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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung mit der Nummer
KR20110133117 , eingereicht beim Koreanischen Amt für geistiges Eigentum am 12. Dezember 2011, deren gesamter Inhalt für alle Zwecke durch diese Bezugnahme hierin einbezogen ist.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein aktives geometrie-gesteuertes Aufhängungssystem (bzw. ein Aufhängungssystem mit aktiver Geometriesteuerung bzw. AGCS) und insbesondere auf ein aktives geometrie-gesteuertes Aufhängungssystem, das eine Last, die auf einen Aktuator ausgeübt (bzw. an ihm angelegt) wird, minimieren kann, indem ein Versatz (bzw. ein Offset) zwischen einem Lasteingabeabschnitt und einem Lastausgabeabschnitt des Aktuators minimiert wird.
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Es ist aus der
US 4714271 A eine Aufhängungssteuerung zum Bereitstellen eines verbesserten Fahrkomforts und einer stabilen Fahrbarkeit bekannt, wobei die Aufhängungscharakteristik in Antwort auf den Zustand einer Straßenoberfläche und einer Fahrgeschwindigkeit geändert wird.
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Weitere Aufhängungssysteme sind z. B. aus der
DE 10332919 A1 und der
US 2010/0117313 A1 bekannt.
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Im Allgemeinen ist ein Aufhängungssystem eines Fahrzeugs eine Vorrichtung, die eine Beschädigung am Fahrzeugaufbau (bzw. Fahrzeugkörper bzw. Karosserie) oder einer Fracht verhindert und den Fahrkomfort verbessert, indem die Fahrzeugachse (bzw. das Fahrwerk) mit dem Fahrzeugaufbau derart verbunden wird, dass während der Fahrt des Fahrzeugs Vibrationen und Stöße von der Straßenoberfläche nicht direkt auf den Fahrzeugaufbau übertragen werden.
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Das Aufhängungssystem weist auf: eine Fahrwerksfeder (bzw. Chassisfeder), welche Stöße von der Straßenoberfläche verringert, einen Stoßdämpfer, welcher den Fahrkomfort verbessert, indem die freie Schwingung der Fahrwerksfeder gedämpft wird, und eine Stabilisatorstange (bzw. einen Stabilisator), welche das Wanken (d. h. Bewegung des Fahrzeugaufbaus um die Wankachse bzw. Fahrzeuglängsachse) des Fahrzeugs unterdrückt.
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Beide Seiten eines geraden Abschnitts der Stabilisatorstange sind am Fahrzeugaufbau befestigt, und beide Enden sind an einem unteren Arm (bzw. einem unteren Lenker, z. B. Querlenker) oder einem Federbein (bzw. Druckstrebe) mittels eines Stabilisatorverbindungselements (z. B. einer Stabilisatorkoppelstange oder einer Pendelstütze oder eines Stabilisatorlenkers) befestigt.
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Dementsprechend ist die Stabilisatorstange nicht in Betrieb, wenn das linke und das rechte Rad sich simultan nach oben oder nach unten bewegen, allerdings wird sie verdreht, wenn das linke und das rechte Rad relativ zueinander (bzw. separat voneinander) nach oben oder nach unten bewegen, wodurch eine Anti-Wankfunktion durchgeführt wird, welche das Wanken des Fahrzeugaufbaus mittels einer elastischen Verdrehkraft (bzw. Federkraft von z. B. einer Torsions- bzw. Drehstabfeder) unterdrückt.
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Das heißt: die Stabilisatorstange verdreht sich und stabilisiert die Position eines Fahrzeugaufbaus mittels der elastischen Verdrehkraft, wenn das Fahrzeug abbiegt (bzw. in eine Kurve fährt) und die Außenseite des Fahrzeugaufbaus während der Kurvenfahrt sich neigt aufgrund von Zentrifugalkraft (oder Zentripetalkraft), oder wenn ein relativer Phasenunterschied zwischen dem linken und dem rechten Rad während der Fahrt des Fahrzeugs erzeugt wird aufgrund von einem Stoß (z. B. wegen Bodenwelle) oder einer Ausfederung.
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Allerdings kann die Stabilisatorstange nicht die Stabilität beim Abbiegen (bzw. Kurvenfahrt bzw. Lenken) unter verschiedenen Zuständen mittels nur der elastischen Verdrehkraft davon gewährleisten, da ein Steifigkeitswert (bzw. Torsionssteifigkeit der Stabilisatorstange) konstant ist. Daher wurde in letzter Zeit eine aktive Wanksteuereinheit (bzw. Wankregeleinheit bzw. Wankstabilisierungseinheit) entwickelt und eingesetzt, die eine aktive Wanksteuerung ausführen kann, indem ein Aktuator, der mittels eines Hydraulikzylinders, eines Elektromotors oder dergleichen implementiert wird, mit dem vorderen Ende der Stabilisatorstange verbunden wird.
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Die aktive Wanksteuereinheit weist einen Mechanismus auf, der die Verbindungslänge zwischen einem unteren Arm und einem Ende einer Stabilisatorstange verändert und eine Verdrehsteifigkeit (bzw. Verdrehwiderstand) der Stabilisatorstange verändert, indem die Position eines Verbindungspunktes mit einem Aktuator, welcher mittels eines Hydraulikzylinders oder eines Elektromotors implementiert wird, an einem Verbindungsabschnitt eines Stabilisatorverbindungselements, das den unteren Arm mit einem Ende der Stabilisatorstange verbindet, verändert wird.
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Ferner sind an dem Verbindungsabschnitt Bauteile mittels eines Kugelgelenks verbunden, so dass ein Rotationsfreiheitgrad innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ermöglicht wird.
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1 ist eine perspektivische Teilschnittansicht einer aktiven Wanksteuereinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der bezogenen (bzw. verwandten) Technik.
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Bezugnehmend auf 1 weist die aktive Wanksteuereinheit gemäß der ersten Ausführungsform der bezogenen Technik auf: einen Aktuator 100, einen Schraubenschaft 102 (bzw. eine Gewindespindel bzw. Schneckenwelle), ein Schraubengleitelement 104, ein Kugelgelenk 106 und ein Stabilisatorverbindungselement 108.
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Der Aktuator 100 ist ein Elektromotor und ist unter einem unteren Arm 110 angeordnet, und das Schraubengleitelement 104, das mittels einer Führungsschiene 112 gestützt ist, welche am unteren Arm 110 befestigt ist, ist am Schraubenschaft 102 angebracht bzw. montiert, welcher ein Drehschaft (bzw. Rotationsachse) des Aktuators 100 ist.
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Das Kugelgelenk 106 ist über (bzw. oberhalb von) dem Schraubengleitelement 104 geformt und mit dem unteren Ende des Stabilisatorverbindungselements 108 verbunden.
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Daher, wenn der Aktuator 100 in Betrieb ist, bewegt das Schraubengleitelement 104 das untere Ende des Stabilisatorverbindungselements 108 während der Bewegung nach links oder nach rechts gemäß der Drehrichtung des Schraubenschafts 102, so dass die Verbindungslänge (bzw. der Abstand zwischen der Ebene des unteren Arms und der Ebene des Verbindungspunkts vom Stabilisatorverbindungselement mit der Stabilisatorstange) zwischen einem Ende der Stabilisatorstange und dem unteren Arm 110 verändert wird.
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Allerdings wird bei der oben beschriebenen Konfiguration ein Versatz (OS) erzeugt zwischen dem Schraubenschaft 102 und dem Kugelgelenk 106, so dass ein Moment erzeugt wird und eine Betätigungslast, die auf den Aktuator 100 angewandt (bzw. an ihm angelegt) wird, zunimmt.
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2 ist eine perspektivische Teilschnittansicht einer aktiven Wanksteuereinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform der bezogenen Technik.
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Bezugnehmend auf 2 weist die aktive Wanksteuereinheit gemäß der zweiten Ausführungsform der bezogenen Technik auf: Gleitelemente 120, ein Kugelgelenk 122, ein Stabilisatorverbindungselement 124 und einen Aktuator 126.
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Die Gleitelemente 120 sind an Führungsschienen 130 montiert, die longitudinal unterhalb von einem unteren Arm 128 angeordnet sind, um nach links und nach rechts bewegbar zu sein.
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Das Kugelgelenk 122 ist integral geformt mit den Gleitelementen 120 und ist verbunden mit dem unteren Ende des Stabilisatorverbindungselements 124.
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Der Aktuator 126 ist angeordnet hinter dem Stabilisatorverbindungselement 124 und dem Schraubenschaft 132, welcher ein Drehschaft ist, der an eine Stößelstange 134 (bzw. Schubstange) befestigt ist, die mit dem unteren Abschnitt des mittleren Abschnitts des Stabilisatorverbindungselements 124 verbunden ist.
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Dementsprechend, wenn der Aktuator 126 in Betrieb ist, drückt oder zieht die Stößelstange 134 das Stabilisatorverbindungselement 124 während der Bewegung gemäß der Drehrichtung des Schraubenschafts 132, so dass die Verbindungslänge zwischen dem unteren Arm 128 und einem Ende der Stabilisatorstange verändert wird.
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In der oben beschriebenen Konfiguration allerdings, obwohl es möglich ist, eine Oszillation (bzw. Schwingung) in drei Richtungen zu absorbieren, wenn der Aktuator 106 am Fahrzeugaufbau montiert wird, wird ein Moment erzeugt und eine Betätigungslast, die auf den Aktuator 126 ausgeübt wird (bzw. von diesem aufgebracht werden muss), nimmt zu, da ein Versatz (OS) erzeugt ist zwischen dem Abschnitt (bzw. Längsachse) des Schraubenschafts 134 und dem Gleitabschnitt.
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Die hier im Zusammenhang mit dem Hintergrund der Erfindung offenbarten Informationen sollen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung dienen und sollen nicht als eine Anerkennung oder irgendeine Form von Hinweis verstanden werden, dass diese Informationen einen dem Fachmann bereits bekannten Stand der Technik darstellen.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein aktives geometrie-gesteuertes Aufhängungssystem bereitzustellen, das die Vorteile aufweist, eine Last zu reduzieren, die auf einen Aktuator angewandt (bzw. an ihm angelegt) wird, indem ein Offset zwischen einem Lasteingabeabschnitt und einem Lastausgabeabschnitt minimiert wird.
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Ferner sind verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung darauf gerichtet, ein aktives geometrie-gesteuertes Aufhängungssystem bereitzustellen, das die Vorteile aufweist, zur Absorption von Verschiebung und Oszillation, die aufgrund von Stößen (z. B. wegen Bodenwellen) oder Ausfedern über einen unteren Arm, ein Stabilisatorverbindungselement und eine Stößelstange erzeugt werden, in der Lage zu sein.
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In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein aktives geometrie-gesteuertes Aufhängungssystem aufweisen: eine aktive Wanksteuereinheit aufweisend: eine Führungsschiene, die entlang einer vorbestimmten Distanz in einer Vor-/Zurück-Richtung an einem Schienensitz geformt ist, der von oben herab nach unten in einen unteren Arm eingesetzt ist; Gleitelemente (z. B. Gleitschuhe), die verschiebbar an der Führungsschiene montiert sind; ein Stabilisatorverbindungselement mit einem Ende, das drehbar an die Gleitelemente gekoppelt ist; eine Stößelstange mit einem Ende, das drehbar mit den Gleitelementen verbunden ist; und einen Aktuator mit einer Betätigungsstange, von welcher ein Ende drehbar mit dem anderen Ende der Stößelstange verbunden ist, wobei die Betätigungsstange nach vorwärts oder rückwärts betätigt wird, wobei das eine Ende des Stabilisatorverbindungselements sowie das eine Ende der Stößelstange mit den Gleitelementen verbunden sind mittels eines Doppelkugelgelenks, und das andere Ende der Stößelstange sowie das eine Ende der Betätigungsstange miteinander mittels eines Kugelgelenks verbunden sind.
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Vorzugsweise ist das Doppelkugelgelenk derart konfiguriert, dass das Stabilisatorverbindungselement und die Stößelstange rotieren und innerhalb eines vorbestimmten Bereichs eine Winkelverstellung ausführen.
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Vorzugsweise ist das Doppelkugelgelenk konfiguriert, indem ein zweiter Gelenkschaft (bzw. Gelenkwelle) an (bzw. auf) einem ersten Gelenkschaft, der zwischen den Gleitelementen verbunden ist (bzw. die Gleitelemente miteinander verbindet), drehbar montiert (bzw. aufgesteckt) ist, wobei das eine Ende der Stößelstange und das eine Ende des Stabilisatorverbindungselements kugelgelenkartig an den zweiten Gelenkschaft gekoppelt sind.
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Das Doppelkugelgelenk kann aufweisen: den ersten Gelenkschaft, der eine erste sphärische Kugel (bzw. ein Kugelsegment) aufweist, die an einem äußeren Umfang an einem mittleren Abschnitt des ersten Gelenkschafts geformt ist; den zweiten Gelenkschaft, der aufweist Zylinderelemente (bzw. Buchsen) und einen ersten Kugelkäfig (bzw. Kugellaufbahn bzw. Laufrille bzw. Kugelschale), der an einer inneren Fläche des zweiten Gelenkschafts montiert ist, wobei der erste Kugelkäfig an einem äußeren Umfang der ersten sphärischen Kugel verschiebbar montiert ist; eine zweite sphärische Kugel, die an einen äußeren Umfang an einem mittleren Abschnitt des zweiten Gelenkschafts gekoppelt ist; und einen zweiten Kugelkäfig, der an einer äußeren Fläche der zweiten sphärischen Kugel montiert ist.
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Vorzugsweise ist der zweite Kugelkäfig integral an dem einen Ende des Stabilisatorverbindungselements geformt.
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Vorzugsweise ist der zweite Gelenkschaft geformt, indem ein Paar von Zylinderelementen aneinander befestigt (bzw. ineinander gesteckt) werden.
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Jedes der Zylinderelemente kann eine umlaufende Stufe (bzw. Erhebung bzw. Anschlagring) aufweisen, die in Richtung zum ersten Gelenkschaft vorsteht, und der erste Kugelkäfig ist zwischen den umlaufenden Stufen an einem inneren Umfang der Zylinderelemente montiert.
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Vorzugsweise ist die zweite sphärische Kugel gestützt von Gabeln (bzw. Gabellaschen, -wangen eines Gabelgelenks), die an dem einen Ende der Stößelstange geformt sind, wobei die Gabeln an beiden lateralen Seiten der zweiten sphärischen Kugel positioniert sind.
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Vorzugsweise sind die Stößelstange und die Betätigungsstange am Kugelgelenk miteinander verbunden mittels Kombinierens einer Kugel, die an einem äußeren Umfang an der Mitte eines Gelenkschafts geformt ist, welcher an Gabeln befestigt ist, die an dem anderen Ende der Stößelstange geformt sind, mit einem Kugelkäfig, der an der Kugel montiert ist zwischen dem einen Ende der Betätigungsstange und dem anderen Ende der Stößelstange.
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Gemäß den beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist es, da das Stabilisatorverbindungselement und die Stößelstange mittels eines Doppelkugelgelenks mit den Gleitelementen verbunden werden, möglich, einen Versatz an einem Lasteingabeabschnitt und einem Lastausgabeabschnitt des Aktuators zu minimieren, um die Last, die auf den Aktuator angewandt wird, zu reduzieren.
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Das heißt: ein Versatz (OS) wird nicht erzeugt zwischen dem Abschnitt der Stößelstange und dem Gleitabschnitt, so dass die Betätigungslast auf den Aktuator aufgrund von einem Moment minimiert wird.
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Ferner ist es möglich, Oszillationen (bzw. Schwingungen) in drei Richtungen aufgrund von Verschiebungen zu absorbieren, wenn der untere Arm, das Stabilisatorverbindungselement und die Stößelstange Stöße erfahren oder ausfedern.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben weitere Merkmale und Vorteile, wie im Detail aus den angehängten Zeichnungen, die hierin einbezogen sind, und den folgenden näheren Beschreibungen sichtbar werden, die zusammen zur Erläuterung gewisser Prinzipien der vorliegenden Erfindung dienen.
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1 ist eine perspektivische Teilschnittansicht einer aktiven Wanksteuereinheit, die auf ein aktives geometrie-gesteuertes Aufhängungssystem gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der bezogenen Technik angewandt wird.
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2 ist eine perspektivische Teilschnittansicht einer aktiven Wanksteuereinheit, die auf ein aktives geometrie-gesteuertes Aufhängungssystem gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der bezogenen Technik angewandt wird.
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3 ist eine perspektivische Ansicht eines aktiven geometrie-gesteuerten Aufhängungssystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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4 ist eine perspektivische Teilschnittansicht einer aktiven Wanksteuereinheit, die auf ein aktives geometrie-gesteuertes Aufhängungssystem gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
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5 ist eine vergrößerte, perspektivische Ansicht des Ausschnitts A aus 4.
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6 ist eine perspektivische Schnittansicht entlang der Linie I-I aus 5.
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7 ist eine perspektivische Teilschnittansicht des Ausschnitt B aus 4.
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8 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht von 7.
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9 ist eine teilweise vergrößerte, perspektivische Ansicht von 8.
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Es versteht sich, dass die angehängten Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und lediglich eine vereinfachte Darstellung der verschiedenen Merkmale gemäß den Grundprinzipien der Erfindung präsentieren. Die besonderen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie hierin offenbart, einschließlich, zum Beispiel, besondere Dimensionen, Orientierungen, Lagen und Umrisse, werden in Teilen durch eine besonders beabsichtigte Anwendung und Nutzungsumfeld bestimmt werden.
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In den Figuren kennzeichnen gleiche Bezugszeichen die gleichen oder entsprechenden Bauteile der vorliegenden Erfindung in allen verschiedenen Figuren der Zeichnungen.
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Es wird nun im Detail Bezug genommen auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von denen Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind. Während die Erfindung im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschrieben wird, versteht sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht beabsichtigt, die Erfindungen auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Auf der anderen Seite ist beabsichtigt, dass die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen decken, die in den Sinn und Schutzbereich der Erfindung fallen, wie in den angehängten Patentansprüchen definiert.
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Nachfolgend wird eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen beschrieben.
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Allerdings sind die Zeichnungen und die Beschreibung dazu als illustrativ in ihrer Art zu betrachten und nicht als restriktiv. Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen gleiche Elemente in den gesamten Anmeldungsunterlagen.
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Die Begriffe „erste”, „zweite” usw. in der nachfolgenden Beschreibung dienen der Unterscheidung der Konfigurationen, da die Namen die gleichen sind, und die vorliegende Erfindung ist nicht beschränkt auf die Ordnung.
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3 ist eine perspektivische Ansicht eines aktiven geometrie-gesteuerten Aufhängungssystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Bezugnehmend auf 3 weist ein herkömmliches Aufhängungssystem auf: eine Fahrwerksfeder 2, welche Stöße von einer Straßenoberfläche verringert, einen Stoßdämpfer 4 zur Verbesserung des Fahrkomforts, indem eine freie (bzw. ungedämpfte) Schwingung der Fahrwerksfeder 2 gedämpft wird, und eine Stabilisatorstange 6 (bzw. einen Stabilisator), welche ein Wanken eines Fahrzeugs (z. B. Kraftfahrzeugs) unterdrückt.
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Beide Seiten eines geraden Abschnitts der Stabilisatorstange 6 sind am Fahrzeugaufbau oder einem Hilfsrahmen 8 befestigt, und beide Enden sind an einem unteren Arm 12 (bzw. einem unteren Lenker, z. B. Querlenker) oder einem Federbein 14 (bzw. Druckstrebe) mittels eines Stabilisatorverbindungselements 10 (z. B. einer Stabilisatorkoppelstange oder einer Pendelstütze oder eines Stabilisatorlenkers) befestigt.
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Dementsprechend ist die Stabilisatorstange 6 nicht in Betrieb, wenn das linke und das rechte Rad W sich simultan nach oben oder nach unten bewegen, allerdings wird sie verdreht, wenn das linke und das rechte Rad W sich relativ zueinander (bzw. separat voneinander) nach oben oder nach unten bewegen, wodurch eine Anti-Wankfunktion durchgeführt wird, welche das Wanken des Fahrzeugaufbaus mittels einer elastischen Verdrehkraft (bzw. Federkraft von z. B. einer Torsions- bzw. Drehstabfeder) unterdrückt.
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Ferner gewährleistet die Stabilisatorstange 6 nicht ausreichend die Stabilität beim Abbiegen (bzw. Kurvenfahrt bzw. Lenken) unter verschiedenen Zuständen mittels nur der elastischen Verdrehkraft davon, da ein Steifigkeitswert (bzw. eine Torsionssteifigkeit) konstant ist, so dass in letzter Zeit eine aktive Wanksteuereinheit 20 (bzw. Wankregeleinheit bzw. Wankstabilisierungseinheit) entwickelt und eingesetzt worden ist, die eine aktive Wanksteuerung des vorderen Endes der Stabilisatorstange 6 ermöglicht.
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Die aktive Wanksteuereinheit 20 ist zwischen dem unteren Arm 12 und einem Verbindungsabschnitt des Stabilisatorverbindungselements 10 angeordnet.
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4 ist eine perspektivische Teilschnittansicht einer aktiven Wanksteuereinheit, die auf ein aktives geometrie-gesteuertes Aufhängungssystem gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
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Bezugnehmend auf 4 weist eine aktive Wanksteuereinheit 20 auf: ein Stabilisatorverbindungselement 10, Führungsschienen 21, Gleitelemente 22, einen Aktuator 23 und eine Stößelstange 24.
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Das Stabilisatorverbindungselement 10 ist ein Verbindungselement, das beide Enden der Stabilisatorstange 6, deren beide Seiten des geraden Abschnitts an dem Fahrzeugaufbau oder dem Hilfsrahmen 8 befestigt sind, mit dem unteren Arm 12 verbindet.
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Das Stabilisatorverbindungselement 10 ist mit der Stabilisatorstange 6 verbunden mittels eines herkömmlichen Kugelgelenks.
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Die Führungsschienen 21 sind in der Fahrzeugbreitenrichtung (bzw. -querrichtung) mit einer vorbestimmten Länge in der Vor-/Zurück-Richtung (z. B. linear) an einem Schienensitz 120 geformt, der von oben herab nach unten in den unteren Arm 12 eingesetzt ist.
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Die Gleitelemente 22 sind verschiebbar an der Führungsschiene 21 montiert und bewegen sich nach links und nach rechts entlang der Führungsschienen 21, wenn eine Kraft aufgebracht wird.
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Ferner weisen die Führungsschienen 21 und die Gleitelemente 22 jeweils eine Ausnehmung oder einen Vorsprung auf, die zueinander korrespondieren, und stehen miteinander im Flächenkontakt.
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Die Ausnehmungen und die Vorsprünge der Führungsschienen 21 und der Gleitelemente 22 sind in ihrer Form nicht beschränkt, solange die Gleitelemente 22 gleiten können, ohne zu „fließen” (bzw. eine unnötige Bewegung in eine andere Richtung als die Gleitrichtung).
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Der Aktuator 23 ist am Fahrzeugaufbau angeordnet und bewirkt eine Betätigung einer Betätigungsstange 230 nach vorwärts oder rückwärts in der Fahrzeugbreitenrichtung, falls erforderlich.
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Zu diesem Zweck kann der Aktuator 23 ein elektrischer Aktuator, ein Linearmotor oder ein Hydraulikzylinder sein, der eine Betätigung der Betätigungsstange 230 nach vorwärts oder rückwärts bewirkt.
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Die Stößelstange 24 ist zwischen den Gleitelementen 22 und der Betätigungsstange 230 angeordnet und bewegt die Gleitelemente 22 nach links oder nach rechts, wenn sie mit der Betätigungsstange 230 in Betrieb ist.
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Daher, wenn ein Fahrzeug abbiegt (bzw. in einer Kurve fährt), betätigt eine Steuervorrichtung den Aktuator 23 in Antwort auf Signale, die von einem Beschleunigungssensor, einem Fahrzeughöhensensor und einem Lenkwinkelsensor ausgegeben werden.
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Dementsprechend bewegt die Betätigungsstange 230 des Aktuators 23 die Gleitelemente 22 nach links oder nach rechts, wenn sie nach vorn oder hinten betätigt wird, so dass die Verbindungslänge zwischen der Stabilisatorstange 6 und dem unteren Arm 12 verändert wird.
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Wie oben beschrieben, wird mit der Änderung der Verbindungslänge zwischen der Stabilisatorstange 6 und dem unteren Arm 12 der Steifigkeitswert der Stabilisatorstange 6 verändert und ein Wanken des Fahrzeugs aktiv gesteuert (bzw. geregelt).
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5 ist eine vergrößerte, perspektivische Ansicht des Verbindungsabschnitts zwischen der Betätigungsstange 230 und der Stößelstange 24, d. h. des Ausschnitts A aus 4, und 6 ist eine perspektivische Schnittansicht entlang der Linie I-I aus 5.
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Bezugnehmend auf 5 und 6 sind die Betätigungsstange 230 und die Stößelstange 24 mittels eines Gelenkschafts 25 miteinander verbunden.
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Ferner ist die Stößelstange 24 mittels eines Kugelgelenks befestigt, um einen Freiheitsgrad für eine Rotation und eine Winkelverstellung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu haben.
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Das heißt: der Gelenkschaft 25 ist ein Kugelzapfenschaft (bzw. ein Schaft, der mit dem Kugelzapfen bzw. -gelenkbolzen verbunden ist) mit einer sphärischen Kugel 250 am mittleren Abschnitt und zwei Enden, die an Gabeln 240 gekoppelt sind.
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Ferner ist die Kugel 250 in einen Kugelkäfig 251 eingesetzt, der an einem Ende der Betätigungsstange 230 geformt ist, um die Kugelgelenkkopplung zu implementieren.
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Die Stößelstange 24 ist in der Lage, sich um den Gelenkschaft 25 zu drehen, und eine Winkelverstellung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs wird mittels der Konfiguration ermöglicht.
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7 ist eine perspektivische Teilschnittansicht des Ausschnitts B aus 4, 8 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht von 7, und 9 ist eine teilweise vergrößerte, perspektivische Ansicht von 8.
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Bezugnehmend auf 7 bis 9 sind das Stabilisatorverbindungselement 10 und die Stößelstange 24 mittels eines Doppelkugelgelenks an die Gleitelemente 22 gekoppelt, die verschiebbar in die Führungsschienen 21 eingesetzt sind.
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Das heißt: die Stößelstange 24 ist an den zweiten Gelenkschaft 27 gekoppelt, der rotierbar an einen ersten Gelenkschaft 26, dessen beide Enden an den Gleitelementen 22 montiert sind, kugelgelenkartig montiert ist, und das Stabilisatorverbindungselement 10 ist an den zweiten Gelenkschaft 27 kugelgelenkartig gekoppelt, welcher kugelgelenkartig am ersten Gelenkschaft 26 montiert ist.
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Der erste Gelenkschaft 26 ist ein Kugelzapfenschaft mit einer ersten sphärischen Kugel 260, der äußerlich an dem mittleren Abschnitt geformt ist, und ein zweiter Gelenkschaft 27, der einen ersten Kugelkäfig 261, welcher an der ersten sphärischen Kugel 260 montiert ist, an dem inneren Umfang des Mittelabschnitts aufweist, ist an dem ersten Gelenkschaft 26 montiert.
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Der zweite Gelenkschaft 27 weist auf ein Paar von Zylinderelementen 270 und 271, die mittels aneinander Befestigens kombiniert sind und zusammen ein Zylinderelement bilden.
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Ferner sind (radial innen) umlaufende Stufen 272 und 273, die fest beide Seiten des ersten Kugelkäfigs 261 befestigen (bzw. fixieren) an dem inneren Umfang des Koppelabschnitts der Zylinderelemente 270 und 271 geformt, und die Gabeln 241 der Stößelstange 24 sind an beiden Enden montiert.
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Daher ist die Stößelstange 24 mittels des zweiten Gelenkschafts 27 kugelgelenkartig an den ersten Gelenkschaft 26 gekoppelt und weist einen Freiheitsgrad in Rotation und in Winkelverstellung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs auf.
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Ferner ist eine zweite sphärische Kugel 274, die aus einem anderen Material hergestellt und kombiniert ist, an der Außenseite des mittleren Abschnitts des zweiten Gelenkschafts 27 geformt, und ein zweiter Kugelkäfig 275, der entweder integral am Ende des Stabilisatorverbindungselements 10 geformt ist oder separat hergestellt und kombiniert ist, ist an der zweiten sphärischen Kugel 274 montiert.
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Die zweite sphärische Kugel 274 ist in der oben beschrieben Konfiguration mittels der Gabeln 241 der Stößelstange 24 an beiden Seiten fest ohne ein „Fließen” (bzw. Spiel) nach links oder rechts befestigt.
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Dementsprechend ist das Stabilisatorverbindungselement 10 kugelgelenkartig an den zweiten Gelenkschaft 27 gekoppelt und hat einen Freiheitsgrad in Rotation und in Winkelverstellung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs.
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Ferner sind die Gleitelemente 22, die an beiden Enden des ersten Gelenkschafts 26 angeordnet sind, mittels Befestigungsbolzen 220 befestigt, um an den Führungsschienen 21 verschiebbar zu sein.
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Wie oben beschrieben sind gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Stabilisatorverbindungselement 10 sowie die Stößelstange 24 mit den Gleitelementen 22 verbunden mittels eines Doppelkugelgelenks, das ein einziges Zusammenbauteil ist, so dass der Versatz, der zwischen der Gleitposition und der Position, an der eine Betätigungskraft aufgrund der Stößelstange 24 ausgeübt wird, erzeugt wird, minimiert wird, so dass eine Betätigungslast des Aktuators 23 reduziert werden kann.
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Ferner können eine Verschiebung und eine Oszillation, die geometrisch aufgrund von einem Stoß (z. B. wegen Bodenwelle) oder einem Ausfedern erzeugt werden, mittels des Doppelkugelgelenks absorbiert werden.
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Ferner wird das oben beschriebene Doppelkugelgelenk nicht nur auf ein aktives geometrie-gesteuertes Aufhängungssystem angewandt, sondern kann auf alle Konfigurationen angewandt werden, bei denen zwei bewegbare Bauteile (z. B. Stabilisatorverbindungselement und Stößelstange), die an einem sich linear hin- und herbewegenden Körper (z. B. Gleitmechanismus) angelenkt sind, eine Rotation und eine Winkelverstellung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs haben.
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Zwecks Erläuterung und genauer Definition der angehängten Ansprüche werden Begriffe wie zum Beispiel „obere”, „untere”, „innere” und „äußere” zur Beschreibung der Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf die Positionen verwendet, wie sie in den Figuren dargestellt sind.
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Die vorhergehenden Beschreibungen der spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sollen nicht als erschöpfend oder die Erfindung auf die genaue offenbarte Form einschränkend verstanden werden. Es sind offensichtlich viele Modifikationen und Variationen möglich angesichts der obigen Lehre. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erläutern und damit dem Fachmann die Herstellung und den Gebrauch der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie von deren zahlreichen Alternativen und Modifikationen zu ermöglichen. Es ist beabsichtigt, dass der Schutzumfang der Erfindung durch die angeführten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.
