WO2015139914A1 - Aktiver wankstabilisator für kraftfahrzeuge - Google Patents

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WO2015139914A1
WO2015139914A1 PCT/EP2015/053587 EP2015053587W WO2015139914A1 WO 2015139914 A1 WO2015139914 A1 WO 2015139914A1 EP 2015053587 W EP2015053587 W EP 2015053587W WO 2015139914 A1 WO2015139914 A1 WO 2015139914A1
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bearing
stabilizer
planet carrier
housing
row
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PCT/EP2015/053587
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Ulrich Mair
Andreas Knoll
Christian Stephan
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • B60G2206/90—Maintenance
    • B60G2206/91—Assembly procedures

Definitions

  • the invention relates to an active roll stabilizer for motor vehicles according to the preamble of claim 1.
  • Stabilizers for motor vehicles are known, with passive and active stabilizers being differentiated.
  • Passive stabilizers are designed as a torsion element, which has a mounted on the body stabilizer back and two angled lever-like ends, which are each connected to a wheel or wishbone. The stabilizer generated at one-sided compression of a wheel at fast cornering one of the rolling motion of the
  • Roll stabilizers is divided on the stabilizer back, and between the split stabilizer ends an actuator or swing motor is used, which in
  • Swing motors are known on the one hand hydrostatic motors (hydraulic motors) or electric motors.
  • the electric motor and the planetary gear are accommodated in a common housing, wherein one side of the housing is connected to a first stabilizer end.
  • the second stabilizer end is via a driving teeth with the abortive
  • the axis of rotation of the planet carrier would affect the meshing of the gears. Due to the stable storage of the planet carrier thus a perfect meshing is achieved. The excessive tilt, in other words, equates to excessive bending stress.
  • the bearing is a double row
  • Angular contact ball bearings are standard parts (compare, for example, DIN 628) and can be selected with different angles for the printing lines - up to 45 degrees.
  • Inner raceways of the double row angular contact ball bearing directly into the material of the Planet carrier incorporated while the other inner race is formed by a simple, arranged on the planet carrier inner ring.
  • the inner ring can form fit, z. B. axially secured by caulking or curling of the material of the planet carrier. This results in a particularly compact bearing arrangement.
  • the first row of rolling bearings is designed as a fixed bearing and the second row of rolling bearings as a floating bearing, d. H. Different bearings are used. Both bearings have a distance in the axial direction, which results in a widened support base, which allows the absorption of a tilting moment.
  • the fixed bearing is as
  • Deep groove ball bearings and the movable bearing preferably designed as a needle bearing.
  • Needle bearing itself offers a wider support than a deep groove ball bearing. Due to the distance between the bearings, the support base can be varied.
  • the planet carrier on an additional bearing seat, which passes through the planetary gears
  • Planet bolt is held. Between floating bearing and fixed bearing thus the wheelset or the last planetary stage is arranged, resulting in a broadened support base.
  • the invention further relates to a method for producing a
  • Swivel motor according to one of the embodiments described above.
  • the method is characterized but not limited to the steps, in particular not in the order given below:
  • Planet carrier in the housing Add the two stabilizer halves with the housing to a roll stabilizer.
  • Housing to a roll stabilizer can be made cohesively, in particular by welding.
  • Fig. 1 shows an active roll stabilizer 1 in a schematic representation and - in the drawing below - the bending moment curve, shown as a diagram.
  • the roll stabilizer 1, hereinafter called stabilizer 1 for short, is divided, d. H. it has a first in the drawing left arranged stabilizer half 2 and a second arranged in the drawing right stabilizer half 3, which each consist of a stabilizer back 2a and 3a and a lever arm 2b and 3b respectively.
  • the roll stabilizer 1 hereinafter called stabilizer 1 for short, is divided, d. H. it has a first in the drawing left arranged stabilizer half 2 and a second arranged in the drawing right stabilizer half 3, which each consist of a stabilizer back 2a and 3a and a lever arm 2b and 3b respectively.
  • Stabilizer back 2a, 3a are compared to the body, not shown, of a motor vehicle via bearings 4, 5 supported in a known manner.
  • the free ends of the stabilizer backs 2a, 3a are connected to an actuator 6 designed as a swivel motor, which is explained in more detail in connection with FIG.
  • the ends of the lever arms 2b, 3b are connected in a manner not shown, but known manner with a part of the chassis, not shown, for. B. the wheel, a
  • Stabilizer end 3a is located, a negative bending moment is effective. Since the swivel motor 6 is arranged in the illustration approximately in the middle between the two bearings 4, 5, no bending moment acts in the central region of the swivel motor 6, ie in the amount of the values x 3 . It is therefore advisable to arrange the pivoting motor 6 in the center, ie in the vehicle center, relative to the y-axis of the vehicle, which in this case corresponds to the x-axis of the diagram.
  • FIG. 2 shows the swivel motor 6 according to FIG. 1 in a sectional representation, wherein the ends of the stabilizer backs 2a, 3a are each connected to the front end of the swivel motor 6.
  • the swivel motor 6, generally also called actuator 6, comprises an electric motor 7, which is followed by a three-stage planetary gear 8.
  • the electric motor 7 is in a first sub-housing 9, and the planetary gear 8 is received in a second sub-housing 10.
  • the first sub-housing 9 is closed on its end facing the stabilizer end 2a by a cover 1 1 with a nozzle 1 1 a.
  • the stabilizer end 2a is over a
  • welded joint, d. H. cohesively connected to the nozzle 1 1 a.
  • On both end sides of the electric motor 7 bearing plates 12, 13 are arranged within the first part housing 9, in which the ends 7a, 7b of the motor shaft are mounted.
  • the first part housing 9 forms with the electric motor 7 and the end shields 12, 13 a first module, d. H. It can be prefabricated as a self-contained unit before final assembly.
  • the second sub-housing 10 and the planetary gear 8 received therein form a second module, which is also prefabricated as a separate unit.
  • the planetary gear 8 has three planetary stages, d. H. three wheelsets 14, 15, 16, which in each case (without reference numeral) a sun gear, planetary gears, a
  • the third or driven-side wheelset 1 6 has a planet carrier 17, which is solid and has on its outer circumference a bearing seat 17a and the front side a connection 17b.
  • a planet carrier 17 which is solid and has on its outer circumference a bearing seat 17a and the front side a connection 17b.
  • nozzle 17 b About the nozzle 17 b are the
  • Bearing seat 17a is a double row angular contact ball bearing 18 is arranged, which is supported with its outer ring relative to the second housing part 10 and is axially fixed there.
  • the inner ring of the angular contact ball bearing 18 is fixed axially on the planet carrier 17.
  • the course of the pressure lines 18a, 18b forming a diamond is referred to as a so-called O arrangement.
  • the double-row angular contact ball bearing 18 is suitable for receiving radial and axial forces and in particular for absorbing tilting moments.
  • Such a tilting or bending moment is introduced via the stabilizer end 3a in the planet carrier 17, as can be seen from the bending moment curve of FIG.
  • This bending moment is absorbed by the second part housing 10 due to the widened support base a. This is a tilt of the
  • the sub-housing 9, 10 are connected to each other in the final assembly of the swing motor 6 by a central circumferential weld 19, wherein at the same time the bearing plate 13 can be welded for the purpose of axial fixation.
  • protruding part of the bearing plate 13 serves as a centering for the second part housing to be joined 10.
  • the lid 1 1 With the outer end of the first part housing 9, the lid 1 1 is added, the protruding end of the bearing plate 12 also serves as a centering ,
  • the lid 1 1 is connected to the first sub-housing 9 by another circumferential weld 20, ie joined materially.
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of the invention for the mounting of the planet carrier 30, which corresponds to the planet carrier 17 according to FIG. 2.
  • the planet carrier 30 is mounted on a double-row angular contact ball bearing 31 relative to the second part housing 32.
  • the angular contact ball bearing 31 is compared to the angular contact ball bearing 18 according to FIG. 2 modified in that it only a simple, d.
  • the inner ring 31a is arranged on a bearing seat 30a of the planetary carrier 30.
  • the second inner raceway is incorporated directly into the outer circumference of the planetary carrier 30 and designated by the reference numeral 30b a des
  • Angular contact ball bearing 31 is fixed by a Materialverstemmung 30c axially relative to the planet carrier 30. A curling would also be possible. Otherwise, the embodiment of FIG. 3 corresponds to that of Fig. 2. Also for the angular contact ball bearing 31 results - analogous to the angular contact ball bearing 18 shown in FIG. 2 - a widened support base a.
  • Fig. 4 shows a further embodiment of the invention for a modified storage of the planet carrier 40.
  • the fixed bearing is preferably designed as a deep groove ball bearing 41 and the floating bearing preferably as a needle bearing 42.
  • the axial fixation of the planet carrier 40 thus takes place via the deep groove ball bearing 41. This results in a widened support base a, which in the
  • FIG. 5 shows a further embodiment of the invention, which is a modification of the embodiment of FIG. 4.
  • the needle bearing 52 is disposed on a bearing seat 50 a, which is part of the
  • Planet carrier 50 is connected to the planet carrier 50 via the planet pins 50b.
  • planet pins 50b three on the circumference
  • Planetary gears 54 stored. Between the needle bearing 52 and the deep groove ball bearing
  • the planet carrier 50 thus results in an enlarged support base a, which corresponds to more than the width of the planet gears 54.
  • the planet carrier 50 is thus mounted on both sides.
  • the bearing seat 50a may also be arranged on a support disk, not shown, connected to the planet carrier 50.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen aktiven Wankstabilisator für Kraftfahrzeuge, umfassend einen geteilten Stabilisator mit zwei Stabilisatorhälften (2, 3) und einem ersten und einem zweiten Stabilisatorende (2a, 3a), einem zwischen den Stabilisatorenden (2a, 3a) angeordneten Aktuator (6), aufweisend einen Elektromotor (7) mit Planetengetriebe (8) und einen abtriebsseitig angeordneten Planetenträger (17), wobei der Elektromotor (7) und das Planetengetriebe (8) in einem gemeinsamen Gehäuse (9, 10) angeordnet sind, wobei das erste Stabilisatorende (2a) mit dem Gehäuse (9) und das zweite Stabilisatorende (3a) mit dem Planetenträger (17) verbunden sind und wobei der Planetenträger (17) über ein Lager (18) gegenüber dem Gehäuse (10) abgestützt ist. Es wird vorgeschlagen, dass das Lager als doppelreihiges Wälzlager (18) mit einer ersten und einer zweiten Wälzlagerreihe ausgebildet ist, die eine verbreiterte Abstützbasis (a) bilden.

Description

Aktiver Wankstabilisator für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft einen aktiven Wankstabilisator für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 .
Stabilisatoren für Kraftfahrzeuge sind bekannt, wobei man passive und aktive Stabilisatoren unterscheidet. Passive Stabilisatoren sind als Torsionselement ausgebildet, welches einen an der Karosserie gelagerten Stabilisatorrücken sowie zwei abgewinkelte hebelartige Enden aufweist, welche jeweils mit einem Radträger oder Querlenker verbunden sind. Der Stabilisator erzeugt bei einseitigem Einfedern eines Rades bei schneller Kurvenfahrt ein der Wankbewegung des
Fahrzeugaufbaues entgegenwirkendes Torsionsmoment. Bei aktiven
Wankstabilisatoren ist der Stabilisatorrücken geteilt, und zwischen den geteilten Stabilisatorenden ist ein Aktuator oder Schwenkmotor eingesetzt, welcher in
Abhängigkeit von der Querbeschleunigung bei Kurvenfahrt ein der Wankbewegung entgegenwirkendes Drehmoment auf die Stabilisatorenden ausübt. Als
Schwenkmotoren sind einerseits hydrostatische Motoren (Hydromotoren) oder Elektromotoren bekannt.
Durch die EP 1 820 675 A1 wurde ein Schwenkmotor für einen aktiven
Wankstabilisator bekannt, wobei der Schwenkmotor als Elektromotor mit einem nachgeschalteten dreistufigen Planetengetriebe ausgebildet ist, welches
ausgangsseitig über einen Planetenträger abtreibt. Der Elektromotor und das Planetengetriebe sind in einem gemeinsamen Gehäuse aufgenommen, wobei eine Seite des Gehäuses mit einem ersten Stabilisatorende verbunden ist. Das zweite Stabilisatorende ist über eine Mitnahmeverzahnung mit dem abtreibenden
Planetenträger des Planetengetriebes verbunden. Bei Aktivierung des Elektromotors werden die beiden Stabilisatorenden gegeneinander verdreht, um einer
Wankbewegung des Fahrzeugaufbaus kontrolliert zu beeinflussen.
Ein Problem bei derartigen Wankstabilisatoren ist die beanspruchungerechte Befestigung der Stabilisatorenden mit dem Schwenkmotor, da auf die Stabilisatorenden nicht nur Torsionsmomente, sondern auch aus den Stützkräften herrührende Biegemomente auftreten.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Wankstabilisator der eingangs genannten Art eine Anordnung vorzuschlagen, welche den auftretenden
Beanspruchungen Rechnung trägt.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Lager, über welches sich der
abtriebsseitige Planetenträger gegenüber dem Gehäuse abstützt, als doppelreihiges Wälzlager mit einer ersten und einer zweiten Wälzlagerreihe ausgebildet ist, die eine möglichst breite Abstützbasis bilden. Damit wird der Vorteil erreicht, dass die über das Stabilisatorende in den Planetenträger eingeleiteten Biege- oder Kippmomente vom Gehäuse aufgenommen werden und der Planetenträger selbst nicht oder nur in einem zulässigen Ausmaß verkippt. Bei einer unzulässigen Verkippung der
Drehachse des Planetenträgers wäre der Zahneingriff der Zahnräder beeinträchtigt. Durch die stabile Lagerung des Planetenträgers wird somit ein einwandfreier Zahneingriff erreicht. Die übermäßige Verkippung kommt mit anderen Worten einer übermäßigen Biegebeanspruchung gleich.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Lager als zweireihiges
Schrägkugellager ausgebildet. Bekanntlich verlaufen die Drucklinien der
Lagerstützkräfte - bei der sogenannten O-Anordnung - nicht radial, sondern schräg zur Rotationsachse, sodass sich für die Lagerkräfte eine breite Abstützbasis ergibt. Daher können Kippmomente durch das zweireihige Schrägkugellager besonders wirkungsvoll aufgenommen werden. Schrägkugellager sind Normteile (vergleiche z. B. DIN 628) und können mit verschiedenen Winkeln für die Drucklinien - bis zu 45 Grad - gewählt werden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine der beiden
Innenlaufbahnen des zweireihigen Schrägkugellagers direkt in das Material des Planetenträgers eingearbeitet, während die andere Innenlaufbahn durch einen einfachen, auf dem Planetenträger angeordneten Innenring gebildet wird. Der Innenring kann dabei formschlüssig, z. B. durch Verstemmen oder Einrollen des Materials des Planetenträgers axial gesichert werden. Damit ergibt sich eine besonders kompakte Lageranordnung.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erste Wälzlagerreihe als Festlager und die zweite Wälzlagerreihe als Loslager ausgebildet, d. h. es werden verschiedene Lager verwendet. Beide Lager weisen in axialer Richtung einen Abstand auf, der eine verbreiterte Abstützbasis ergibt, welche die Aufnahme eines Kippmomentes ermöglicht.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Festlager als
Rillenkugellager und das Loslager bevorzugt als Nadellager ausgebildet. Das
Nadellager an sich bietet eine breitere AbStützung als ein Rillenkugellager. Durch den Abstand zwischen den Lagern lässt sich die Abstützbasis variieren.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Planetenträger einen zusätzlichen Lagersitz auf, der durch die die Planetenräder durchsetzenden
Planetenbolzen gehalten wird. Zwischen Loslager und Festlager ist somit der Radsatz oder die letzte Planetenstufe angeordnet, was eine verbreiterte Abstützbasis ergibt.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines
Schwenkmotors nach einem der voranstehend beschriebenen Ausführungen. Das Verfahren ist gekennzeichnet, jedoch nicht beschränkt auf die Schritte, insbesondere nicht auf die im Folgenden angegebene Reihenfolge:
Bereitstellen einer ersten und einer zweiten Stabilisatorhälfte, eines
Gehäuses, eines Aktuators mit einem Elektromotor und einem
Planetengetriebe sowie einem Planetenträger,
Fügen des Aktuators mit dem Elektromotor, Planetengetriebe und
Planetenträger in dem Gehäuse, Fügen der beiden Stabilisatorhälften mit dem Gehäuse zu einem Wankstabilisator.
Das Fügen der Bauteile insbesondere der beiden Stabilisatorhälften mit dem
Gehäuse zu einem Wankstabilisator kann stoffschlüssig erfolgen, insbesondere durch Schweißen. Vorzugsweise werden die durch das Schwei ßen erzeugten
Schweißnähte als Umfangsnähte ausgeführt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können.
Es zeigen:
Fig. 1 zeigt einen aktiven Wankstabilisator 1 in schematischer Darstellung und - in der Zeichnung darunter - den Biegemomentenverlauf, dargestellt als Diagramm. Der Wankstabilisator 1 , im Folgenden kurz Stabilisator 1 genannt, ist geteilt, d. h. er weist eine erste in der Zeichnung links angeordnete Stabilisatorhälfte 2 und eine zweite in der Zeichnung rechts angeordnete Stabilisatorhälfte 3 auf, welche jeweils aus einem Stabilisatorrücken 2a bzw. 3a und einem Hebelarm 2b bzw. 3b bestehen. Die
Stabilisatorrücken 2a, 3a sind gegenüber der nicht dargestellten Karosserie eines Kraftfahrzeuges über Lager 4, 5 in bekannter Weise abgestützt. Die freien Enden der Stabilisatorrücken 2a, 3a sind mit einem als Schwenkmotor ausgebildeten Aktuator 6, welcher im Zusammenhang mit Fig. 2 näher erläutert wird, verbunden. Die Enden der Hebelarme 2b, 3b sind auf nicht dargestellte, jedoch bekannte Weise mit einem Teil der nicht dargestellten Fahrwerke verbunden, z. B. dem Radträger, einem
Querlenker oder einer Pendelstütze. Daraus resultieren die in entgegengesetzter Richtung auf die Hebelarme 2b, 3b wirkenden Stützkräfte F1 , F2. Über die Lager 4, 5 wirken entgegengesetzte Lagerkräfte F3, F4 auf die Stabilisatorhälften 2, 3. Aufgrund der Kräfte F1 , F2, F3, F4 ergibt sich für den Stabilisator 1 ein Biegemomentenverlauf, der in dem Diagramm MB, aufgetragen über der Länge x, d. h. in Längsrichtung des darüber dargestellten Stabilisators 1 dargestellt ist. Der Verlauf des Biegemomentes MB zeigt bei dem Wert x2 eine erste positive Spitze, d. h. in Höhe des fahrzeugseitigen Lagers 4, einen Nulldurchgang bei dem Wert x3, d. h. auf halbem Abstand der beiden Lager 4, 5 und eine negative Spitze bei dem Wert x5, d. h. in Höhe des Lagers 5. Zum Ende der Hebelarme 2b, 3b fällt das Biegemoment jeweils auf Null ab. Bemerkenswert ist einerseits, dass das Biegemoment auf der Mitte des Lagerabstandes, d. h. an der Stelle x3 den Wert Null erreicht und an der Stelle x4, bei welcher sich der Verbindungsbereich zwischen Schwenkmotor 6 und
Stabilisatorende 3a befindet, ein negatives Biegemoment wirksam ist. Da der Schwenkmotor 6 in der Darstellung etwa in der Mitte zwischen den beiden Lagern 4, 5 angeordnet ist, wirkt im mittleren Bereich des Schwenkmotors 6, d. h. in Höhe des Werte x3 kein Biegemoment. Es empfiehlt sich somit, den Schwenkmotor 6 mittig anzuordnen, d. h. in Fahrzeugmitte, bezogen auf die y-Achse des Fahrzeuges, die in diesem Falle der x-Achse des Diagramms entspricht.
Fig. 2 zeigt den Schwenkmotor 6 gemäß Fig. 1 in einer Schnittdarstellung, wobei die Enden der Stabilisatorrücken 2a, 3a jeweils stirnseitig mit dem Schwenkmotor 6 verbunden sind. Der Schwenkmotor 6, allgemein auch Aktuator 6 genannt, umfasst einen Elektromotor 7, dem ein dreistufiges Planetengetriebe 8 nachgeschaltet ist. Der Elektromotor 7 ist in einem ersten Teilgehäuse 9, und das Planetengetriebe 8 ist in einem zweiten Teilgehäuse 10 aufgenommen. Das erste Teilgehäuse 9 wird auf seiner dem Stabilisatorende 2a zugewandten Stirnseite durch einen Deckel 1 1 mit einem Stutzen 1 1 a abgeschlossen. Das Stabilisatorende 2a ist über eine
Schweißverbindung, d. h. stoffschlüssig mit dem Stutzen 1 1 a verbunden. An beiden Stirnseiten des Elektromotors 7 sind Lagerschilde 12, 13 innerhalb des ersten Teilgehäuses 9 angeordnet, in welchen die Enden 7a, 7b der Motorwelle gelagert sind. Das erste Teilgehäuse 9 bildet mit dem Elektromotor 7 und den Lagerschilden 12, 13 ein erstes Modul, d. h. es kann - vor der Endmontage - als selbständige Baueinheit vorgefertigt werden.
Das zweite Teilgehäuse 10 und das darin aufgenommene Planetengetriebe 8 bilden ein zweites Modul, welches ebenfalls als selbständige Baueinheit vorgefertigt wird. Das Planetengetriebe 8 weist drei Planetenstufen, d. h. drei Radsätze 14, 15, 16 auf, welche jeweils (ohne Bezugszahl) ein Sonnenrad, Planetenräder, einen
Planetenträger oder Steg sowie ein gemeinsames Hohlrad aufweisen und jeweils miteinander gekoppelt sind. Das Hohlrad, in welches jeweils die Planetenräder der einzelnen Radsätze 14, 15, 1 6 eingreifen, ist in das zweite Teilgehäuse 10 integriert, d. h. die Innenverzahnung ist in den Innenumfang des Teilgehäuses 10
eingearbeitet.
Der dritte oder abtriebsseitige Radsatz 1 6 weist einen Planententräger 17 auf, welcher massiv ausgebildet ist und auf seinem Außenumfang einen Lagersitz 17a sowie stirnseitig einen Stutzen 17b aufweist. Über den Stutzen 17b sind der
Planetenträger 17 und damit der gesamte Schwenkmotor 6 mit dem Stabilisatorende 3a stoffschlüssig, vorzugsweise über eine Schweißnaht verbunden. Auf dem
Lagersitz 17a ist ein zweireihiges Schrägkugellager 18 angeordnet, welches sich mit seinem Außenring gegenüber dem zweiten Teilgehäuse 10 abstützt und dort axial fixiert ist. Der Innenring des Schrägkugellagers 18 ist axial auf dem Planetenträger 17 fixiert. Aufgrund der bekannten Ausbildung des Schrägkugellagers 18, welches vorzugsweise als Normteil gemäß DIN 628 ausgebildet, ergeben sich schräg verlaufende Drucklinien 18a, 18b, welche eine verbreiterte Abstützbasis a bilden. Der eine Raute bildende Verlauf der Drucklinien 18a, 18b wird als so genannte O- Anordnung bezeichnet. Das zweireihige Schrägkugellager 18 ist zur Aufnahme von Radial- und Axialkräften sowie insbesondere zur Aufnahme von Kippmomenten geeignet. Ein solches Kipp- oder Biegemoment wird über das Stabilisatorende 3a in den Planetenträger 17 eingeleitet, wie aus dem Biegemomentenverlauf gemäß Fig. 1 hervorgeht. Dieses Biegemoment wird aufgrund der verbreiterten Abstützbasis a vom zweiten Teilgehäuse 10 aufgenommen. Damit wird einer Verkippung der
Rotationsachse des Planetenträgers 17 und damit einer Verschränkung der
Planetenräder des Radsatzes 1 6 vorgebeugt.
Die Teilgehäuse 9, 10 werden bei der Endmontage des Schwenkmotors 6 durch eine mittlere Umfangsschweißnaht 19 miteinander verbunden, wobei gleichzeitig das Lagerschild 13 zwecks axialer Fixierung mit verschweißt werden kann. Bei der Endmontage dient der aus dem Teilgehäuse 9 vorstehende Teil des Lagerschildes 13 als Zentrierhilfe für das zu fügende zweite Teilgehäuse 10. Mit dem äußeren Ende des ersten Teilgehäuses 9 wird der Deckel 1 1 gefügt, wobei das überstehende Ende des Lagerschildes 12 ebenfalls als Zentrierhilfe dient. Der Deckel 1 1 wird mit dem ersten Teilgehäuse 9 durch eine weitere Umfangsschweißnaht 20, d. h. stoffschlüssig gefügt. Das Fügen von Elektromotor 7 und Planetengetriebe 8 beim Zusammenbau der beiden Teilgehäuse 9, 10 erfolgt über eine Steckverbindung zwischen dem Wellenende 7b und der Sonnenradwelle 14a des ersten Radsatzes 14.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung für die Lagerung des Planetenträgers 30, welcher dem Planetenträger 17 gemäß Fig. 2 entspricht. Der Planetenträger 30 ist über ein doppelreihiges Schrägkugellager 31 gegenüber dem zweiten Teilgehäuse 32 gelagert. Das Schrägkugellager 31 ist gegenüber dem Schrägkugellager 18 gemäß Fig. 2 dahingehend abgewandelt, dass es nur einen einfachen, d. h.„halben" Innenring 31 a für nur eine Innenlaufbahn aufweist. Der Innenring 31 a ist auf einem Lagersitz 30a des Planetenträgers 30 angeordnet. Die zweite Innenlaufbahn ist direkt in den Außenumfang des Planetenträgers 30 eingearbeitet und mit der Bezugszahl 30b bezeichnet. Der Innenring 31 a des
Schrägkugellagers 31 ist durch eine Materialverstemmung 30c axial gegenüber dem Planetenträger 30 fixiert. Ein Einrollen wäre auch möglich. Ansonsten entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 dem von Fig. 2. Auch für das Schrägkugellager 31 ergibt sich - analog dem Schrägkugellager 18 gemäß Fig. 2 - eine verbreiterte Abstützbasis a.
Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine abgeänderte Lagerung des Planetenträgers 40. Hier ist das doppelreihige Schrägkugellager 18 bzw. 31 der vorherigen Ausführungsbeispiele durch zwei separate Lager, nämlich ein Festlager 41 und ein Loslager 42, über welche der Planetenträger 40 gegenüber dem zweiten Teilgehäuse 43 abgestützt ist, ersetzt. Das Festlager ist dabei vorzugsweise als Rillenkugellager 41 und das Loslager vorzugsweise als Nadellager 42 ausgebildet. Die axiale Fixierung des Planetenträgers 40 erfolgt somit über das Rillenkugellager 41 . Es ergibt sich eine verbreiterte Abstützbasis a, welche im
Hinblick auf das auftretende Biegemoment durch Veränderung des Lagerabstandes variiert werden kann. Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches eine Abwandlung des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 4 darstellt. Der Planetenträger
50 ist einerseits über das als Rillenkugellager 51 ausgebildete Festlager und andererseits über das als Nadellager 52 ausgebildete Loslager gegenüber dem Gehäuse 53 abgestützt, wobei sich eine verbreiterte Abstützbasis a ergibt. Das Nadellager 52 ist auf einem Lagersitz 50a angeordnet, welcher Teil des
Planetenträgers 50 ist und über die Planetenbolzen 50b mit dem Planetenträger 50 verbunden ist. Auf den Planetenbolzen 50b (drei auf dem Umfang) sind
Planetenräder 54 gelagert. Zwischen dem Nadellager 52 und dem Rillenkugellager
51 ergibt sich somit eine vergrößerte Abstützbasis a, die mehr als der Breite der Planetenräder 54 entspricht. Der Planetenträger 50 ist somit beidseitig gelagert. Der Lagersitz 50a kann auch auf einer nicht dargestellten, mit dem Planetenträger 50 verbundenen Tragscheibe angeordnet sein.
Bezuqszeichen Wankstabilisator
erste Stabilisatorhälfte
a Stabilisatorrücken
b Hebelarm
zweite Stabilisatorhälftea Stabilisatorrücken
b Hebelarm
Lager (Stabilisator)
Lager (Stabilisator)
Schwenkmotor
Elektromotor
a Wellenende
b Wellenende
Planetengetriebe
erstes Teilgehäuse
0 zweites Teilgehäuse
1 Deckel
1 a Stutzen
2 Lagerschild
3 Lagerschild
4 erster Radsatz
4a Sonnenradwelle
5 zweiter Radsatz
6 dritter Radsatz
7 Planetenträger
7a Lagersitz
7b Stutzen
8 Schrägkugellager
8a Drucklinie
8b Drucklinie
9 Schweißnaht 0 Schweißnaht 0 Planetenträger
0a Lagersitz
0b Innenlaufbahn
0c Verstemmung
1 Schrägkugellager 1 a Innenring
2 Gehäuse 0 Planetenträger 1 Festlager
2 Loslager
3 Gehäuse
50 Planetenträger 50a Lagersitz
50b Planetenbolzen
51 Rillenkugellager
52 Nadellager
53 Gehäuse
54 Planetenrad a Abstützbasis
F1 Stützkraft
F2 Stützkraft
F3 Lagerkraft
F4 Lagerkraft
MB Biegemoment
xi - x6 Werte auf der x-Achse

Claims

Patentansprüche
1 . Aktiver Wankstabilisator für Kraftfahrzeuge, umfassend einen geteilten Stabilisator mit zwei Stabilisatorhälften (2, 3) und einem ersten und einem zweiten
Stabilisatorende (2a, 3a), einem zwischen den Stabilisatorenden (2a, 3a)
angeordneten Aktuator (6), aufweisend einen Elektromotor (7) mit Planetengetriebe (8) sowie einen abtriebsseitig angeordneten Planetenträger (17), wobei der
Elektromotor (7) und das Planetengetriebe (8) in einem gemeinsamen Gehäuse (9, 10) angeordnet sind, wobei das erste Stabilisatorende (2a) mit dem Gehäuse (9) und das zweite Stabilisatorende (3a) mit dem Planetenträger (17) verbunden sind und wobei der Planetenträger (17) über ein Lager (18) gegenüber dem Gehäuse (10) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager als doppelreihiges
Wälzlager (18, 31 , 41 , 42, 51 , 52) mit einer ersten und einer zweiten Wälzlagerreihe ausgebildet ist, die eine verbreiterte Abstützbasis (a) bilden.
2. Wankstabilisator nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Lager als zweireihiges Schrägkugellager (1 18, 31 ) ausgebildet ist.
3. Wankstabilisator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das
Schrägkugellager (31 ) zwei Kugelreihen mit einer ersten und einer zweiten
Innenlaufbahn aufweist, dass die erste Innenlaufbahn auf einem einfachen Innenring (31 a) und die zweite Innenlaufbahn (30b) direkt in den Planetenträger (30) eingearbeitet ist.
4. Wankstabilisator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (30c) des Planetenträgers (30) gegen den einfachen Innring (31 a) verstemmt oder verrollt ist.
5. Wankstabilisator nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wälzlagerreihe als Festlager (41 ) und die zweite Wälzlagerreihe als Loslager (42) ausgebildet ist.
6. Wankstabilisator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Festlager als Rillenkugellager (41 ) ausgebildet ist.
7. Wankstabilisator nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Loslager als Nadellager (42) ausgebildet ist.
8. Wankstabilisator nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Planetenträger (50) Planetenräder (54) durchsetzende Planetenbolzen (50b) befestigt sind, dass auf der dem Planetenträger (50) abgewandten Seite der Planetenräder (54) ein zweiter Lagersitz (50a) für das zweite Lager (52) angeordnet und über die Planetenbolzen (50b) mit dem Planetenträger (50) verbunden ist.
9. Verfahren zur Herstellung eines Schwenkmotors nach einem der vorangehenden Ansprüche von 1 bis 8, gekennzeichnet durch die Schritte:
Bereitstellen einer ersten und einer zweiten Stabilisatorhälfte, eines
Gehäuses, eines Aktuators mit einem Elektromotor und mit einem
Planetengetriebe sowie einem Planetenträger,
Fügen des Aktuators mit dem Elektromotor, Planetengetriebe und
Planetenträger in dem Gehäuse,
Fügen der beiden Stabilisatorhälften mit dem Gehäuse zu einem
Wankstabilisator.
10. Verfahren zur Herstellung eines Schwenkmotors nach Anspruch 9, wobei das Fügen stoffschlüssig, insbesondere durch Schweißen, vorzugsweise durch
Umfangsnähte ausgeführt wird.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017204932B4 (de) * 2017-03-23 2018-10-11 Zf Friedrichshafen Ag Planetengetriebe für einen Wankstabilisator mit Federmechanismus
DE102017207118A1 (de) 2017-04-27 2018-10-31 Zf Friedrichshafen Ag Wankstabilisator sowie Verwendung eines Wankstabilisators in einem Kraftfahrzeug
DE102017209686A1 (de) * 2017-06-08 2018-12-13 Zf Friedrichshafen Ag Drehaktuator einer Wankstabilisierung für ein Kraftfahrzeug
DE102018207144A1 (de) * 2018-05-08 2019-11-14 Zf Friedrichshafen Ag Getriebeanordnung sowie Verfahren zur Herstellung einer Getriebeanordnung
DE102018208514A1 (de) * 2018-05-29 2019-12-05 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Herstellung eines aktiven Wankstabilisators für ein Kraftfahrzeug
DE102019111310A1 (de) 2018-12-04 2020-06-04 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Aktiver Wankstabilisator

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19850169C1 (de) * 1998-10-30 2000-07-27 Heynau Antriebstechnik Gmbh Antriebsaggregat
EP1820675A1 (de) * 2006-02-21 2007-08-22 Zf Friedrichshafen Ag Stabilisatoranordnung
DE102006045490A1 (de) * 2006-09-27 2008-04-03 Bayerische Motoren Werke Ag Aktiver Kraftfahrzeugstabilisator mit eingebautem Aktuator
DE102007031203A1 (de) * 2007-07-04 2009-01-08 Zf Friedrichshafen Ag Stabilisatoranordnung
DE102009006385A1 (de) * 2009-01-28 2010-07-29 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Getriebemotor für einen Wankstabilisator
DE102010034801A1 (de) * 2010-08-19 2012-02-23 Magna Powertrain Ag & Co. Kg Wankstabilisator
WO2014124764A1 (de) * 2013-02-12 2014-08-21 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für einen verstellbaren fahrzeugstabilisator, sowie fahrzeugstabilisator

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19850169C1 (de) * 1998-10-30 2000-07-27 Heynau Antriebstechnik Gmbh Antriebsaggregat
EP1820675A1 (de) * 2006-02-21 2007-08-22 Zf Friedrichshafen Ag Stabilisatoranordnung
DE102006045490A1 (de) * 2006-09-27 2008-04-03 Bayerische Motoren Werke Ag Aktiver Kraftfahrzeugstabilisator mit eingebautem Aktuator
DE102007031203A1 (de) * 2007-07-04 2009-01-08 Zf Friedrichshafen Ag Stabilisatoranordnung
DE102009006385A1 (de) * 2009-01-28 2010-07-29 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Getriebemotor für einen Wankstabilisator
DE102010034801A1 (de) * 2010-08-19 2012-02-23 Magna Powertrain Ag & Co. Kg Wankstabilisator
WO2014124764A1 (de) * 2013-02-12 2014-08-21 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für einen verstellbaren fahrzeugstabilisator, sowie fahrzeugstabilisator

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