrwerkkomponenten, mit einem Aufbau des Kraftfahrzeugs verbunden. Rad 2a und Querlenker 3a bzw. Rad 2b und Querlenker 3b bilden somit - vereinfacht - jeweils eine Radaufhängung. Jede dieser Radaufhängungen ist über eine Pendelstütze 4a bzw. 4b mit einem Ende eines Hebelarms 6a, 6b des aktiven Wankstabilisators 1 gekoppelt. Die Hebelarme 6a, 6b ragen ab von einer Rotationsachse 9, auf welcher ein fahrzeugmittiger Aktuator 5 angeordnet ist. Jeder der Hebelarme 6a, 6b ist mit dem dazwischen angeordneten Aktuator 8 antriebsverbunden. Der Aktuator 8 weist auf für sich gesehen bekannte Weise einen Elektromotor und ein damit antriebsverbundenes mehrstufiges Planetengetriebe auf, die gemeinsam in einen im Wesentlichen zylinderförmigen Gehäuse untergebracht und daher nicht im Einzelnen dargestellt sind. Während einer der Hebelarme mit einem Gehäuse des Aktuators 8 antriebsverbunden ist, ist der andere Hebelarm mit einer Abtriebswelle des Aktuators antriebsverbunden. Im Rahmen eines aktiven Eingriffs ist der Aktuator betreibbar, die Hebelarme 6a, 6b gegeneinander um die Rotationsachse 9 zu verdrehen.
  • In einem Einbauzustand am Kraftfahrzeug ist der Wankstabilisator 1 auf für sich gesehen bekannte Weise um die Rotationsachse 9 drehbar gegenüber dem Fahrzeugaufbau gelagert. Zur Lagerung dienen zwei Lager 9, vorzugsweise ausgeführt als Elastomerlager, beidseits des Aktuators 8, die den Wankstabilisator drehbar gegenüber dem Fahrzeugaufbau lagern.
  • Bei stehendem Elektromotor innerhalb des Aktuators 8 sind die beiden Hebelarme 6a, 6b über den Aktuator 8 drehfest miteinander verbunden. Durch Betrieb des Elektromotors lassen sich die Hebelarme 6a, 6b abhängig von der Drehrichtung des Elektromotors um die Rotationsachse 9 gegeneinander verdrehen, um auf diese Weise den aktiven Wankstabilisator 1 zu verstellen. Eine Verstellung der Hebelarme 6a, 6b wird über die jeweiligen Anbindungen 5a, 5b über die jeweiligen Pendelstützen 4a, 4b an jede der Radaufhängungen 2a, 3a bzw. 2b, 3b übertragen.
  • 2 zeigt in schematischer Ansicht einen erfindungsgemäßen Wankstabilisator 1, der hinsichtlich seines Aufbaus grundsätzlich dem zu 1 erläuterten vorbekannten Wankstabilisator ähnelt. Zur Vermeidung von Wiederholungen hinsichtlich des grundsätzlichen Aufbaus und der Funktionsweise sei daher zunächst auf die vorigen Erläuterungen zu 1 verwiesen. Nachfolgend seien vor allem die dem gegenüber abweichenden, erfindungswesentlichen Merkmale erläutert. Im Unterschied zu dem in 1 gezeigten Wankstabilisator sind bei dem in 2 gezeigten, erfindungsgemäßen Wankstabilisator 1 die Hebelarme 6a, 6b anders gestaltet. Zwar weisen diese eine äußerlich grundsätzlich gleiche Grundform hinsichtlich Abmessungen und Verlauf auf, jedoch ist jeder Hebelarm 6a, 6b in zwei Hebelarmabschnitte gegliedert. Konkret ist der Hebelarm 6a in einen bezogen auf das Lager 7a inneren Hebelarmabschnitt 11a und einen äußeren Hebelarmabschnitt 12a gegliedert, während der Hebelarm 6b in einen, bezogen auf das Lager 7b inneren Hebelarmabschnitt 11b und einen äußeren Hebelarmabschnitt 12b gegliedert ist. Die inneren Hebelarmabschnitte 11a, 11 b sind mit den äußeren Hebelarmabschnitten 12a, 12b jeweils gelenkig verbunden. Die gelenkige Verbindung wird in einem Gelenkbereich 10a bzw. 10b verwirklicht. Jeder der Hebelarme 6a, 6b ist somit zweiteilig ausgeführt und aufgrund der gelenkigen Verbindung seiner zwei Hebelarmabschnitte in sich beweglich. Indem dem Gelenkbereich 10a bzw. 10b Rückstell- und Dämpfungsmittel zugeordnet sind, weist der Wankstabilisator 1 in jedem Hebelarm 6a, 6b eine Möglichkeit zur Entkopplung von Schwingungen zwischen dem Aktuator 8 gegenüber jeder der Radaufhängungen 2a, 3a bzw. 2b, 3b auf.
  • 3 zeigt anhand eines ersten Ausführungsbeispiels wie bei einem erfindungsgemäßen Wankstabilisator der Gelenkbereich 10a bzw. auf gleiche Weise der Gelenkbereich 10b ausgeführt sein kann. 3 zeigt dazu im Wesentlichen einen seitlichen Schnitt durch den Hebelarm 6a in vereinfachter Darstellung. Der Hebelarm 6a gliedert sich demnach in einen von der Rotationsachse 9 abragenden, bezogen auf das Lager 7a (hier nicht dargestellt) inneren Hebelarmabschnitt 11a und einen äußeren Hebelarmabschnitt 12a. An seinem von der Rotationsachse 9 abgewandten Ende ist der äußere Hebelarmabschnitt 12a über eine Anbindung 5a an eine Pendelstütze (vergl. 2, Pendelstütze 4a) anbindbar. Der innere Hebelarmabschnitt 11a und der äußere Hebelarmabschnitt 12a sind in einem als Kugelgelenk ausgeführten Gelenkbereich 10a schwenkbar miteinander verbunden. Dazu weist der Gelenkbereich 10a ein Gehäuse 18a auf, das Teil des inneren Hebelarmabschnitts 11a ist.
  • Das Gehäuse 18a nimmt einen Gelenkkörper 12a bereichsweise (im Kopfbereich) in sich auf, wobei der Gelenkkörper 12a mit dem äußeren Hebelarmabschnitt 12a zusammenfällt, d. h. einteilig mit diesem ausgeführt ist. Das auf diese Weise gebildete Kugelgelenk weist einen Drehpunkt 13a auf, um welchen der äußere Hebelarmabschnitt 12a gegenüber dem inneren Hebelarmabschnitt 11a kardanisch beweglich ist.
  • An dem Gehäuse 18a ist ein Anschlag 17a zur Begrenzung der Schwenkbeweglichkeit des Gelenkkörpers 12a ausgebildet. Eine Verschwenkung des Gelenkkörpers 12a aus der in 3 gezeigten Ursprungslage wird durch den Anschlag 17a begrenzt. Im Bereich des Anschlags 17a ist ein elastisches Element 15a, beispielsweise aus einem Elastomer, angeordnet, beispielsweise anvulkanisiert. Bei einer Auslenkung des Hebelarmabschnitts 12a aus der gezeigten Ursprungslage wird das elastische Element 15a unter Entwicklung einer Rückstellkraft verformt. Daneben wirkt das elastische Element 15a einer Schwenkbewegung des Hebelarmabschnitts 12a dämpfend entgegen.
  • Wie 5 qualitativ zeigt, kann durch das elastische Element 15a innerhalb des Gelenkbereichs 10a eine Schwingungsentkopplung für den Hebelarm 6a mit einem progressiven Kennlinienverlauf verwirklicht werden. Auf diese Weise werden niederfrequente Schwingungsanregungen innerhalb des Hebelarms 6a gedämpft, während höherfrequente Schwingungsanregungen über den Hebelarm 6a übertragen werden. Mit anderen Worten, der Hebelarm 6a weist für kleine Schwingungsanregungen eine geringe Steifigkeit, dafür hohe Dämpfung auf, während starke Schwingungsanregungen zu einer hohen Steifigkeit des Hebelarms 6a führen.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass es sich bei dem in 3 gezeigten Hebelarm 6a lediglich um eine beispielhafte Ausführung des Gelenkbereichs 10a handelt. Eine dazu alternative Ausführungsmöglichkeit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt 4.
  • Bei dem in 4 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel ist wiederum ein Hebelarm 6a gezeigt, der Teil eines Wankstabilisators ist. Wieder gliedert sich der Hebelarm 6a in einen inneren Hebelarmabschnitt 11a und einen äußeren Hebelarmabschnitt 12a, die in einem Gelenkbereich 10a gelenkig miteinander verbunden sind. Abweichend vom ersten Ausführungsbeispiel gemäß 3 umfasst der Gelenkbereich 10a nicht ein Kugelgelenk, sondern ein Elastomergelenk. Am inneren Hebelarmabschnitt 11a ist ein Gehäuse 19a ausgebildet, das den Gelenkkörper 12a, der wiederum einteilig mit dem äußeren Hebelarmabschnitt 12a ausgebildet ist, bereichsweise in sich aufnimmt. Zwischen Gehäuse 19a und Gelenkkörper 12a ist ein elastisches Element 16a angeordnet und beispielsweise mittels Vulkanisation mit den Bauteilen verbunden. Auch das auf diese Weise gestaltete Elastomergelenk weist einen zumindest virtuellen Drehpunkt 14a auf, um welchen der äußere Hebelarmabschnitt 12a gegenüber dem inneren Hebelarmabschnitt 11 a schwenkbar ist. Abhängig von den Materialeigenschaften des elastischen Elements 16a und der weiteren Gestaltung des Gelenkbereichs 10a ergeben sich eine Rückstellwirkung sowie eine Dämpfungswirkung innerhalb des Gelenkbereichs 10a. Das Gehäuse 19a kann zugleich als Anschlag 17a zur Begrenzung der Schwenkbeweglichkeit des Gelenkkörpers 12a dienen. Auch mit dieser Gestaltung lässt sich ein progressiver Kennlinienverlauf für die Entkopplung erzielen. Gegenüber dem in 3 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel weist die in 4 gezeigte Gestaltung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel den Vorteil einer einfacheren Konstruktion aufgrund des entfallenen Kugelgelenks auf.
  • Allgemein sei angemerkt, dass sich die anhand der Zeichnung dargestellten Gestaltungsmöglichkeiten für den Hebelarm eines Wankstabilisators nicht nur für den Typ eines aktiven Wankstabilisators, sondern auch für einen passiven Wankstabilisator oder einen Einzelradstabilisator eignen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Wankstabilisator
    2a, 2b
    Rad
    3a, 3b
    Querlenker
    4a, 4b
    Pendelstütze
    5a, 5b
    Anbindung
    6a, 6b
    Hebelarm
    7a, 7b
    Lager
    8
    Aktuator
    9
    Rotationsachse
    10a, 10b
    Gelenkbereich
    11a, 11b
    innerer Hebelarmabschnitt
    12a, 12b
    äußerer Hebelarmabschnitt
    13a
    Drehpunkt
    14a
    virtueller Drehpunkt
    15a
    elastisches Element
    16a
    elastisches Element
    17a
    Anschlag
    18a
    Gehäuse
    19a
    Gehäuse
  • 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 102009006385 A1 [0003, 0004, 0005]

Claims (15)

  1. Wankstabilisator (1) für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem von einer Rotationsachse (9) abragenden, fahrzeugseitig über ein Lager (7a, 7b) um die Rotationsachse (9) drehbar lagerbaren Hebelarm (6a, 6b), der zur Minderung des Wankens des Kraftfahrzeugs insbesondere über eine Pendelstütze (4a, 4b) mit einer Radaufhängung (2a, 3a, 2b, 3b) koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Hebelarm (6a, 6b) in einen bezogen auf das Lager (7a, 7b) inneren Hebelarmabschnitt (11a, 11b) und einen äußeren Hebelarmabschnitt (12a, 12b) gliedert, die gelenkig miteinander verbunden sind.
  2. Wankstabilisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur gelenkigen Verbindung der Hebelarmabschnitte (11a, 11b, 12a, 12b) ein zwischen dem Lager (7a, 7b) und einer endseitigen Anbindung (5a, 5b) des Hebelarms (6a, 6b) an die Pendelstütze (4a, 4b) ausgebildeter Gelenkbereich (10a, 10b) dient.
  3. Wankstabilisator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Gelenkbereich (10a) Mittel (15a, 16a) zugeordnet sind, die einer Auslenkung eines Hebelarmabschnitts (12a, 12b) aus einer auf den damit gelenkig verbundenen Hebelarmabschnitt (11a, 11b) bezogenen Ursprungslage rückstellend entgegenwirken.
  4. Wankstabilisator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Gelenkbereich (10a) Mittel (15a, 16a) zugeordnet sind, die einer Schwenkbewegung eines Hebelarmabschnitts (12a, 12b) gegenüber dem damit gelenkig verbundenen Hebelarmabschnitt (11a, 11b) dämpfend entgegenwirken.
  5. Wankstabilisator nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Gelenkbereich Mittel (16a, 17a) zur Begrenzung der Schwenkbewegung eines Hebelarmabschnitts (12a, 12b) gegenüber dem damit gelenkig verbundenen Hebelarmabschnitt (11a, 11b) zugeordnet sind.
  6. Wankstabilisator nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkbereich (10a) ein Drehgelenk, insbesondere in Form eines Kugelgelenks mit einem Gehäuse (18a) und einem darin aufgenommenen Gelenkkörper (12a) umfasst, welches die Hebelarmabschnitte (12a, 11a) um einen Drehpunkt (13a) schwenkbar miteinander verbindet.
  7. Wankstabilisator nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkbereich (10a) ein Elastomergelenk umfasst, das die Hebelarmabschnitte (11a, 12a) um einen Drehpunkt (14a) schwenkbar miteinander verbindet.
  8. Wankstabilisator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkbereich (10a) ein Gehäuse (19a) und einen darin aufgenommenen Gelenkkörper (12a) umfasst, wobei zwischen Gehäuse (19a) und Gelenkkörper (12a) wenigstens ein elastisches Element (16a) angeordnet ist.
  9. Wankstabilisator nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (18a, 19a) ein Anschlag (17a) zur Begrenzung der Schwenkbeweglichkeit des Gelenkkörpers (12a) ausgebildet ist.
  10. Wankstabilisator nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Hebelarmabschnitten (11a, 11b, 12a, 12b), insbesondere im Bereich des Anschlags (17a) zur Begrenzung der Schwenkbeweglichkeit, ein elastisches Element (15a, 16a) derart angeordnet ist, dass sich dieses bei Auslenkung eines Hebelarmabschnitts (12a, 12b) aus einer auf den damit gelenkig verbundenen Hebelarmabschnitt (11a, 11b) bezogenen Ursprungslage unter Entwicklung einer Rückstellkraft verformt.
  11. Wankstabilisator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (15a, 16a) einen progressiven Kennlinienverlauf aufweist, derart dass niederfrequente Schwingungsanregungen innerhalb des Hebelarms (6a, 6b) gedämpft werden, während höherfrequente Schwingungsanregungen über den Hebelarm (6a, 6b) übertragen werden.
  12. Wankstabilisator nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wankstabilisator (1) als aktiver Wankstabilisator mit zumindest einem mit dem Hebelarm (6a, 6b) zusammenwirkenden Aktuator (8) ausgeführt ist.
  13. Wankstabilisator nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wankstabilisator (1) zwei Hebelarme (6a, 6b) sowie einen dazwischen angeordneten Aktuator (8) umfasst, der mit jedem der Hebelarme (6a, 6b) antriebsverbunden und betreibbar ist, die Hebelarme (6a, 6b) um die Rotationsachse (9) gegeneinander zu verdrehen.
  14. Wankstabilisator nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (8) einen Motor, insbesondere Elektromotor und ein damit antriebsverbundenes Getriebe, insbesondere mehrstufiges Planetengetriebe aufweist.
  15. Wankstabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass dieser als passiver Wankstabilisator mit einem sich im Wesentlichen entlang der Rotationsachse erstreckenden Torsionsprofil ausgeführt ist, das endseitig je mit einem Hebelarm verbunden ist oder im Sinne eines integralen Bauteils je in einen Hebelarm übergeht.
DE102018210449.2A 2018-06-27 2018-06-27 Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug Pending DE102018210449A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018210449.2A DE102018210449A1 (de) 2018-06-27 2018-06-27 Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018210449.2A DE102018210449A1 (de) 2018-06-27 2018-06-27 Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018210449A1 true DE102018210449A1 (de) 2020-01-02

Family

ID=68885982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018210449.2A Pending DE102018210449A1 (de) 2018-06-27 2018-06-27 Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102018210449A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11376919B2 (en) * 2020-05-06 2022-07-05 Zf Friedrichshafen Ag Chassis component and stabilizer arrangement for a chassis of a vehicle with such a chassis component

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004055478A1 (de) * 2004-11-17 2006-05-18 Conti Temic Microelectronic Gmbh Stabilisatoranordnung zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug
DE102006027195A1 (de) * 2005-06-14 2006-12-28 Toyota Jidosha K.K., Toyota Aufhängungsvorrichtung für ein Fahrzeug
DE102006029526A1 (de) * 2005-06-27 2007-01-04 Toyota Jidosha K.K., Toyota Fahrzeugaufhängungsvorrichtung
DE102009006385A1 (de) 2009-01-28 2010-07-29 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Getriebemotor für einen Wankstabilisator
DE102011012324A1 (de) * 2011-02-25 2012-08-30 Audi Ag Vorrichtung zum Verstellen eines Stabilisators

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004055478A1 (de) * 2004-11-17 2006-05-18 Conti Temic Microelectronic Gmbh Stabilisatoranordnung zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug
DE102006027195A1 (de) * 2005-06-14 2006-12-28 Toyota Jidosha K.K., Toyota Aufhängungsvorrichtung für ein Fahrzeug
DE102006029526A1 (de) * 2005-06-27 2007-01-04 Toyota Jidosha K.K., Toyota Fahrzeugaufhängungsvorrichtung
DE102009006385A1 (de) 2009-01-28 2010-07-29 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Getriebemotor für einen Wankstabilisator
DE102011012324A1 (de) * 2011-02-25 2012-08-30 Audi Ag Vorrichtung zum Verstellen eines Stabilisators

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11376919B2 (en) * 2020-05-06 2022-07-05 Zf Friedrichshafen Ag Chassis component and stabilizer arrangement for a chassis of a vehicle with such a chassis component

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2767421B1 (de) Drehstabfedersystem für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs
EP1985475B1 (de) Aufbauseitige Federbeinlagerung für Radaufhängungen
DE102017218719B4 (de) Radaufhängung und Fahrzeug
DE102012110359B4 (de) Aktives Wankstabilisierungssystem
DE102012107301B4 (de) Aktives wankstabilisierungssystem
DE3507432A1 (de) Aufhaengung fuer eine antriebsachse eines kraftfahrzeuges
EP3233541B1 (de) Hinterradaufhängung mit als spurlenker ausgebildeter querblattfeder
DE3507426A1 (de) Aufhaengung fuer eine antriebsachse eines kraftfahrzeuges
DE102012108552B4 (de) Aktives wankstabilisierungssystem
WO2016096294A1 (de) Verbindungselement zwischen einer querblattfeder und einem radträger einer kraftfahrzeugradaufhängung
EP3153737B1 (de) Fahrwerkslager
WO2011026549A1 (de) Feder-dämpfer-element für eine fahrerhauslagerung
DE102018201435A1 (de) Achsaufhängung
DE19580267B4 (de) Anordnung zur Aufhängung eines gefederten Fahrzeug-Fahrerhauses an einem Fahrzeugrahmen
EP3019356A1 (de) Radaufhängung für ein kraftfahrzeug mit gekrümmter querblattfeder
DE102018210449A1 (de) Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug
DE102017211277A1 (de) Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug
WO2017137186A1 (de) Lenkbare verbundlenkerachse
DE102012221841B4 (de) Gummimetalllager für Kraftfahrzeug-Radaufhängung, Trapezlenker und Radaufhängung
DE202015101117U1 (de) Einzelradaufhängung sowie Hinterachse mit Einzelradaufhängungen für ein Fahrzeug
DE102014215872A1 (de) Fahrzeugachse mit zwei Radträgern
DE202014105270U1 (de) Aufbau eines durch Drehungen wirkenden Stoßdämpfers
DE102009053125A1 (de) Einrichtung zur aktiven Höhenverstellung einer Karosserie eines Fahrzeuges
EP1535766A1 (de) Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug
DE102010039245A1 (de) Verbundlenkerachse für ein Fahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication