DE19533478C1 - Fahrzeugachse mit verstellbarem Stabilisator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugachse entsprechend dem Oberbegriff von Pa­ tentanspruch 1.

Die DE 28 25 176 A1 beschreibt eine Aufhängung für voneinander unabhängige Fahrzeugräder, bei der innerhalb einer Querstrebe ein Torsionsstab angeordnet ist. An den Enden der Querstrebe sind schwenkbar gelagerte Auslegerarme ange­ ordnet. Der Torsionsstab besteht aus zwei Torsionsstäben, die über ein elasti­ sches Bauteil axial verbunden sind.

Aus der DE 41 36 262 A1 ist ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs bekannt, das u. a. eine Stabilisatoreinrichtung mit mindestens zwei Radträgern aufweist. Die Stabili­ satoreinrichtung umfaßt einen Schwenkmotor, über den sich in Abhängigkeit von Betriebsparametern, die die Fahrzeugbewegung repräsentieren, die Stabilisa­ toreinrichtung verstellen läßt.

In dem Artikel "Wankausgleich - ein System zur Verbesserung von aktiver Si­ cherheit und Fahrkomfort" in der "Automobiltechnischen Zeitschrift" von 1993, 1, S. 20-24, der Autoren Oehlerking, Oberlack, Sauer und Steinkopf wird eine Wankabstützung eines Fahrzeuges unter Verwendung eines hydraulischen Aktuators beschrieben, der am Stabilisator angreift. Aus der Gesamtdarstellung des Systems im Kraftfahrzeug ist ersichtlich, daß der vorhandene Bauraum, ins­ besondere wenn man für eine Stabilisatoranordnung an der Hinterachse noch die obligatorische Reservereifenmulde beibehält, sehr knapp bemessen ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine besonders raumsparende Fahr­ zeugachse zu realisieren, die ein Wankverhalten des Fahrzeugs beeinflussen läßt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den Patentanspruch 1 gelöst.

Die Integration des Schwenkmotors in den Verbundlenker schafft eine deutliche Verbesserung des Bauraumaufwands, so daß die bisher bekannten Vorzüge einer beliebigen Fahrzeugachse mit einem Verbundlenker nicht beeinträchtigt werden. Praktisch gibt es nur einen ungeteilten, durchgehenden Stabilisator, an dessen Ende der Schwenk­ motor angreift. Da der Verbundlenker als ein Hohlprofil, beispielsweise als Rohr, ausgeführt ist, ist der Schwenkmotor stets über das Ende des Verbundlenkers zugänglich.

Bei der konstruktiven Ausgestaltung kommt ein Schwenkmotor zur Anwendung, der einen Zylinder umfaßt, der endseitig verschlossen ist und einen Arbeitsraum bildet, wobei am Innendurchmesser des Zylinders Rippen verlaufen, eine Motor­ welle mit Flügeln, die dieselbe axiale Erstreckung besitzen wie die Rippen des Zylinders und mit den Rippen des Zylinders einzelne Arbeitskammern bilden, die mittels mindestens zweier Hydraulikanschlüsse durch Zustrom und Abfluß von Druckfluid eine Drehbewegung der Motorwelle gegenüber dem Zylinder bewirken.

Mit einem solchen Schwenkmotor können die nötigen Vorspannungs­ kräfte schnell und sicher aufgebracht werden. Der Konstruktionsaufwand hält sich zudem in Grenzen. Des weiteren ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß der Zylinder in einem hohlen Achsträger angeordnet ist.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert wer­ den.

Es zeigt

Fig. 1 eine Gesamtdarstellung einer Fahrzeugachse mit endseitigem Schwenkmotor

Fig. 2 den Schwenkmotor der Fahrzeugachse nach Fig. 1.

Die Fig. 1 zeigt eine Fahrzeugachse 1, die einen Verbundlenker 3 aufweist, der an seinem linken Ende einen Achsträger 5a in der Ausführung eines Länglenkers aufweist, wobei zwischen dem Verbundlenker und dem Längslenker eine torsi­ onsfeste Verbindung 7 vorliegt. Am Längslenker sind ein Radträger 9a und ein Federbein 11a angeordnet. Am rechten Ende des Verbundlenkers ist ein weiterer Längslenker 5b mit Radträger und Federbein 11b angeordnet, wobei über einen Lagersatz 13 der Verbundlenker torsionskraftfrei vom Längslenker 5b entkoppelt ist. Drehlager 15, die endseitig am Verbundlenker ausgeführt sind, besitzen An­ bindungsstellen 17 für eine nicht dargestellte Fahrzeugkarosserie.

Innerhalb des Verbundlenkers, der als ein Rohrkörper ausgeführt ist, ist ein Stabi­ lisator 19 integriert, wobei der Schwenkmotor 21 mit einem Ende mit dem Stabi­ lisator 19 und mit dem anderen Ende mit dem nächstliegenden Achslenker 5a verbunden ist.

Zur Beeinflussung des Wankverhaltens wird der Schwenkmotor über ein nicht dargestelltes Hydrauliksystem mit Druckmedium versorgt, wodurch die Vorspan­ nung im Stabilisator verändert werden kann. Für die exakte Ausgestaltung des Hydrauliksystems gibt es bereits einige Lösungen, die beispielsweise in der DE 43 37 764 A1, der DE 43 37 765 A1 oder der DE 43 37 816 A1 näher be­ schrieben werden.

Die Fig. 2 zeigt den Schwenkmotor innerhalb des Verbundlenkers in einem ver­ größerten Maßstab. Der Schwenkmotor 21 besteht u. a. aus einem Zylinder 29, an dessen Innendurchmesser axial verlaufende Rippen 31 angeordnet sind. Die Rippen und der Zylinder sind einstückig ausgeführt. An beiden Stirnseiten des Zylinders 29 begrenzen ein Deckel 33 und ein Deckel 35 einen Arbeitsraum. Die Funktion des Deckels 35 wird vom Längslenker 5a erfüllt. Der Deckel wird mit dem Länglenker verschraubt, so daß sich das Problem der axialen Fixierung des Schwenkmotors gar nicht erst stellt. Zusätzlich kann der Schwenkmotor über den Deckel 35 demontiert werden. Diese Ausführungsform benötigt nicht mehr Bau­ raum als eine Fahrzeugachse ohne verstellbaren Stabilisator. Die Lagebestimmung der Deckel innerhalb des Zylinders erfolgt durch die Stirnflächen 37 des Zylin­ ders 29 und durch die Stirnflächen der Rippen 31.

Innerhalb des Arbeitsraums ist eine Motorwelle 41 mittels eines Gleitlagers 43 drehbar gelagert. Die Motorwelle besitzt auf ihrem Außendurchmesser eine An­ zahl von Flügeln 45, die dieselbe axiale Ausrichtung besitzen wie die Rippen des Zylinders. Die Rippen 31 und die Innenwandfläche 47 des Zylinders 29, sowie die Flügel 45 und die Außenmantelfläche 49 der Motorwelle bilden sich abwech­ selnde Arbeitskammern.

Die Abdichtung der Arbeitskammern erfolgt einerseits durch Winkeldichtungsrin­ ge im Fußbereich der Flügel 45 zwischen den Deckeln 33; 35. Die Stirnflächen der Flügel und der Rippen werden durch nicht dargestellte Dichtungen hydrau­ lisch getrennt, so daß benachbarte Arbeitskammern hydraulisch getrennt sind. Diese Dichtungen dichten über ihre Stirnfläche sowie mindestens einer Seiten­ wand ab. Im eingebauten Zustand verstärkt der Arbeitsdruck innerhalb der Ar­ beitsräume die statische Vorspannung der Dichtungen und sorgt für eine dynami­ sche Abdichtung.

Der Deckel 35 ist mit zwei Hydraulikanschlüssen 55; 57 (57 ist verdeckt und daher nicht sichtbar) versehen. Jeder der beiden Hydraulikanschlüsse 55; 57 ist mit jeweils einer anderen Arbeitskammer direkt verbunden. Zudem besteht über ein Verbundsystem 51c; 51d eine Verbindung zwischen den Arbeitskammern mit gleicher Indizierung, wobei die miteinander verbundenen Arbeitskammern 51a des ersten Hydraulikanschlusses 55 mit denen Arbeitskammer 55b des zweiten Hydraulikanschlusses 57 abwechseln.

Claims (3)

1. Fahrzeugachse (1), umfassend
einen Verbundlenker (3), an dessen Enden jeweils ein Achsträger (5a; 5b) angeordnet ist, wobei der Verbundlenker (3) quer zur Fahrzeuglängsachse verläuft und eine räumliche Struktur aufweist,
mindestens einen Lagersatz (13), der mindestens einen der Achslenker torsionskraftfrei um den Verbundlenker beweglich hält,
einen Stabilisator (19), der innerhalb des Verbundlenkers angeordnet ist und in Wirkverbindung mit den Achsträgern (5a; 5b) und zugeordneten Fahrzeugrädern steht,
wobei der Stabilisator mit einem Schwenkmotor (21) ausgeführt ist, der einerseits an einem Ende des Stabilisators (19) angeordnet und andererseits mit dem nächstliegenden Achslenker (5a) verbunden ist,
wobei der Stabilisator über den Schwenkmotor durch Energiezufuhr aktiv verstellbar ist.

2. Fahrzeugachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkmotor (21) einen Zylinder (29) umfaßt, der endseitig ver­ schlossen ist und einen Arbeitsraum bildet, wobei am Innendurchmesser (47) des Zylinders Rippen (31) verlaufen,
eine Motorwelle (41) mit Flügeln (45), die dieselbe axiale Erstreckung besitzen wie die Rippen des Zylinders und mit den Rippen des Zylinders einzelne Arbeitskammern bilden,
die mittels mindestens zweier Hydraulikanschlüsse (55; 57) durch Zustrom und Abfluß von Druckfluid eine Drehbewegung der Motorwelle gegenüber dem Zylinder bewirken.

3. Fahrzeugachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (29) in einem hohlen Achsträ­ ger (5a) angeordnet ist.