DE202007005569U1

DE202007005569U1 - stabilizer assembly

Info

Publication number: DE202007005569U1
Application number: DE200720005569
Authority: DE
Original assignee: Asturia Automotive Systems AG
Current assignee: Asturia Automotive Systems AG
Priority date: 2007-04-13
Filing date: 2007-04-13
Publication date: 2008-08-21
Anticipated expiration: 2017-04-14
Also published as: DE102008018610A1

Abstract

Stabilisatoranordnung zum Ausgleich und/oder zur Übertragung von Kräften/Momenten und Drehbewegungen zwischen zwei Stabilisatorhälften (S1, S2) eines Fahrzeuges zum Ausgleich von Fahrzeugaufbaubewegungen, unter Verwendung eines um einen Verdrehwinkel verdrehbaren Aktuators (AT), der in einem Gehäuse (1) einen Modul (M) aus an beiden Enden schwenkbar gelagerten Koppelelementen aufweist, wobei die Koppelelemente mit wenigstens einer ersten Drehwelle (3.1) und mit einem elektrisch antreibbaren Antriebselement (4) in Wirkverbindung stehen.stabilizer assembly to compensate and / or to transfer forces / moments and rotational movements between two stabilizer halves (S1, S2) a vehicle to compensate for vehicle body movements, under Use of a twistable by a twist angle actuator (AT), in a housing (1) a module (M) at both Having ends pivotally mounted coupling elements, wherein the Coupling elements with at least one first rotary shaft (3.1) and with an electrically drivable drive element (4) in operative connection stand.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stabilisatoranordnung zum Ausgleich und/oder zur Übertragung von Kräften/Momenten und Drehbewegungen zwischen zwei Stabilisatorhälften des Stabilisators eines Fahrzeuges zum Ausgleich von Fahrzeugaufbaubewegungen unter Verwendung eines um einen Verdrehwinkel verdrehbaren Aktuators.The The invention relates to a stabilizer arrangement for compensation and / or for the transmission of forces / moments and rotational movements between two stabilizer halves of the stabilizer one Vehicle to compensate for vehicle body movements using a rotatable about a twist angle actuator.

Eine Einrichtung in Form eines hydraulisch betätigbaren Schwenkmotors zur Fahrwerksstabilisierung bei aktiven Fahrwerken wird in DE 102 45 457 B3 offenbart. Der Schwenkmotor wird üblicher Weise in einer geteilten Achse (Stabilisator) angeordnet, und eine Seite des Gehäuses ist fest mit der Achse verbunden. Durch die andere Seite des Gehäuses ragt eine Drehwelle, die mit der Achse verbunden ist. Im Gehäuse sind ein axial bewegbarer Kolben sowie Druckmittelanschlüsse vorhanden, die zu Druckräumen vor und hinter dem Kolben reichen. Die Drehwelle ist durch eine Axialbewegung des Kolbens in Rotation versetzbar, so dass beide Teile der Achse zueinander verdreht werden können. Die Umwandlung der Axialbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Drehwelle erfolgt über Kugelstangen, die am Kolben und am Gehäuse befestigt sind. Diese Lösung weist lediglich einen Wellenausgang auf, wodurch deren Einsatzgebiet begrenzt ist.A device in the form of a hydraulically actuated swivel motor for chassis stabilization in active chassis is in DE 102 45 457 B3 disclosed. The swing motor is usually arranged in a split axle (stabilizer), and one side of the housing is fixedly connected to the axle. Through the other side of the housing protrudes a rotary shaft which is connected to the axle. In the housing, an axially movable piston and pressure medium connections are present, which extend to pressure chambers in front of and behind the piston. The rotary shaft is set in rotation by an axial movement of the piston, so that both parts of the axis can be rotated relative to each other. The conversion of the axial movement of the piston in a rotary movement of the rotary shaft via ball rods, which are fixed to the piston and the housing. This solution has only a wave output, whereby their application is limited.

DE 100 02 455 A1 beschreibt eine Stabilisatoranordnung für das Fahrwerk eines Fahrzeuges, der aus einem um einen Verdrehwinkel verdrehbaren Aktuator aufweist. Der Aktuator umfasst einen Verstellantrieb und ein Getriebe, wobei das Getriebe in Form eines Kurvenbahn-Getriebes ausgebildet ist. Dazu ist ein Koppelelement axial verschiebbar und schwenkbar zentral in einem Hohlzylinder angeordnet. Vom Hohlzylinder beabstandet erstrecken sich zwei mit Kurvenbahnen versehene Kurvenbahnträger, die in die Stützrollen des Koppelelementes eingreifen. DE 10 2004 022 415 A1 beschreibt einen Kurvenbahnträger für einen Aktuator, der hohlzylindrisch ausgebildet ist und über den Umfang seiner Mantelfläche verteilt zwei oder mehr Kurvenbahnen aufweist. In den Kurvenbahnen laufen Stützrollen, die über ein mit einem Stellantrieb wirkverbundenen Koppelelement geführt sind. Der axiale Antrieb des Koppelelementes erfolgt über eine Gewindespindel. DE 100 02 455 A1 describes a stabilizer assembly for the chassis of a vehicle, which has a rotatable by a twist angle actuator. The actuator comprises an adjustment drive and a transmission, wherein the transmission is designed in the form of a curved path transmission. For this purpose, a coupling element is axially displaceable and pivotally arranged centrally in a hollow cylinder. Spaced from the hollow cylinder, two curved path carriers provided with curved paths extend, which engage in the support rollers of the coupling element. DE 10 2004 022 415 A1 describes a curved path carrier for an actuator which is formed as a hollow cylinder and distributed over the circumference of its lateral surface has two or more curved paths. Support rollers run in the cam tracks, which are guided via a coupling element operatively connected to an actuator. The axial drive of the coupling element via a threaded spindle.

Die beiden vorgenannten Lösungen weisen einen komplizierten konstruktiven Aufbau und ungünstige Reibungsverhältnisse auf. Weiterhin kann bereits ein geringes Verkanten der Stützrollen zum Verklemmen in den Kurvenbahnen und somit zum Ausfall des Systems führen. Eine Entkopplung der Stabilisatorhälften, die bei Geradeausfahrt vorteilhaft ist, kann nicht gewährleistet werden.The Both of the above solutions have a complicated constructive structure and unfavorable friction conditions on. Furthermore, even a slight tilting of the support rollers to jamming in the cam tracks and thus to the failure of the system to lead. A decoupling of the stabilizer halves, which is advantageous when driving straight ahead, can not be guaranteed become.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Stabilisatoranordnung zum Ausgleich und/oder zur Übertragung von Kräften/Momenten und Drehbewegungen zwischen zwei Stabilisatorhälften (S1, S2) eines Fahrzeuges zum Ausgleich von Fahrzeugbewegungen, unter Verwendung eines um einen Verdrehwinkel verdrehbaren Aktuators zu schaffen, die einen einfachen konstruktiven Aufbau aufweist und mit geringem Aufwand herstellbar sowie vielfältig einsetzbar ist und bedarfsweise eine Entkopplung der beiden Stabilisatorhälften ermöglicht.task The invention is a stabilizer assembly to compensate and / or for the transmission of forces / moments and rotational movements between two stabilizer halves (S1, S2) of a vehicle for Compensation of vehicle movements, using one by one Twist angle actuator to create a simple has constructive structure and can be produced with little effort as well as versatile and, if necessary, a decoupling allows the two stabilizer halves.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des ersten Schutzanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.These Task is solved with the features of the first protection claim. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.

Die erfindungsgemäße Stabilisatoranordnung zum Ausgleich und/oder zur Übertragung von Kräften/Momenten und Drehbewegungen zwischen zwei Stabilisatorhälften eines Fahrzeuges zum Ausgleich von Fahrzeugaufbaubewegungen weist einen um einen Verdrehwinkel verdrehbaren Aktuator auf, der in einem Gehäuse einen Modul aus an beiden Enden schwenkbar gelagerten Koppelelementen aufweist, wobei die Koppelelemente mit wenigstens einer ersten Drehwelle und mit einem elektrisch antreibbaren Antriebselement in Wirkverbindung stehen.The Stabilizer arrangement according to the invention for compensation and / or for the transmission of forces / moments and rotational movements between two stabilizer halves of a Vehicle to compensate for vehicle body movements assigns a a twist angle actuator rotatable in a housing has a module made of coupling elements pivotally mounted at both ends, wherein the coupling elements with at least a first rotary shaft and with an electrically driven drive element in operative connection stand.

Das Antriebselement ist dabei entlang einer Längsachse des Gehäuses verschiebbar und/oder um die Längsachse drehbar.The Drive element is along a longitudinal axis of the Housing displaceable and / or about the longitudinal axis rotatable.

Der Modul besteht z. B. aus einem ersten Modulelement mit Koppelelementen, wobei die Koppelelemente an einem Ende mit der ersten Drehwelle und am anderen Ende mit dem Antriebselement verbunden sind.Of the Module exists z. B. from a first module element with coupling elements, wherein the coupling elements at one end with the first rotary shaft and connected to the drive element at the other end.

Bevorzugt wird der Modul aus dem ersten Modulelement und aus einem zweiten Modulelement gebildet, wobei zwischen den Modulelementen ein mit dem Antriebselement in Wirkverbindung stehendes Schiebestück angeordnet ist und die Koppelelemente des ersten Modulelementes an einem Ende mit der ersten Drehwelle und am anderen Ende mit dem Schiebestück verbunden sind und das zweite Modulelement Koppelelemente aufweist, die an einem Ende mit dem Schiebestück und am anderen Ende entweder

– gestellfest mit dem Gehäuse gekoppelt sind, wobei die zweite Stabilisatorhälfte gehäuseseitig angebunden ist oder
– axial fixiert und drehbar im Gehäuse gelagert und mit der zweiten Stabilisatorhälfte verbunden sind.

Preferably, the module is formed from the first module element and a second module element, wherein between the module elements operatively connected to the drive element sliding piece is arranged and the coupling elements of the first module element connected at one end to the first rotary shaft and at the other end with the sliding piece and the second module element comprises coupling elements which at one end with the sliding piece and at the other end either

- Are coupled frame-mounted with the housing, wherein the second stabilizer half is connected to the housing side or
- Axially fixed and rotatably mounted in the housing and connected to the second stabilizer half.

Zwischen Antriebselement und Schiebestück sind folgende Verbindungsvarianten möglich:

a) die Verbindung zwischen Antriebselement und Schiebestück ist fest,
b) das Schiebestück ist zwischen den zwei Anschlägen axial verschiebbar und drehfest mit dem Antriebselement gekoppelt,
c) das Schiebestück ist axial fest und drehbar mit dem Antriebselement gekoppelt,
d) das Schiebestück ist zwischen den zwei Anschlägen axial verschiebbar und drehbar mit dem Antriebselement gekoppelt (schwimmende Lagerung).

The following connection variants are possible between drive element and sliding piece:

a) the connection between the drive element and sliding piece is fixed,
b) the sliding piece is axially displaceable between the two stops and rotatably coupled to the drive element,
c) the sliding piece is axially fixed and rotatably coupled to the drive element,
d) the sliding piece is axially displaceable between the two stops and rotatably coupled to the drive element (floating storage).

Vorteilhafterweise ist die Axialbewegung des Schiebestücks durch zwei Anschläge gemäß d) begrenzt.advantageously, is the axial movement of the sliding piece by two stops limited according to d).

Bevorzugt wird das Antriebselement durch die Spindel eines Kugelgewindetriebes gebildet, wobei die Spindel ausgangsseitig mit dem Schiebestück oder mit dem ersten Modulelement gekoppelt ist. Das Antriebselement, d. h. die Spindel des Kugelgewindetriebes ist über eine Kugelgewindeantriebsmutter axial verschiebbar, wobei die Kugelgewindeantriebsmutter über ein Getriebe mit einem Rotor eines Elektromotors antreibbar ist. Das Getriebe weist insbesondere ein großes Untersetzungsverhältnis auf und kann beispielsweise als ein Harmonic-Drive-Getriebe ausgebildet sein.Prefers the drive element is through the spindle of a ball screw drive formed, the spindle on the output side with the sliding piece or is coupled to the first module element. The drive element, d. H. the spindle of the ball screw is over a Ball screw drive nut axially displaceable, wherein the ball screw drive nut on a transmission with a rotor of an electric motor is drivable. The transmission has in particular a large reduction ratio and can be configured, for example, as a harmonic drive transmission be.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung gewährleistet der Aktuator eine Entkoppelung (Freischaltung) der ersten und zweiten Stabilisatorhälfte. Dazu erfolgt eine Entkopplung zwischen Schiebestück und Antriebselement (Spindel), die die freie axiale Verschiebbarkeit des Antriebselementes/der Spindel zulässt durch eine dreh- und axialbewegliche Verbindung des Schiebestücks mit dem Antriebselement/der Spindel. Vorteilhafterweise ist die Spindel zur Erzielung eines axialen Längsausgleiches mit einer Axialkraft beaufschlagbar, die die Spindel durch Zug oder Schub auf Anschlag mit dem Schiebestück bringt.By ensures the formation of the invention the actuator decoupling (activation) of the first and second Stabilizer half. For this purpose, there is a decoupling between Sliding piece and drive element (spindle), which is the free axial displacement of the drive element / the spindle allows by a rotatable and axially movable connection of the sliding piece with the drive element / spindle. Advantageously, the Spindle for achieving axial longitudinal compensation with an axial force acted upon, the spindle by train or Push on stop with the sliding piece brings.

Diese Axialkraft kann z. B. durch einen Elektromagneten mit Umpolung auf die Spindel übertragbar sein.These Axial force can z. B. by an electromagnet with polarity reversal the spindle be transferable.

Vorzugsweise ist der Elektromagnet zwischen dem Gehäuse und dem Außendurchmesser der Spindel angeordnet.Preferably is the electromagnet between the housing and the outside diameter of the Spindle arranged.

Alternativ ist die Axialkraft zur Erzielung des Längsausgleichs der Spindel durch eine mit dem Rotor oder dem Stator des Elektromotors verbundene Antriebswelle erzeugbar, die mit der Spindel (bevorzugt mit dem Innendurchmesser der Spindel) des Kugelgewindetriebes über eine Längsverzahnung in Verbindung steht und bei einer Drehbewegung eine Axialbewegung der Spindel erzeugt. Auch hier sollte die Spindel durch Zug oder Schub auf Anschlag mit dem Schiebestück bringbar sein.alternative is the axial force to achieve the longitudinal compensation of Spindle through one with the rotor or the stator of the electric motor connected drive shaft generated with the spindle (preferred with the inner diameter of the spindle) of the ball screw via a spline is connected and at a Rotary movement generates an axial movement of the spindle. Again, the should Spindle by pulling or pushing to stop with the sliding piece be brought.

Die Antriebswelle führt dabei durch das Getriebe. Bei dieser Ausführungsform ist der Stator des Elektromotors drehbar im Gehäuse gelagert.The Drive shaft leads through the transmission. At this Embodiment, the stator of the electric motor is rotatable stored in the housing.

Die Koppelelemente sind bevorzugt als Kugelstangen ausgebildet und in Kugelkalotten fixiert.The Coupling elements are preferably designed as ball bars and in Fixed spherical caps.

Die Kugelkalotten sind jeweils in einem Ring und einem Befestigungsring ausgebildet, wobei beide Ringe miteinander verbindbar sind.The Ball caps are each in a ring and a mounting ring formed, wherein both rings are connected to each other.

Zur Gewährleistung der Montage sind die Befestigungsringe in radialer Richtung nach außen oder nach innen geschlitzt und weisen einen Boden auf, in dem konkav gekrümmte Ausnehmungen zur Bildung der Kugelkalotten angeordnet sind. Der Boden besitzt einen mittigen Durchbruch, von dem aus die Schlitze zu den konkav gekrümmten Ausnehmungen führen. Die Schlitze müssen eine Breite aufweisen, die größer ist als der Durchmesser der Stange, welche die Kugeln der Kugelstange verbindet.to Guarantee of assembly are the fixing rings in slotted radially outward or inward and have a bottom, in the concave curved recesses are arranged to form the spherical caps. The floor has a central opening, from which the slits to the concave lead curved recesses. The slots must have a width that is greater than that Diameter of the rod connecting the balls of the ball bar.

Alternativ ist jeder konkaven Ausnehmung eine in radialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung versetzte Bohrung zugeordnet, die in die Ausnehmung übergeht und deren Durchmesser größer ist als der Kugeldurchmesser der Kugeln.alternative each concave recess is one in the radial direction and / or Assigned offset in the circumferential direction bore, which merges into the recess and whose diameter is greater than the ball diameter the balls.

Es ist möglich, die Stabilisatoranordnung mit einer oder zwei Drehwellen auszustatten. Wird nur eine Drehwelle verwendet, können bereits durch deren Schwenkbewegung Neigungen des Fahrzeuges ausgeglichen werden.It is possible, the stabilizer assembly with one or two Equip rotary shafts. If only one rotary shaft is used, can already offset by the pivoting inclinations of the vehicle become.

Diese Ausführungsform kann beispielsweise direkt einem Rad zugeordnet sein und die Radhubbewegungen beeinflussen.These Embodiment, for example, directly assigned to a wheel be and influence the wheel strokes.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird eine Einrichtung zum Ausgleich und/oder zur Übertragung von Kräften/Momenten und Drehbewegungen zwischen zwei Bauteilen geschaffen, die insbesondere zum Ausgleich von Fahrzeugaufbaubewegungen dient und bei einem einfachen konstruktiven Aufbau und geringem Bauraum vielseitig einsetzbar ist.With the solution according to the invention becomes a Device for compensation and / or transfer of Forces / moments and rotational movements between two components created, in particular to compensate for vehicle body movements serves and with a simple structural design and low Space is versatile.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The Invention will be described below with reference to embodiments explained in more detail.

Es zeigen:It demonstrate:

1: Prinzipdarstellung einer Stabilisatoranordnung, bei welcher ein axialer Längsausgleich der Spindel 4.2 durch einen Elektromagneten 8 erzeugbar ist und die erste Stabilisatorhälfte S1 an einer ersten Drehwelle 3.1 befestigt ist, wobei ein zweites Modulelement M2 einerseits mit dem Schiebestück 5 gekoppelt, andererseits fest mit dem Gehäuse 1 verbunden ist und die Befestigung der zweiten Stabilisatorhälfte S2 am Gehäuse 1 erfolgt, 1 : Schematic representation of a stabilizer arrangement, in which an axial longitudinal compensation of the spindle 4.2 through an electromagnet 8th can be generated and the first stabilizer half S1 at a first rotary shaft 3.1 is fastened, wherein a second module element M2 on the one hand with the sliding piece 5 coupled, on the other hand firmly with the housing 1 is connected and the attachment of the second Stabilisa Gate half S2 on the housing 1 he follows,

1a: Prinzipdarstellung gem. 1, wobei im Unterschied dazu das zweite Modulelement M2 einerseits mit dem Schiebestück 5 verbunden und andererseits axial fest und drehbeweglich im Gehäuse 1 angeordnet und mit der zweiten Stabilisatorhälfte S2 gekoppelt ist und wobei das Gehäuse 1 als Lagerstelle angeordnet werden kann 1a : Principle representation acc. 1 , In contrast to the second module element M2 on the one hand with the sliding piece 5 connected and on the other hand axially fixed and rotatable in the housing 1 arranged and coupled to the second stabilizer half S2 and wherein the housing 1 can be arranged as a storage location

2: Prinzipdarstellung einer Stabilisatoranordnung, bei welcher durch eine mit dem Rotor oder dem Stator des Elektromotors verbundene Antriebswelle ein Längsausgleich der Spindel erzeugbar ist, wobei die Antriebswelle mit der Spindel des Kugelgewindetriebes über eine Längsverzahnung in Verbindung steht. 2 : Schematic representation of a stabilizer arrangement, in which by a connected to the rotor or the stator of the electric motor drive a longitudinal compensation of the spindle can be generated, wherein the drive shaft is connected to the spindle of the ball screw via a spline.

3: Koppelelement Kugelstange, 3 : Coupling element ball rod,

4: dreidimensionale Darstellung eines Befestigungsringes 13 mit einer eingelegten Kugel 2.3 eines Koppelelementes 2.1 oder 2.2. 4 : three-dimensional representation of a fastening ring 13 with an inserted ball 2.3 a coupling element 2.1 or 2.2 ,

1 zeigt die Prinzipdarstellung einer Stabilisatoranordnung zum Ausgleich und/oder zur Übertragung von Kräften/Momenten und Drehbewegungen zwischen zwei Stabilisatorhälften S1, S2 eines Fahrzeuges zum Ausgleich von Fahrzeugaufbaubewegungen unter Verwendung eines um einen Verdrehwinkel verdrehbaren Aktuators AT. 1 shows the schematic diagram of a stabilizer assembly for compensation and / or transmission of forces / moments and rotational movements between two stabilizer halves S1, S2 of a vehicle to compensate for vehicle body movements using a rotatable about a twist angle actuator AT.

Der Aktuator AT ist in einem Gehäuse 1 angeordnet und weist einen Modul M auf, der mit einer ersten Drehwelle 3.1, die mit der ersten Stabilisatorhälfte S1 verbunden ist, und mit einem elektrisch antreibbaren Antriebselement 4 in Wirkverbindung steht. Dazu weist der Modul M zwei Modulelemente M1, M2 auf. Das Antriebselement 4 ist als eine Spindel 4.2 eines Kugelgewindetriebes ausgebildet und über eine Kugelgewinde antriebsmutter 4.1 und Kugeln 4.3 axial verschiebbar zentrisch im Gehäuse 1 angeordnet. Zwischen den Modulelementen M1, M2 ist ein mit der Spindel 4.2 in Wirkverbindung stehendes Schiebestück 5 angeordnet. Die Koppelelemente 2.1 des ersten Modulelementes M1 sind an einem Ende mit der ersten Drehwelle 3.1 und am anderen Ende mit dem Schiebestück 5 verbunden. Das zweite Modulelement M2 weist Koppelelemente 2.2 auf, die an einem Ende mit dem Schiebestück 5 und am anderen Ende gestellfest mit dem Gehäuse 1 gekoppelt sind, wobei die zweite Stabilisatorhälfte S2 an dem der ersten Drehwelle gegenüberliegendem Ende des Gehäuses 1 angebunden ist.The actuator AT is in a housing 1 arranged and has a module M, which with a first rotary shaft 3.1 , which is connected to the first stabilizer half S1, and with an electrically drivable drive element 4 is in active connection. For this purpose, the module M has two module elements M1, M2. The drive element 4 is as a spindle 4.2 formed of a ball screw and drive nut via a ball screw 4.1 and bullets 4.3 axially displaceable centric in the housing 1 arranged. Between the module elements M1, M2 is one with the spindle 4.2 operatively connected sliding piece 5 arranged. The coupling elements 2.1 of the first module element M1 are at one end with the first rotating shaft 3.1 and at the other end with the sliding piece 5 connected. The second module element M2 has coupling elements 2.2 on, at one end with the sliding piece 5 and at the other end frame-fixed with the housing 1 are coupled, wherein the second stabilizer half S2 at the first rotary shaft opposite end of the housing 1 is connected.

Die Koppelelemente 2.1, 2.2 sind als Kugelstangen ausgebildet, die an beiden Enden Kugeln 2.3 aufweisen und in Kugelkalotten 11 fixiert sind. Die Kugelkalotten 11 sind jeweils in einem Ring 12 und einem Befestigungsring 13 ausgebildet, wobei beide Ringe 12 und Befestigungsring 13 vorzugsweise miteinander verbindbar sind. Aus Richtung der die Kugeln 2.3 der Koppelelemente 2.1, 2.2 verbindenden Stangen 2.4 umgreift die Kalotte 11 des Befestigungsringes 13 jeweils die Kugeln 2.3 ca. bis zu deren halben Durchmesser. Von dem den Stangen 2.4 gegenüberliegenden Ende umgreifen die Kalotten 11 des Ringes 12 die Kugeln 2.3 ebenfalls ca. bis zu deren halben Durchmesser. Dann werden beide Ringe miteinander verbunden (z. B. verschweißt). Somit sind an beiden Enden der ersten Koppelelemente 2.1 die Kugeln 2.3 schwenkbar zwischen Ring 12 und Befestigungsring 13 in den Kugelkalotten 11 gelagert und bilden das erste Modulelement M1. Analog sind an beiden Enden der zweiten Koppelelemente 2.2 die Kugeln 2.3 schwenkbar zwischen Ring 12 und Befestigungsring 13 in den Kugelkalotten 11 gelagert und bilden das zweite Modulelement M2.The coupling elements 2.1 . 2.2 are formed as ball rods, the balls at both ends 2.3 and in spherical caps 11 are fixed. The spherical caps 11 are each in a ring 12 and a fastening ring 13 formed, with both rings 12 and mounting ring 13 preferably connectable to each other. From the direction of the balls 2.3 the coupling elements 2.1 . 2.2 connecting rods 2.4 grasps the calotte 11 of the fastening ring 13 each the balls 2.3 up to half their diameter. From the bars 2.4 opposite ends enclose the calottes 11 of the ring 12 the balls 2.3 also about up to half their diameter. Then both rings are connected together (eg welded). Thus, at both ends of the first coupling elements 2.1 the balls 2.3 swiveling between ring 12 and mounting ring 13 in the spherical caps 11 stored and form the first module element M1. Analog are at both ends of the second coupling elements 2.2 the balls 2.3 swiveling between ring 12 and mounting ring 13 in the spherical caps 11 stored and form the second module element M2.

Zur Befestigung des ersten Modulelementes M1 schließt sich an die erste Drehwelle 3.1 ein Ring 12 und ein Befestigungsring 13 an, in denen die Kugeln 2.3 der ersten Koppelelemente 2.1 gelagert sind. Am anderen Ende sind die Kugeln 2.3 der ersten Koppelelemente 2.1 am Schiebestück 5 mittels des Rings 12 und des Befestigungsringes 13 befestigt.For attachment of the first module element M1 connects to the first rotary shaft 3.1 a ring 12 and a fastening ring 13 in which the bullets 2.3 the first coupling elements 2.1 are stored. At the other end are the balls 2.3 the first coupling elements 2.1 on the sliding piece 5 by means of the ring 12 and the fastening ring 13 attached.

Das Schiebestück 5 sitzt axialbeweglich und drehbeweglich auf dem ausgangsseitigen Ende der Spindel 4.2 zwischen einem in Richtung zur ersten Drehwelle 3.1 angeordneten axialen Anschlag X1 und einem dazu entgegengesetzt angeordneten axialen Anschlag X2. An das Schiebestück 5 schließt sich das zweite Modulelement M2 an. Dazu sind der Ring 12 und der Befestigungsring 13, in denen die Kugeln 2.3 eines Endes der zweiten Koppelelemente 2.2 gelagert sind, am Schiebestück 5 befestigt. Am anderen Ende sind die Kugeln 3.1 der zweiten Koppelelemente 2.2 mittels des Rings 12 und des Befestigungsringes 13 gestellfest am Gehäuse 1 befestigt. An dem der ersten Drehwelle 3.1 gegenüberliegenden Ende des Gehäuses 1 ist die zweite Stabilisatorhälfte 2 befestigt.The sliding piece 5 sits axially movable and rotatable on the output side end of the spindle 4.2 between one in the direction of the first rotary shaft 3.1 arranged axial stop X1 and an oppositely arranged axial stop X2. To the sliding piece 5 joins the second module element M2. These are the ring 12 and the fastening ring 13 in which the bullets 2.3 one end of the second coupling elements 2.2 are stored on the sliding piece 5 attached. At the other end are the balls 3.1 the second coupling elements 2.2 by means of the ring 12 and the fastening ring 13 fixed to the chassis 1 attached. At the first rotary shaft 3.1 opposite end of the housing 1 is the second stabilizer half 2 attached.

Die Drehwelle 3.1 ist über ein Lagerpaar L1 drehbar im Gehäuse 1 gelagert und das Gehäuse 1 an dem in Richtung zur Drehwelle 3.1 weisenden Ende mittels eines Deckels 1.1 verschlossen.The rotary shaft 3.1 is rotatable about a pair of bearings L1 in the housing 1 stored and the housing 1 at that towards the rotary shaft 3.1 pointing end by means of a lid 1.1 locked.

Die Kugelgewindeantriebsmutter 4.1 des Kugelgewindetriebes ist im Gehäuse 1 über ein Lagerpaar 12 drehbar gelagert. Zwischen dem zweiten Modulelement M2 und der Kugelgewindeantriebsmutter 4.1 ist ein Elektromagnet 8 angeordnet, der zwischen dem Gehäuse 1 und dem Außendurchmesser der Spindel 4.2 sitzt.The ball screw drive nut 4.1 of the ball screw is in the housing 1 about a pair of bearings 12 rotatably mounted. Between the second module element M2 and the ball screw drive nut 4.1 is an electromagnet 8th arranged between the housing 1 and the outer diameter of the spindle 4.2 sitting.

Die Kugelgewindeantriebsmutter 4.1 wird über einen Elektromotor 7 angetrieben, wobei zwischen Kugelgewindeantriebsmutter 4.1 und Elektromotor 7 ein Getriebe 6 (bevorzugt ein Harmonic-Drive-Getriebe) mit einem großen Untersetzungsverhältnis angeordnet ist.The ball screw drive nut 4.1 is via an electric motor 7 driven, whereby zwi ball screw drive nut 4.1 and electric motor 7 a gearbox 6 (Preferably, a harmonic drive transmission) is arranged with a large reduction ratio.

Das Getriebe 6 ist über einen napfförmigen Adapter 6.1 mit der Kugelgewindeantriebsmutter 4.1 verbunden, wobei der Boden des Adapters 6.1 am Getriebe 6 und der Rand des Adapters an der Kugelgewindeantriebsmutter 4.1 befestigt ist.The gear 6 is over a cup-shaped adapter 6.1 with the ball screw drive nut 4.1 connected, with the bottom of the adapter 6.1 on the gearbox 6 and the edge of the adapter on the ball screw drive nut 4.1 is attached.

Adapter 6.1, Getriebe 6 und Elektromotor 7 sind ebenfalls in dem Gehäuse 1 angeordnet.adapter 6.1 , Transmission 6 and electric motor 7 are also in the housing 1 arranged.

Die erste Drehwelle 3.1, die daran befestigte erste Stabilisatorhälfte S1 und das Gehäuse 1 und die daran befestigte zweite Stabilisatorhälfte S2 können durch die erfindungsgemäße Lösung bei Betätigung des Antriebselementes 4 in Form der axial verschiebbaren Spindel 4.2 mittels des Elektromotors 7 über das Getriebe 6, den Adapter 6.1 und die Gewindeantriebsmutter 4.1 durch den Modul M gegeneinander verdreht werden, wodurch Fahrzeugaufbaubewegungen ausgeglichen werden können. Bewegt sich die Spindel 4.2 in Richtung zur ersten Drehwelle 3.1 legt sich der zweite Anschlag X2 zuerst am Schiebestück 5 an. Um diesen Längsausgleich schnell zu erzielen, ist auf die Spindel 4.2 eine Axialkraft durch den Elektromagneten 8 übertragbar, die in Richtung zur ersten Drehwelle 3.1 wirkt.The first rotary shaft 3.1 , the first stabilizer half S1 attached thereto and the housing 1 and the attached thereto second stabilizer half S2 can by the inventive solution upon actuation of the drive element 4 in the form of the axially displaceable spindle 4.2 by means of the electric motor 7 over the transmission 6 , the adapter 6.1 and the thread drive nut 4.1 be mutually rotated by the module M, whereby vehicle body movements can be compensated. Moves the spindle 4.2 towards the first rotary shaft 3.1 The second stop X2 first lays on the sliding piece 5 at. To achieve this longitudinal compensation quickly is on the spindle 4.2 an axial force through the electromagnet 8th transferable towards the first rotary shaft 3.1 acts.

Liegt die Spindel 4.2 mit dem zweiten Anschlag X2 am Schiebestück 5 an und bewegt sich weiter in Richtung zur ersten Drehwelle 3.1, so wird mittels des Schiebestücks 5 und die ersten und zweiten Koppelelemente 2.1, 2.2 des ersten und zweiten Modulelementes M1, M2 des Moduls M ein Drehmoment erzeugt, das zwischen erster Drehwelle 3.1 und Gehäuse 1 wirkt und eine Verdrehung der Stabilisatorhälften S1, S2 zueinander bewirkt.Is the spindle lying 4.2 with the second stop X2 on the sliding piece 5 and continues to move toward the first rotary shaft 3.1 , so by means of the sliding piece 5 and the first and second coupling elements 2.1 . 2.2 of the first and second module element M1, M2 of the module M generates a torque between the first rotary shaft 3.1 and housing 1 acts and causes a rotation of the stabilizer halves S1, S2 to each other.

Die gegensinnige Drehung erfolgt durch eine Axialbewegung der Spindel 4.2 in Richtung zum Getriebe 6 ab dem Zeitpunkt, wenn der axiale erste Anschlag X1 der Spindel 4.2 auf das Schiebestück 5 wirkt. Um einen schnellen Schaltvorgang zu erzielen, überträgt der umgepolte Elektromagnet 8 zur Erzielung des Längsausgleiches eine nun entgegengerichtete Axialkraft auf die Spindel 4.2. Bewegt sich die Spindel 4.2 nach Anlegen des Anschlages X2 am Schiebestück 5 weiter in Richtung zum Elektromotor 7, so wird ein entgegengesetztes Drehmoment über das Schiebestück 5 auf die ersten und zweiten Koppelelemente 2.1, 2.2 des ersten und zweiten Modulelementes M1, M2 erzeugt und resultierend zwischen den beiden Stabilisatorhälften S1, S2 eine entgegengerichtete Verdrehung bewirkt. Der Elektromotor 7 sitzt mit seinem Stator 7.2 verdrehfest im Gehäuse 1. Der Rotor 7.1 des Elektromotors 1 treibt das Getriebe 6 und somit die Spindel 4.2 erst an, wenn der Längsausgleich beendet ist.The opposite rotation is effected by an axial movement of the spindle 4.2 towards the transmission 6 from the moment when the axial first stop X1 of the spindle 4.2 on the sliding piece 5 acts. In order to achieve a fast switching process, the reversed electromagnet transmits 8th to achieve the longitudinal compensation of a now opposing axial force on the spindle 4.2 , Moves the spindle 4.2 after applying the stop X2 on the sliding piece 5 continue towards the electric motor 7 , so is an opposite torque on the sliding piece 5 on the first and second coupling elements 2.1 . 2.2 generates the first and second module element M1, M2 and as a result causes an opposite rotation between the two stabilizer halves S1, S2. The electric motor 7 sits with his stator 7.2 rotationally fixed in the housing 1 , The rotor 7.1 of the electric motor 1 drives the transmission 6 and thus the spindle 4.2 only when the longitudinal compensation is completed.

Durch die freie axiale Verschiebbarkeit der Spindel 2.4 im Bereich zwischen den an dem Schiebestück 5 anlegbaren axialen Anschlägen X1, X1 ist eine Entkoppelung der beiden Stabilisatorhälften S1, S2 gegeben, die einen „Freigang" bei Geradeausfahrt ermöglicht.Due to the free axial displacement of the spindle 2.4 in the area between the on the sliding piece 5 can be applied axial stops X1, X1 is a decoupling of the two stabilizer halves S1, S2 given, which allows a "clearance" when driving straight ahead.

Das Gehäuse 1 kann zur Vereinfachung der Montage mehrere Gehäuseabschnitte aufweisen, die gem. 1 miteinander fest verbunden sind und somit das gemeinsame Gehäuse 1 bilden.The housing 1 can have a plurality of housing sections to simplify the assembly, the gem. 1 are firmly connected to each other and thus the common housing 1 form.

Eine Prinzipdarstellung gem. 1, wobei im Unterschied dazu das zweite Modulelement M2 mit dem Ende M2.1 axial fest und drehbeweglich im Gehäuse 1 angeordnet ist, zeigt 1a. Das Gehäuse 1 ist als Lagerstelle ausgebildet und das drehbewegliche Ende M2.1 des zweiten Modulelementes M2 ist mit der zweiten Stabilisatorhälfte S2 gekoppelt. Die Kopplung der zweiten Stabilisatorhälfte S2 mit dem drehbeweglichen Ende M2.1 des zweiten Modulelementes M2 erfolgt bevorzugt über eine zweite Drehwelle D2 in Form einer Hohlwelle, die hier vorteilhafter Weise auch den Elektromagneten 8, die Kugelgewindeantriebsmutter 4.1, das Getriebe 6 und den Elektromotor 7 gehäuseartig aufnimmt. Durch die Betätigung des Moduls 2 mittels der Spindel 4.2 werden die beiden Drehwellen 3.1 und D2 gegenläufig verdreht.A schematic representation gem. 1 , In contrast, the second module element M2 with the end M2.1 axially fixed and rotatable in the housing 1 is arranged, shows 1a , The housing 1 is designed as a bearing and the rotatable end M2.1 of the second module element M2 is coupled to the second stabilizer half S2. The coupling of the second stabilizer half S2 with the rotatable end M2.1 of the second module element M2 preferably takes place via a second rotational shaft D2 in the form of a hollow shaft, which in this case also advantageously the electromagnet 8th , the ball screw drive nut 4.1 , The gear 6 and the electric motor 7 housed like a box. By operating the module 2 by means of the spindle 4.2 become the two rotary shafts 3.1 and D2 twisted in opposite directions.

2 zeigt die Prinzipdarstellung einer Stabilisatoranordnung, im wesentlichen mit einer Funktionsweise wie in 1, bei welcher jedoch im Unterschied zu 1 durch eine mit dem Stator 7.2 des Elektromotors 7 verbundene Antriebswelle 9 ein Längsausgleich der Spindel 4.2 erzeugbar ist, wobei die Antriebswelle 9 mit der Spindel 4.2 des Kugelgewindetriebes über eine Längsverzahnung 10 in Verbindung steht. Die Spindel 4.2 ist somit durch eine Rotationsbewegung des Stators 7.2 durch Zug oder Schub auf Anschlag mit dem Schiebestücke 5 bringbar, wobei der Stator 7.2 des Elektromotors 7 drehbar im Gehäuse 1 gelagert ist. Der Rotor 7.1 treibt erst dann das Getriebe 6 an, wenn der Längsausgleich beendet ist. Die Antriebswelle 9 führt dabei durch das Getriebe 6. Die gegenläufige Drehung der Stabilisatorhälften S1 und S3 erfolgt wie in 1 beschrieben. 2 shows the schematic diagram of a stabilizer assembly, essentially with a functioning as in 1 , in which, however, unlike 1 through one with the stator 7.2 of the electric motor 7 connected drive shaft 9 a longitudinal compensation of the spindle 4.2 can be generated, wherein the drive shaft 9 with the spindle 4.2 of the ball screw via a spline 10 communicates. The spindle 4.2 is thus by a rotational movement of the stator 7.2 by pulling or pushing to stop with the sliding pieces 5 Can be brought, with the stator 7.2 of the electric motor 7 rotatable in the housing 1 is stored. The rotor 7.1 only then drives the transmission 6 when the longitudinal compensation is completed. The drive shaft 9 leads through the transmission 6 , The opposite rotation of the stabilizer halves S1 and S3 takes place as in 1 described.

3 zeigt ein Koppelelement 2.1/2.2 in Form einer Kugelstange, die an beiden Enden einer Stange 2.4 jeweils eine Kugel 2.3 aufweisen. 3 shows a coupling element 2.1 / 2.2 in the form of a ball bar, at both ends of a pole 2.4 one ball each 2.3 exhibit.

Die dreidimensionale Darstellung eines Befestigungsrings 13 mit einer eingelegten Kugel 2.3 eines Koppelelementes 2.1 oder 2.2 ist in 4 dargestellt. Die Befestigungsringe 13 weisen einen Boden B auf, in dem konkav gekrümmte Ausnehmungen 11 zur Bildung der Kugelkalotten angeordnet sind. Jeder Ausnehmung 11 ist eine in radialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung versetzte Bohrung DB zugeordnet, die in die Ausnehmung 11 übergeht und deren Durchmesser größer ist als der Kugeldurchmesser der Kugeln 2.3.The three-dimensional representation of a fastening ring 13 with an inserted ball 2.3 a coupling element 2.1 or 2.2 is in 4 shown. The fastening rings 13 have a bottom B, in the concave curved recesses 11 are arranged to form the spherical caps. Every recess 11 is associated with a radially offset and / or circumferentially offset bore DB, which in the recess 11 passes over and whose diameter is greater than the ball diameter of the balls 2.3 ,

Die Koppelelemente 2.1, 2.2 nehmen im eingebauten Zustand eine räumliche Winkelstellung ein, so dass sich ein nahezu konstanter Drehmomentverlauf über den Drehwinkel und damit ein gleichmäßiger Kraftverlauf ergibt.The coupling elements 2.1 . 2.2 take in the installed state, a spatial angular position, so that a nearly constant torque curve over the rotation angle and thus results in a uniform force curve.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 10245457 B3 [0002]
- DE 10002455 A1 [0003]
DE 102004022415 A1 [0003]

Claims

Stabilizer arrangement for compensating and / or transmitting forces / moments and rotational movements between two stabilizer halves (S1, S2) of a vehicle for compensating vehicle body movements, using an angle-rotatable actuator (AT) housed in a housing (FIG. 1 ) has a module (M) of coupling elements pivotally mounted on both ends, wherein the coupling elements with at least one first rotary shaft ( 3.1 ) and with an electrically drivable drive element ( 4 ) are in operative connection.

Stabilizer arrangement according to claim 1, characterized in that the spindle of the drive element ( 4 ) along a longitudinal axis (A) of the housing ( 1 ) is displaceable and rotatable.

Stabilizer arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the module (M) consists of a first module element (M1) with coupling elements ( 2.1 ), wherein the coupling elements ( 2.1 ) at one end with the first rotary shaft ( 3.1 ) and at the other end with the sliding piece ( 5 ) and the second stabilizer half (S2) on the sliding piece ( 5 ) is attached.

Stabilizer arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the module (M) from the first module element (M1) and a second module element (M2) is formed, wherein between the module elements (M1, M2) with the drive element ( 4 ) operatively connected sliding piece ( 5 ) is arranged and the coupling elements ( 2.1 ) of the first module element (M1) at one end with the rotary shaft ( 3.1 ) and at the other end with the sliding piece ( 5 ) and the second module element (M2) are coupling elements ( 2.2 ), which at one end with the sliding piece ( 5 ) and at the other end either - frame-fixed with the housing ( 1 ), wherein the second stabilizer half (S2) is connected to the housing side or - axially fixed and rotatable in the housing ( 1 ) and connected to the second stabilizer half (S2).

Stabilizer arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sliding piece ( 5 ) is axially displaceable between two stops (X1, X2).

Stabilizer arrangement according to claim 4 or 5, characterized in that a) the connection between the drive element ( 4 ) and sliding piece ( 5 ), b) the sliding piece ( 5 ) between the two stops (X1, X2) axially displaceable and rotationally fixed to the drive element ( 4 ), c) the sliding piece ( 5 ) axially fixed and rotatable with the drive element ( 4 ) is coupled, d) the sliding piece ( 5 ) between the two stops (X1, X2) axially displaceable and rotatable with the drive element ( 4 ) (floating storage).

Stabilizer arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the drive element ( 4 ) through the spindle ( 4.2 ) of a ball screw is formed.

Stabilizer arrangement according to claim 7, characterized in that the spindle ( 4.2 ) on the output side with the sliding piece ( 5 ) or coupled to the first module element (M1).

Stabilizer arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that the drive element ( 4 ) / the spindle ( 4.2 ) of the ball screw via a ball screw drive nut ( 4.1 ) is axially displaceable and that the ball screw drive nut ( 4.1 ) via a transmission ( 6 ) with a rotor ( 7.1 ) of an electric motor ( 7 ) is drivable.

Stabilizer arrangement according to claim 9, characterized in that the transmission ( 6 ) has a large reduction ratio.

Stabilizer arrangement according to one of claims 9 to 10, characterized in that the transmission ( 6 ) is a harmonic drive transmission.

Stabilizer arrangement according to one of the claims 1 to 11, characterized in that the actuator (AT) a decoupling (Activation) of the first and second stabilizer half (S1, S2 guaranteed.

Stabilizer arrangement according to claim 12, characterized in that for the decoupling (activation) of the stabilizer halves (S1, S2) in a rotationally and axially movable connection of the sliding piece ( 5 ) with the drive element ( 4 ) / the spindle ( 4.2 ) a decoupling between sliding piece ( 5 ) and drive element ( 4 ) / Spindle ( 4.2 ), which ensures the free axial displaceability of the sliding piece ( 5 ) allows.

Stabilizer arrangement according to one of claims 1 to 13, characterized in that the spindle ( 4.2 ) can be acted upon to achieve axial longitudinal compensation with an axial force, the spindle ( 4.2 ) by train or push to stop with the sliding piece ( 5 ) brings.

Stabilizer assembly according to claim 14, since characterized in that the axial force to achieve the longitudinal compensation of the spindle ( 4.2 ) by an electromagnet ( 8th ) with polarity reversal on the spindle ( 4.2 ) is transferable.

Stabilizer arrangement according to claim 15, characterized in that the electromagnet ( 8th ) between the housing ( 1 ) and the outer diameter of the spindle ( 4.2 ) sits.

Stabilizer arrangement according to claim 14, characterized in that the axial force to achieve the longitudinal compensation of the spindle ( 4.2 ) by one with the rotor ( 7.1 ) or the stator ( 7.2 ) of the electric motor ( 7 ) connected drive shaft ( 9 ) which can be generated with the spindle ( 4.2 ) of the ball screw via a spline ( 10 ), the spindle ( 4.2 ) by a rotational movement of the rotor ( 7.1 ) or the stator ( 7.2 ) by train or push to stop with the sliding piece ( 5 ) can be brought.

Stabilizer arrangement according to claim 17, characterized in that the drive shaft ( 9 ) through the transmission ( 6 ) leads.

Stabilizer arrangement according to one of claims 1 to 18, characterized in that the stator ( 7.2 ) of the electric motor ( 7 ) rotatable in the housing ( 1 ) is stored.

Stabilizer arrangement according to one of claims 1 to 19, characterized in that the coupling elements ( 2.1 . 2.2 ) as ball-and-socket rods ( 2.4 ) are formed.

Stabilizer arrangement according to claim 20, characterized in that the coupling elements ( 2.1 ) of the first module element (M1) and the coupling elements 2.2 of the second module element (M2) end-mounted balls ( 2.3 ) and in spherical caps ( 11 ) are fixed.

Stabilizer arrangement according to claim 20 or 21, characterized in that the spherical caps ( 11 ) each in a ring ( 12 ) and a fastening ring ( 13 ), both rings ( 12 ) and ( 13 ) are connectable to each other.

Device according to claim 22, characterized in that the fastening rings ( 13 ) are slotted in the radial direction outwards or inwards.

Device according to claim 23, characterized in that the fastening rings ( 13 ) have a bottom (B) in which concave curved recesses are arranged to form the spherical caps and that the bottom (B) has a central opening, from which the slots lead to the concavely curved recesses and that the slots have a width, which is larger than the diameter of the rod 2.4 which connects the balls of the ball bar.

Device according to claim 24, characterized in that the fastening rings ( 13 ) have a bottom (B), in the concave curved recesses ( 11 ) are arranged to form the spherical caps, and that each recess ( 11 ) associated with a radially and / or circumferentially offset bore (DB), which merges into the recess and whose diameter is greater than the ball diameter of the balls ( 2.3 ).