DE19840618A1 - Passive Wankdämpfung mit einem Dämpfer pro Fahrzeugachse - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine passive Wankdämpfung, bei der u. a. ein Drehstabstabilisator mit nur einem Hebelarm mit einem verdrehsteifen, als Träger bezeichneten Bauteil kombiniert wird, das zwei Hebelarme aufweist. Beide Hebelarme des Trägers, die als erster und zweiter Hebelarm benannt werden, sind im wesentlichen parallel zueinander angeordnet und über ein Verbindungsteil miteinander verbunden. Der Drehstab, an dem der dritte Hebelarm ausgebildet oder starr befestigt ist, ist im oder am Verbindungsteil entlang geführt und am Ende des Verbindungsteils im Bereich der Befestigungsstelle des ersten Hebelarms drehstarr fixiert. Am zweiten Hebelarm ist ein vertikal oder annähernd vertikal angeordnetes Dämpferelement gelenkig befestigt, das an seinem freien Ende mit der Koppelstange direkt oder über ein Achsteil gelenkig verbunden ist. DOLLAR A Mit der vorliegenden Erfindung wird eine passive Wankdämpfung geschaffen, die weitgehend unabhängig von der Fahrzeughubdämpfung abgestimmt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine passive Wankdämpfung für Starr­ achsen und Einzelradaufhängungen mit einem am Fahrzeugaufbau schwenkbar gelagerten, annähernd quer zur Fahrzeuglängsrichtung ausgerichteten Drehstabstabilisator, dessen Drehstab an den En­ den mindestens zwei in der Fahrzeugneutrallage horizontale oder annähernd horizontale Hebelarme aufweist, wovon am einen Ende ein erster Hebelarm drehstarr am Drehstab fixiert ist, während am zweiten Ende ein dritter angeordnet ist, der gegenüber einem zweiten drehstarren Hebelarm schwenkbar ist, wobei die horizon­ talen oder annähernd horizontalen Hebelarme über vertikale oder annähernd vertikale Koppelstangen mit dem freien Ende der Starrachse oder radführenden Teilen der Einzelradaufhängungen einer Fahrzeugachse in Wirkverbindung stehen.

Eine Wankdämpfung, die unabhängig von der Hubdämpfung abge­ stimmt werden kann, ist für alle Achs- und Radaufhängungstypen wünschenswert. Beispielsweise kann bei Hinterachsen nach dem Vorbild von Starrachsen ein geometrisches Verhältnis zwischen der Hub- und Wankdämpfung hergestellt werden. Für Einzelradauf­ hängungen muß durch einen geometrischen Vergleich zuerst der Zustand von gleich- und wechselseitiger Federung unterschieden werden, bevor eine Wankdämpfung realisiert werden kann. Da für viele Achstypen ein Drehstabstabilisator weiterhin erforderlich ist, bietet sich dieser für die Einbindung in eine Wankdämpfung an.

Eine derartige Einbindung ist für aktive Wankkontrollsysteme u. a. aus den Druckschriften EP 0 783 986 A2 und WO 90/11200 bekannt. Bei der erstgenannten Druckschrift sind ein erster ho­ rizontaler und ein zweiter, vertikaler Hebelarm direkt über den Drehstab des Stabilisators miteinander verbunden. Ein dritter, horizontaler Hebelarm, der auf dem Drehstab schwenkbar gelagert ist, stützt sich am zweiten, vertikalen Hebelarm über ein Stellglied ab. Das Stellglied und der Drehstab sind hinterein­ ander geschaltet.

Die zweitgenannte Druckschrift beschreibt ein vergleichbares Prinzip, nur daß hier der Drehstab mit einem Mantelrohr umgeben ist, über das der Stabilisator pendelnd am Fahrzeugaufbau gela­ gert wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine passive Wankdämpfung zu schaffen, die weitgehend unabhängig von der Fahrzeughubdämpfung abgestimmt werden kann.

Das Problem wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Dazu wird u. a. ein Drehstabstabilisator mit nur einem Hebelarm mit einem verdrehsteifen, als Träger bezeichneten Bauteil kom­ biniert, das zwei Hebelarme aufweist. Beide Hebelarme des Trä­ gers, die als erster und zweiter Hebelarm benannt werden, sind im wesentlichen parallel zueinander angeordnet und über ein Verbindungsteil miteinander verbunden. Der Drehstab, an dem der dritte Hebelarm ausgebildet oder starr befestigt ist, ist im oder am Verbindungsteil entlang geführt und am Ende des Verbin­ dungsteils im Bereich der Befestigungsstelle des ersten Hebel­ arms drehstarr fixiert. Am zweiten Hebelarm ist ein vertikal oder annähernd vertikal angeordnetes Dämpferelement gelenkig befestigt, das an seinem freien Ende mit der Koppelstange di­ rekt oder über ein Achsteil gelenkig verbunden ist.

Beispielsweise haben das Verbindungsteil, das ggf. ein Rohr ist, und der Drehstab dieselbe Schwenkachse. Diese Lösung spart erheblich Bauraum. Auch können hier in der Regel die für den bisher verwendeten U-Stabilisator eingesetzten Koppelstangen weiterverwendet werden, da sich an der Geometrie der Stabilisa­ torschenkel bzw. -hebelarme nur wenig ändert. Damit kann die Wankdämpfung mit einfachen Mitteln an vielen Einzelradauf­ hängungen und Starrachsen angebracht werden.

Selbstverständlich kann das Verbindungsteil auch versetzt zum Drehstab angeordnet sein.

Die vorgestellte Vorrichtung hat aufgrund der besonderen Aggre­ gation von Stabilisator und Träger eine Wankfederung mit einer parallel geschalteten unabhängigen Dämpfung. Das hat den Vor­ teil, daß auch bei einem verbrauchten Dämpferelement die Stabi­ lisatorwirkung bezüglich des Federweges uneingeschränkt erhal­ ten bleibt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den nicht zitierten Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung einer schematisch dargestellten Ausführungsform:

Fig. 1: Stabilisator mit einem Wankdämpfer.

Die Fig. 1 zeigt eine Wankdämpfung, die einen zweiteiligen U- Stabilisator umfaßt. Der Stabilisator besteht zum einen aus ei­ nem Drehstab (11) mit angeformtem Schenkel als Hebelarm (12) und zum anderen aus einem u-förmig gestalteten Träger (20).

Der tordierbare Drehstab (11) ist z. B. ein federnder Stahldraht mit rundem Querschnitt. Er ist an seinen Enden am Fahrzeugauf­ bau (5) um eine Schwenkachse (19) schwenkbar gelagert. Die Sta­ bilisatorenschwenklager (16) und (17) können Gummielemente ent­ halten. Die Schwenkachse (19) ist in der Regel quer zur Fahr­ zeuglängsrichtung (4) und parallel zur Fahrbahnoberfläche ange­ ordnet.

Der Drehstab (11) geht in Fig. 1 an seinem linken Ende in den Hebelarm (12) über. Der Hebelarm (12) ist bei einem in Neutral­ lage stehenden Fahrzeug beispielsweise horizontal oder annä­ hernd horizontal ausgerichtet. An seinem freien Ende ist er ge­ lenkig mit einer Koppelstange (31) verbunden. Letztere ist z. B. vertikal ausgerichtet und stützt sich ebenfalls gelenkig auf einem Achsteil (1), z. B. einem Querlenker, einem Radträger oder dergleichen ab.

Der Träger (20) ist aus einem torsionssteifen Verbindungs­ teil (21) und zwei an dessen Enden starr abstehenden Kragar­ men (22) und (23) gebildet. Das Verbindungsteil (21) ist hier ein Rohr, das koaxial zu dem es tragenden Drehstab (11) ange­ ordnet. Die Kragarme (22, 23) sind beispielsweise ebene, oder profilierte Platten, die an ihren freien Enden als Gelenkstel­ len ausgebildet sind. Das Verbindungsteil (21) ist - nach Fig. 1 - am rechten Ende des Drehstabes (11) in der Nähe des Stabilisatorenschwenklagers (17) in einer Verbindungs­ stelle (29) drehstarr, z. B. durch Schweißen, fixiert. Das linke Ende des Verbindungsteils (21) sitzt auf dem Drehstab mittels eines Schwenklagers (16) oder eines drehweichen Gummielements.

Der rechte Kragarm (23) des Trägers (20), er wird auch mit er­ ster Hebelarm bezeichnet, stützt sich über eine Koppel­ stange (32) an einem beispielsweise als Querlenker ausgebilde­ ten Achsteil (2) ab. Der andere Kragarm (22), auch als zweiter Hebelarm benannt, steht über einen Wankdämpfer (33) mit dem Achsteil (1) in Wirkverbindung. Der Wankdämpfer (33), der bei­ spielsweise als langhubiger, druckloser Zweirohrdämpfer ausge­ führt ist, ist am Achsteil (1) und am Kragarm (22) gelenkig gelagert. Jedes Gelenk hat in der Regel mindestens einen Frei­ heitsgrad. Bei der Neutrallage des Fahrzeugs steht der Kolben des Dämpfers auf seiner halben Hubhöhe.

Um für den Wankdämpfer (33) und die Koppelstange (31) annähernd die gleiche Wegübersetzung zu erzielen, werden nach Fig. 1 die unteren Gelenkstellen (8) und (6) des Wankdämpfers (33) und der Koppelstange (31) so nah wie möglich am Lenker (1) beieinander angeordnet. Die Gelenkstellen (6, 8) haben dann quer zur Fahrt­ richtung (4) zumindest annähernd den gleichen Abstand zur Achs­ mitte.

Bei einem idealen gleichseitigen Ein- oder Ausfedern der Len­ ker (1) und (2) werden die Hebel- und Kragarme (12, 22, 23) um den gleichen Winkel um die Schwenkachse (19) geschwenkt, so daß der Stabilisator (10) und der Träger (20) als Block ein­ schwenkt. Eine Rückwirkung auf die Hubfederung des Fahrzeugs ist ausgeschlossen.

Bei einem ein- oder wechselseitigen Ein- oder Ausfedern der Lenker (1) und (2) schwenkt beispielsweise der Kragarm (23) nach unten, während der Hebelarm (12) nach oben schwenkt. Dabei wird der Drehstab (11) zwischen der Verbindungsstelle (29) und dem Hebelarm (12) tordiert. Der Drehstab (11) wirkt als Tor­ sionsfeder. Da der linke Kragarm (22) wegen dem drehsteifen Verbindungsteil (21) sich gegenüber dem rechten Kragarm (23) nicht verschwenkt, schwenkt dieser ebenfalls nach oben. Auf­ grund der Kopplung des Hebelarms (12) und Kragarms (22) über die Koppelstange (31), den Lenker (1) und den Wankdämpfer (33), muß letzterer bei dieser Ein- und Ausfederbewegung unter der Wirkung seiner Dämpferkraft im Extremfall auf seine voll aus­ fahrbare Länge auseinandergezogen werden. Die Dämpfwirkung des Wankdämpfers (33) ist hier von der Dämpfwirkung der nicht dar­ gestellten Fahrzeughubdämpfer entkoppelt.

Bezugszeichenliste

1

,

2

Lenker, Querlenker, radführendes Teil

3

Lenkerschwenkbereich, vertikal

4

Fahrzeuglängsachse, vertikale Fahrzeuglängs­ ebene, Fahrtrichtung

5

Fahrzeugaufbau

6

Koppelstangenanlenkstelle an (

1

)

8

Wankdämpferanlenkstellen an (

1

)

10

Drehstabstabilisator

11

Drehstab

12

Hebelarm, dritter

16

,

17

Stabilisatorenschwenklager

19

Schwenkachse

20

Träger

21

Verbindungsteil

22

Kragarm

23

Kragarm

27

Trägerschwenklager

29

drehstarre Verbindungsstelle zwischen (

10

) und (

20

)

31

,

32

Koppelstange

33

Wankdämpfer, Stoßdämpfer, Dämpferelement

Claims (5)

1. Passive Wankdämpfung für Starrachsen und Einzelradauf­ hängungen mit einem am Fahrzeugaufbau schwenkbar gelagerten, annähernd quer zur Fahrzeuglängsrichtung ausgerichteten Dreh­ stabstabilisator, dessen Drehstab an den Enden mindestens zwei in der Fahrzeugneutrallage horizontale oder annähernd horizon­ tale Hebelarme aufweist, wovon am einen Ende ein erster Hebel­ arm drehstarr am Drehstab fixiert ist, während am zweiten Ende ein dritter angeordnet ist, der gegenüber einem zweiten dreh­ starren Hebelarm schwenkbar ist, wobei die horizontalen oder annähernd horizontalen Hebelarme über vertikale oder annähernd vertikale Koppelstangen mit den freien Enden der Starrachse oder radführenden Teilen der Einzelradaufhängungen einer Fahr­ zeugachse in Wirkverbindung stehen, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der erste (23) und der zweite Hebelarm (22) im wesent­ lichen parallel zueinander angeordnet und über ein drehstei­ fes Verbindungsteil (21) miteinander verbunden sind,
• - daß der Drehstab (11), an dem der dritte Hebelarm (12) aus­ gebildet oder starr befestigt ist, im oder am Verbindungs­ teil (21) entlang geführt ist und am Ende des Verbindungs­ teils (21) im Bereich der Befestigungsstelle des ersten He­ belarms (23) drehstarr fixiert ist und
• - daß am zweiten Hebelarm (22) ein vertikal oder annähernd ver­ tikal angeordnetes Dämpferelement (33) gelenkig befestigt ist, das an seinem freien Ende mit der Koppelstange (31) di­ rekt oder über ein Achsteil (1) gelenkig verbunden ist.

2. Passive Wankdämpfung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Verbindungsteil (21) und der Drehstab (11) die­ selbe Schwenkachse (19) haben.

3. Passive Wankdämpfung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Verbindungsteil (21) ein den Drehstab (11) umge­ bendes Rohr ist.

4. Passive Wankdämpfung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Dämpferelement (33) ein hydraulischer Stoßdämpfer ist.

5. Passive Wankdämpfung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Wegübersetzungen für die Koppelstange (21) und den Wankdämpfer (33) annähernd gleich groß sind.