DE10148095A1 - Aktiver Stabilisator für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Aktiver Stabilisator für ein Kraftfahrzeug

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Abstract

Es wird ein aktiver Stabilisator für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, der zwei Räder einer Fahrzeugachslinie koppelt und der aus einem dem einen Rad zugeordneten ersten Stabilisatorteil und aus einem dem anderen Rad zugeordneten zweiten Stabilisatorteil sowie aus einem die Stabilisatorteile koppelnden Aktuator besteht. Der Stabilisator ist so gestaltet, dass die Federrate mindestens eines Stabilisatorteils, das sich von einem dem Aktuator zugeordneten Anschluss zu einem dem Rad zugeordneten Anschluss erstreckt, kleiner ist als eine minimal benötigte Federrate für ein derselben Belastung ausgesetztes Stabilisatorteil nach dem Stand der Technik, das im Wesentlichen direkt von dem dem Aktuator zugeordneten Anschluss zu dem dem Rad zugeordneten Anschluss geführt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen aktiven Stabilisator für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
  • Es ist bereits ein aktiver Stabilisator für ein Kraftfahrzeug bekannt, der zwei Räder einer Fahrzeugachslinie koppelt und der aus einem dem einen Rad zugeordneten ersten Stabilisatorteil und aus einem dem anderen Rad zugeordneten zweiten Stabilisatorteil, sowie aus einem die Stabilisatorteile koppelnden Aktuator besteht. Der Aktuator steuert die Seitenneigung des Kraftfahrzeugs durch Verspannen der Stabilisatorteile gegeneinander. Jedes Stabilisatorteil erstreckt sich von einem dem Aktuator zugeordneten Anschluss zu einem dem Rad zugeordneten Anschluss. Einen solchen Stabilisator beschreibt die DE 199 30 444 C2.
  • Bei Stabilisatoren mit eingebautem Aktuator ist die tordierbare wirksame Länge eingeschränkt gegenüber herkömmlichen Stabilisatoren ohne Aktuator. Die wirksame Torsionslänge setzt sich zusammen aus der Länge der beiden Stabilisatorteile in Fahrzeugquerrichtung. Durch diese Verkürzung der wirksamen Torsionslänge auf Grund des eingebauten Aktuators können sich die Dauerfestigkeitswerte des Stabilisators verschlechtern. Außerdem wird dadurch die Charakteristik des Kraftfahrzeugs beim Unterdrücken von Wankbewegungen verändert.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden.
  • Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Nach der Erfindung ist ein aktiver Stabilisator für ein Kraftfahrzeug, der zwei Räder einer Fahrzeugachslinie koppelt und der aus einem dem einen Rad zugeordneten ersten Stabilisatorteil und aus einem dem anderen Rad zugeordneten zweiten Stabilisatorteil, sowie aus einem die Stabilisatorteile koppelnden Aktuator besteht, so gestaltet, dass die Federrate mindestens eines Stabilisatorteils, das sich von einem dem Aktuator zugeordneten Anschluss zu einem dem Rad zugeordneten Anschluss erstreckt, kleiner ist als eine minimal benötigte Federrate für ein der selben Belastung ausgesetztes Stabilisatorteil, das im wesentlichen direkt von dem dem Aktuator zugeordneten Anschluss zu dem dem Rad zugeordneten Anschluss geführt ist.
  • Das hat den Vorteil, dass das Stabilisatorteil bei gleicher Belastung um einen größeren Weg ausgelenkt wird und somit die Unterdrückung der Wankbewegung weicher gestaltet werden und feiner abgestimmt werden kann. Die Lebensdauer des Stabilisators kann erhöht werden. Durch die Möglichkeit, Stabilisatoren mit kleinerem Durchmesser verwenden zu können, wird das Fahrzeuggewicht verringert und die Herstellkosten für den Stabilisator sind geringer. Außerdem ergeben sich größere Freiheiten für die Anordnung des Stabilisators im Fahrzeug.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist die wirksame Länge des Stabilisators dadurch verlängert, dass jedes Stabilisatorteil am Aktuator vorbei geführt ist und an dem Anschluss mit dem Aktuator verbunden ist, der von dem dem Rad zugeordneten Anschluss weiter entfernt liegt. Das hat den Vorteil, dass die wirksame Torsionslänge auf einfache Weise verlängert ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass mindestens ein Stabilisatorteil über ein weiteres Federelement mit einer Karosserie und/oder mit dem dem Aktuator und/oder mit dem dem Rad zugeordneten Anschluss verbunden ist. Eine solche Reihenschaltung von Federn ermöglicht auf einfache Weise die Verwirklichung einer für das Fahrverhalten günstigen linearen Federkennlinie.
  • Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stabilisatorteil auf seiner Biegelänge geschleift ausgebildet ist. Bei einer solchen Verlängerung der Biegelänge des Stabilisators bleiben die rad- und aktuatorseitigen Anschlussstellen jedes Stabilisatorteils erhalten und es kann vorteilhafterweise trotzdem auf einfache Weise die Federrate beeinflusst werden.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschreibt die nachfolgende Beschreibung mit der zugehörigen Zeichnung. Es zeigen:
  • Fig. 1 Eine räumliche Darstellung eines aktiven Stabilisators für ein Kraftfahrzeug gemäß der Erfindung,
  • Fig. 2 bis 5 weitere Ausführungformen von aktiven Stabilisatoren für ein Kraftfahrzeug gemäß der Erfindung, ebenfalls in räumlicher Darstellung.
  • Fig. 1 zeigt einen aktiven Stabilisator für ein Kraftfahrzeug, zur Koppelung von zwei nicht gezeichneten Rädern einer Fahrzeugachslinie. Ein erstes Stabilisatorteil 1 ist dem einen Rad zugeordnet und ein zweites Stabilisatorteil 2 ist dem anderen Rad zugeordnet. Die beiden Stabilisatorteile 1, 2 sind gekoppelt durch einen Aktuator 3, ausgebildet als hydraulischer Schwenkmotor, zur Steuerung der Seitenneigung des Kraftfahrzeugs durch Verspannen der Stabilisatorteile 1, 2 gegeneinander. Jedes Stabilisatorteil 1, 2 erstreckt sich von einem dem Aktuator 3 zugeordneten Anschluss 4, 5 zu einem dem Rad zugeordneten Anschluss 6, 7. Beide Stabilisatorteile 1, 2 sind so gestaltet, dass deren Federrate kleiner ist als eine für die Dauerfestigkeit minimal benötigte Federrate für ein gedachtes der selben Belastung ausgesetztes Stabilisatorteil, das im wesentlichen direkt von dem dem Aktuator 3 zugeordneten Anschluss 5 zu dem dem Rad zugeordneten Anschluss 6 geführt ist. Dazu ist die wirksame Länge beider Stabilisatorteile 1, 2 dadurch verlängert, dass jedes Stabilisatorteil 1, 2 am Aktuator 3 vorbei geführt ist und an dem Anschluss 4, 5 mit dem Aktuator 3 verbunden ist, der von dem dem Rad zugeordneten Anschluss 6, 7 weiter entfernt liegt. Dadurch ist die wirksame Torsionslänge jedes Stabilisatorteils 1, 2 verlängert und damit dessen Federrate bei gleichem Querschnitt und sonstigem gleichen Aufbau kleiner im Vergleich mit einem Stabilisatorteil nach dem Stand der Technik, das sich auf gleiche Weise von dem dem Rad zugeordneten Anschluss 7 nur zu dem dem Aktuator 3 zugeordneten Anschluss 4 erstreckt. Zur Befestigung des Stabilisators am Kraftfahrzeug sind Befestigungselemente nach dem Stand der Technik vorgesehen, für jedes Stabilisatorteil 1, 2 jeweils eine Pendelstütze 8, 9 und jeweils ein Tragflansch 10, 11.
  • Die Fig. 2 bis 5 zeigen weitere Ausführungformen von aktiven Stabilisatoren für ein Kraftfahrzeug, bei denen die Federrate entsprechend der Ausführungen zu Fig. 1 beeinflußt wird, allerdings durch andere Maßnahmen an dem Stabilisator oder dessen Anbindung.
  • Fig. 2 zeigt einen Stabilisator, bei dem jedes Stabilisatorteil 1, 2 über ein weiteres Federelement, jeweils eine Blattfeder 12, 13, mit einer nicht gezeichneten Karosserie verbunden ist. Beide Stabilisatorteile 1, 2 sind hier im wesentlichen direkt von ihrem dem Aktuator 3 zugeordneten Anschluss 4, 5 zu dem dem Rad zugeordneten Anschluss (6, 7) geführt.
  • Bei der Ausführung in Fig. 3 sind die Pendelstützen 8, 9, die die den Rädern zugeordneten Anschlüsse 6, 7 bilden, als Blattfedern ausgeführt.
  • In Fig. 4 ist eine Ausführung der Erfindung in einer Teilansicht gezeigt, bei der der Anschluß 4 des Stabilisatorteils 2 an den Aktuator 3 durch ein Torsionsfederelement 14 gebildet wird. Die nicht gezeichnete Hälfte des Stabilisators kann gleich ausgeführt sein.
  • Fig. 5 zeigt dass die wirksame Biege- und Torsionslänge der Stabilisatorteile 1, 2 dadurch vergrößert ist, dass die Stabilisatorteile 1, 2 jeweils eine Schleife 14, 15 bilden.
  • Die Anordnung der weiteren Federelemente zu den Stabilisatorteilen 1, 2 bewirkt jeweils eine Reihenschaltung von Federn und ermöglicht so eine für das Fahrverhalten günstige lineare Federkennlinie des gesamten Stabilisators.

Claims (4)

1. Aktiver Stabilisator für ein Kraftfahrzeug, zur Koppelung von zwei Rädern einer Fahrzeugachslinie, mit einem dem einen Rad zugeordneten ersten Stabilisatorteil (1) und mit einem dem anderen Rad zugeordneten zweiten Stabilisatorteil (2), sowie mit einem die Stabilisatorteile (1, 2) koppelnden Aktuator (3) zur Steuerung der Seitenneigung des Kraftfahrzeugs durch Verspannen der Stabilisatorteile (1, 2) gegeneinander, wobei jedes Stabilisatorteil (1, 2) sich von einem dem Aktuator (3) zugeordneten Anschluss (4, 5) zu einem dem Rad zugeordneten Anschluss (6, 7) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stabilisatorteil (1, 2) so gestaltet ist, dass dessen Federrate kleiner ist als eine minimal benötigte Federrate für ein der selben Belastung ausgesetztes Stabilisatorteil, das im wesentlichen direkt von dem dem Aktuator (3) zugeordneten Anschluss (4, 5) zu dem dem Rad zugeordneten Anschluss (6, 7) geführt ist.
2. Aktiver Stabilisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dessen wirksame Länge dadurch verlängert ist, dass jedes Stabilisatorteil (1, 2) am Aktuator (3) vorbei geführt ist und an dem Anschluss (4, 5) mit dem Aktuator (3) verbunden ist, der von dessen dem Rad zugeordneten Anschluss (6, 7) weiter entfernt liegt.
3. Aktiver Stabilisator nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stabilisatorteil (1, 2) über ein weiteres Federelement mit einer Karosserie und/oder mit dem dem Aktuator (3) und/oder mit dem dem Rad zugeordneten Anschluss (6, 7) verbunden ist.
4. Aktiver Stabilisator nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stabilisatorteil (1, 2) auf seiner Biegelänge geschleift ausgebildet ist.
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