DE2844028A1

DE2844028A1 - U-foermiger drehstabstabilisator fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2844028A1
Application number: DE19782844028
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl Ing Bufler
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1978-10-09
Filing date: 1978-10-09
Publication date: 1980-04-17

Description

U-förmiger Drehstabstabilisator für
Kraft fahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf einen in seiner Stabilisatorwirkung veränderbaren U-förmigen Drehstabstabilisator für Kraftfahrzeuge der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.
In ihrer Stabilisatorwirkung veränderbare prehstabstabilisatoren sind entwickelt worden, um das Eigenlenkverhalten von Kraftfahrzeugen besser den sich verändernden Betriebsbedingungen anpassen zu können. Bei bekannten U-förmigen Drehstabstabilisatoren dieser Art (z. B. DE-AS 16 30 278, DE-OS 22 19 857) wird die gewünschte Änderung der Stabilisatorwirkung durch Veränderung der wirksamen Hebelarme des Stabilisators erzielt. Der konstruktive Aufwand ist bei diesen bekannten Anordnungen vergleichsweise hoch, da an beiden Hebelarmen des U-förmigen Drehstabstabilisators entsprechende Vorkehrungen, z. B usbildung der Hebelarme als teleskopförmig zusammenschiebbare Arme o. ä., getroffen werden müssen.
Aufgabe der Erfindung ist es, den konstruktiven Aufwand für einen in seiner Stabilisatorwirkung veränderbaren U-förmigen Drehstabstabilisator ohne Beeinträchtigung seiner Wirksamkeit in einfacher Weise zu verringern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Im Gegensatz zu bekannten Anordnungen wird nicht die wirksame Länge der Hebelarme, sondem die wirksame Länge des der Torsion ausgesetzten Mittelteils des U-förmigen Drehstabstabilisators nach Bedarf verändert, was konstruktiv vergleichsweise einfach zu realisieren ist.
Erfindungswesentliche vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele werden die Erfindung und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung erläutert.
Der in den Figuren 1 bis 3 schematisch dargestellte U-förmige Drehstabstabilisator für Kraftfahrzeuge besteht im wesentlichen aus einem rückenartigen Mittelteil 1, der üblicherweise quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufend eingebaut wird, und aus zwei formschlüssig mit den Enden dieses Mittelteils verbundenen schenkelförmig abgewinkelten Armen 2. Abweichend vom Ausführungsbeispiel können Mittelteil 1 und Arme 2 einstückig ausgebildet sein. Mit 4 sind die Lagerstellen, über die der Mittelteil des Drehstabstabilisators am Fahrzeug, vorzugsweise am Fahrzeugaufbau drehbar angelenkt sind, angedeutet. Beim einseitigen oder gegensinnigen Einfedern der Fahrzeugräder wird der Mittelteil des Drehstabstabilisators im wesentlichen auf Torsion und die beiden abgewinkelten Arme 2 auf Biegung beansprucht.
Um die Stabilisatorwirkung des lrehstabstabilisators in gewünschter Weise verändern zu können, ist der Drehstabstabilisator im Mittelteil getrennt. Die den Mittelteil 1 in zwei Stabilisatorteile 11 bzw. 12 unterteilende Trennstelle ist in den Figuren 2 und 3 mit 13 beziffert. Vorzugsweise sind die beiden Stabilisatorteile 11 und 12 durch eine Zentrierbuchse oder einen Zentrierstift 14 drehbar miteinander verbunden, was in Figur 1 angedeutet ist. Eine solche Zentrierung erhöht die Stabilität der Anordnung. Die Weiterleitung der Stabilisatorkräfte von der einen auf die andere Hälfte des Drehstabes, d. h. von dem einen Stabilisatorteil 11 auf den anderen Stabilisatorteil 12, erfolgt mittels eines die Trennstelle 13 überbrückenden, Drehmomente übertragenden Kraftübertragungsgliedes, welches im Ausführungsbeispiel als axial verschiebbare Hülse 3 ausgebildet ist. Zur kraftschlüssigen, Drehmomente übertragenden Verbindung zwischen der Hülse 3 und den beiden Stabilisatorteilen 11 und 12 sind einerseits in dem linken Stabilisatorteil 11 und andererseits im Inneren der Hülse axial verlaufende Führungsflächen 15 bzw. 31 angeordnet, wobei das linke Ende der Hülse 3 mit nach innen gerichteten Fortsätzen 32 in die Führungsflächen 15 des linken Stabilisatorteils 11 und das der Trennstelle 13 bzw.
dem Zentrierstift 14 benachbarte Ende des rechten Stabilisatorteils 12 mit nach außen gerichteten Fortsätzen 16 in die entsprechenden Führungsflächen 31 der Hülse eingreift. Im Ausführungsbeispiel sind die radial gerichteten Fortsätze 32 bzw. 16 mit nicht näher bezifferten Walzen oder Rollen versehen, um eine besonders leichtgängige Axialverschiebbarkeit der Hülse 3 zu gewährleisten. Anstelle solcher Wälzführungen können beliebig andere Gleitführungen eingesetzt werden, vorausgesetzt sie sind trotz leichter Axialverschiebbarkeit in der Lage, ausreichend hohe Drehmomente zu übertragen.
Wie man den Figuren 1 bis 3 entnehmen kann, bewirkt ein axiales Verschieben der Hülse 3 eine Veränderung der wirksamen Federlänge des Mittelteils 1 des Drehstabstabilisators, weil je nach axialer Stellung der Hülse 3 nur ein mehr oder weniger großer Teil des linken Stabilisatorteils 11 auf Torsion beansprucht wird. In der in Figur 1 gezeigten mittleren Stellung der Hülse 3 greifen die nach innen gerichteten Fortsätze 32 der Hülse etwa in der Mitte des linken Stabilisatorteils 11 an, so daß dieser etwa zur Hälfte unwirksam ist. In Figur 2 ist die Hülse 3 bis zu ihrem linken Anschlag axial verschoben, wobei die nach innen gerichteten Fortsätze 32 bereits in der Mähe der Lagerstellen 4 mit den axialen Führungsflächen 15 des linken Stabilisatorteils zum Eingriff gelangen, so daß dieser Stabilisatorteil praktisch unwirksam ist und nur noch der rechte Stabilisatorteil 12 elastisch wirkt. Bei dieser Konstellation wird eine große Stabilisatorwirkung erzielt.
In der Darstellung gemäß Figur 3 ist die Hülse 3 bis zu ihrem Anschlag nach recht geschoben, so daß die nach innen gerichteten Fortsätze 32 der Hülse in der Nähe der Trennstelle 13 mit den Führungsflächen 15 des linken Stabilisatorteils in Eingriff gelangen. Bei dieser Hülsenstellung ist nicht nur der rechte Stabilisatorteil 12, sondern auch der linke Stabilisatorteil 11 in seiner ganzen Länge wirksam, so daß sich ein weicher Stabilisator, d. h. ein Stabilisator mit geringer Stabilisatorwirkung ergibt.
Die Axialverschiebung der Hülse 3 und damit die Veränderung der Stabilisatorwirkung kann beladungs- und/oder geschwindigkeitsabhängig vorgenommen werden, um das Eigenlenkverhalten des Kraftfahrzeuges weitgehend lastunabhängig zu machen und/oder im höheren Geschwindigkeitsbereich in Richtung Untersteuern zu verändern, um in diesem Geschwindigkeitsbereich ein zu starkes Ansprechen der Lenkung zu vermeiden (Erzielung eines indirekteren Lenkeffektes und eines höheren Lenkmomentes).
Bei an der Hinterachse eines Kraftfahrzeuges angeordnetem Stabilisator wird die Hülse 3 bei wenig beladenem Fahrzeug und/oder bei niedriger Fahrgeschwindigkeit in die in Figur 2 gezeigte Position verschoben,um eine große Stabilisatorwirkung und damit ein großes Rollrückstellmoment an der Hinterachse zu erzielen, wodurch der Reifenschräglaufwinkel der Hinterachse vergrößert und - über die damit verbundene verkleinerte Rollneigung -der Reifenschräglaufwinkel an der Vorderachse verkleinert wird.
In entsprechender Weise wird bei voll beladenem Fahrzeug und/oder bei hoher Fahrgeschwindigkeit die Hülse 3 in die in Figur 3 gezeigte Position gebracht, um eine geringe Stabilisatorwirkung und damit ein kleines Rollrückstellmoment an der Hinterachse zu erzielen.Dadurch wird bekanntlich der Reifenschräglaufwinkel der Hinterachse verkleinert und - wegen der damit verbundenen größeren Rollmomentabstützung an der Vorderachse - gleichzeitig der Reifenschräglaufwinkel an der Vorderachse sowie das Lenkmoment vergrößert, was einen Abbau eventueller Heckschleuderneigung sowie eine verbesserte Kursstabilität des Fahrzeuges bewirkt.
Die Axialverschiebung der Hülse 3 kann nach Bedarf mechanisch, elektro-mechanisch, pneumatisch, hydraulisch oder hydro-pneumatisch erfolgen. In den Figuren 4 bis 7 sind schematisch einige denkbare Ausführungsbeispiele angedeutet. In der Anordnung gemäß Figur 4 greift eine mit ihrem einen Ende am nicht weiter dargestellten Fahrzeugaufbau 6 angelenkte teleskopische Verschiebestange 5 an der Hülse 3 an um diese nach Bedarf auf dem Mittelteil 1 weiter nach links oder rechts zu verschieben. Die Figuren 5 und 5a zeigen die Ansicht einer solchen Verschiebestange in der Draufsicht und in einer Ansicht von hinten. In dieser Anordnung ist die Verschiebestange in der Ansicht von hinten stark angewinkelt und mit 5' beziffert. Durch die angewinkelte Anordnung wird bei Beladungsänderung infolge der vertikalen Relativbewegung zwischen dem aufbauseitigen und dem stabilisatorseitigen Anlenkpunkt der Verschiebestange selbsttutig eine lastabhängige Axialverschiebung der Hülse 3 bewirkt.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 ist der äußere Mantel der Hülse 3 als Zahnstange 33 ausgebildet, welche über ein mit 34 beziffertes, z. B. mittels eines Elektromotors antreibbaren Zahnritzel nach Bedarf axial nach links oder nach rechts verschoben werden kann.
Möglich ist es auch, die Hülse 3 selbst als Hydraulikzylinder und die in die axialen Führungsflächen dieser Hülse eingreifenden, nach außen gerichteten Fortsätze des rechten Stabilisatorteils 12 als Kolben einer hydraulischen Kolben/Zylinder-Einheit auszubilden.
In Figur 7 ist eine entsprechende Anordnung angedeutet, wobei der Hydraulikzylinder mit 35 beziffert ist. Üblicherweise würden bei einer solchen Hydraulik-Anordnung zwei in Figur 7 mit I bzw. II bezifferte Hydraulikzu- bzw. ableitungen vorzusehen sein, um den Hydraulikzylinder nach Bedarf axial nach links oder nach rechts zu verschieben. Bei Ausnützung des Hydraulikdrucks aus den Federelementen einer hydro-pneumatischen Kraftfahrzeugfederung würde es genügen, nur den rechten Hydraulikanschluß II vorzusehen und im Innern des Hydraulikzylinders 35 eine Federvorrichtung derart anzuordnen, daß die Hülse bei Druckbeaufschlagung gegen die Wirkung dieser Federvorrichtung axial nach links verschoben wird. Durch eine solche Anordnung könnte in einfacher Weise der Zuladeeinfluß korrigiert werden. Ist auch eine fahrgeschwindigkeitsabhängige Aus steuerung der Hülse erwünscht, sind selbstverständlich wie in Figur 7 dargestellt zwei Druckanschlüsse erforderlich.
Leerseite

Claims

ANSPRÜCHE I.In seiner Stabilisatorwirkung veränderbarer U-förmiger Drehstabstabilisator für Kraftfahrzeuge, mit einem im wesentlichen auf Torsion beanspruchten, quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufenden rückenartigen Mittelteil und zwei im wesentlichen auf Biegung beanspruchten schenkelförmig abgewinkelten Armen, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Länge des auf Torsion beanspruchten Mittelteils (1) veränderbar ist.
2. U-förmiger Drehstabstabilisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung beladungs- und/oder geschwindigkeitsabhängig erfolgt.
3. U-förmiger Drehstabstabilisator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil (i) eine den Drehstabstabilisator in zwei Stabilisatorteile (11, 12) teilende Trennstelle (13) aufweist, die durch ein Drehmomente von dem einen Stabilisatorteil (11) auf den anderen Stabilisatorteil (12) übertragendes Kraftübertragungsglied (Hülse 3) überbrückt ist, wobei zumindest an einem der beiden Stabilisatorteile die kraftschlüssige Verbindung zwischen Stabilisatorteil und Kraftübertragungsglied axial verschiebbar ausgebildet ist.
4. U-förmiger Drehstabstabilisator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stabilisatorteile (11, 12) durch einen Zentrierstift (14) oder eine Zentrierbuchse drehbar miteinander verbunden sind.
5. U-förmiger Drehstabstabilisator nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftübertragungsglied als axial verschiebbare Rülse (3) o. ä. ausgebildet ist und daß zur kraftschlüssigen Verbindung zwischen der Hülse (3) mit den Stabilisatorteilen (11, 12) Gleit- oder Wälzführungen (15/32, 31/16) vorgesehen sind.
6. U-förmiger Drehstabstabilisator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende der Hülse (3) nach innen gerichtete Fortsätze (32) vorgesehen sind, die drehmomentübertragend in axial verlaufende Führungsflächen (15) des einen Stabilisator teils (11) eingreifen und daß am anderen Stabilisatorteil (12) im Bereich der Trennstelle (14) nach außen gerichtete Fortsätze (16) vorgesehen sind, die drehmomentübertragend in axial verlaufende Führungsflächen (31) der Hülse (3) eingreifen.
7. zu - U-förmiger Lrehstabstabilisator nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialverschiebung der Hülse (3) mechanisch, elektro-mechar.isch, pneumatisch, hydraulisch oder hydro-pneumatisch erfolgt.
8. U-förmiger Drehstabstabilisator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse als Hydraulikzylinder (35) und die in die axialen Führungsflächen der Hülse eingreifenden nach außen gerichteten Fortsätze des anderen Stabilisatorteils als Kolben einer hydraulischen Kolben/Zylinder-Einheit ausgebildet sind.