DE19754539C2

DE19754539C2 - Swing motor

Info

Publication number: DE19754539C2
Application number: DE19754539A
Authority: DE
Inventors: Franz Nagler; Thomas John
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1997-12-09
Filing date: 1997-12-09
Publication date: 2001-11-29
Anticipated expiration: 2017-12-10
Also published as: DE19754539A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwenkmotor entsprechend dem Oberbegriff von Patent anspruch 1.The invention relates to a swing motor according to the preamble of patent claim 1.

Aus der DE 43 42 360 A1 ist eine Stabilisatoranordnung für ein Kraftfahrzeug, umfas send einen ersten Stabilisator an einer Vorderachse und einen zweiten Stabilisator an der Hinterachse, wobei die Stabilisatoren geteilt ausgeführt sind und eine Verdrehkupp lung aufweisen, die eine Drehmomentübertragung in Abhängigkeit des Verdrehwinkels bewirken, so daß insgesamt bei größeren Verdrehwinkeln eine Verlagerung der Stabili satormomente von der Hinterachse auf die Vorderachse erfolgt, indem über die drehela stische Kupplung bei der Drehmomentübertragung zwischen den Teilen des Stabilisators eine ansteigende Funktion bezogen auf den Drehwinkel ausführt und die Verdrehkupp lung, an der Hinterachse, ausgehend von der Nullage, eine wirkrichtungsunabhängig abnehmende Drehmomentübertragungsfunktion besitzt. Diese Stabilisatoranordnung arbeitet ohne Fremdenergie und ist deshalb auch für Kleinwagen oder Fahrzeuge einfa cher Kategorie einsetzbar. DE 43 42 360 A1 includes a stabilizer arrangement for a motor vehicle Send a first stabilizer on a front axle and a second stabilizer the rear axle, the stabilizers are split and a torsion coupling have a torque transmission depending on the angle of rotation cause, so that a total shift of the stabilizer at larger angles of rotation Sator torques from the rear axle to the front axle is done by using the rotary ela static coupling in the torque transmission between the parts of the stabilizer performs an increasing function in relation to the angle of rotation and the rotating coupling on the rear axle, starting from the zero position, is independent of the direction of action has decreasing torque transmission function. This stabilizer arrangement works without external energy and is therefore also easy for small cars or vehicles category.

Die DE 44 42 223 A1 beschreibt einen Schwenkmotor für einen geteilten Stabilisator an einer Fahrzeugachse, mit einem Zylinder, der endseitig von zwei Deckeln verschlossen ist, axial am Innendurchmesser des Zylinders verlaufende radiale Rippen, eine Motorwel le mit Flügeln, die dieselbe axiale Erstreckung besten wie die Rippen des Zylinders, wo bei die Flügel der Motorwelle und die Rippen des Zylinders einzelne Arbeitskammern bilden, einen ersten und einen zweiten Hydraulikanschluß für zwei jeweils durch eine Rippe getrennte Arbeitskammern, ein Verbundsystem zwischen den Arbeitskammern, das mindestens paarweise Arbeitskammern hydraulisch verbindet, wobei die Anordnung der verbundenen Arbeitskammern derart ausgeführt ist, daß die zum ersten Hydrauli kanschluß gehörigen Arbeitskammern sich mit denen abwechseln, die mit dem zweiten Hydraulikanschluß verbunden sind, und Anschlußflächen an dem Zylinder und der Motorwelle für die Stabilisatorteile, wobei im Boden der Sacklochöffnung das Ver bundsystem zwischen den Arbeitskammern ausgeführt ist und das Verbundsystem aus querverlaufenden Verbindungskanälen besteht. Mit dem im Boden verlaufenden Ver bundsystem sollen u. a. die möglichen Leckstellen minimiert werden.DE 44 42 223 A1 describes a swivel motor for a split stabilizer a vehicle axle, with a cylinder, which is closed at the end by two lids is radial fins running axially on the inside diameter of the cylinder, a motor shaft le with wings that have the same axial extent as the ribs of the cylinder where the working chambers of the motor shaft and the ribs of the cylinder form a first and a second hydraulic connection for two each by one Rib separate working chambers, a composite system between the working chambers, which hydraulically connects at least two working chambers, the arrangement of the connected working chambers is designed so that the first hydraulic The associated chambers alternate with those with the second Hydraulic connection are connected, and connection surfaces on the cylinder and the motor shaft for the stabilizer parts, the Ver. in the bottom of the blind hole federal system between the working chambers and the composite system transverse connecting channels. With the ver federal system should u. a. the possible leaks are minimized.

Die DE 14 26 522 B beschreibt einen Schwenkmotor mit einem Zylinder, der endseitig von zwei Deckeln verschlossen ist und am Innendurchmesser des Zylinders verlaufende radiale Rippen aufweist, eine Motorwelle mit Flügeln, die dieselbe axiale Erstreckung besitzen wie die Rippen des Zylinders, wobei die Flügel der Motorwelle und die Rippen des Zylinders einzelne Arbeitskammern bilden, die über ein Verbundsystem zwischen den Arbeitskammern mit mindestens einem Ventil verbunden sind. Bei dem Ventil han delt es sich um ein einfaches federbelastetes Überdruckventil, das benachbarte Kam mern bei einem Überdruck miteinander verbindet. Das Überdruckventil ist nicht ansteu erbar oder auf andere Art und Weise bewußt schaltbar.DE 14 26 522 B describes a swivel motor with a cylinder at the end is closed by two lids and runs on the inside diameter of the cylinder has radial ribs, a motor shaft with vanes that have the same axial extent possess like the ribs of the cylinder, the wings of the motor shaft and the ribs of the cylinder form individual working chambers, which are connected by a composite system the working chambers are connected to at least one valve. The valve han it is a simple spring-loaded pressure relief valve, the neighboring Kam with each other at overpressure. The pressure relief valve is not activated erbar or consciously switchable in another way.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, weitere Möglichkeiten für einen Schwenk motor mit reduzierter Anzahl von Hydraulikanschlüssen aufzuzeigen.The object of the present invention is to provide further possibilities for a swivel show motor with reduced number of hydraulic connections.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. According to the invention the object is solved by the features of claim 1.

Dadurch, daß man die Verbindungen direkt im Schwenkmotor beeinflußt, kann auf eine externe Verbindung in einem Schaltventil verzichtet werden, das wiederum einen Hy draulikein- und ausgang aufweisen muß. Folglich werden zumindest zwei Hydraulikan schlüsse eingespart.By influencing the connections directly in the swivel motor, one can external connection in a switching valve can be omitted, which in turn a Hy must have draulic inlet and outlet. Consequently, at least two hydraulic saved conclusions.

In weiterer Ausgestaltung ist das Verbundsystem durch Querkanäle der Motorwelle rea lisiert. An dieser Stelle kann das Schaltventil das gesamte Verbundsystem zentral ausnut zen. Dazu verfügt das Verbundsystem über Sammelräume vor und hinter dem Schalt ventil.In a further embodiment, the composite system is real through transverse channels of the motor shaft lized. At this point, the switching valve can use the entire network system centrally Zen. For this purpose, the network system has collecting rooms in front of and behind the switch Valve.

Des weiteren ist vorgesehen, daß das Schaltventil stufenlos einstellbar ist. Man kann damit eine gezielte Wirkung des Schwenkmotors bzw. der Stabilisatoranordnung vor nehmen.Furthermore, it is provided that the switching valve is infinitely adjustable. One can thus a targeted effect of the swivel motor or the stabilizer arrangement to take.

Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch ist die Motorwelle zumindest abschnittsweise hohl ausgeführt und in diesem Hohlraum ist das Schaltventil angeordnet.According to an advantageous subclaim, the motor shaft is at least in sections hollow and the switching valve is arranged in this cavity.

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

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 Beispiel für einen Anwendung in einem Gesamtsystem Fig. 1 example for an application in an overall system

Fig. 2 u. 3 Schwenkmotor im Schnitt Fig. 2 u. 3 swivel motor on average

Die Fig. 1 zeigt als eine beispielsweise Abwendung der Erfindung innerhalb einer Stabili satoranordnung 1av, 1bv, ah, 1bh an eine Vorderachse v und einer Hinterachse h eines stark vereinfacht dargestellten Kraftfahrzeuges. Die Stabilisatoranordnung 1v, 1h be steht aus jeweils einem Stabilisatorteil, das abgewinkelte Enden 1a', b' besitzt. Fig. 1 shows an example of averting the invention within a Stabili satoranordnung 1 av, 1 bv, ah, 1bh to a front axle v and a rear axle h of a motor vehicle shown in a highly simplified manner. The stabilizer arrangement 1 v, 1 h be consists of a stabilizer part, which has angled ends 1 a ', b'.

Verbunden werden die Stabilisatorteile durch einen Schwenkmotor 3v, 3h, wobei es die Möglichkeit gibt, entweder an der Vorderachse, an der Hinterachse oder an beiden Ach sen einen geteilten Stabilisator in Verbindung mit einem Schwenkmotor 3 anzuordnen. An den abgewinkelten Enden 1a', 1b' der Stabilisatoren 1v, 1h sind Aufhängungspunkte 5a, 5b für nicht dargestellte Radträger vorgesehen. Die Stabilisatoren sind über Lager stellen 7a, 7b mit der Fahrzeugkarosserie verbunden.The stabilizer parts are connected by a swivel motor 3 v, 3 h, it being possible to arrange a split stabilizer in conjunction with a swivel motor 3 either on the front axle, on the rear axle or on both axles. At the angled ends 1 a ', 1 b' of the stabilizers 1 v, 1 h, suspension points 5 a, 5 b are provided for wheel carriers, not shown. The stabilizers are connected via bearings 7 a, 7 b to the vehicle body.

Des weiteren ist der Schwenkmotor mit einer Rechnereinheit 4 verbunden, die bei spielsweise ein Signal von einem Beschleunigungssensor 6 aufnimmt und in ein Stellsi gnal umsetzt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Schwenkmotor als ein passives Ag gregat ausgeführt, d. h., daß der Schwenkmotor keine Daueranbindungen an ein Hy drauliksystem aufweist. Selbstverständlich ist auch ein aktiver Schwenkmotor denkbar und sinnvoll.Furthermore, the swivel motor is connected to a computer unit 4 which, for example, receives a signal from an acceleration sensor 6 and converts it into a signal. In this embodiment, the swivel motor is designed as a passive unit, ie the swivel motor has no permanent connections to a hydraulic system. Of course, an active swivel motor is also conceivable and useful.

Die Fig. 2 zeigt den Schwenkmotor 3, wie er beispielsweise bei einem verstellbaren Stabilisator zur Beeinflussung des Wankverhaltens zur Anwendung kommt. In die weite re Beschreibung wird die Fig. 3 mit einbezogen. FIG. 2 shows the swivel motor 3 as it is used, for example, in an adjustable stabilizer to influence the roll behavior. In the wide re Description FIG. 3 is included.

Der Schwenkmotor 3 besteht u. a. aus einem Zylinder 9, an dessen Innendurchmesser axialverlaufende Rippen 11 angeordnet sind. Die Rippen 11 und der Zylinder 9 sind ein stückig ausgeführt. An beiden Stirnseiten des Zylinders 9 begrenzen ein Deckel 13 und ein Deckel 15 einen Arbeitsraum. Die Deckel 13 und 15 besitzen eine Überdec kung 17a/b mit dem Zylinder 9. Die Lagebestimmung der Deckel 13 und 15 innerhalb des Zylinders 9 erfolgt durch die Stirnflächen der Rippen 11. Der Deckel 15 ist über eine Schweißnaht 23 mit dem Zylinder 9 verbunden. Dabei ist die Überdeckung 17b mög lichst kurz ausgeführt, um einen theoretischen Hebelarm für eine radial wirkende Druck kraft im Arbeitsraum, der in Verbindung mit der Druckkraft auf die Schweißnaht 23 ein Biegemoment ausübt, klein zu halten. Der Deckel 13 ist über einen verrollten Bund 24 innerhalb des Schwenkmotors fixiert. Anstelle des verrollten Bundes kann die Umform verbindung auch durch mindestens eine partielle Umbördelung gebildet werden. Dabei entstehen Schließflächen, die durch Übergänge mit dem verbliebenen Bund verbunden sind. Die Fertigung einer solchen Umformung gestaltet sich sehr einfach, in dem ein Stempelwerkzeug von radial außen nach radial innen in den Bund gedrückt wird, wobei die Stempelwerkzeugbreite die Breite der Schließflächen bestimmt.The swivel motor 3 consists, among other things, of a cylinder 9 , on the inside diameter of which axially extending ribs 11 are arranged. The ribs 11 and the cylinder 9 are made in one piece. A cover 13 and a cover 15 delimit a working space on both end faces of the cylinder 9 . The covers 13 and 15 have a cover 17 a / b with the cylinder 9 . The position of the covers 13 and 15 within the cylinder 9 is determined by the end faces of the ribs 11 . The cover 15 is connected to the cylinder 9 via a weld seam 23 . The overlap 17 b is as short as possible to keep a theoretical lever arm for a radially acting pressure force in the working space, which exerts a bending moment in conjunction with the pressure force on the weld seam 23 , small. The cover 13 is fixed within the swivel motor via a rolled collar 24 . Instead of the rolled bundle, the forming connection can also be formed by at least a partial flanging. This creates closing surfaces that are connected to the remaining waistband by transitions. The production of such a reshaping is very simple in that a stamping tool is pressed into the collar from radially outside to radially inside, the stamping tool width determining the width of the closing surfaces.

Innerhalb des Arbeitsraums ist eine Motorwelle 25 mit einem Anschluß 28b in Form ei nes Innenprofils ausgestattet, damit ein zu drehendes Bauteil mit dem Schwenkmotor verbunden werden kann. Die mittels Gleitlager 27, 29 drehbar gelagerte Motorwelle 25 besitzt auf ihrem Außendurchmesser eine Anzahl von Flügeln 31, die dieselbe axiale Ausrichtung besitzen wie die Rippen 11 des Zylinders 9.Within the working area, a motor shaft 25 is equipped with a connection 28 b in the form of an inner profile, so that a component to be rotated can be connected to the swivel motor. The motor shaft 25 , which is rotatably supported by means of slide bearings 27 , 29, has on its outer diameter a number of vanes 31 which have the same axial orientation as the ribs 11 of the cylinder 9 .

Die Rippen 11 und die Innenwandfläche 33 des Zylinders 9, sowie die Flügel 31 und die Außenmantelfläche 35 der Motorwelle 25 bilden Arbeitskammern 37a, 37b. Die Ab dichtung der Arbeitskammern 37a, 37b erfolgt durch Axialdichtungen 39 im Fußbereich der Flügel 31 zwischen den Deckeln 13, 15 und den Flügeln 31, sowie durch Scheiben dichtungen 41 in den Rippen und Flügeln.The ribs 11 and the inner wall surface 33 of the cylinder 9 , as well as the wings 31 and the outer lateral surface 35 of the motor shaft 25 form working chambers 37 a, 37 b. From the seal of the working chambers 37 a, 37 b is carried out by axial seals 39 in the foot region of the wing 31 between the covers 13 , 15 and the wings 31 , and by washer seals 41 in the ribs and wings.

Der Deckel 15 ist bei einem passiven Schwenkmotor mit einem Hydraulikanschluß 49 versehen, der zum Befüllen des Aggregates dient. Ein aktiver Schwenkmotor ist mit ei nem ersten 49 und einem zweiten 51 Hydraulikanschluß versehen, die parallel der Hauptachse des Schwenkmotors 7 angeordnet sind, wobei aus Gründen der Über sichtlichkeit nur der Hydraulikanschluß 49 dargestellt ist. Die Hydraulikanschlüsse 49/51 werden bewußt in den eingeschweißten Deckel 15 eingebracht worden, da bei diesem Deckel die Hydraulikanschlüsse stets stillstehen relativ zu einem Anschluß 28a für ein benachbartes Bauteil, beispielsweise dem Stabilisatorteil 3b. Der Hydraulikanschluß 49 ist zwecks Befüllung mit einer Arbeitskammer 37a über einen Kanal 61a direkt ver bunden. Zudem besteht über ein Verbundsystem eine Verbindung zwischen den Ar beitskammern 37a, 37b. Das Verbundsystem besteht aus Querkanälen 63a; b, die in nerhalb eines Bodens 65 der Motorwelle 25 ausgeführt sind. Die querverlaufenden Querkanäle 63a; b enden in einem Durchmesserbereich 25a, der einen kleineren Durchmesser aufweist als der weitere Durchmesserbereich bezogen auf die Querebene. Einerseits können die Scheibendichtungen 41 leichter in die Rippen 11 eingeschoben werden und andererseits wird wirksam verhindert, daß eine Scheibendichtung ein Ende der Querkanäle 63a; b verschließt. Der Boden 65 ist Bestandteil eines Hohlraums 66 in einer Sacklochöffnung der Motorwelle. In dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 ist der Boden einteilig mit der Motorwelle verbunden. Es sind aber auch Preßsitz- und oder Schweißverbindungen denkbar (Fig. 2).In the case of a passive swivel motor, the cover 15 is provided with a hydraulic connection 49 , which serves to fill the unit. An active swivel motor is provided with a first 49 and a second 51 hydraulic connection, which are arranged parallel to the main axis of the swivel motor 7 , only the hydraulic connection 49 being shown for reasons of clarity. The hydraulic connections 49/51 will have been deliberately introduced into the welded-in lid 15, as in this cover the hydraulic connections always resting a b relative to a terminal 28 for an adjacent component, for example the stabilizer part. 3 The hydraulic connection 49 is for the purpose of filling with a working chamber 37 a via a channel 61 a directly connected ver. In addition, there is a connection system between the Ar beitskammern 37 a, 37 b. The composite system consists of transverse channels 63 a; b, which are executed within a bottom 65 of the motor shaft 25 . The transverse transverse channels 63 a; b end in a diameter range 25 a, which has a smaller diameter than the further diameter range in relation to the transverse plane. On the one hand, the washer seals 41 can be inserted more easily into the ribs 11 and, on the other hand, it is effectively prevented that a washer seal has an end of the transverse channels 63 a; b closes. The bottom 65 is part of a cavity 66 in a blind hole in the motor shaft. In the exemplary embodiment according to FIG. 3, the bottom is connected in one piece to the motor shaft. But press fit and or welded connections are also conceivable ( Fig. 2).

Die Queröffnungen treffen sich im Boden 65 zu einem ersten Sammelraum 67, der an ein Schaltventil 69 grenzt, das in dem Hohlraum 66 der Sacklochöffnung schützend an geordnet ist. Ein Stabilisatorende verschließt den Hohlraum der Motorwelle. Das Schalt ventil kann vielfältig ausgeführt sein. Eine mögliche Ausführungsform würde beispielsweise dem Ventil nach DE 40 22 143 entsprechen, wobei sichergestellt sein muß, daß das Schaltventil zwei Durchflußrichtungen aufweist. Des weiteren ist es besonders vor teilhaft, wenn das Schaltventil stufenlos einstellbar ist.The transverse openings meet in the bottom 65 to a first collecting space 67 , which borders on a switching valve 69 , which is arranged in a protective manner in the cavity 66 of the blind hole. A stabilizer end closes the cavity of the motor shaft. The switching valve can be designed in many ways. A possible embodiment would correspond, for example, to the valve according to DE 40 22 143, it being necessary to ensure that the switching valve has two flow directions. Furthermore, it is particularly geous if the switching valve is continuously adjustable.

Bei einer von dem Beschleunigungssensor erfaßten Querbeschleunigung kann der Rechner eine Drosselung bestimmen, die von dem Schaltventil durch einen mehr oder weniger großen Drosselquerschnitt zwischen dem Sammelraum 67 und einem zweiten Sammelraum 71. Ist die Verbindung zwischen den Arbeitsräumen vollständig unterbro chen, so wirkt der Stabilisator wie ein passives Element. Mit dem Schaltventil kann die Stabilisatorwirkung reduziert werden, bis zu einem Minimalwert, bei dem sämtliche Ar beitsräume mehr oder weniger drosselfrei miteinander verbunden sind. Dann kann das aus dem sich verkleinernden Arbeitsraum in einen sich vergrößernden Arbeitsraum um gepumt werden.In the event of a lateral acceleration detected by the acceleration sensor, the computer can determine a throttling that is caused by the switching valve through a more or less large throttle cross-section between the collecting space 67 and a second collecting space 71 . If the connection between the work rooms is completely broken, the stabilizer acts as a passive element. With the switching valve, the stabilizer effect can be reduced to a minimum value at which all working spaces are connected to one another more or less without throttling. Then this can be pumped around from the shrinking work space into an enlarging work space.

Wie man aus der Fig. 2 entnehmen kann, wird für das Schaltventil kein weiterer Hy draulikanschluß benötigt. In diesem Fall ist der Boden 67 in die Motorwelle 25 einge preßt, so daß Dichtungen zwischen dem Boden und dem Innenraum der Motorwelle notwendig sind. Die Anbringung des Schaltventil innerhalb des Schwenkmotors stellt einen besonderen Schutz dar.As can be seen from Fig. 2, no further Hy drain connection is required for the switching valve. In this case, the bottom 67 is pressed into the motor shaft 25 , so that seals between the bottom and the interior of the motor shaft are necessary. The installation of the switching valve within the swivel motor provides special protection.

Claims

1.Swing motor for a split stabilizer on a vehicle axle, with a cylinder which is closed at the ends by two covers, radial ribs running axially on the inside diameter of the cylinder, a motor shaft with vanes which have the same axial extension as the ribs of the cylinder, whereby the wings of the motor shaft and the ribs of the cylinder form individual working chambers, which are connected via a composite system between the working chambers with at least one valve, characterized in that the valve in the composite system ( 49 ; 61 ; 63 a; 63 b) in the swivel motor ( 3 ) is designed as a switching valve ( 69 ) with two flow directions, which controls the connection between individual working chambers ( 37 a; 37 b) on the basis of signals from a computer unit ( 4 ) in the sense of a driving stability control.

2. Swing motor according to claim 1, characterized in that the composite system through transverse channels ( 63 a; 63 b) of the motor shaft ( 25 ) is realized.

3. Swing motor according to claim 1, characterized in that the composite system ( 63 a; 63 b) before and after the switching valve ( 69 ) has a Sam melraum ( 67 ; 71 ).

4. Swing motor according to claim 1, characterized in that the switching valve ( 69 ) is infinitely adjustable.

5. Swing motor according to claim 1, characterized in that the motor shaft ( 25 ) is hollow at least in sections and in this cavity ( 66 ) the switching valve ( 69 ) is executed.