DE10242552B4 - Device for electromechanical adjustment - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zum elektromechanischen Verstellen eines zweiteiligen Stabilisators in Fahrwerken von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, mit einem Elektromotor und einem als Planetenraddifferenzial ausgebildeten Verstellgetriebe, mit zumindest einem von dem Elektromotor angetriebenen Eingangselement, zwei auf die Stabilisatorhälften wirkenden Ausgangselementen und zumindest zwei die Ausgangselemente trieblich miteinander verbindenden Ausgleichselementen, dadurch gekennzeichnet, dass als Eingangsglied ein Planetenradträger (22) vorgesehen ist, dessen axial zueinander beabstandete und miteinander gekoppelte Planetenräder (26, 28) als Ausgleichselemente mit Sonnenrädern (32, 34) als Abtriebselemente kämmen, wobei die Zähnezahlen der Sonnenräder (32, 34) und der Planetenräder (26, 28) zueinander ungleich sind, und dass der Elektromotor (44) am Kraftfahrzeugaufbau befestigt ist.Device for the electromechanical adjustment of a two-part stabilizer in undercarriages of vehicles, in particular of motor vehicles, with an electric motor and an adjustment gear designed as a planetary gear differential, with at least one input element driven by the electric motor, two output elements acting on the stabilizer halves and at least two compensating elements drivingly connecting the output elements to one another , characterized in that a planet gear carrier (22) is provided as the input member, the planet gears (26, 28) of which are axially spaced apart and coupled to one another mesh as compensating elements with sun gears (32, 34) as output elements, the number of teeth of the sun gears (32, 34 ) and the planet gears (26, 28) are unequal to each other, and that the electric motor (44) is attached to the motor vehicle body.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elektromechanischen Verstellen eines zweiteiligen Stabilisators in Fahrzeugen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 4.The invention relates to a device for electromechanical adjustment of a two-part stabilizer in vehicles, especially in motor vehicles, according to the preamble of claim 1 and according to the preamble of claim 4.
Es ist bereits bekannt, mittels Verstellgetriebe
zweigeteilte Stabilisatoren so zu verstellen, dass deren zusätzliche
Federrate das Fahrverhalten von Kraftfahrzeugen mit beeinflusst
(vgl. z.B.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung zum elektromechanischen
Verstellen eines zweiteiligen Stabilisators in Fahrwerken von Kraftfahrzeugen
ist bereits aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, eine alternative Vorrichtung zum elektromechanischen Verstellen eines zweiteiligen Stabilisators in Fahrzeugen zu schaffen, mit der eine bezüglich Nick- und/oder Wankausgleich gute Fahrwerksauslegung möglich ist.The object of the invention is a alternative device for the electromechanical adjustment of a to create two-part stabilizer in vehicles with one in terms of Pitch and / or roll compensation good chassis design is possible.
Diese Aufgabe wird einerseits mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und andererseits mit den Merkmalen des Patentanspruches 4 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This task is done on the one hand the features of claim 1 and on the other hand with the features of claim 4 solved. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, dass das Eingangsglied ein Planetenradträger ist, dessen axial zueinander beabstandete und miteinander gekoppelte Planetenräder als Ausgleichselemente mit Sonnenrädern als Abtriebselemente kämmen, wobei die Zähnezahlen der Sonnenräder und der Planetenräder zueinander ungleich sind. Diese Konzeption ermöglicht zusammen mit einer ebenfalls vorgesehenen Befestigung des Elektromotors am Kraftfahrzeugaufbau eine Fahrwerksauslegung, bei der der Stabilisator bei Wankneigungen seine grundsätzliche Funktion beibehält, während durch elektromotorisches Verstellen des mit dem Stabilisator drehbaren Differenziales dessen Federrate beispielsweise zum Anheben oder Absenken der Karosserie veränderbar ist und/oder Nick- und Tauchbewegungen beim Bremsen oder Beschleunigen entgegengewirkt werden kann.According to claim 1 it is provided that the input member is a planet carrier, the axially of each other spaced and coupled planet gears as Compensating elements with sun gears comb as output elements, being the number of teeth the sun gears and the planet gears are unequal to each other. Together with one, this concept also makes it possible provided attachment of the electric motor to the motor vehicle body a chassis design in which the stabilizer on roll inclinations its basic function maintains, while by electromotive adjustment of the differential that can be rotated with the stabilizer its spring rate, for example, to raise or lower the body is changeable and / or pitching and diving movements when braking or accelerating can be counteracted.
Aufgrund der für diese Getriebekonstruktion erforderlichen unterschiedlichen Zähnezahlen bzw. Teilkreisdurchmesser der Sonnenräder des Planetenraddifferenziales und der damit verbundenen ungleich großen Abtriebsmomente können vorteilhaft die Längsarme der U-förmigen Stabilisatorhälften im gleichen Verhältnis ungleich lang ausgeführt sein, um gleiche Rückstellmomente auf die jeweils linke und rechte Radaufhängung des Kraftfahrzeuges auszuüben.Because of the necessary for this gear construction different number of teeth or pitch circle diameter of the sun gears of the planetary gear differential and the associated unequal output torques can advantageously longitudinal arms the U-shaped stabilizer halves in the same ratio executed unevenly long to be equal restoring torques to exercise on the left and right wheel suspension of the motor vehicle.
Gemäß Anspruch 4 ist das Differenzial als Kegelradgetriebe ausgeführt, das bei robuster und funktionssicherer Ausführung baulich besonders gedrängt herstellbar ist und dementsprechend auch bei relativ niedrig bauenden Kraftfahrzeugen anwendbar ist.According to claim 4, the differential designed as a bevel gear, that can be manufactured in a particularly compact manner with a robust and reliable design is and accordingly also in relatively low-build motor vehicles is applicable.
Bei einer Fahrwerksauslegung ohne Wankausgleich kann dabei das Eingangselement ein erstes Achskegelrad sein, ferner kann das zweite Achskegelrad die eine Stabilisatorhälfte als Ausgangselement antreiben und schließlich das zweite Ausgangselement das Ausgleichsgehäuse sein, dessen drehbar gelagerte Ausgleichskegelräder mit den Achskegelrädern kämmen. Damit bleibt die normale Stabilisatorfunktion erhalten und es kann durch elektromotorisches Verdrehen des Eingangselementes ei ne gleichsinnige Verstellung der Stabilisatorhälften bzw. eine Verringerung der Wankneigung des Kraftfahrzeuges gesteuert werden. Die ebenfalls auftretenden ungleichen Abtriebsmomente können wie vorstehend durch ungleiche Längen der Längsarme der Stabilisatorhälften entsprechend ausgeglichen werden.With a chassis design without Roll compensation can be the input element a first axle bevel gear be further, the second axle bevel gear as a stabilizer half Drive output element and finally the second output element the differential housing be, whose rotatably mounted differential bevel gears mesh with the axle bevel gears. In order to the normal stabilizer function is retained and it can go through electromotive rotation of the input element ei ne in the same direction Adjustment of the stabilizer halves or controlled a reduction in the roll tendency of the motor vehicle become. The uneven output torques that also occur can be like protruding from unequal lengths the longitudinal arms the stabilizer halves be balanced accordingly.
Dabei kann zudem das erste Achskegelrad über eine Hohlwelle auf der mit dem anderen Achskegelrad verbundenen Stabilisatorhälfte und im Ausgleichsgehäuse drehbar gelagert sein; daraus resultiert eine für die Verstellung der Stabilisatoren günstige und biegesteife Getriebekonstruktion, die zudem baulich besonders gedrängt ausführbar ist.The first axle bevel gear can also have a Hollow shaft on the stabilizer half and connected to the other axle bevel gear in the differential housing be rotatably mounted; this results in one for the adjustment of the stabilizers favorable and rigid transmission construction, which is also structurally special packed executable is.
Bei einer Fahrwerksauslegung ohne Nickausgleich und mit Wankausgleich kann als Eingangselement ein erstes, im Ausgleichsgehäuse gelagertes Ausgleichskegelrad und als Ausgangselemente die beiden mit den Stabilisatorhälften verbundenen Achskegelräder vorgesehen sein und es können das Ausgleichsgehäuse und der Elektromotor karosseriefest angeordnet sein. Diese baulich ebenfalls vorteilhafte Lösung ergibt zudem gleiche Abtriebsmomente an den Stabilisatorhälften.With a chassis design without Pitch compensation and with roll compensation can be used as an input element first, in the differential housing mounted differential bevel gear and the two as output elements with the stabilizer halves connected axle bevel gears be provided and it can the differential housing and the electric motor can be arranged fixed to the body. This structurally also advantageous solution also gives the same output torque on the stabilizer halves.
Des weiteren wird vorgeschlagen, dass der Elektromotor und das Eingangselement drehbar mit den Stabilisatorhälften gelagert sind und dass ein karosseriefester zweiter Elektromotor ein zweites Eingangselement des Differenzialgetriebes verstellt. Diese entsprechend aufwändigere Konzeption ermöglicht es, alle mit dem Stabilisator möglichen Fahrwerksbeeinflussungen auszufüh ren; so kann mittels des einen Elektromotors der Wankneigung entgegengewirkt werden, während mittels dem karosseriefesten Elektromotor und dem zweiten Eingangselement des Differenziales der Nickausgleich, unterschiedliche Bodenfreiheiten, Niveauregulierungen und veränderliche Federraten an der Vorderachse und/oder an der Hinterachse des Kraftfahrzeuges steuerbar sind.It is also proposed that the electric motor and the input element rotate with the stabilizer halves are mounted and that a second electric motor fixed to the body adjusts a second input element of the differential gear. This correspondingly more complex design makes it possible to carry out all possible chassis influences with the stabilizer; Thus, the tendency to roll can be counteracted by means of the one electric motor, while pitch adjustment, different ground clearances, level controls and variable spring rates on the front axle and / or on the rear axle of the motor vehicle can be controlled by means of the body-fixed electric motor and the second input element of the differential.
Eine baulich und getriebetechnisch günstige Konzeption wird dabei erzielt, wenn das erste Eingangselement ein Ausgleichskegelrad im Ausgleichsgehäuse ist, wenn die Achskegelräder als Ausgangselemente mit den Stabilisatorhälften trieblich verbunden sind und wenn schließlich der zweite Elektromotor das Ausgleichsgehäuse als weiteres Eingangselement des Differenzialgetriebes antreibt.A structural and transmission technology favorable conception is achieved when the first input element has a differential bevel gear in the differential housing is when the axle bevel gears are drivingly connected to the stabilizer halves as output elements and when finally the second electric motor the differential housing as a further input element drives the differential gear.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im Folgenden mit weiteren Einzelheiten näher beschrieben.An embodiment of the invention is described in more detail below with further details.
Die anliegende schematische Zeichnung zeigt in:The attached schematic drawing shows in:
Die
Die beiden Mittelabschnitte
Das Planetenraddifferenzial
Der Planetenradträger
Das Gehäuse
Ein auf der Hohlwelle
Die Sonnenräder
Der Elektromotor
Ausgehend von einer Konstruktionslage
der Radaufhängung
des Kraftfahrzeuges kann der Stabilisator
Über
den Elektromotor
In der
Als Eingangselement dient bei dem
Kegelraddifferenzial
Als Ausgangselemente dienen einerseits das
Ausgleichsgehäuse
Die besagten Achskegelräder
Dabei erstreckt sich der Mittelabschnitt
Aufgrund der wiederum ungleichen
Abtriebsmomente über
das Achskegelrad
Wie im vorstehendem Ausführungsbeispiel ist
zunächst
die normale Stabilisatorfunktion gegeben. Bei einer Verstellung
der Stabilisatorhälften
Die
Als Eingangselement dient hier das
Ausgleichskegelrad
Abweichend zu den vorstehenden Ausführungen
ist der Elektromotor
Mit dem dargestellten Verstellgetriebe
bzw. Kegelraddifferenzial
Bei einer Verstellbewegung über das
Verstellgetriebe bzw. Kegelraddifferenzial
Aufgrund des gleichen Abtriebsmomentes am
Kegelraddifferenzial
Die
Dabei ist das Verstellgetriebe bzw.
Kegelraddifferenzial
Des weiteren ist an dem Ausgleichsgehäuse
Damit kann über den ersten Elektromotor
Zusätzlich kann über den
zweiten Elektromotor
Es versteht sich, dass durch die
gezeigte Kombination mit zwei Elektromotoren
Die Elektromotoren
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