DE19754539C2 - Schwenkmotor - Google Patents
SchwenkmotorInfo
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- F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
- F15B15/12—Characterised by the construction of the motor unit of the oscillating-vane or curved-cylinder type
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Description
Die Erfindung betrifft einen Schwenkmotor entsprechend dem Oberbegriff von Patent
anspruch 1.
Aus der DE 43 42 360 A1 ist eine Stabilisatoranordnung für ein Kraftfahrzeug, umfas
send einen ersten Stabilisator an einer Vorderachse und einen zweiten Stabilisator an
der Hinterachse, wobei die Stabilisatoren geteilt ausgeführt sind und eine Verdrehkupp
lung aufweisen, die eine Drehmomentübertragung in Abhängigkeit des Verdrehwinkels
bewirken, so daß insgesamt bei größeren Verdrehwinkeln eine Verlagerung der Stabili
satormomente von der Hinterachse auf die Vorderachse erfolgt, indem über die drehela
stische Kupplung bei der Drehmomentübertragung zwischen den Teilen des Stabilisators
eine ansteigende Funktion bezogen auf den Drehwinkel ausführt und die Verdrehkupp
lung, an der Hinterachse, ausgehend von der Nullage, eine wirkrichtungsunabhängig
abnehmende Drehmomentübertragungsfunktion besitzt. Diese Stabilisatoranordnung
arbeitet ohne Fremdenergie und ist deshalb auch für Kleinwagen oder Fahrzeuge einfa
cher Kategorie einsetzbar.
Die DE 44 42 223 A1 beschreibt einen Schwenkmotor für einen geteilten Stabilisator an
einer Fahrzeugachse, mit einem Zylinder, der endseitig von zwei Deckeln verschlossen
ist, axial am Innendurchmesser des Zylinders verlaufende radiale Rippen, eine Motorwel
le mit Flügeln, die dieselbe axiale Erstreckung besten wie die Rippen des Zylinders, wo
bei die Flügel der Motorwelle und die Rippen des Zylinders einzelne Arbeitskammern
bilden, einen ersten und einen zweiten Hydraulikanschluß für zwei jeweils durch eine
Rippe getrennte Arbeitskammern, ein Verbundsystem zwischen den Arbeitskammern,
das mindestens paarweise Arbeitskammern hydraulisch verbindet, wobei die Anordnung
der verbundenen Arbeitskammern derart ausgeführt ist, daß die zum ersten Hydrauli
kanschluß gehörigen Arbeitskammern sich mit denen abwechseln, die mit dem zweiten
Hydraulikanschluß verbunden sind, und Anschlußflächen an dem Zylinder und
der Motorwelle für die Stabilisatorteile, wobei im Boden der Sacklochöffnung das Ver
bundsystem zwischen den Arbeitskammern ausgeführt ist und das Verbundsystem aus
querverlaufenden Verbindungskanälen besteht. Mit dem im Boden verlaufenden Ver
bundsystem sollen u. a. die möglichen Leckstellen minimiert werden.
Die DE 14 26 522 B beschreibt einen Schwenkmotor mit einem Zylinder, der endseitig
von zwei Deckeln verschlossen ist und am Innendurchmesser des Zylinders verlaufende
radiale Rippen aufweist, eine Motorwelle mit Flügeln, die dieselbe axiale Erstreckung
besitzen wie die Rippen des Zylinders, wobei die Flügel der Motorwelle und die Rippen
des Zylinders einzelne Arbeitskammern bilden, die über ein Verbundsystem zwischen
den Arbeitskammern mit mindestens einem Ventil verbunden sind. Bei dem Ventil han
delt es sich um ein einfaches federbelastetes Überdruckventil, das benachbarte Kam
mern bei einem Überdruck miteinander verbindet. Das Überdruckventil ist nicht ansteu
erbar oder auf andere Art und Weise bewußt schaltbar.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, weitere Möglichkeiten für einen Schwenk
motor mit reduzierter Anzahl von Hydraulikanschlüssen aufzuzeigen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Dadurch, daß man die Verbindungen direkt im Schwenkmotor beeinflußt, kann auf eine
externe Verbindung in einem Schaltventil verzichtet werden, das wiederum einen Hy
draulikein- und ausgang aufweisen muß. Folglich werden zumindest zwei Hydraulikan
schlüsse eingespart.
In weiterer Ausgestaltung ist das Verbundsystem durch Querkanäle der Motorwelle rea
lisiert. An dieser Stelle kann das Schaltventil das gesamte Verbundsystem zentral ausnut
zen. Dazu verfügt das Verbundsystem über Sammelräume vor und hinter dem Schalt
ventil.
Des weiteren ist vorgesehen, daß das Schaltventil stufenlos einstellbar ist. Man kann
damit eine gezielte Wirkung des Schwenkmotors bzw. der Stabilisatoranordnung vor
nehmen.
Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch ist die Motorwelle zumindest abschnittsweise
hohl ausgeführt und in diesem Hohlraum ist das Schaltventil angeordnet.
Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigt:
Fig. 1 Beispiel für einen Anwendung in einem Gesamtsystem
Fig. 2 u. 3 Schwenkmotor im Schnitt
Die Fig. 1 zeigt als eine beispielsweise Abwendung der Erfindung innerhalb einer Stabili
satoranordnung 1av, 1bv, ah, 1bh an eine Vorderachse v und einer Hinterachse h eines
stark vereinfacht dargestellten Kraftfahrzeuges. Die Stabilisatoranordnung 1v, 1h be
steht aus jeweils einem Stabilisatorteil, das abgewinkelte Enden 1a', b' besitzt.
Verbunden werden die Stabilisatorteile durch einen Schwenkmotor 3v, 3h, wobei es die
Möglichkeit gibt, entweder an der Vorderachse, an der Hinterachse oder an beiden Ach
sen einen geteilten Stabilisator in Verbindung mit einem Schwenkmotor 3 anzuordnen.
An den abgewinkelten Enden 1a', 1b' der Stabilisatoren 1v, 1h sind Aufhängungspunkte
5a, 5b für nicht dargestellte Radträger vorgesehen. Die Stabilisatoren sind über Lager
stellen 7a, 7b mit der Fahrzeugkarosserie verbunden.
Des weiteren ist der Schwenkmotor mit einer Rechnereinheit 4 verbunden, die bei
spielsweise ein Signal von einem Beschleunigungssensor 6 aufnimmt und in ein Stellsi
gnal umsetzt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Schwenkmotor als ein passives Ag
gregat ausgeführt, d. h., daß der Schwenkmotor keine Daueranbindungen an ein Hy
drauliksystem aufweist. Selbstverständlich ist auch ein aktiver Schwenkmotor denkbar
und sinnvoll.
Die Fig. 2 zeigt den Schwenkmotor 3, wie er beispielsweise bei einem verstellbaren
Stabilisator zur Beeinflussung des Wankverhaltens zur Anwendung kommt. In die weite
re Beschreibung wird die Fig. 3 mit einbezogen.
Der Schwenkmotor 3 besteht u. a. aus einem Zylinder 9, an dessen Innendurchmesser
axialverlaufende Rippen 11 angeordnet sind. Die Rippen 11 und der Zylinder 9 sind ein
stückig ausgeführt. An beiden Stirnseiten des Zylinders 9 begrenzen ein Deckel 13 und
ein Deckel 15 einen Arbeitsraum. Die Deckel 13 und 15 besitzen eine Überdec
kung 17a/b mit dem Zylinder 9. Die Lagebestimmung der Deckel 13 und 15 innerhalb
des Zylinders 9 erfolgt durch die Stirnflächen der Rippen 11. Der Deckel 15 ist über eine
Schweißnaht 23 mit dem Zylinder 9 verbunden. Dabei ist die Überdeckung 17b mög
lichst kurz ausgeführt, um einen theoretischen Hebelarm für eine radial wirkende Druck
kraft im Arbeitsraum, der in Verbindung mit der Druckkraft auf die Schweißnaht 23 ein
Biegemoment ausübt, klein zu halten. Der Deckel 13 ist über einen verrollten Bund 24
innerhalb des Schwenkmotors fixiert. Anstelle des verrollten Bundes kann die Umform
verbindung auch durch mindestens eine partielle Umbördelung gebildet werden. Dabei
entstehen Schließflächen, die durch Übergänge mit dem verbliebenen Bund verbunden
sind. Die Fertigung einer solchen Umformung gestaltet sich sehr einfach, in dem ein
Stempelwerkzeug von radial außen nach radial innen in den Bund gedrückt wird, wobei
die Stempelwerkzeugbreite die Breite der Schließflächen bestimmt.
Innerhalb des Arbeitsraums ist eine Motorwelle 25 mit einem Anschluß 28b in Form ei
nes Innenprofils ausgestattet, damit ein zu drehendes Bauteil mit dem Schwenkmotor
verbunden werden kann. Die mittels Gleitlager 27, 29 drehbar gelagerte Motorwelle 25
besitzt auf ihrem Außendurchmesser eine Anzahl von Flügeln 31, die dieselbe axiale
Ausrichtung besitzen wie die Rippen 11 des Zylinders 9.
Die Rippen 11 und die Innenwandfläche 33 des Zylinders 9, sowie die Flügel 31 und die
Außenmantelfläche 35 der Motorwelle 25 bilden Arbeitskammern 37a, 37b. Die Ab
dichtung der Arbeitskammern 37a, 37b erfolgt durch Axialdichtungen 39 im Fußbereich
der Flügel 31 zwischen den Deckeln 13, 15 und den Flügeln 31, sowie durch Scheiben
dichtungen 41 in den Rippen und Flügeln.
Der Deckel 15 ist bei einem passiven Schwenkmotor mit einem Hydraulikanschluß 49
versehen, der zum Befüllen des Aggregates dient. Ein aktiver Schwenkmotor ist mit ei
nem ersten 49 und einem zweiten 51 Hydraulikanschluß versehen, die parallel der
Hauptachse des Schwenkmotors 7 angeordnet sind, wobei aus Gründen der Über
sichtlichkeit nur der Hydraulikanschluß 49 dargestellt ist. Die Hydraulikanschlüsse 49/51
werden bewußt in den eingeschweißten Deckel 15 eingebracht worden, da bei diesem
Deckel die Hydraulikanschlüsse stets stillstehen relativ zu einem Anschluß 28a für ein
benachbartes Bauteil, beispielsweise dem Stabilisatorteil 3b. Der Hydraulikanschluß 49
ist zwecks Befüllung mit einer Arbeitskammer 37a über einen Kanal 61a direkt ver
bunden. Zudem besteht über ein Verbundsystem eine Verbindung zwischen den Ar
beitskammern 37a, 37b. Das Verbundsystem besteht aus Querkanälen 63a; b, die in
nerhalb eines Bodens 65 der Motorwelle 25 ausgeführt sind. Die querverlaufenden
Querkanäle 63a; b enden in einem Durchmesserbereich 25a, der einen kleineren
Durchmesser aufweist als der weitere Durchmesserbereich bezogen auf die Querebene.
Einerseits können die Scheibendichtungen 41 leichter in die Rippen 11 eingeschoben
werden und andererseits wird wirksam verhindert, daß eine Scheibendichtung ein Ende
der Querkanäle 63a; b verschließt. Der Boden 65 ist Bestandteil eines Hohlraums 66 in
einer Sacklochöffnung der Motorwelle. In dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 ist
der Boden einteilig mit der Motorwelle verbunden. Es sind aber auch Preßsitz- und oder
Schweißverbindungen denkbar (Fig. 2).
Die Queröffnungen treffen sich im Boden 65 zu einem ersten Sammelraum 67, der an
ein Schaltventil 69 grenzt, das in dem Hohlraum 66 der Sacklochöffnung schützend an
geordnet ist. Ein Stabilisatorende verschließt den Hohlraum der Motorwelle. Das Schalt
ventil kann vielfältig ausgeführt sein. Eine mögliche Ausführungsform würde beispielsweise
dem Ventil nach DE 40 22 143 entsprechen, wobei sichergestellt sein muß, daß
das Schaltventil zwei Durchflußrichtungen aufweist. Des weiteren ist es besonders vor
teilhaft, wenn das Schaltventil stufenlos einstellbar ist.
Bei einer von dem Beschleunigungssensor erfaßten Querbeschleunigung kann der
Rechner eine Drosselung bestimmen, die von dem Schaltventil durch einen mehr oder
weniger großen Drosselquerschnitt zwischen dem Sammelraum 67 und einem zweiten
Sammelraum 71. Ist die Verbindung zwischen den Arbeitsräumen vollständig unterbro
chen, so wirkt der Stabilisator wie ein passives Element. Mit dem Schaltventil kann die
Stabilisatorwirkung reduziert werden, bis zu einem Minimalwert, bei dem sämtliche Ar
beitsräume mehr oder weniger drosselfrei miteinander verbunden sind. Dann kann das
aus dem sich verkleinernden Arbeitsraum in einen sich vergrößernden Arbeitsraum um
gepumt werden.
Wie man aus der Fig. 2 entnehmen kann, wird für das Schaltventil kein weiterer Hy
draulikanschluß benötigt. In diesem Fall ist der Boden 67 in die Motorwelle 25 einge
preßt, so daß Dichtungen zwischen dem Boden und dem Innenraum der Motorwelle
notwendig sind. Die Anbringung des Schaltventil innerhalb des Schwenkmotors stellt
einen besonderen Schutz dar.
Claims (5)
1. Schwenkmotor für einen geteilten Stabilisator an einer Fahrzeugachse, mit einem
Zylinder, der endseitig von zwei Deckeln verschlossen ist, axial am Innendurchmesser
des Zylinders verlaufende radiale Rippen, eine Motorwelle mit Flügeln, die dieselbe a
xiale Erstreckung besitzen wie die Rippen des Zylinders, wobei die Flügel der Motor
welle und die Rippen des Zylinders einzelne Arbeitskammern bilden, die über ein
Verbundsystem zwischen den Arbeitskammern mit mindestens einem Ventil verbun
den sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventil im Verbundsystem (49; 61; 63a; 63b) im Schwenkmotor (3) als ein
Schaltventil (69) mit zwei Durchströmungsrichtungen ausgeführt ist, das die Verbin
dung zwischen einzelnen Arbeitskammern (37a; 37b) aufgrund von Signalen einer
Rechnereinheit (4) im Sinne einer Fahrstabilitätskontrolle ansteuert.
2. Schwenkmotor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verbundsystem durch Querkanäle (63a; 63b) der Motorwelle (25) realisiert
wird.
3. Schwenkmotor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verbundsystem (63a; 63b) vor und hinter dem Schaltvenil (69) einen Sam
melraum (67; 71) aufweist.
4. Schwenkmotor nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schaltventil (69) stufenlos einstellbar ist.
5. Schwenkmotor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Motorwelle (25) zumindest abschnittsweise hohl ausgeführt ist und in diesem
Hohlraum (66) das Schaltventil (69) ausgeführt ist.
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Effective date: 20120703 |