DE19714565A1

DE19714565A1 - Stablisatoranordnung

Info

Publication number: DE19714565A1
Application number: DE19714565A
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl Ing Nagler
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1996-06-28
Filing date: 1997-04-09
Publication date: 1998-01-08
Anticipated expiration: 2017-04-10
Also published as: DE19714565C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Stabilisatoranordnung gemäß dem Oberbegriff des An spruchs 1.

Aus dem Abstract der JP 4-27 615 A ist bereits eine Stabilisatoranordnung be kannt, die einen mittels eines Elektromotors antreibbaren Aktuator umfaßt. Der Stabilisator selbst ist in einen quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufenden Torsi onsbereich, der mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist, und in zwei zur Fahrzeu glängsrichtung verlaufenden Stabilisatorarmen unterteilbar, die mit dem einen Ende mit dem Torsionsbereich und mit dem anderen Ende mit Radführungsteilen verbunden sind. Der Torsionsbereich ist mittig geteilt, wobei die beiden Teile über ein, durch den Elektromotor antreibbares Planetengetriebe, verbunden sind. Zur Rollstabilisation werden die beiden Stabilisatorteile gegeneinander verdreht.

Nachteilig ist bei dieser Stabilisatoranordnung, daß sie nur mit einem unverhält nismäßig großen Aufwand nachrüstbar ist. Zum Nachrüsten dieser Stabilisa toranordnung muß der Stabilisator ausgetauscht werden. Weiterhin ist ein Nach rüsten auch nur möglich, wenn der von dem Aktuator beanspruchte Bauraum zur Verfügung steht.

Weiterhin ist z. B. aus der DE-OS 37 05 520 bereits eine Stabilisatoranordnung mit einer Kolben-Zylinder-Einheit, die zwischen Stabilisatorschenkel und einem Führungselement des Radträgers angeordnet ist, bekannt. Mittels dieser Kolben- Zylinder-Einheit, die hier an Vorder- und Hinterachse vorgesehen ist, werden die Wankmomente derart umverteilt, daß das Gierverhalten im Hinblick auf ein bes seres Lenkverhalten optimiert wird. Diese Kolben-Zylinder-Einheiten werden mit tels einer von Sensorsignalen verarbeitenden Steuereinheit angesteuert. Die Kol ben-Zylinder-Einheit selbst wird hydraulisch betätigt. Bei dem bekannten Einsatz zweck ist nur ein geringer Energieaufwand notwendig, da die Wankmomente umverteilt werden. Für eine aktive Minderung des Wankverhaltens ist ein lei stungsstärkeres Hydrauliksystem mit Hydraulikpumpen, die eine hohe Förde rungsmenge haben und einen hohen Druck aufbauen können, erforderlich. Der Ausbau- des Hydrauliksystems wäre mit einem erhöhten Platzbedarf und vor allem mit erheblichen Kosten verbunden.

Aus der DE 11 75 563 ist bereits ein aktives System zur Kurvenstabilisierung eines Fahrzeuges bekannt. Bei dieser Stabilisatoranordnung ist der Stabilisator zweiteilig ausgebildet, wobei diese beiden Teile über einen in der Querachse des Stabilisators vorgesehenen Stellmotor, verbunden sind. Dieser Stellmotor wird durch Druckmittel angesteuert. Bei einem auftretenden Wankmoment wird der Stellmotor derart angesteuert, daß die beiden Stabilisatorteile durch den Stellmo tor derart gegeneinander verdreht werden, daß durch den Stabilisator ein dem Wankmoment entgegenwirkendes Moment bereitgestellt wird.

Nachteilig ist bei dieser Stabilisatoranordnung, daß der die Stabilisatoranordnung steuernde Stellmotor druckgeregelt steuerbar ist. Zum Bereitstellen des erforder lichen Druckes ist eine Druckversorgung, sowie Druckmittelzuleitungen zum Stellmotor nötig.

Nachteilig ist auch, daß der Stellmotor Bestandteil der Stabilisatorquerachse ist. Die Gestaltungsform des Stabilisators muß in diesem Bereich hinsichtlich des da für zur Verfügung stehenden Raumangebotes für jeden Fahrzeugtyp entspre chend variiert werden. Somit ist die Stellmotoranordnung der Gestaltungsform des Stabilisators anzupassen. Der Stellmotor nur durch Austausch des gesamten Stabilisators nachträglich einbaubar, und das auch nur, wenn noch ausreichend Platz für einen Stellmotor vorhanden ist. Außerdem ist der Stellmotor nicht ohne weiteres einzeln austauschbar.

Aus der DE-PS 9 34 332 ist eine verstellbare, an die Fahrverhältnisse anpaßbare Radaufhängung bekannt. Durch Ansteuerung von Elektromotoren sind Gewinde spindeln antreibbar. An der verschiebbaren Gewindespindel sitzen Federteller, so daß durch Antreiben der Gewindespindel Hilfsfedern zu- und abschaltbar sind. Bei Kurvenfahrt werden die Federeinheiten auf der Kurvenaußenseite stärker belastet. Es kann vorgesehen sein in Abhängigkeit von der Lenkung die entsprechenden Elektromotoren zur Vorspannung der kurvenäußeren Radaufhängung anzusteuern.

Weitere mittels Elektromotoren verstellbare Radaufhängungen sind aus der EP 0 363 158 A3 und aus der DE-PS 9 02 226 bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Aktuator zu schaffen, der bei auftretendem Wankmoment ein diesem Moment entgegenwirkendes Moment aufbaut, wobei dieser Aktuator bei geringem Raumbedarf in dem Fahrzeug vorsehbar ist und mit geringem Aufwand nachrüstbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in dem Patentanspruch 1 gegebe nen Merkmale gelöst. Durch die Maßnahme eine durch einen Elektromotor län genverstellbare Teleskopeinheit vorzusehen, ist ein kompakter Aktuator geschaf fen. Diese Teleskopeinheit umfaßt einen Teleskopzylinder zur Aufnahme zumin destens des Elektromotors und eines Kolbenkopfes. Der Kolbenkopf ist im Stell betrieb mittels einer Blockiereinheit arretiert. Zur Längenänderung der Telesko peinheit wird eine Kolbenstange, die sich gegen den Kolbenkopf axial abstützt, durch den Elektromotor über ein Getriebe angetrieben. Durch das Getriebe sind bei entsprechender Untersetzung leistungsschwache Elektromotoren einsetzbar, die als Standardbauteile preisgünstig erhältlich sind. Auch sind die Stroman schlüsse leicht zu verlegen und beanspruchen einen minimalen Bauraum. Die er forderliche elektrische Energie kann durch die Lichtmaschine und/oder elektrische Energiespeicher bereitgestellt werden.

Die Teleskopeinheit ist so angeordnet, daß bei auftretendem Wankmoment mit tels einer Längenverstellung der Teleskopeinheit ein diesem Moment entgegen wirkendes Torsionsmoment im Torsionsbereich des Stabilisators aufgebaut wird.

Als vorteilhafte Anordnung hat sich herausgestellt, die Teleskopeinheit einerseits mit einem Schenke des Stabilisators, der als Hebelarm für die Erzeugung eines Torsionsmomentes dient, und andererseits mit der Radaufhängung zu verbinden. Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, diese Teleskopeinheit anstelle einer Koppelstange, das heißt die Teleskopeinheit als aktive Koppelstange, einzu setzen. Dieser Aktuator in Form der Teleskopeinheit ist problemlos nachträglich einbaubar. Ein Auswechseln bzw. Ausbauen für eine Reparatur einer defekten Teleskopeinheit ist problemlos möglich. Ein großer Vorteil dieser Stabilisatoran ordnung zum Wankausgleich ist die gute Zugänglichkeit des Aktuators. Beim Ein satz dieser Teleskopeinheit ist der Stabilisator einteilig ausbildbar. Aufgrund der immer kompakteren Motoranordnung ist die Gestaltungsform der Stabilisatoren heutzutage vom jeweiligen Fahrzeugtyp abhängig. Die Stabilisatoren der Fahrzeu ge sind im Hinblick auf gute Raumausnutzung ausgestaltet. Besonders im Bereich des Motors ist der Bauraum knapp und der Stabilisator wird folge dessen um den Motorblock herumgeführt. Bei der erfindungsgemäßen Teleskopeinheit ist eine Veränderung des Stabilisators selbst nicht erforderlich. Dadurch ist dieser Aktua tor universell, das heißt bei verschiedenen Fahrzeugtypen, vorzugsweise mit der Originalform des Stabilisators und dessen Befestigung einsetzbar und auch nach rüstbar.

Die Teleskopeinheit umfaßt den Kolbenkopf und die Kolbenstange, wobei der Kolbenkopf im Teleskopzylinder mittels einer Blockiereinrichtung arretierbar ist. Eine mögliche Ansteuerung des Aktuators ist, daß der Kolben der letztgenannten in unbestromten Zustand des Aktuators im Teleskopzylinder frei beweglich ist. Bei auftretenden Ungleichmäßigkeiten der Fahrbahn ist der Stabilisator frei be weglich. Damit ist ein individuelles Einfedern der Räder aufgrund von Fahrbah nunebenheiten möglich, so daß ein bei entsprechender Federabstimmung der Rä der hoher Fahrkomfort erreichbar ist. Bei auftretendem Wankmoment wird der Aktuator bestromt, wodurch der Kolben im Teleskopzylinder arretiert wird. Der Vorteil dieser Ansteuerung ist, daß nur bei auftretendem Wankmoment Energie benötigt wird. Es ist jedoch eine Sicherungseinrichtung vorzusehen, die bei Aus fall oder Störung der Stromzufuhr den Kolben im Teleskopzylinder arretiert, damit das Fahrzeug bei Stromausfall des Aktuators und bei auftretendem Wankmoment nicht unkontrolliert zu schlingern beginnt.

Eine weitere Möglichkeit, den Aktuator zu steuern ist, daß der Kolben der Kolben- Zylinder-Einheit im bestromten Zustand frei beweglich ist. Fällt die Stromzufuhr aus, so wird der Kolben arretiert und man hat einen starren Stabilisator, wie in herkömmlichen Fahrzeugen ohne Wankausgleich. Die Energiebilanz dieser Steue rungsvariante ist jedoch nicht so günstig.

Als vorteilhafte Ausführungsform einer Blockiereinrichtung hat sich eine Bloc kiereinrichtung herausgestellt, die ein Klemmelement aufweist. Bei Ansteuerung der Blockiereinrichtung wird die Klemmeinrichtung in radialer Richtung bewegt, so daß eine feste Verbindung zwischen Kolbenkopf und Teleskopzylinder herge stellt wird. Zur Verbindung von Teleskopzylinder und Kolbenkopf kann eine form schlüssige oder kraftschlüssige Verbindung vorgesehen sein. Eine kraftschlüssige Verbindung ist durch eine in radialer Richtung wirkende Kraft bereitstellbar, wo bei vorzugsweise der Kolbenkopf mit einem Reibbelag versehen ist, über den er mit dem Teleskopzylinder in Kontakt tritt. Zur formschlüssigen Verbindung hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, den Kolbenkopf mit einem Gewinde auszubil den, daß in ein zumindestens auf einen Teilbereich des Teleskopzylinders aus gebildeten Gegengewinde eingreift. Vorzugsweise weise beide Gewinde eine in geringem Maße voneinander abweichende Steigung auf, so daß mit Einleiten ei ner Rotationsbewegung durch die ineinandergreifenden Gewinde eine weitere Rotationsbewegung unterbunden wird.

Eine besonders einfache Ausführungsform eines Klemmelementes ist ein Ring segment, dessen Durchmesser veränderbar ist. Ist das Ringsegment mit dem Kolbenkopf zumindestens an einem Punkt fest verbunden, so wird zur Arretie rung der Durchmesser des Ringsegmentes derart vergrößert, daß die Möglichkeit einer Relativbewegung von Ringsegment und Teleskopzylinder unterbunden ist. Ist das Ringsegment mit dem Teleskopzylinder fest verbunden, so wird der Durchmesser des Ringsegmentes zur Arretierung des Kolbenkopfes verkleinert. Zur Veränderung des Durchmessers des Ringsegmentes ist ein Schaltelement vorgesehen, vorzugsweise ein Magnetelement oder Piezoelement. Diese Schalte lemente sind durch Strombeaufschlagung schaltbar. Solche Schaltelemente sind als Standardbauteile kostengünstig erhältlich. Da diese Schaltelemente durch Stromfluß schaltbar sind, können sie zur Arretierung des Kolbenkopfes bei auftre tendem Wankmoment vor oder mit Ansteuerung des Elektromotors geschaltet werden.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dem Kolbenkopf ein mittels des Elek tromotors antreibbare Gewindemutter zuzuordnen. Diese Gewindemutter ist drehbar, aber axial fest mit dem Kolbenkopf verbunden. Bei auftretendem Wank moment wird der Kolbenkopf arretiert und die Gewindemutter in Rotation ver setzt. Dadurch wird die über ein Gewinde mit dem Kolbenkopf bzw. der Gewin demutter in Wirkverbindung stehende Kolbenstange auch in Rotation versetzt und führt eine translatorische Bewegung in axialer Richtung aus, wobei die Kolben stange den Kolbenkopf durchdringt. Somit wird die Kolbenstange bei arretiertem Kolbenkopf infolge dieser translatorischen Bewegung in die Teleskopeinheit hin ein- bzw. herausgedreht, wodurch die Längenausdehnung des Aktuators gezielt verändert wird. Mittels dieser Längenveränderung des Aktuators ist entsprechend dem auftretenden Wankmoment ein, diesem Moment entgegenwirkendes Torsi onsmoment präzise erzeugbar, womit der unerwünschten Wanken des Fahr zeugs entgegengewirkt wird.

Als eine günstige Ausführungsform hat sich herausgestellt, die Kolbenstange mit einem weiteren Gewinde zu versehen, wobei das eine Gewinde ein Rechtsgewin de und das weitere Gewinde ein Linksgewinde ist. Diese beiden mit einem Ge winde ausgebildeten Teilbereiche weisen vorzugsweise die gleiche Anzahl an Windungen auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel umfaßt der Aktuator ein Tele skoprohr. Dieses Teleskoprohr ist mittels einem Gewinde mit der Kolbenstange verbunden. Durch die beiden, entgegengesetzt orientierten Gewinde wird der Längenverstellmechanismus verstärkt. Wird die Kolbenstange mittels Rotation in die Teleskopeinheit hineingedreht, so wird das Teleskoprohr weiter auf die Kol benstange bzw. die Kolbenstange in das Teleskoprohr hineingedreht, je nach dem, ob das Teleskoprohr radial außen oder radial innen (bei einer zumindestens teilweise mit einer Ausnehmung versehenen Kolbenstange) angeordnet ist. Durch diesen Mechanismus ist dieser Aktuator bzw. diese Teleskopeinheit besonders reaktionsschnell auf die gewünschte Länge einstellbar.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, den Elektromotor der Teleskopeinheit innerhalb des Teleskopzylinders, mit dem Kolbenkopf fest zu verbinden. Dadurch ist der Elektromotor bei Arretierung des Kolbenkopfes fest mit dem Teleskopzy linder verbunden und stützt sich somit drehfest gegen den Teleskopzylinder ab. Die Anordnung ist so zu wählen, daß die rotierend antreibbare Gewindemutter das Ausgangsteil des Elektromotors ist. Ist der Kolben bei freigeschalteter Bloc kiereinrichtung in dem Zylinder frei beweglich, so bewegt sich auch der Elektro motor mit im Kolben. Um immer eine definierte Stellung von Kolbenstange zu Kolbenstange zu gewährleisten kann vorgesehen sein, das bei Freischaltung der Blockiereinrichtung der Kolbenkopf nur axial frei beweglich ist. Somit ist ein un kontrolliertes Verstellen des in Eingriff stehenden Gewindes verhindert, was ins besondere bei einer im folgenden beschriebenen Ausführung erforderlich sein kann. Sind beide mit Gewinden ausgebildete Teilbereiche der Kolbenstange mit der selben Anzahl an Windungen ausgebildet, so muß sichergestellt werden, daß sich die Position der Gewindemuttern zu dem mit dieser in Engriff stehenden Kol benstange nicht unkontrolliert ändert. Andernfalls kann es dazu kommen, daß die Kolbenstange noch antreibbar, jedoch das Teleskoprohr bereits ganz herausge dreht oder hineingedreht ist. Folge dessen wäre die maximal mögliche Längenver stellung nicht erreichbar.

Bei dieser Anordnung des Elektromotors muß der Anschluß der elektrischen Ver sorgung der Bewegung des Kolbenkopfes folgen, was mit einem Mehraufwand gegenüber einem ortsfesten Anschluß verbunden ist. Es hat sich daher als weite re vorteilhafte Ausführungsform herausgestellt, den Elektromotor ortsfest gegen über dem Teleskopzylinder zu befestigen. Eine vorteilhafte Ausführungsform ist, den Elektromotor an dem dem Teleskoprohr gegenüberliegenden Ende der Tele skopeinheit vorzusehen. Die vom Elektromotor zu übertragende Drehbewegung wird mittels eines Übertragungselementes und eines mit diesem über eine Längs verzahnung verbundenen Eingriffselementes übertragen. Das Eingriffselement ist seinerseits drehfest mit der Gewindemutter des Kolbens verbunden. Mittels die ser Anordnung ist der Elektromotor ortsfest, innerhalb oder außerhalb des Zylin ders anordbar. Die axiale Bewegungsmöglichkeit des Kolbens im Teleskopzylinder wird bei Freischaltung der Blockiereinrichtung durch das Übertragungselement und das Eingriffselement gewährleistet, wobei der Antrieb drehfest über diese Elemente mit der Gewindemutter verbunden ist. Bei aufstehendem Wankmoment wird die axiale Beweglichkeit entweder des Kolbenkopfes im Teleskopzylinder oder des Übertragungselementes zum Eingriffselement mittels der Blockiereinrich tung unterbunden.

Als vorteilhafte Ausführungsform hat sich herausgestellt, den Elektromotor (57) mit einer Schaltung zur elektronischen Kommutierung zu versehen, so daß die Drehrichtung des Elektromotors durch elektrisches Kommutieren umschaltbar ist. Weiterhin ist es vorteilhaft, einen Sensor vorzusehen, durch den die Drehge schwindigkeit und die Position des Aktuators detektiert wird. Mittels dieser Sig nale ist eine ständige Überprüfung und der Abgleich von SOLL- und IST-Position und Geschwindigkeit möglich.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Ausführungsbeispiele dargestellt und anschließend näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische, stark vereinfachte Darstellung einer Stabilisatoran ordnung;

Fig. 2 Anordnung der Koppelstangen;

Fig. 3 Detailzeichnung einer aktiven Koppelstange, wobei der Elektromotor im Zylinder axial beweglich angeordnet und fest mit dem Kolbenkopf ver bunden ist;

Fig. 4 Detailzeichnung einer aktiven Kopplestange, wobei der Motor ortsfest gegenüber dem Fahrzeugaufbau angeordnet ist.

Fig. 5a-d Schematische Darstellung von Blockiereinrichtungen.

Fig. 6a-b Blockiereinrichtung im Schnitt.

Eine mögliche Stabilisatoranordnung 1 ist in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt, und wird im folgenden näher beschrieben.

Die Stabilisatoranordnung 1 umfaßt einen U-förmigen Stabilisator 2 und eine Koppelstange 5 sowie eine erfindungsgemäße aktive Koppelstange 6. Der Stabili sator ist in zwei Stabilisatorschenkel 3 und eine diese Schenkel verbindende Stabilisatorquerachse 4, die gegen den Fahrzeugaufbau axial arretiert, drehbar gelagert ist, unterteilbar. Das der Stabiliatorquerachse 4 gegenüberliegende Ende 63 der Schenkel 3 ist jeweils gelenkig mit einer Koppelstange 5, 6 verbunden. Die Koppelstangen 5, 6 stützen sich wiederum gegen eine Stoßdämpferhülse 61 oder gegen ein Radführungselement 59 ab, wobei die Verbindung von Koppelstan ge 5, 6 zu Stoßdämpferhülse 61 bzw. Radführungselement 59 jeweils gelenkig ausgeführt ist.

Anhand von Fig. 3 wird ein möglicher Aufbau um die Funktionsweise einer akti ven Koppelstange 6 beschrieben. Die Koppelstange 6 ist in Form einer Teleskop einheit 9, die ihrerseits einen Teleskopzylinder 11 und einen Kolben umfaßt, aus gebildet. Der Kolben ist seinerseits in Kolbenkopf 13 und einer Kolbenstange 15 unterteilbar. Mit dem Kolbenkopf 13 ist ein Elektromotor 57 fest verbunden. Durch den Elektromotor 57 ist eine Gewindemutter 25 antreibbar. Der Elektromo tor 57 wird weiterhin mittels eines Führungsringes 43 im Teleskopzylinder 11 der Teleskopeinheit 9 geführt. Die mit der Gewindemutter 25 wirkverbundene Kol benstange 15 weist zwei Gewindeteilbereiche 17,19 auf, wobei das eine Gewin de ein Rechtsgewinde 17 und das andere ein Linksgewinde 19 ist. Mittels des zweiten Gewindeteilbereiches 19 der Kolbenstange 15 ist die Kolbenstange 15 mit einem Teleskoprohr 23 verbunden. Am Teleskoprohr 23, sowie an dem Tele skopzylinder 11 der Teleskopeinheit sind auf den sich gegenüberliegenden Enden Anschlußaugen 65, 67 ausgebildet.

Bei auftretendem Wankmoment wird der Elektromotor 57 angesteuert. Dadurch wird ein Hub 39 + 41 mit resultierender Längenveränderung der aktiven Koppel stange 6 bewirkt, wobei bei detektiertem Wankmoment wird der ansonsten im Teleskopzylinder 11 axial frei bewegliche Kolbenkopf 13 im Teleskopzylinder 10 mittels einer Blockiereinrichtung 29, deren Funktionsweise später anhand von Fig. 5 und 6 näher beschrieben wird, arretiert ist. Die Orientierung der Stabilisa torschenkel zueinander wird durch den Hub 42, der sich aus Hub der Kolben stange gegenüber dem Kolbenkopf 39 und dem Hub der Kolbenstange zum Tele skoprohr 41 zusammensetzt, verändert. Dadurch wird ein Torsionsmoment be reitstellbar. Fährt das Fahrzeug z. B. durch eine Kurve und ist die aktive Koppel stange 6 auf der Kurvenaußenseite des Fahrzeugs angeordnet, so wird zuerst die Position des Kolbenkopfes 13 im Teleskopzylinder 11 arretiert und der Elektromo tor 57 derart angesteuert, daß die Kolbenstange 15 aus dem Teleskopzylinder 11 herausgedreht wird, wodurch gleichzeitig die Kolbenstange 15 aus dem Teleskop rohr 23 herausgedreht wird. Dadurch wird die Länge der aktiven Koppelstange um den entsprechenden Hub 42 vergrößert. Die resultierende Längenveränderung beträgt 39 + 41 = 42, wobei die maximal mögliche Längenveränderung aus der Null-Lage 30, 31 + 33 = 38 bzw. - 31, - 33 = - 38 ist. Durch diese Längenver änderung wird einem Einfedern des Rades entgegengewirkt.

In Fig. 4 ist eine aktive Koppelstange 6 dargestellt, bei der der Elektromotor 57 auf der dem Teleskoprohr 23 gegenüberliegenden Endseite der Teleskopeinheit 9 ortsfest mit dem Teleskopzylinder 11 verbunden ist. Die Teleskopeinheit 9 ist in der Stabilisatoranordnung 1 vorzugsweise so anzuordnen, daß sie gegenüber dem Fahrzeugaufbau nahezu ortsfest ist. Die Rotationsbewegung des Elektromotors 57 wird auf ein mit diesem verbundenen Übertragungselement 47, das hier zylin derförmig ausgebildet ist und auf der radialen Innenseite 52 mit einer Längsver zahnung 51 ausgebildet ist, übertragen. Über diese Längsverzahnung des Über tragungselementes 47 ist ein Eingriffselement 49 mit diesem verbunden. Das Eingriffselement 49 ist zylinderförmig, mit einer Längsverzahnung 51 auf der ra dialen Zylinderaußenseite 54 ausgebildet. Dieses Eingriffselement 49 ist durch die Ringscheibe 45 mit dem Kolbenkopf 13 verbunden. Die Gewindemutter 25 ist mit dem Eingriffselement 49 einstückig ausgebildet, so daß das Übertragungs element 47 durch den Elektromotor 57 rotatorisch antreibbar ist. Der axiale Frei gang 69 des mit der Gewindemutter 25 verbundenen Kolbenkopfs ist durch die Verbindung mittels Längsverzahnung 51 gewährleistet. Wird ein Wankmoment detektiert, so wird die axiale Position von Übertragungselement 47 zu Eingriffse lement 49 mittels einer Blockiereinrichtung, z. B. Verdrehen von Übertragungse lement zu Eingriffselement, arretiert. Auch kann eine Arretierung mittels einer mit dem Kolbenkopf verbundenen Blockiereinrichtung 29 vorgesehen sein. Die übrige Funktionsweise unterscheidet sich nicht von der zuvor anhand Fig. 3 beschriebe nen Funktionsweise.

Im folgenden wird die Blockiereinrichtung 29 anhand der Fig. 5a bis d und Fig. 6a-c näher beschrieben. Die in Fig. 5a dargestellte Blockiereinrichtung 29 umfaßt ein Ringsegment 73 mit zwei Teilsegmenten 74, die über ein Gelenk 76 drehbar miteinander verbunden sind. Die Ringsegmentenden 77 stehen über ein Schaltelement 79 in Wirkverbindung. Zur Aktivierung der Blockiereinrichtung 29 wird das Schaltelement 79, hier Magnetelemente 81, mit Strom beaufschlagt. Dadurch werden die Ringsegmentenden auseinandergedrückt, wodurch sich die Teilsegmente auf dieser Seite nach radial außen bewegen. Damit ist der Radius des Ringesegmentes 73 vergrößert. Das Ringsegment 73 ist zumindestens mit einem Punkt mit dem Kolbenkopf 13, vorzugsweise mit einem Teil des Gelen kes 76 des Ringsegmentes 73, fest verbunden. Die radiale Bewegung der Teil segmente 74 ist so groß, daß sich diese gegen den Teleskopzylinder 11 abstüt zen und eine feste Verbindung mit dem Teleskopzylinder 11 eingehen. Diese fe ste Verbindung kann über Formschluß oder Kraftschluß hergestellt werden. In Fig. 6a ist der Kolbenkopf 13 auf der dem Teleskopzylinder 11 zugewandten Sei te mit einem Gewinde 87, das bei radialer Bewegung in ein Gegengewinde 89 des Teleskopzylinders 11 eingreift, ausgebildet. Haben die beiden Gewinde 87 und 89 leicht voneinander abweichende Steigungen, so wird durch Einleiten einer minimalen Rotationsbewegung eine feste Verbindung bezüglich Rotation von Kol benkopf 13 und Teleskopzylinder 11 hergestellt. Weisen beide Gewinde eine Steigung null auf, so ist über den Formschluß, lediglich eine Fixierung in axialer Richtung hergestellt. Dann muß sich der Elektromotor noch gegen ein anderes Bauteil in radialer Richtung abstützen, um keine Gegenrotation des Kolbenkop fes 13, aufgrund des Impulserhaltungssatzes, zu erzeugen.

In Fig. 6b ist ein Ausschnitt eines mit einem Reibbelag versehenen Segmentrin ges 73 dargestellt, der bei einem mittels Kraftschluß mit dem Teleskopzylin der 11 verbindbaren Ringsegment 73 vorgesehen sein kann.

In den Fig. 5b-d sind weitere Blockiereinrichtungen 29 dargestellt, die mit ver schiedenen Schalteinrichtungen 7 versehen sind. In Fig. 5b weist das Ringseg ment 73 weiterhin kein Gelenk 76 auf, sondern ist mit einer Biegestelle 78 aus gebildet. Auf solch eine Biegestelle 78 kann jedoch ganz verzichtet werden, wo bei sich das Ringsegment bei jeder Betätigung elastisch verformt. In Fig. 5c weißt die Blockiereinrichtung 29 zwei Schaltelemente 79 auf, so daß bei Betäti gung die Teilsegmente 74 nach radial außen bewegt werden. Damit entfällt das Gelenk 76. In den Fig. 5c, d und Fig. 6c sind mit Piezoelementen 83 als Schalte lemente 79 versehene Blockiereinrichtungen 29 dargestellt. Bei der in Fig. 5c dargestellten Blockiereinrichtung verändert sich die Erstreckung des Piezoelemen tes in Umfangsrichtung bei Strombeaufschlagung. Dadurch wird die Bewegung der Teilsegmente 74 in radialer Richtung eingeleitet. In Fig. 5d ändert sich die Erstreckung in radialer Richtung, wodurch das Ringsegment 73 auf der dem Schaltelement 79 gegenüberliegenden Seite gegen den Teleskopzylinder 11 ge preßt wird. Es kann weiterhin auch ein ganz aus einem Piezoelement bestehender Ring als Blockiereinrichtung vorgesehen sein.

Bezugszeichenliste

1. Stabilisatoranordnung
2. Stabilisator
3. Stabilisatorschenkel
4. Stabilisatorquerachse
5. herkömmliche Koppelstange
6. aktive Koppelstange
7. Aktuator
9. Teleskopeinheit
11. Teleskopzylinder
13. Kolbenkopf
15. Kolbenstange
16. Getriebe
17. Gewindeteilbereich
19. Gewindeteilbereich
21. Bewegungsgewinde
23. Teleskoprohr
25. Gewindemutter
29. Blockiereinrichtung
30. Null-Lage
31. max. ausgefahren; Kolbenkopf zu Kolbenstange
33. max. ausgefahren; Kolbenstange zu Teleskoprohr
35. max. eingefahren; Kolbenkopf zu Kolbenstange
37. max. eingefahren; Kolbenstange zu Teleskoprohr
38. max. Hub
39. Hub; Kolbenstange-Kolbenkopf
41. Hub; Kolbenstange-Teleskoprohr
42. gesamter Hub 42a + 42b
43. Führungsring
45. Ringscheibe
47. Übertragungselement
49. Eingriffselement
51. Längsverzahnung
52. Innenseite
53. Innenverzahnung
54. Außenseite
55. Außenverzahnung
57. Elektromotor
59. Radführungselement
61. Stoßdämpferhülse
63. Schenkelende
65. Anschlußauge
67. Anschlußauge
69. Freigang
71. Rad
72. Klemmelement
74. Teilsegment
75. Durchmesser
76. Gelenk
77. Enden der Ringsegmentes
78. Biegestelle
79. Schaltelement
81. Magnetelement
83. Piezoelement
85. Reibbelag
87. Gewinde
89. Gegengewinde

Claims

1. Stabilisatoranordnung, die einen Stabilisator, der mit einem Fahrzeugaufbau und Radführungsteilen wirkverbunden ist, und einen mittels einen Elektromo tors antreibbaren Aktuators umfaßt, durch den ein einem Wankmoment ent gegenwirkendes Torsionsmoment des Stabilisators bereitstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Aktuator (7) eine längenverstellbare Teleskopeinheit (9) vorgesehen ist, die einen Teleskopzylinder (11) zur Aufnahme zumindestens des Elektro motors (57) und eines im Stellbetrieb mittels einer Blockiereinrichtung (29) arretierbaren Kolbenkopf (13) umfaßt, wobei über ein Getriebe (16) eine translatorische Bewegung einer sich gegen den Kolbenkopf (13) axial abstüt zenden Kolbenstange (15) durch Ansteuerung des Elektromotors (57) einleit bar ist, aus der eine Längenänderung der Teleskopeinheit (9) resultiert.

2. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockiereinrichtung (29) mittels Strombeaufschlagung schaltbar ist und im Hinblick auf minimalen Energieverbrauch den Kolbenkopf (13) bei Strombeaufschlagung arretiert, wobei im stromlosen Zustand die Arretierung mittels der Blockiereinrichtung (29) aufgehoben ist.

3. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockiereinrichtung (29) mittels Strombeaufschlagung schaltbar ist und im Hinblick auf hohe Sicherheit die Arretierung des Kolbenkopfes (13) mit Strombeaufschlagung aufhebbar ist, wobei bei Stromausfall eine Arretie rung des Kolbenkopfes (13) erfolgt, wodurch die Stabilisatoranordnung (1) einen starren Stabilisator (2) entspricht.

4. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockiereinrichtung (29) zumindestens ein Klemmelement (72) um faßt, das bei Ansteuerung der Blockiereinrichtung (29) zumindestens in Teil bereichen eine Bewegung in radialer Richtung zur Bereitstellung einer Radial kraft ausführt, durch die der Kolbenkopf (13) in dem Teleskopzylinder (11) arrietiert wird.

5. Stabilisatoranordnung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (72) ein Ringsegment (73) umfaßt, das mehrere Teil segmente aufweisen kann und dessen Durchmesser (75) veränderbar ist, durch dessen Veränderung zur Arretierung des Kolbenkopfes (13) eine Ver bindung von Kolbenkopf (13) und Teleskopzylinder (11) hergestellt wird über die sich der Kolbenkopf (13) in radialer Richtung gegen den Teleskopzylin der (11) abstützt.

6. Stabilisatoranordnung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringsegment (73) ein Schaltelement (79) umfaßt, über das die Enden des Ringsegmentes (77) verbunden sind und durch das der Abstand der Ringsegmentenden in Umfangsrichtung mit Strombeaufschlagung zur Schal tung der Blockiereinrichtung (29) verändert wird.

7. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (79) mit Strombeaufschlagung seine Erstreckung in Umfangsrichtung des Ringsegmentes (73) vergrößert.

8. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 2,3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (79) ein durch Strombeaufschlagung schaltbares Ma gnetelement (81) umfaßt.

9. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 2,3 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (79) ein Piezoelement (83) ist, das mit Strombeauf schlagung seine Erstreckung in Umfangsrichtung des Ringsegmentes (73) verändert.

10. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenkopf (13) mit dem Teleskopzylinder (11) bei Arretierung kraft schlüssig verbunden ist, wobei vorzugsweise der Kolbenkopf (13) mit einem Reibbelag (85) versehen ist.

11. Stabilisatoranordnung nach den Ansprüchen 1, 4 und 7 dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenkopf (13) mit einem Gewinde (87) versehen ist das mit einem radial innen in dem Teleskopzylinder (11) zumindestens auf einen Teilbereich ausgebildeten Gegengewindes (89) zur formschlüssigen Verbindung in Ein griff bringbar ist.

12. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde (87) mit einer von dem Gegengewinde (89) abweichenden Steigung ausgebildet ist, und das mit Ineinandergreifen von Gewinde (87) und Gegengewinde (89) bei Einleitung einer minimalen Rotationsbewegung eine kraftschlüssige Verbindung hergestellt wird.

13. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenkopf (13) eine, in axialer Richtung fest mit demselben verbun dene Gewindemutter (25) umfaßt, die durch den Elektromotor (57) antreibbar ist und mit der die Kolbenstange (15) über das Getriebe (16) in Eingriff steht.

14. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (15) den Kolbenkopf (13) durchdringt.

15. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teleskopeinheit (9) ein Teleskoprohr (23) umfaßt, das in Anhängig keit von einer Kolbenstangenbewegung eine Ein- oder Ausfahrbewegung re lativ zum Teleskopzylinder (11) ausführt.

16. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Teleskoprohr (23) mit der Kolbenstange (15) über ein Bewegungs gewinde (21) in Eingriff steht.

17. Stabilisatoranordnung nach den Ansprüchen 13 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (15) mindestens zwei Gewindeteilabschnitte (17, 19) umfaßt, wobei mindestens ein Gewindeteil (17) als Rechtsgewinde und ein weiterer Gewindeteilabschnitt (19) als Linksgewinde ausgebildet ist.

18. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (15) zwei, mit einem Gewindeteilabschnitt (17, 19) um faßt, die mit gleicher Anzahl an Windungen versehen sind.

19. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teleskopeinheit (9) mit einem Stabilisatorschenkel (3) des Stabilisa tors (2) als Hebelarm und andererseits mit einem Radführungselement ver bunden ist.

20. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Teleskopeinheit (9) anstelle zumindestens einer Koppelstange (5, 6) vorgesehen ist.

21. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (57) innerhalb des Teleskopzylinders (11) mit dem Kol benkopf (13) fest verbunden ist.

22. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (57) ortsfest mit dem Teleskopzylinder (11) verbunden ist, wobei dieser vorzugsweise an dem dem Teleskoprohr entgegengesetzten Ende der Teleskopeinheit (9) angeordnet ist.

23. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Elektromotor (57) ausgehende Rotationsbewegung auf die dem Kolbenkopf (13) zugeordnete Gewindemutter (25) mittels eines Übertra gungselementes (47) und ein mit diesem in Wirkverbindung stehendes Ein griffselementes (49) übertragen wird.

24. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits das Übertragungselement (47) und das Eingriffselement (49) mittels eines Formschlusses in Umfangsrichtung wirkverbunden sind, so daß eine Rotationsbewegung vom Elektromotor übertragbar ist und andererseits eine relative Bewegung in axialer Richtung von Übertragungselement und Eingriffselement bei Freischaltung der Blockiereinrichtung (29) möglich ist.

25. Stabilisatoranordnung nach den Ansprüchen 23 und 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungselement (47) mittels einer Längsverzahnung (51) mit dem Eingriffselement (49) wirkverbunden ist.

26. Stabilisatoranordnung nach den Ansprüchen 1 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (57) mit einer elektronischen Kommutierung ausgebildet ist und ein Signal zur Drehgeschwindigkeit und der Anzahl der Umdrehungen bereitstellt.

27. Stabilisatoranordnung nach den Ansprüchen 13 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinde der Gewindemutter (25) und der Kolbenstange (15) mehr gängig, vorzugsweise 3-gängig, ausgeführt sind.