DE10237439A1

DE10237439A1 - Motor vehicle stabilizer uses actuator to modify elastomer spring characteristics off spindle to suit vehicle type.

Info

Publication number: DE10237439A1
Application number: DE10237439A
Authority: DE
Inventors: Dieter Lutz
Original assignee: ZF Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2001-08-23
Filing date: 2002-08-16
Publication date: 2003-03-13

Abstract

One of the bearings (13a,13b,16b) guiding the stabilizer (3) has an elastomer spring (17,19) whose characteristic can be adjusted by the actuator (25) and bearing (7a,7b) has an endstop (29,31) adjustable to influence the spring rate. The actuator (25) can be locked down and is powered by electromotor in work with a spindle (27). The elastomers (17,19) are respectively tensioned by cover disks (21,23) working with the spindle (27) as they engage separate thread sectors in opposing directions.

Description

Die Erfindung betrifft einen verstellbaren Stabilisator gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. The invention relates to an adjustable stabilizer according to the preamble of Claim 1.

Ein mögliches Wirkprinzip für einen verstellbaren Stabilisator besteht darin, dass man einen Aktuator einsetzt, der die Wirkung des Stabilisators durch den Einsatz eines Zusatzmomentes unterstützt und den Fahrzeugaufbau horizontiert. Vielfach wird ein geteilter Stabilisator verwendet, dessen Hälften über einen Schwenkmotor relativ zueinander durch den Einsatz von einem Druckmedium verdreht werden kann. Die Federrate des Stabilisator ist entweder aufgehoben, da der Schwenkmotor hydraulisch überbrückt ist oder es liegt die Nennfederrate des Stabilisators an. Ein derartiger Stabilisator erfüllt seine Funktion sicherlich sehr gut, doch muss auch der apparative Aufwand, insbesondere die Energieversorgung mit einem Druckmedium berücksichtigt werden. Folglich beschränkt sich der Einsatz auf Fahrzeuge der gehobenen Kategorie. A possible principle of action for an adjustable stabilizer is that you use an actuator that uses the stabilizer to work an additional torque supports and leveled the vehicle body. frequently a split stabilizer is used, the halves of which over a Swing motor rotated relative to each other through the use of a pressure medium can be. The spring rate of the stabilizer is either canceled because of the Swing motor is hydraulically bridged or the nominal spring rate of the Stabilizer. Such a stabilizer certainly fulfills its function very well well, but also the equipment, especially the Energy supply with a pressure medium are taken into account. Consequently, it is limited use on vehicles of the upper category.

Eine etwas einfacherer Lösung ist aus der DE 197 05 809 C2 bekannt, bei der auf den Einsatz von Fremdenergie verzichtet werden soll und die Federrate des Stabilisators in Abhängigkeit der Kraftübertragung der Kupplung zwischen den Stabilisatorhälften veränderbar ist. A somewhat simpler solution is known from DE 197 05 809 C2, in which the use of external energy should be avoided and the spring rate of the Stabilizer depending on the power transmission of the clutch between the Stabilizer halves is changeable.

Die DE 197 14 565 C2 beschreibt eine Stabilisatoranordnung, bei der ein ungeteilter Stabilisator an seinen Enden mit einem längenverstellbaren Aktuator verbunden ist, wobei über den Aktuator ein zusätzliches Moment in den Fahrzeugaufbau eingeleitet wird. Die Federrate des Stabilisators kann wiederum nur zwischen Null- und Nennfederrate verändert werden. Generell gilt, dass Aktuatoren, die ein zusätzliches Moment auf den Fahrzeugaufbau ausüben, sehr schnell angesteuert werden müssen, da ansonsten der Fall eintreten kann, dass ein Fahrzeug nach einer Kurvenfahrt noch eine Seitenneigung aufweist, die von dem zusätzlichen Moment herrührt. DE 197 14 565 C2 describes a stabilizer arrangement in which a undivided stabilizer at its ends with a length-adjustable actuator is connected, with an additional moment in the Vehicle body is initiated. The spring rate of the stabilizer can only between zero and nominal spring rate can be changed. Generally, actuators, that exert an additional moment on the vehicle body, very quickly must be controlled, otherwise the case may occur that a vehicle after cornering still has a side slope that from the extra moment.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verstellbaren Stabilisator zu realisieren, der besonders einfach im Aufbau ist. The object of the present invention is to provide an adjustable stabilizer realize that is particularly simple to set up.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass mindestens eines der den Stabilisator führenden Lager mindestens einen elastomeren Federkörper aufweist, der in seiner Federkennlinie von dem Aktuator verstellbar ausgeführt ist. According to the invention the object is achieved in that at least one of the the stabilizer bearing at least one elastomeric spring body has, which is adjustable in its spring characteristic of the actuator.

Das Ziel dieser Maßnahme besteht darin, die Federrate des Stabilisators zu verändern. Die Federrate des Stabilisator setzt sich aus der Federrate des Federkraftstabes und der Federkennlinie des Lagers zusammen. Wenn man die Federkennlinie des Lagers verändert, so wirkt sich das zwangsläufig auf die gesamte Stabilisatoranordnung aus. Folglich besteht die Möglichkeit, für einen Fahrzeugtyp einen einzigen Stabilisator festzulegen, der z. B. bei verschiedenen Beladungszuständen über eines der Lager der gewünschten Einstellung angepasst wird. Verstellbar heißt, dass der Einbauraum für den Federkörper veränderbar ist und damit die Volumenverschiebung beim Federungsvorgang beeinflusst werden kann. The goal of this measure is to increase the spring rate of the stabilizer change. The spring rate of the stabilizer is made up of the spring rate of the Spring force rod and the spring characteristic of the bearing together. If you have the Spring characteristics of the bearing changed, this inevitably affects the entire Stabilizer arrangement. Hence there is a possibility for one Vehicle type to define a single stabilizer, the z. B. at various Load conditions adjusted via one of the bearings to the desired setting becomes. Adjustable means that the installation space for the spring body can be changed and thus the volume shift during the suspension process can be influenced can.

Man kann auch vorsehen, dass das Lager mindestens einen die Federrate beeinflussenden Anschlag aufweist, der in seinem Einsatzpunkt verstellbar ist. One can also provide that the bearing has at least one spring rate influencing stop, which is adjustable in its point of use.

Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn der Aktuator elektromotorisch angetrieben ist. Die Stromversorgung gestaltet sich besonders einfach. Grundsätzlich kann auch ein Aktuator mit einer pneumatischen oder hydraulischen Druckmittelversorgung eingesetzt werden. It has proven to be particularly advantageous if the actuator is driven by an electric motor. The power supply is particularly simple. In principle, an actuator with a pneumatic or hydraulic pressure medium supply can be used.

Aus Gründen der Sicherheit, aber auch zur Energieeinsparung ist der Aktuator sperrbar ausgeführt. Dabei kann vorteilhafterweise der Aktuator mit einer selbstsperrende Spindel zusammenwirken. The actuator is for reasons of safety, but also to save energy lockable. The actuator can advantageously with a self-locking spindle interact.

Um eine möglichst schnell reagierende Stabilisatoranordnung zu erreichen, sind die Federkörper jeweils von einer Deckscheibe vorgespannt werden, die mit der Spindel in Wirkverbindung stehen und in getrennten Gewindeabschnitten mit gegenläufiger Gewindesteigungsrichtung eingreifen. In order to achieve a stabilizer arrangement that responds as quickly as possible, the spring bodies are each biased by a cover plate, which with the Spindle are in operative connection and in separate threaded sections engage in opposite thread pitch direction.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden. The invention will be explained in more detail with reference to the following description of the figures become.

Es zeigt: It shows:

Fig. 1 Stabilisatoranordnung mit verstellbarem achsseitigen Lager Fig. 1 stabilizer assembly with adjustable axle bearing

Fig. 2 aufbauseitiges verstellbares Lager Fig. 2 on-site adjustable bearing

Die Fig. 1 zeigt vereinfacht eine Stabilisatoranordnung 1, bei der ein ungeteilter Stabilisator 3, umfassend einen Federkraftstab 5 und abgewinkelte Enden 7a; 7b, die über eine Zwischenstrebe 9 zwischen einem achsseitigen Lager 11 und einem Gelenk 16a; 16b geführt sind. Der Federkraftstab verfügt über aufbauseitige Lager 13a; 13b. Die Wirkungsweise eines Stabilisators wird als bekannt vorausgesetzt. Als achseitiges Lager kommt ein Stiftgelenk zur Anwendung, das beispielsweise an einem Schwingungsdämpfer 14 befestigt ist. An der Zwischenstrebe 9 ist eine Mittelscheibe 15 befestigt, die beiderseits mindestens einen Federkörper 17; 19 aufweist, der wiederum auf der Rückseite eine Deckscheibe 21; 23 aufweist. Die Deckscheibe 21 des oberen Federkörpers 17 ist achsseitig befestigt. . The figure 1 schematically shows a stabilizer arrangement 1, in which an undivided stabilizer 3, comprising a spring bar 5 and angled ends 7 a; 7 b, which has an intermediate strut 9 between an axle bearing 11 and a joint 16 a; 16 b are performed. The spring-loaded rod has bearings 13 a on the body side; 13 b. The mode of operation of a stabilizer is assumed to be known. A pin joint is used as the axle-side bearing and is fastened, for example, to a vibration damper 14 . A center disk 15 is fastened to the intermediate strut 9 and has at least one spring body 17 ; 19 , which in turn has a cover plate 21 ; 23 has. The cover plate 21 of the upper spring body 17 is attached to the axis.

Zur Verstellung der Federrate des Stabilisators dient ein vorzugsweise elektrisch betriebener Aktuator 25, der eine Spindel 27 aufweist, die an die beiden Deckscheiben 21; 23 angeschlossen ist. Die Spindel selbst ist selbstsperrend ausgeführt und verfügt über getrennte Gewindeabschnitte 27a; 27b mit gegenläufigen Gewindesteigungsrichtung für die beiden Deckscheiben 21; 23, so dass bei einem stromlosen Aktuator die momentane Vorspannung der Federkörper beibehalten bleibt, andererseits aber beim Aktuatorbetrieb beide Deckscheiben gleichzeitig über die Gewindeabschnitte 27a; 27b eine Verstellbewegung ausführen. Mit Hilfe des Aktuators können die beiden Federkörper mehr oder weniger stark vorgespannt werden. Je geringer die Vorspannung der Federkörper eingestellt ist, um so kleiner ist die Gesamtfederrate es Federkraftstabes und des achsseitigen Lagers 11. Mit zunehmender Verhärtung der Federkörper steigt damit auch die Gesamtfederrate der Stabilisatoranordnung. Zusätzlich oder alternativ können auch Anschläge 29; 31 verwendet werden, die einen unterschiedlichen Einsatzpunkt und ggf. eine unterschiedliche Federrate aufweisen. To adjust the spring rate of the stabilizer, a preferably electrically operated actuator 25 is used , which has a spindle 27 which is attached to the two cover disks 21 ; 23 is connected. The spindle itself is self-locking and has separate threaded sections 27 a; 27 b with opposite thread pitch direction for the two cover disks 21 ; 23 , so that the momentary preload of the spring body is retained in the case of an energized actuator, but on the other hand, when the actuator is operated, both cover disks simultaneously via the threaded sections 27 a; 27 b perform an adjustment movement. With the help of the actuator, the two spring bodies can be preloaded to a greater or lesser extent. The lower the preload of the spring body, the lower the total spring rate of the spring force rod and the axle bearing 11 . With increasing hardening of the spring bodies, the total spring rate of the stabilizer arrangement also increases. Additionally or alternatively, stops 29 ; 31 are used which have a different point of use and possibly a different spring rate.

Der Aktuator 25 steht mit einer Steuerelektronik 33 in Verbindung, die unter Verwendung verschiedener Fahrzeug- und oder Fahrzustandsparameter eine Einstellung des Lagers vorgeben. Dieses System eignet sich besonders für eine Anpassung der Grundeinstellung des Stabilisators, so dass beispielhaft die Fahrzeugmasse, die Fahrgeschwindigkeit oder der Lenkwinkel besonders geeignete Parameter sind, da diese in der notwendigen Regelgeschwindigkeit nur von der Bewegung des Fahrzeugaufbaus abhängig sind. The actuator 25 is connected to control electronics 33 , which specify a setting of the bearing using various vehicle and or driving state parameters. This system is particularly suitable for adapting the basic setting of the stabilizer, so that, for example, the vehicle mass, the driving speed or the steering angle are particularly suitable parameters, since these are only dependent on the movement of the vehicle body in the necessary control speed.

Die Fig. 2 zeigt eine Möglichkeit, bei der das aufbauseitige Lager 13a; 13b verstellbar ausgeführt ist. Der Aktuator 25 wird von einem Magneten 35 in Verbindung mit einem Anker 37 gebildet, der in einen Verdrängerraum 39 eines Feders 41 eingeführt werden kann. Damit ändert sich zwangsläufig die Federkennlinie des Lagers. Alternativ kann von dem Anker eine Vorspannung auf den Federkörper ausgeübt werden, s. obere Schnitthälfte, wobei dieselbe Wirkung auch mit einer anderen technischen Ausgestaltung der Energiezufuhr zum Aktuators erreichbar ist. Fig. 2 shows a possibility in which the body-side bearing 13 a; 13 b is adjustable. The actuator 25 is formed by a magnet 35 in connection with an armature 37 , which can be inserted into a displacement space 39 of a spring 41 . This inevitably changes the spring characteristic of the bearing. Alternatively, a preload can be exerted on the spring body by the armature, see FIG. upper half of the cut, the same effect also being achievable with a different technical configuration of the energy supply to the actuator.

Selbstverständlich kann man auch beide Varianten aus den Fig. 1 und 2 kombinieren, um den Verstellbereich zu vergrößern. Of course, you can also combine both variants from FIGS. 1 and 2 in order to increase the adjustment range.

Claims

1. Adjustable stabilizer arrangement, comprising a stabilizer with a spring force rod and angled ends, the ends being guided in a chassis-side bearing and the spring force rod in at least one vehicle body-side bearing and the effect of the stabilizer arrangement on a vehicle body being adjustable by means of an actuator, characterized in that at least one of the bearings ( 13 a; 13 b; 11 ; 16 a; 16 b) guiding the stabilizer ( 3 ) has at least one elastomeric spring body ( 17 ; 19 ) which is adjustable in its spring characteristic by the actuator ( 25 ).

2. Adjustable stabilizer arrangement according to claim 1, characterized in that the bearing ( 7 a; 7 b; 11 ) has at least one stop influencing the spring rate ( 29 ; 31 ), which is adjustable in its point of use.

3. Adjustable stabilizer arrangement according to claim 1, characterized in that the actuator ( 25 ) is driven by an electric motor.

4. Adjustable stabilizer arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the actuator ( 25 ) is designed to be lockable.

5. Adjustable stabilizer arrangement according to claim 1, characterized in that the actuator ( 25 ) cooperates with a spindle ( 27 ).

6. Adjustable stabilizer arrangement according to claim 5, characterized in that the spring bodies ( 17 ; 19 ) are each biased by a cover plate ( 21 ; 23 ) which are operatively connected to the spindle ( 27 ) and in separate threaded sections ( 27 a; 27 b) engage with opposite thread pitch direction.