DE10332919A1 - Stabilisatorvorrichtung eines Fahrzeugs - Google Patents

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DE10332919A1
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Rainer Hennemann
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Audi AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stabilisatorvorrichtung 10 eines Fahrzeugs im Zusammenwirken mit einer Radaufhängung 12, mit einem Führungslenker 14 für ein Rad, der in einem ersten Gelenk 16a, 16b im Wesentlichen vertikal schwenkbar gelagert ist, und einem Stabilisator 22, der mit einem eine Torsionsfeder bildenden Stegabschnitt 22a und einem von dessen einem Ende quer abstehenden Hebel 22b winkelförmig geformt ist, wobei der Hebel 54 durch ein zweites Gelenk 30 mit einer Stabilisator-Koppel 26 verbunden ist, die durch ein drittes Gelenk 28 mit dem Führungslenker 14 verbunden ist, so dass der Hebel 22b beim Ein- und Ausschwenken des Führungslenkers 14 um die Längsachse 14c des Stegabschnitts 22a ein- und ausschwenkt und dabei unterschiedliche Schwenkstellungen einnimmt. Um die Einstellung unterschiedlich großer übertragbarer Drehmomente am Hebel bei Gewährleistung einer niedrigen Bauweise zu ermöglichen, ist der Abstand b zwischen dem zweiten Gelenk 30 und der Mittelachse des Stegabschnitts 22a unabhängig von der jeweiligen Schwenkstellung des Hebels 22b durch eine Verstellvorrichtung 36 verstellbar und in der jeweiligen Verstellposition feststellbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Stabilisatorvorrichtung eines Fahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.
  • Es ist Zweck einer Stabilisatorvorrichtung, die Kurvenneigung des Fahrzeugs zu verringern. Dies wird dadurch erreicht, dass der Radaufhängung bei Kurvenneigung ein längs gerichtetes Drehmoment übertragen wird, das der Kurvenneigung entgegenwirkt.
  • Bei der eingangs angegebenen Stabilisatorvorrichtung handelt es sich um eine im modernen Fahrzeugbau übliche Bauweise, die Stand der Technik ist. Diese vorbekannte Stabilisatorvorrichtung weist einen Stabilisator in Form eines eine Torsionsfeder bildenden Stegabschnitts auf, der sich quer zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckt und drehbar an einer tragenden Anordnung der Karosserie des Fahrzeugs gelagert ist. Von den Enden des Stegabschnitts erstreckt sich jeweils etwa horizontal abstehend ein Hebel. Beide Hebel sind jeweils durch eine Koppel gelenkig mit einem Führungslenker einer jeweils zugehörigen Radaufhängung verbunden. Diese Verbindung weist eine laschenförmige Koppel auf, die jeweils um eine sich etwa horizontal und quer zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Gelenkachse zum einen mit einem vorderen Querlenkerarm und zum anderen mit dem zugehörigen Hebel des Stabilisators verbunden ist. Diese Koppelverbindung ermöglicht einen etwa in der Fahrzeuglängsrichtung gerichteten Bewegungsausgleich zwischen dem Hebel und dem vorderen Querlenkerarm. Ein solcher Bewegungsausgleich ist auch erforderlich, weil das untere Koppelgelenk beim Einfedern des Querlenkers nach immer zur Fahrzeugmitte verlagert wird.
  • In der DE 37 05 520 C2 ist eine Stabilisatorvorrichtung beschrieben, bei der ein Hebel eines Stabilisators jeweils gelenkig mit einem sich von ihm nach oben zur Karosserie erstreckenden Dämpfer und einem sich von ihm nach unten zu einem Querlenker erstreckenden Kolbenzylinder verbunden ist. Durch eine Längenveränderung des Kolbenzylinders lässt sich die Schwenkstellung des Hebels und damit dessen Spannung und das übertragene Drehmoment verändern.
  • Bei beiden vorbeschriebenen, bekannten Ausgestaltungen verändert sich die Wirksamkeit des Stabilisators beim Ein- und Ausfedern der Radaufhängung und beim dabei gleichzeitig stattfindenden Ein- und Ausschwenken des zugehörigen Hebels aufgrund der unterschiedlichen Winkellage des Hebels. Dies ist durch die Konstruktion bedingt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stabilisatorvorrichtung gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass unter Vermeidung der genannten Nachteile das übertragbare Drehmoment bei Gewährleistung einer niedrigen Bauweise veränderlich ist.
  • Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
  • Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Stabilisatorvorrichtung, bei der zur Veränderung des übertragbaren Drehmomentes die Schwenkstellung des Hebels verändert wird, eine hohe Konstruktion ergibt, weil die zur Veränderung des Drehmoments erforderliche Schwenkbewegung sich zu den Schwenkbewegungen beim Ein- und Ausfedern hinzu addiert. Ein so hoher Bauraum ist im betreffenden Konstruktionsbereich oft nicht vorhanden oder unerwünscht.
  • Bei der erfindungsgemäßen Stabilisatorvorrichtung ist der Abstand zwischen dem zweiten Gelenk und der Mittelachse des Stegabschnitt unabhängig von der jeweiligen Schwenkstellung des Hebels durch eine Verstellvorrichtung verstellbar und in der jeweiligen Verstellposition feststellbar.
  • Hierdurch lässt sich aufgrund der Abstandsveränderung zwischen dem zweiten Gelenk und der Mittelachse des Stegabschnitts das übertragbare Drehmoment verändern, ohne dass die Konstruktionshöhe wesentlich vergrößert wird.
  • Die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung kann manuell oder durch einen Motor verstellbar sein, insbesondere durch einen hydraulischen oder elektrischen, z.B. einen elektromagnetischen, oder hydraulischen Motor verstellbar ist. Hierdurch ist es möglich, das übertragbare Drehmoment zum einen manuell einzustellen, z.B. bei der Montage des Fahrzeugs oder bei einer Inspektion, oder zum anderen motorisch einzustellen, was im Fahrbetrieb des Fahrzeugs erfolgen kann. Dabei können bestimmte Fahrzustandskriterien berücksichtigt und der Motor durch eine elektronische Steuereinrichtung gesteuert oder geregelt werden. Diese kann den Motor nach fahrdynamischen Steuer- oder Regelgrößen steuern oder regeln, z.B. unter Berücksichtung des Lenkwinkels und/oder der Gierrate und/oder der Gaspedalstellung. Hierdurch lassen sich die Fahrstabilität und -sicherheit und der Fahrkomfort verbessern.
  • Eine Möglichkeit zur Veränderung des Drehmoments besteht darin, die Länge des Hebels zu verringern und zu vergrößern. Hierdurch wird eine schmale Konstruktion erreicht.
  • Dabei kann der Hebel aus zwei Längsabschnitten bestehen, die mittels einer Führung längs verschiebbar aneinander geführt sind und in der jeweiligen Schiebestellung feststellbar sind. Die Feststellung kann ebenfalls von Hand erfolgen. Beim Vorhandensein eines Motors und einer Verstellvorrichtung kann hierfür eine Selbsthemmung des Motors oder der Verstellvorrichtung ausgenutzt werden.
  • Wenn zwischen dem Stegabschnitt und dem Hebel oder zwischen den Längsabschnitten ein Longitudinalantrieb angeordnet ist, lässt sich ebenfalls eine schmale und außerdem einfache Konstruktion verwirklichen.
  • Der Longitudinalantrieb lässt sich bei Gewährleistung einer einfachen, kleinen und funktionssicheren sowie stabilen Bauweise langer Lebensdauer durch einen Zahnstangentrieb oder eine elektromagnetische Schub- und/oder Zugvorrichtung oder einen Kolbenzylinder mit einem Zylinder und einer darin verschiebbar geführten Kolbenstange bilden.
  • Diese Vorteile gelten auch dann, wenn der Zylinder mit dem Stegabschnitt verbunden, insbesondere verschraubt, ist, wobei der Hebel in einer Führung längs verschiebbar mit dem Stegabschnitt verbunden sein kann, und der Longitudinalantrieb in die Führung integriert sein kann.
  • Eine andere Möglichkeit zur Veränderung des Drehmoments besteht darin, den Hebel durch ein Drehlager im wesentlichen horizontal schwenkbar mit dem Stegabschnitt zu verbinden, wobei eine Drehführung gebildet ist und eine Längsführung entfällt.
  • Hierbei wird eine kleine geschützte Konstruktion erreicht, wenn der Motor in das Drehlager integriert ist.
  • Durch die Positionierung der Verstelleinrichtung in der Nähe eines fahrzeugfesten Drehachse wird die Massenträgheit der ungefederten Massen nur geringfügig erhöht – gegenüber ungeregeltem Stabilisator. Dadurch hat der Aktuator den kleinstmöglichen Effekt auf Fahrkomfort und -sicherheit.
  • Die erfindungsgemäße Stabilisatorvorrichtung eignet sich für jede Radaufhängung, wobei eine diesen gelenkig verbindende Koppel mit jedem Radführungselement oder mit einem Radträger verbunden sein kann.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Beschreibung, in den Patentansprüchen, in der Zusammenfassung und in der Zeichnung werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet:
  • 1 eine schematische und perspektivische Darstellung einer Stabilisatorvorrichtung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Personen Kraftwagens, im Zusammenwirken mit zwei einander seitlich gegenüberliegenden, insbesondere vorderen, Radaufhängungen des Fahrzeugs – Ausbildung der Koppel an einem Querlenker;
  • 2 die Stabilisatorvorrichtung nach 1 in abgewandelter Ausgestaltung – Ausbildung der Koppel am Radträger;
  • 3 die in 1 und 2 mit X gekennzeichnete Einzelheit in abgewandelter Ausgestaltung;
  • 4 die in 1 und 2 mit x gekennzeichnete Einzelheit in weiter abgewandelter Ausgestaltung;
  • 5 die in 1 und 2 mit X gekennzeichnete Einzelheit in weiter abgewandelter Ausgestaltung;
  • 6 eine Seitenansicht der Einzelheit nach 5 in der einen Schwenkendstellung;
  • 7 eine Seitenansicht der Einzelheit nach 5 in der anderen Schwenkendstellung;
  • 8 eine Seitenansicht der in 1 und 2 mit X gekennzeichnete Einzelheit in weiter abgewandelter Ausgestaltung.
  • Die in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete Stabilisatorvorrichtung wirkt beim Ausführungsbeispiel mit den beiden seitlich einander gegenüberliegenden und jeweils in ihrer Gesamtheit mit 12 bezeichneten Radaufhängungen zusammen. Hierbei überträgt die Stabilisatorvorrichtung 10 ein Drehmoment auf ein Radführungselement der zugehörigen Radaufhängung 12, dessen Größe in Abhängigkeit von der Größe der Wankbewegungen (Kurvenneigungen) des Fahrzeugs veränderlich ist. Das Drehmoment ist längs gerichtet, um der Kurvenneigung des Fahrzeugs entgegenzuwirken. Aufgrund des Vorhandenseins einer Radaufhängungsfeder erfolgt dieses Entgegenwirken elastisch.
  • Aus Vereinfachungsgründen ist in 1 und 2 nur eine der beiden Radaufhängungen 12 dargestellt, nämlich die, die bezüglich der Fahrtrichtung F bei Vorwärtsfahrt hinten links angeordnet ist. Die bezüglich der Längsmittelebene des Fahrzeugs der Radaufhängung 12 seitlich gegenüberliegende Radaufhängung 12 ist spiegelbildlich ausgebildet und deshalb aus Vereinfachungsgründen nicht dargestellt.
  • Zwei weitere, hier hintere, Radaufhängungen des vierrädrigen Fahrzeugs sind nicht dargestellt und können gleich oder anders ausgebildet sein.
  • Die Verstelleinrichtung kann auf nur einer Fahrzeugseite ausgeführt sein oder auf beiden Seiten.
  • Die Radaufhängung 12 weist jeweils einen Querlenker 14 auf, der beim Ausführungsbeispiel nach 1 durch einen hinteren und einen vorderen Querlenkerarm 14a, 14b gebildet ist – hier: Dreieckslenker. Die Querlenkerarme 14a, 14b sind an ihren Basisenden durch Basisgelenke 16a, 16b im wesentlichen vertikal schwenkbar mit der Karosserie 18 des Fahrzeugs verbunden. An ihren freien Enden sind die Querlenkerarme 14a, 14b jeweils im wesentlichen vertikal schwenkbar durch ein Gelenk, das als gemeinsames Gelenk 20 verdeutlicht ist, mit einem nur in 2 andeutungsweise dargestellten Radträger 34 verbunden. Ein zugehöriges Federbein, das in üblicher Weise an seinem unteren Ende am Querlenker 14 gelenkig abgestützt ist und an seinem oberen Ende die Karosserie 18 gelenkig stützt, ist aus Vereinfachungsgründen nicht dargestellt. Die sich im wesentlichen horizontal erstreckenden Gelenkachsen der Basisgelenke 16a, 16b und des gemeinsamen Gelenks bzw. der Gelenke sind mit 16c, 20a bezeichnet.
  • Die Stabilisatorvorrichtung 10 weist einen Stabilisator 22 auf, der mit einem als Drehstab und Torsionsfeder ausgebildeten Stegabschnitt 22a und zwei an dessen Enden quer und etwa horizontal abstehenden Hebeln 22b U-förmig geformt ist. Die Hebel 22b sind jeweils mit dem zugehörigen Radführungselement gelenkig verbunden. Der Stegabschnitt 22a erstreckt sich etwa horizontal und quer zur vertikalen Längsmittelebene des Fahrzeugs und ist mit seinem runden Querschnitt um seine Längsachse in andeutungsweise dargestellten Drehlagern 24 an der Karosserie 18 oder Anbauteilen derselben drehbar gelagert. Die Hebel 22b erstrecken sich in der normalen bzw. mittleren Höhenstellung der Radaufhängung 12 etwa horizontal vom Stegabschnitt 22a, wobei sie sich nach hinten erstrecken können oder nach vorne erstrecken, wie es 1 und 2 zeigen.
  • Die Hebel 22b sind jeweils durch eine längliche Koppel 26 mit der zugehörigen Radaufhängung 12 bzw. dem zugehörigen Radführungselement verbunden, wobei die sich vorzugsweise im wesentlichen aufrecht erstreckende Koppel 26 durch sogenannte Raumgelenke 28, 30, insbesondere Kugelgelenke, allseitig schwenkbar mit dem Hebel 22b und dem Radführungselement verbunden ist.
  • Der Querlenker 14 besteht beim Ausführungsbeispiel nach 1 aus den beiden Lenkerarmen 14a und 14b und der Traverse 32 sowie den Gelenken 16a, 16b und 20.
  • Beim Ausführungsbeispiel nach 1 ist die Koppel 26 durch das untere Raumgelenk 28 mit einer Traverse 32 verbunden, die sich quer zum hinteren und vorderen Querlenkerarm 14a, 14b erstreckt und mit diesen z.B. gelenkig verbunden ist.
  • Beim Ausführungsbeispiel nach 2 ist die Koppel 26 durch das untere Raumgelenk 28 mittelbar oder unmittelbar mit einem Radträger 34 verbunden, der an seinem unteren und oberen Ende gelenkig mit einem unteren und oberen Querlenker 14A, 14B einer Vierlenker-Radaufhängung 12, vorzugsweise für eine Vorderachse, verbunden ist. Die Querlenker 14A, 14B bestehen jeweils aus dem hinteren und dem vorderen Querlenkerarm 14a, 14b. Die gelenkigen Verbindungen zwischen den Querlenkern 14A, 14B und dem Radträger 34 sind auch hier jeweils durch ein Kugelgelenk mit dem Radträger 34 verbunden, was vereinfacht durch ein Raumgelenk 20A, 20B verdeutlicht ist.
  • Der Stabilisator 22 weist im Bereich seiner Hebel 22b jeweils eine Verstellvorrichtung 36 auf, mit der das auf die Radaufhängung 12 ausübbare Drehmoment vergößerbar oder verringerbar ist. Eine Vergrößerung des Wirkabstands des Hebels 22b verringert das Drehmoment und eine Verringerung des Wirkabstands b des Hebels 22b vergrößert das Drehmoment.
  • Bei den Ausführungsbeispielen nach 1 bis 4 ist mit der Verstellvorrichtung 36 die reale Länge a des Hebels 22b verstellbar und in der jeweiligen Verstellposition feststellbar, bei der es sich wegen des zwischen dem Stegabschnitt 22a und dem Hebel 22b eingeschlossenen, im wesentlichen rechten Winkels zugleich um den wirksamen Abstand b zwischen dem Gelenk 30 und der Mittelachse 22c des Stegabschnitts 22a handelt.
  • Es ist ein durch einen Doppelpfeil A verdeutlichter Antrieb zum Verstellen und Einstellen der Länge a vorgesehen, der durch eine mit B verdeutlichte Steuervorrichtung oder Regelvorrichtung gesteuert oder geregelt wird. Die Aktuatoren der Steuerung oder Regelung werden von einer Steuerelektronik bereitgestellt, die mit Informationen bzw. Signalen von nicht dargestellten Fahrdynamik-Sensoren, z.B. Lenkradwinkel und/oder Gierrate und/oder Gaspedalstellung gespeist wird. Der Doppelpfeil gibt auch die Verstellrichtungen R an.
  • Die Verstellbarkeit der realen Länge a kann z.B. dadurch verwirklicht sein, dass der Hebel 22a aus zwei Hebelabschnitten besteht, von denen der eine Hebelabschnitt an dem anderen Hebelabschnitt in einer Längsführung 38 bewegbar geführt ist. Es ist auch möglich, den Hebel 22a auf eine andere Art teleskopierbar auszubilden.
  • Beim Ausführungsbeispiel nach 3, bei dem gleiche oder vergleichbare Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, ist der Hebel 22b durch einen Kolbenzylinder 40 mit einer Kolbenstange 40a gebildet, die in an sich bekannter Weise durch einen nicht dargestellten Kolben in einer Längsführung 38 eines Zylinders 40b hin und her verschiebbar geführt ist. Es ist aus Stabilitätsgründen von Vorteil, den Basisbereich des Hebels 22b durch den Zylinder 40b und den freien Endbereich des Hebels 22b durch die Kolbenstange 40a zu bilden. Bei dieser Ausgestaltung ist das Raumgelenk 30 zwischen der Koppel 26 und dem Kolbenzylinder 40 bzw. der Kolbenstange 40a ausgebildet. Ein hydraulisches Medium, vorzugsweise Hydrauliköl, ist dem Zylinder 40b jeweils z.B. durch eine Zuführungsleitung und eine Auführungsleitung zuführbar und abführbar.
  • Der Kolbenzylinder 40 bzw. der Zylinder 40b kann durch eine Verschraubung 42 mit dem Stegabschnitt 22a verbunden sein, die stirnseitig (nicht dargestellt) oder seitlich angeordnet sein kann, wie es 3 zeigt. Die Verschraubung 42 ist durch übereinander angeordnete und am Stegabschnitt 22a und am Kolbenzylinder 40 befestigte sowie davon abstehende Stegplatten 22c, 40c gebildet, die durch eine sie jeweils in einem Loch durchfassende Schraube oder anderes Verbindungsmittel miteinander verschraubt sind.
  • Es ist auch möglich, den Hebel 22b durch einen elektrischen oder elektromagnetischen Antrieb zu verschieben oder zu teleskopieren.
  • Beim Ausführungsbeispiel nach 4, bei dem gleiche oder vergleichbare Teile ebenfalls mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, ist der Hebel 22b durch eine Hebelstange 22d gebildet, die durch einen Antrieb A aus- und einschiebbar in einer insbesondere rohrförmigen Längsführung 38 gelagert ist. Der Antrieb kann durch einen Zahnstangentrieb gebildet sein. Die Längsführung 38 ist in einem Führungsrohr 22e ausgebildet, das vorzugsweise einteilig an einem Gehäuse 46 befestigt ist, das auf dem Stegabschnitt 22a befestigt ist. In dem Gehäuse 46 ist ein hydraulisch oder elektrisch antreibbarer Motor 48 gelagert, auf dessen Abtriebswelle ein Zahnrad 50 sitzt, das mit einer nicht dargestellten Verzahnung der Hebelstange 22d in Eingriff steht. Die Ausführungsbeispiele nach 1 bis 4 zeigen longitudinale Verstellungen.
  • Bei den Ausführungsbeispielen nach 5 und 6 ist die wirksame Länge b des Hebels 22b verstellbar und in der jeweiligen Verstellposition feststellbar ist.
  • Beim Ausführungsbeispiel nach 5 bis 7, bei dem gleiche oder vergleichbare Teile ebenfalls mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, lässt sich durch die Verstellvorrichtung 36 der wirksame Abstand b des Gelenks 30 von der Mittelachse 22c des Stegabschnitts 22b rotatorisch verändern, nämlich dadurch verringern oder vergrößern, dass der Hebel 22b im wesentlichen horizontal schwenkbar gelagert und durch die Verstellvorrichtung 36 mit dem Antrieb A hin und her schwenkbar und in der jeweiligen Schwenkposition feststellbar ist.
  • Bei dieser Ausgestaltung ist der Hebel 22b durch ein Drehlager 50 mit einer aufwärts gerichteten Drehachse 50a mit dem Stegabschnitt 22a verbunden. In das Drehlager 50 ist ein Antrieb A zum Schwenken des Hebels 22b integriert. Es kann sich um einen elektrischen oder hydraulischen Drehmotor 52 handeln, der in einem auf dem Stegabschnitt 22a befestigten Gehäuse 54 gelagert ist und dessen Drehwelle 52a aus dem Gehäuse 54 herausragt, z.B. nach oben, und mit dem Hebel 22b fest verbunden ist. Die hin und her gerichtete Schwenkbewegung des Hebels 22b ist durch einen Doppelpfeil 56 verdeutlicht. Die Anordnung kann so ausgebildet sein, dass der Hebel 22b sich in der einen Schwenkendstellung etwa in einer vertikalen Längsebene erstreckt und die Koppel 26 nach hinten oder nach vorne geschwenkt ist, siehe spitzer Winkel W1 in 6, und in der anderen Schwenkendstellung der Hebel 22b zu der einen oder anderen Seite hin verschwenkt ist, wobei die Koppel 26 sich in einer etwa vertikalen Querebene erstreckt, siehe etwa rechter Winkel W2 7, und in der Querebene je nach Schwenkrichtung 56 nach innen oder außen geneigt ist. Im ersten Fall nach 6 ergibt sich wegen des verhältnismäßig großen wirksamen Abstands b zwischen den Achsen des Gelenks 30 und des Stegabschnitts 22a und der nach vorne oder hinten geneigten Stellung der Koppel 26 eine ungünstige Übersetzung und ein verhältnismäßig geringes Drehmoment, das vom Stabilisator 22 auf den Führungslenker 14 übertragen wird. Im zweiten Fall nach 7 ist das Drehmoment wegen des verhältnismäßig geringen wirksamen Abstands b größer. Zusätzlich wird die kinematische Wirksamkeit durch die nahezu rechten Winkel zwischen Lenker und Koppel sowie zwischen Stabi und Koppel besser, wodurch die übertragene Kraft größer wird. Bei dieser Ausgestaltung wird beim horizontalen Schwenken des Hebels 22b der wirksame Abstand b kontinuierlich vergrößert bzw. verkleinert und somit auch das übertragene Drehmoment vergrößert bzw. verkleinert. Wie bereits erwähnt, wird durch eine Vergrößerung des Drehmoments die Kurvenneigung des Fahrzeugs verringert und durch eine Verringerung des Drehmoments die Kurvenneigung vergrößert bzw. unerwünschte Wankbewegung verringert – einseitiges Federn.
  • Bei allen Ausführungsbeispielen findet beim Einfedern und Ausfedern des Führungslenkers 14 und damit gleichzeitig stattfindenden Aufschwenken und Abschwenken des Hebels 22b aufgrund der Winkelveränderung des Hebels 22b auch eine Verringerung und Vergrößerung des wirksamen Abstands b statt. Diese Veränderung des Abstands b findet zwar auch bei den bekannten Stabilisatorvorrichtung 1 statt, jedoch ist die erfindungsgemäße Verstellung und Einstellung des wirksamen Abstands b von jener Veränderung des Abstands b unabhängig.
  • Die vorbeschriebenen Verstellvorrichtungen 36 sind aktive wirksame Verstellvorrichtungen.
  • Es ist aber auch möglich, eine passiv wirksame Verstellvorrichtung 36 vorzusehen, d. h. beispielsweise eine gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 8, bei dem gleiche oder vergleichbare Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Bei dieser Ausgestaltung ist der Hebel 22b gegen eine elastische Rückstellkraft teleskopierbar. Er kann durch einen mit dem Kolbenzylinder nach 3 vergleichbaren Kolbenzylinder 40 gebildet sein, dessen Kolbenstange 40a durch eine im Zylinder 40b angeordnete Rückstellfeder 58 vorgespannt ist, z.B. in Richtung auf den Stegabschnitt 22aq. Die Rückstellkraft kann auch durch Gasdruck im Zylinder 40b erzeugt werden. Der Kolbenzylinder 40 kann auch entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach 5 bis 7 durch einen antrieb A horizontal schwenkbar sein.
  • Dieses Ausführungsbeispiel nach 8 erzeugt allerdings einen entgegengesetzten Effekt.
  • Für Personenkraftfahrzeuge ist es gemäß den Ausführungsspielen nach 1 bis 7 eher von Vorteil, bei Geradeausfahrt eine geringe Stabilisierungsrate (Drehmoment) zu haben und bei Kurvenfahrt eine größere Stabilisierungsrate zu haben. Es sind aber auch Anwendungen möglich, bei denen das gegensätzliche Verhalten gewünscht ist, z.B. bei Off-Road-Fahrzeugen. Die Ausgestaltung nach 8 eignet sich deshalb insbesondere für Off-Road-Fahrzeuge.
  • 10
    Stabilisatorvorrichtung
    12
    Radaufhängung
    14
    Querlenker
    14A
    unterer Querlenker
    14B
    oberer Querlenker
    14a
    hinterer Querlenkerarm
    14b
    vorderer Querlenkerarm
    16a
    Basisgelenk
    16b
    Basisgelenk
    18
    Karosserie
    20
    gemeinsames Gelenk
    22
    Stabilisator
    22a
    Stegabschnitt
    22b
    Hebel
    22c
    Mittelachse
    22d
    Hebelstange
    22e
    Führungsrohr
    24
    Drehlager
    26
    Koppel
    28
    Raumgelenk
    30
    Raumgelenk
    32
    Traverse
    34
    Radträger
    36
    Verstellvorrichtung
    38
    Längsführung
    40
    Kolbenzylinder
    40a
    Kolbenstange
    40b
    Zylinder
    40c
    Stegplatte
    40d
    Hebelstange
    42
    Verschraubung
    46
    Gehäuse
    48
    Motor
    48a
    Motorwelle
    50
    Drehlager
    50a
    Drehachse
    52
    Drehmotor
    52a
    Drehwelle
    54
    Gehäuse
    56
    Doppelpfeil
    58
    Rückstellfeder
    A
    Antrieb
    B
    Steuer- oder Regelvorrichtung
    F
    Fahrtrichtung nach vorne
    R
    Bewegungsrichtung
    W1
    Winkel
    W2
    Winkel

Claims (15)

  1. Stabilisatorvorrichtung (10) eines Fahrzeugs im Zusammenwirken mit einer Radaufhängung (12), mit einem Führungslenker (14) für ein Rad, der in einem ersten Gelenk (16a, 16b) im wesentlichen vertikal schwenkbar gelagert ist, und einem Stabilisator (22), der mit einem eine Torsionsfeder bildenden Stegabschnitt (22a) und einem von dessen einen Ende quer abstehenden Hebel (22b) winkelförmig geformt ist, wobei der Hebel (22b) durch ein zweites Gelenk (30) mit einer Stabilisator-Koppel (26) verbunden ist, die durch ein drittes Gelenk (28) mit dem Führungslenker (14) verbunden ist, so dass der Hebel (22b) beim Ein- und Ausschwenken des Führungslenkers (14) um die Längsachse (14c) des Stegabschnitts (22a) ein- und ausschwenkt und dabei unterschiedliche Schwenkstellungen einnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (b) zwischen dem zweiten Gelenk (30) und der Mittelachse (22c) des Stegabschnitts (22a) unabhängig von der jeweiligen Schwenkstellung des Hebels (22b) durch eine Verstellvorrichtung (36) verstellbar und in der jeweiligen Verstellposition feststellbar ist.
  2. Stabilisatorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die Verstellvorrichtung (36) manuell oder durch einen Motor verstellbar ist, insbesondere durch einen hydraulischen oder elektrischen, z.B. einen elektromagnetischen, Motor verstellbar ist.
  3. Stabilisatorvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor durch eine elektronische Steuereinrichtung (B) steuerbar oder regelbar ist.
  4. Stabilisatorvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet dass die elektronische Steuereinrichtung (B) den Motor nach fahrdynamischen Steuer- oder Regelgrößen steuert oder regelt, z.B. dem Lenkwinkel und/oder die Gierrate und/oder die Gaspedalstellung des Fahrzeugs.
  5. Stabilisatorvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (a) des Hebels (22b) verringerbar und vergrößerbar ist.
  6. Stabilisatorvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (22b) aus zwei Längsabschnitten besteht, die mittels einer Führung (38) längs verschiebbar aneinander geführt sind.
  7. Stabilisatorvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Stegabschnitt (22a) und dem Hebel (22b) oder zwischen den Längsabschnitten ein Longitudinalantrieb angeordnet ist.
  8. Stabilisatorvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Longitudinalantrieb durch einen Zahnstangentrieb oder eine elektromagnetische Schub- und/oder Zugvorrichtung oder einen Kolbenzylinder (40) mit einem Zylinder (40b) und einer darin verschiebbar geführten Kolbenstange (40a) gebildet ist.
  9. Stabilisatorvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (40a) mit dem zweiten Gelenk (30) verbunden und der Zylinder (40b) mit dem Stegabschnitt (22a) verbunden, insbesondere verschraubt, ist.
  10. Stabilisatorvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (22b) in einer Führung (38) längs verschiebbar mit dem Stegabschnitt (22a) verbunden ist.
  11. Stabilisatorvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Longitudinalantrieb in die Führung (38) integriert ist.
  12. Stabilisatorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (22b) durch ein Drehlager (50) im wesentlichen horizontal schwenkbar mit dem Stegabschnitt (22a) verbunden ist.
  13. Stabilisatorvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (52) in das Drehlager (50) integriert ist.
  14. Stabilisatorvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirksamkeit der Schwenkverstellung durch kinematische Übersetzung der Koppel in ihrer Winkelstellung (W1, W2) zu Lenker und Stabilisator unterstützt ist.
  15. Stabilisatorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die Verstellvorrichtung durch eine Rückstellfeder verstellbar ist.
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