DE10237101A1

DE10237101A1 - Vehicle stabilizer comprises electric motor and drive which compensate for rocking of vehicle and adjusting system, motor being mounted in casing and its stator being glued to it

Info

Publication number: DE10237101A1
Application number: DE2002137101
Authority: DE
Inventors: Bruno Dr.Dr. Ehrmaier
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2002-08-13
Filing date: 2002-08-13
Publication date: 2004-02-26

Abstract

Vehicle stabilizer comprises an electric motor and drive (3) which compensate for rocking of vehicle and an adjusting system (2). The motor is mounted in a casing and its stator is glued to it. An Independent claim is included for a method for assembling the stabilizer in which a solution of polymer, adhesive or epoxy resin is fed into the gap between the motor stator and the casing and allowed to cure.

Description

Geteilter Kraftfahrzeugstabilisator mit eingebautem elektrischen Schwenkmotor Die Erfindung betrifft einen geteilten Kraftfahrzeugstabilisator mit einem eingebauten elektrischen Schwenkmotor nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.Shared vehicle stabilizer With built-in electric swivel motor The invention relates a shared automotive stabilizer with a built-in electric swing motor according to the preamble of the first claim.

Es ist bereits bekannt, einen Kraftfahrzeugstabilisator in eine erste, der Aufhängung des linken Rades einer Fahrzeug-Achse zugeordnete Stabilisatorhälfte und in eine zweite, der Aufhängung des rechten Rades dieser Fahrzeug-Achse zugeordnete Stabilisatorhälfte zu unterteilen. Sind diese Stabilisatorhälften um deren gemeinsame Längsachse gegeneinander verdrehbar, kann gegenüber Fahrwerken mit einstückigem Stabilisator eine deutlich gesteigerte Wankstabilität erreicht werden, wenn zwischen den beiden Stabilisatorhälften ein geeigneter Schwenkmotor vorgesehen ist, der aufgrund einer geeigneten Ansteuerung diese Stabilisatorhälften bedarfsgerecht gegeneinander verdreht.It is already known a motor vehicle stabilizer in a first, the suspension of the left wheel of a vehicle axle assigned stabilizer half and in a second, the suspension stabilizer half assigned to the right wheel of this vehicle axle divide. Are these stabilizer halves around their common longitudinal axis can be turned against each other, compared to chassis with one-piece stabilizer a significantly increased roll stability can be achieved if between the two stabilizer halves a suitable swivel motor is provided, which is based on a suitable Activation of these stabilizer halves twisted against each other as needed.

Ein elektromechanischer Schwenkmotor umfasst einen Elektromotor und ein mechanisches Getriebe. Damit erhält man einen Stabilisator, dessen beide Stabilisatorhälften, die durch den elektromechanischen Schwenkmotor miteinander verbunden sind, durch diesen gezielt zueinander verdreht werden können, damit ein gewünschtes Stabilisatormoment erzeugt wird, welches dann das Wanken des Fahrzeug-Aufbaus verhindert.An electromechanical swivel motor includes an electric motor and a mechanical transmission. In order to receives one stabilizer, the two halves of the stabilizer, the are connected to each other by the electromechanical swivel motor, through this can be rotated in relation to each other a desired one Stabilizer torque is generated, which then swaying the vehicle body prevented.

Bei elektrischen Schwenkmotoren mit Kurvenrollengetriebe zur Wankregelung befindet sich der Stator des Elektromotors in der Außenhülse des Getriebes. Dies ist zugleich das Gehäuse des Schwenkmotors. Der Stator ist gegenüber dem Gehäuse kraftschlüssig zu verbinden. Dabei bieten sich folgende Möglichkeiten:
Eine oder mehrere Madenschrauben erstrecken sich von außen radial durch die Außenhülse. Damit wird das Blechpaket des Stators an die Innenwand der Außenhülse gequetscht und fixiert.In electric swivel motors with cam roller gear for roll control, the stator of the electric motor is located in the outer sleeve of the gear. This is also the housing of the swivel motor. The stator is to be non-positively connected to the housing. The following options are available:
One or more grub screws extend radially through the outer sleeve from the outside. This squeezes and fixes the laminated core of the stator to the inner wall of the outer sleeve.

Eine Schraube wird zwischen Blechpaket und Außenhülse axial eingeschraubt und verkeilt damit die beiden Teile untereinander.A screw is between the laminated core and Outer sleeve axially screwed and wedged the two parts with each other.

Der Stator mit dem Blechpaket wird in die Außenhülse eingepresst. Dazu muß vorher kostenintensiv die Innenfläche der Hülse und der Außenradius des Blechpaketes des Stators mit enger Toleranz bearbeitet werden.The stator with the laminated core will pressed into the outer sleeve. To do this, you must first costly the inner surface the sleeve and the outer radius of the laminated core of the stator can be machined with close tolerance.

Oder der Stator wird mit kleinen Fixierklebungen oder Schweißpunkten an die Außenhülse gebunden.Or the stator is made with small ones Fixing bonds or welding spots tied to the outer sleeve.

Die DE 198 46 275 A1 beschreibt einen geteilten Stabilisator mit eingebautem elektrischem Schwenkmotor zur Wankregelung. Zur Art der Befestigung des Stators im Gehäuse wird keine Aussage gemacht.The DE 198 46 275 A1 describes a split stabilizer with built-in electric swivel motor for roll control. No statement is made regarding the type of fastening of the stator in the housing.

Die vorgestellten Möglichkeiten der Befestigung sind unter Umständen kostenintensiv und haben bezüglich des Kraftschlusses nur partiellen Kontakt. Beim Presssitz besteht unter Umständen die Gefahr einer Verdrehung bei Temperaturdifferenzen und ungünstigen Toleranzen zwischen den beiden Teilen.The possibilities presented the attachment may be costly and related only partial contact. There is a press fit in certain circumstances the risk of twisting due to temperature differences and unfavorable Tolerances between the two parts.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen elektrischen Schwenkmotor für einen geteilten Stabilisator zur Wankregelung für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, bei dem die Befestigung des Stators im Gehäuse optimiert ist und obige Nachteile vermieden werden.It is an object of the invention, one electric swivel motor for to provide a split stabilizer for roll control for a motor vehicle, in which the fastening of the stator in the housing is optimized and the above Disadvantages are avoided.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des ersten Anspruchs gelöst. Ein bevorzugtes Herstellungsverfahren beschreibt der abhängige Anspruch.The task is characterized by the characteristics of the first claim. A preferred manufacturing method describes the dependent claim.

Nach der Erfindung besitzt ein geteilter Kraftfahrzeugstabilisator einen eingebauten Schwenkmotor zur Wankregelung, der mindestens aus einem Verstellantrieb aus Elektromotor und Schwenkmotorgetriebe und aus einem Gehäuse besteht. Dabei ist mindestens ein Gehäuseteil mit einem dazugehörigen Stabilisatorteil zur Drehmomentübertragung verbunden. Der Elektromotor ist im Gehäuse eingebaut, indem dessen Stator vollständig in das Gehäuse eingeklebt oder mit diesem vergossen ist.According to the invention has a split Vehicle stabilizer a built-in swivel motor for roll control, the at least one adjustment drive from the electric motor and swivel motor gear and from a housing consists. There is at least one housing part with an associated stabilizer part for torque transmission connected. The electric motor is built into the housing by its Stator completely in the housing glued or potted with this.

Vorteilhafterweise sind Stator und Außenhülse so ein Teil, das besser gehandhabt werden kann. Eine Madenschraube zur Verdrehsicherung kann entfallen. Es findet eine bessere Wärmeabfuhr statt und eine Fixierung der Phasenkabel des Elektromotors ist gegeben. Eine Steckverbindung zwischen Leistungselektronik Motor kann als Zwischenstecker im Kunstharz entsprechend geformt werden.Advantageously, stator and Outer sleeve like this Part that can be handled better. A grub screw for Protection against rotation can be omitted. It finds better heat dissipation instead and a fixation of the phase cables of the electric motor is given. A plug connection between power electronics motor can be used as Intermediate plugs in the resin are shaped accordingly.

Ein bevorzugtes Verfahren zum Herstellen eines solchen Kraftfahrzeugstabilisators ist dadurch gekennzeichnet, dass der Stator in die Außenhülse des Gehäuses eingeschoben und mit mindestens einem Stempel in seiner Lage fixiert wird. Zum kraftbündigen Verbinden des Stators mit der Außenhülse des Gehäuses werden darauf Zwischenräume zwischen der Außenhülse und dem Stator mit einer Lösung aus Kunstharz oder Klebstoff oder Epoxydharz befällt. Nach dem Aushärten der Lösung wird der Stempel entfernt.A preferred method of making one such vehicle stabilizer is characterized in that the stator in the outer sleeve of the housing inserted and fixed in position with at least one stamp becomes. For flush Connecting the stator to the outer sleeve of the housing will leave gaps between the outer sleeve and the stator with a solution made of synthetic resin or adhesive or epoxy resin. After curing the solution the stamp is removed.

Dieses Herstellungsverfahren bedeutet vorteilhafterweise eine weniger aufwändige mechanische Bearbeitung.This manufacturing process means advantageously a less complex mechanical processing.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung näher dargestellt. Dazu zeigt die 1 einen Kraftfahrzeugstabilisator mit elektromechanischem Schwenkmotor zum Verdrehen zweier Stabilisatorhälften gegeneinander. Aus 2 geht das Funktionsprinzip eines aufgebrochen dargestellten Schwenkmotors am besten hervor. 3 zeigt in einer räumlichen Schnittdarstellung ein erfindungsgemäßes Gehäuse mit eingegossenem Stator des elektromotorischen Antriebs eines Schwenkmotors.A preferred embodiment of the invention is shown in more detail in the following description and the associated drawing. The shows 1 a motor vehicle stabilizer with an electromechanical swivel motor for rotating two halves of the stabilizer against each other. Out 2 the functional principle of a broken up shown swing motor best. 3 shows in a spatial sectional view an inventive housing with cast stator of the electromotive drive of a swivel motor.

Ein elektromechanischer Schwenkmotor 1 ist in 1 dargestellt, umfassend einen Elektromotor als Verstellantrieb 2 und ein mechanisches Schwenkmotorgetriebe 3, sowie eine Feststellbremse 4. Die gewählte Getriebeübersetzung des Schwenkmotorgetriebes 3 ist konstant. Die Dynamik des Gesamtsystems ist dabei maßgeblich durch die Getriebeübersetzung, die Massenträgheit des Systems und die Torsionssteifigkeit der beiden Stabilisatorhälften 5, 5' gekennzeichnet. Die Feststellbremse 4 wird benötigt, um den Elektromotor vor einer Überlastung infolge hoher Stabilisatormomente zu schützen.An electromechanical swivel motor 1 is in 1 shown, comprising an electric motor as an adjustment drive 2 and a mechanical swivel motor gearbox 3 , as well as a parking brake 4 , The selected gear ratio of the swing motor gear 3 is constant. The dynamics of the overall system are determined by the gear ratio, the inertia of the system and the torsional rigidity of the two stabilizer halves 5 . 5 ' characterized. The parking brake 4 is required to protect the electric motor from overloading due to high stabilizer moments.

2 zeigt einen Schwenkmotor, bestehend aus dem Elektromotor als Verstellantrieb 2, sowie aus dem mechanischen Schwenkmotorgetriebe 3, in Form eines Kurvenbahn-Getriebes, für welches im weiteren ebenso die Bezugsziffer 3 verwendet wird. Das Kurvenbahn-Getriebe 3 besteht unter anderem aus zwei Kurvenbahnträgern 30, 30', in denen symmetrisch auf dem Umfang verteilt viermal, nur teilweise sichtbar, jeweils Kurvenbahnpaare 31, 31' als Nuten eingefräst sind. Die Kurvenbahnträger 30, 30' sind als konzentrisch zueinander angeordnete Hohlzylinder aus Aluminium-Verbund-Faserstoff ausgebildet, für welche im folgenden ebenfalls die Bezugsziffern 30, 30' verwendet werden. In die Mantelflächen dieser Hohlzylinder 30, 30' sind dabei die im wesentlichen in Richtung der gemeinsamen Zylinder-Längsachse 8, dabei jedoch auch zumindest bereichsweise und zumindest geringfügig gegenüber dieser geneigt verlaufenden Kurvenbahnpaare 31, 31' als Nuten eingebracht. Dabei ist es funktionswesentlich, dass sich die beiden Kurvenbahnen 31, 31' jedes Kurvenbahnpaars in ihrem Verlauf voneinander unterscheiden. 2 shows a swivel motor consisting of the electric motor as an adjustment drive 2 , as well as from the mechanical swing motor gear 3 , in the form of a cam track gear, for which the reference number is also given below 3 is used. The cam track gear 3 consists, among other things, of two curved track supports 30 . 30 ' , in which symmetrically distributed four times, only partially visible, each curve track pairs 31 . 31 ' are milled as grooves. The cam track girders 30 . 30 ' are formed as concentric hollow cylinders made of aluminum composite fiber material, for which the reference numbers are also given below 30 . 30 ' be used. In the lateral surfaces of these hollow cylinders 30 . 30 ' are essentially in the direction of the common cylinder longitudinal axis 8th , but also at least in some areas and at least slightly with respect to these pairs of curved tracks 31 . 31 ' introduced as grooves. It is essential for the function that the two cam tracks 31 . 31 ' distinguish each curve path pair from each other in their course.

Am ersten Kurvenbahnträger 30 ist die eine Stabilisatorhälfte 5 und am zweiten Kurvenbahnträger 30' die andere Stabilisatorhälfte 5' befestigt. Ein Bruchteil der Stabilisatorhälften 5, 5' sind in 2 gezeigt, woraus hervorgeht, dass auch die Stabilisatorhälften 5, 5' im Bereich dieser Befestigung koaxial zu den Hohlzylindern 30, 30' angeordnet sind.On the first curved track girder 30 is the one stabilizer half 5 and on the second curved track girder 30 ' the other half of the stabilizer 5 ' attached. A fraction of the stabilizer halves 5 . 5 ' are in 2 shown, which also shows that the stabilizer halves 5 . 5 ' in the area of this attachment coaxial to the hollow cylinders 30 . 30 ' are arranged.

In den Kurvenbahnen 31, 31', der vier am Umfang verteilten, gleich gestalteten Kurvenbahnpaare, ist über in die Nuten der Kurvenbahnträger 30, 30' eingesetzte Büchsen 10, 10' ein Koppelelement 32 geführt. Dieses im wesentlichen zentral innerhalb der Hohlzylinder 30, 30' angeordnete und längs deren gemeinsamer Zylinder-Längsachse 8 verschiebbare Koppelelement 32 trägt an jedem von vier Fingern 34 zwei Stützrollen 33, 33', die jeweils um eine nicht dargestellte Fingermittelachse, die senkrecht zur genannten Längsachse 8 verläuft, verdrehbar sind. Dabei greifen die Stützrollen 33 in die Kurvenbahnen 31 und die Stützrollen 33' in die Kurvenbahnen 31' ein. Wird nun das Koppelelement 32 mittels des Verstellantriebes 2 entlang der Zylinder-Längsachse 8, längs der beiden sich voneinander unterscheidenden Kurvenbahnen 31, 31' verschoben, so werden zwangsläufig die beiden Hohlzylinder/Kurvenbahnträger 30, 30' relativ zueinander verdreht. Demzufolge ist aus einer Längsverschiebung des Koppelelementes 32 eine gegenseitige Verdrehbewegung der an den Hohlzylindern 30, 30' befestigten Stabilisatorhälften 5, 5' erzielbar.In the curved tracks 31 . 31 ' , of the four equally designed cam track pairs distributed around the circumference, is in the grooves of the cam track support 30 . 30 ' inserted cans 10 . 10 ' a coupling element 32 guided. This essentially centrally within the hollow cylinder 30 . 30 ' arranged and along their common cylinder longitudinal axis 8th sliding coupling element 32 wears on each of four fingers 34 two support rollers 33 . 33 ' , each around a finger center axis, not shown, which is perpendicular to the longitudinal axis mentioned 8th runs, are rotatable. The support rollers grip 33 in the cam tracks 31 and the support rollers 33 ' in the cam tracks 31 ' on. Now becomes the coupling element 32 by means of the adjustment drive 2 along the cylinder's longitudinal axis 8th , along the two different curved paths 31 . 31 ' moved, the two hollow cylinders / cam track carriers are inevitable 30 . 30 ' twisted relative to each other. Accordingly, there is a longitudinal displacement of the coupling element 32 a mutual twisting movement of the on the hollow cylinders 30 . 30 ' attached stabilizer halves 5 . 5 ' achievable.

Das Koppelelement 32 ist mittels einer vom elektromotorischen Verstellantrieb 2 in Rotation versetzbaren, in dieser Figur nicht sichtbaren Gewindespindel entlang der Zylinder-Längsachse 8, in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Gewindespindel hin bzw. her verschiebbar. Bei entsprechend selbsthemmender Auslegung dieses Schwenkmotorgetriebes 3 wird dann im übrigen die in Verbindung mit 1 erwähnte Feststellbremse (Bezugsziffer 4) nicht benötigt.The coupling element 32 is by means of an electric motor adjustment drive 2 Rotatable threaded spindle, not visible in this figure, along the longitudinal axis of the cylinder 8th , depending on the direction of rotation of the threaded spindle. With a correspondingly self-locking design of this swivel motor gearbox 3 is then in connection with the 1 Parking brake mentioned (reference number 4 ) not required.

3 zeigt einen erfindungsgemäßes Gehäuse für den elektromotorischen Antrieb eines Schwenkmotors im Schnitt. Der Verstellantrieb 2 besteht aus nur teilweise gezeichnetem Elektromotor zum Verschieben des Koppelelements 32 (2) durch Rotation der Gewindespindel und mechanischem Schwenkmotorgetriebe 3 (1, 2). Der Elektromotor ist im Gehäuse eingebaut, indem sein Stator 15 vollständig mit dem Gehäuse vergossen ist. 3 shows an inventive housing for the electric motor drive of a swivel motor in section. The adjustment drive 2 consists of only partially drawn electric motor for moving the coupling element 32 ( 2 ) by rotation of the threaded spindle and mechanical swivel motor gear 3 ( 1 . 2 ). The electric motor is built into the housing by its stator 15 is completely potted with the housing.

Beim Verfahren zum Herstellen wird der Stator 15 in eine Außenhülse 12 des Gehäuses eingeschoben und mit mindestens einem nicht gezeichneten Stempel in seiner Lage fixiert. Zum kraftbündigen Verbinden des Stators 15 mit der Außenhülse 12 des Gehäuses werden darauf Zwischenräume zwischen der Außenhülse 12 und dem Stator 15 mit einer Lösung aus Kunstharz 13 befüllt. Nach dem Aushärten der Lösung wird der Stempel entfernt.In the manufacturing process, the stator 15 in an outer sleeve 12 inserted into the housing and fixed in position with at least one stamp (not shown). For flush connection of the stator 15 with the outer sleeve 12 of the housing there are gaps between the outer sleeve 12 and the stator 15 with a solution made of synthetic resin 13 filled. After the solution has hardened, the stamp is removed.

Claims

Split motor vehicle stabilizer with a built-in swivel motor for roll control, which consists of at least one adjustment drive ( 2 ) from electric motor and swivel motor gear ( 3 ) and consists of a housing, at least one housing part ( 14 ) with an associated stabilizer part ( 5 ) for torque transmission, characterized in that the electric motor is installed in the housing by the stator ( 15 ) is completely glued into the housing or potted with it.

Method for producing a motor vehicle stabilizer according to claim 1, characterized in that the stator ( 15 ) in the outer sleeve ( 12 ) of the housing is inserted and fixed in position with at least one stamp, whereupon for force-fitting connection of the stator ( 15 ) with the outside sleeve ( 12 ) of the housing gaps between this and the stator ( 12 ) with a solution made of synthetic resin ( 13 ) or adhesive or epoxy resin are filled and the stamp is removed after the solution has hardened.