专利名称：用于汽车的一种分开的稳定器的促动器的制作方法
用于汽车的 一种分开的稳定器的促动器本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的促动器。这样一 种促动器也作为稳定器公开，并且主要用在汽车技术领域中。原则上给汽车的每个轴都配置 一 稳定器，该稳定器按扭杆原理工 作，并且和汽车轴平行设置，并且在两个端部处固定在一车轮悬架上。 这种稳定器对于由行驶路面情况引起的并源自车轮的摆动运动传递到 汽车结构上的传递进行大大阻止或者削弱。这些摆动运动特别是在车道 弯曲中或者.在行驶路面不平时出现。预定的弹簧刚度设计的，因此它们只能以 一定的量级吸收扭转力并施加 相应的反作用力。因此它们对不同的载荷的反应或者是太软，或者是太 硬。这对行驶舒适性造成不利的影响。因此单构件的稳定器很适合在公 路上使用。相反地，由于有更高的扭转栽荷，它们不适合用于为越野所 设计的汽车中。例如在越野行驶时出现较大的扭转载荷和在越野行驶单件稳定器 的有限的扭转角不再够用因此使用通过一液压的回转马达彼此连接的两部分的稳定器。DE 100 12 915 Al描述这样一种具有一液压回转马达 的两部分的稳定器。这样一种液压回转马达由一与一稳定器部件刚性连 接的外旋转部件和一与另一稳定器部件刚性连接的内旋转部件构成。在 这种情况中，外旋转部件具有向内指向的定子叶片，内旋转部件具有向 外指向的转子叶片，其中，定子叶片和转子叶片在它们之间形成液压压 力室和液压吸入室。在这些压力室和吸入室的内部内旋转部件和外旋转 部件可彼此有限地转动直到定子叶片和转子叶片碰触。这样液压回转马 达使得附加的扭转角成为可能，通过这一措施两部分的稳定器可对行驶 车道的较大的不平度作出反应。此外，液压回转马达还用它的液压弹簧 刚度对不平的行驶车道作出比较软的反应，从而进一步提高行驶的舒适 性。因此，具有一回转马达的两部分稳定器由于在越野时具有更大的扭 转角和在公路上行驶时更加舒服而得到应用。特别是在规定既用于公路也用于越野、并且因此经受很大的交变的 扭转栽荷的汽车中使用通过一种可接通的耦合器(schaltbare Kupplung)
彼此连接的分开的稳定器。在已提到的DE 100 12 915A1中也描述了这 样一种可接通的耦合器。这种可接通的耦合器也是由一外旋转部件和一 内旋转部件构成。它们分别在一侧和一稳定器部件刚性连接，在另一側 和另一稳定器部件刚性连接。在这种情况中外旋转部件和内旋转部件分 别装备两个对置的随动件。这些随动件设置在一个共用的径向的平面 中，并且在它们之间形成两个对置的自由空间。此外， 一轴向可移动的 闭锁活塞在耦合器中被导向，该闭锁活塞在端面具有 一和随动件的中间 腔室相适配的闭锁部件，并且该闭锁活塞沿闭锁方向被一压力弹簧加 载，并且在去联锁方向被一种液压压力加栽。例如在公路上行-驶时在液 压耦合器中的液压压力被断开，这样，在压力弹簧的作用下闭锁活塞产 生移动，并且两个4t转部件的随动件之间的自由空间无间隙地装满它的 闭锁部件。这样两个稳定部件抗扭转地彼此连接，并且这两个稳定部件 在这个位置的情况和单部件的稳定器 一 样。当例如在越野行驶时闭锁活 塞被一种液压压力加栽。这个液压压力使闭锁活塞克服压力弹簧的力移 动，并且打开闭锁部件和径向随动件。在这个打开位置外转动部件和内 转动部件通过一有限的扭转角可彼此转动。但是这种可接通的耦合器也有缺陷。在稳定器的提供使用的整个扭 转角度上不同的弹簧刚度在起作用。当耦合器闭锁时稳定部件的弹簧刚 度在两个转动方向上起作用。当耦合器开锁时稳定部件的弹簧刚度只是 在两个转动部件的两个随动件接触的旋转方向上起作用。相反地在液压耦合器打开位置和在两个随动件的两个接触位置之间在一转动方向和 在另 一转动方向没有力量抵消由于行驶车道的不平所产生的载荷。在这一作用区域中出现的摆动运动实际上无阻尼地传递到汽车结构上。这大 大地减小行驶的舒适性。因此本发明的任务是，为汽车的稳定器研制出一种上述类型的促动 器，这种促动器即使在稳定器打开位置时也形成弹簧刚度。这个任务通过权利要求1的特征得以完成。由从属权利要求2和3 产生有用的方案。用于汽车的这种新的促动器消除了现有技术的已提到的缺陷。在这种情况中，这种促动器的特别的优点是，在一种两部分的稳定 器中在可接通的耦合器的打开位置时也能调节出想要的弹簧刚度。连同 由液压阻尼单元所产生的、并且在打开位置时起作用的液压的弹簧刚度，并连同所述两个已耦合的稳定部件的弹簧刚度， 一种弹簧刚度在稳 定器的整个扭转行程上都起作用。通过这一措施无论是在公路上行驶还 是在越野行驶时都有高的行驶舒适性，并且具有高的行车安全性。在这种情况中有利的是，液压回转马达的压力室中的压力是可调节的，并且该压力如此选择该液压的弹簧刚度和稳定器部件的弹簧刚度 相适配。若可接通的耦合单元和液压的阻尼单元形成一个共同的壳体、并且 形成一根共同的轴，那么也是有利的。这简化了促动器的结构。这使制 造更加简单，并且因此也节省了制造成本。这种简单的结构也导致一种 紧凑的结构形式，由此，这种促动器就可很节省空间地安装到汽车中。 将可接通的耦合器和液压的阻尼单元设计成分开的结构组件(该结构组 件在功能上彼此连接并且定位在稳定器的合适的位置上)，这从原理上 讲也是可能的。下面借助 一 种实施例对本发明进行更详细的说明。这些附图是 图I:具有一促动器且处于已安装状态的两部分的稳定器的简示图；图2:促动器的纵向截面图； 图3:促动器的耦合单元的纵向截面图； 图4:促动器的阻尼单元的纵向截面图； 图5:促动器的阻尼单元的横向截面图。按照
图1，汽车的每根轴基本由两个固定在一轴2上的车轮1构成。 与轴2平行地设置一具有其两个稳定器部件4和5的分开的稳定器3, 其中，每个稳定器部件4、 5在一侧与有关车轮1的一未示出的车轮悬 架连接，另一侧通过一轴承支承架6与汽车结构连接。在这两个稳定器 部件4和5之间设置一促动器7。该促动器将稳定器3的两个稳定器部 件4、 5彼此连接起来或者将它们彼此分开。如图2所示，促动器7由一可接通的耦合单元8和一液压的阻尼单 元9组成。这两个单元安装在一个共用的圆筒形的壳体10中的同一轴 上，并且通过一轴承-密封元件11压力密封地彼此分开。圆筒形的壳 体IO具有一封闭的底部12，该底部和其中一个稳定器部件4传力地进 行连接。在底部12的内侧设置一用于铰链连接的轴承支承架13。在底 部12的对面，壳体11用一盖板14抗扭转地封闭。盖板14具有一连续
的轴承孔15,并且装配有一用于轴17的相应的密封元件16。轴17与 另一稳定器部件5传力地进行连接，并且穿过整个圆筒形的壳体10 — 直延伸到圆筒形的壳体10的底部12中的轴承支承架13。因此，轴17 不仅跨越了可接通的耦合单元8,而且也跨越液压的阻尼单元9。也如图3示出，在可接通的耦合单元8的内部，轴17和一径向的 随动件18形状配合地并传力地进行连接，其中，径向的随动件18设置 在轴17和圆筒形的壳体10的内壁之间的径向腔室中。在轴17和径向 随动件18之间的连接优选地通过一齿部来实现。另一径向的随动件19与壳体IO抗扭转地进行连接，并且在这种情 况中如轴17的径向随动件18 —样设置在同一径向平面中，并且也设置 在轴17和圆筒形的壳体10的内壁之间的径向腔室中。在这种情况中， 应如此地确定轴17的径向随动件18和圆筒形的壳体10的径向随动件 19的尺寸，使得它们在它们之间形成相应的自由空间，并且因此仅彼此 受限制地转动。此外，在轴17上，在径向的随动件18、 19的轴向附近还设置一轴 向可移动的、并且可转动的闭锁活塞20，该闭锁活塞将圆筒形的壳体10 的内腔室在盖板侧分成一压力弹簧室21，在底板侧分成一压力室22。 一压力弹簧23安装在压力弹簧室21中。该压力弹簧支撑在壳体10的 盖板14上，并且它给闭锁活塞20加载。此外压力弹簧室21还通过一 漏油接头24与一未示出的液压油箱相连接。与此相反地，压力室22通 过一压力油接头25与一未示出的液压的压力油供给装置相连接。此外， 闭锁活塞20还装备一内密封元件26和一外密封元件27,这些密封元件 对压力室22和压力弹簧室21彼此间进行液压密封。特别是如图3所示，在闭锁活塞20的底側形成两个闭锁爪28。它 们以与所述两个径向随动件18和19相同的方式位于轴17和壳体10的 壁之间的径向自由空间里，并且这两个爪^:此对置。这两个闭锁爪28 的形状和尺寸以特别的方式与所述两个径向的随动件18和9的形状和 尺寸协调一致。也就是这两个闭锁爪28具有一种宽度，该宽度无间隙 地填满所述两个径向随动件18和19之间的所述两个自由空间；并且这 两个闭锁爪28具有一种长度，这个长度在调节活塞20的一个端部位置 中使闭锁爪28啮合到所述两个径向随动件18和19的区域中成为可能。 此外，闭锁活塞20还装配有一行程限制装置，该行程限制装置阻止所
述两个径向随动件18、 19和所述两个闭锁爪28在调节活塞20的另一 端部位置脱离啮合。因此，在这个端部位置中存在径向的随动件18、 19 和闭锁活塞2 0的闭锁爪2 8的正的长度重叠。所述两个随动件18、 19和所述两个闭锁爪28的对置的和彼此相连 接的接触表面分别以相同的方式具有锥体表面29，这样，在闭锁活塞20 的在图中所示的和闭锁的端部位置中产生一种无间隙的连接，并且在闭 锁活塞2 0的打开的并轴向受到限制的端部位置中，在闭锁爪2 8和径向 的随动件18、 19之间调节一种径向的间隙空间。根椐图2、 4和5,轴17在液压的阻尼单元9的区域中装配有径向 向外指向的内旋转叶片30,而圆筒形的壳体IO具有相应的径向向内指 向的外旋转叶片31。在这种情况中，轴17的内旋转叶片30和圆筒形的 壳体10的外旋转叶片31按相同的轴向长度设计，并且按如此的结构进 行设计，使得它们彼此之间形成至少两个径向的自由空间。在这些自由 空间的区域中，外旋转叶片31和内旋转叶片30彼此相对可自由转动， 直到它们相互碰触。在内旋转叶片30和外旋转叶片31之间的径向自由 空间在一侧通过底部12、在另一侧通过轴承-密封元件11在轴向上结 束，这样，在内旋转叶片30和外旋转叶片31之间的自由空间分别设计 为两个对置的压力室32和吸入室33。所有压力室32通过一未示出的第 一压力平衡通道彼此连接，并且所有吸入室33通过一未示出的第二压 力平衡通道彼此连接。无论是压力室32还是吸入室33都是通过一压力 油接头34以及一吸油接头35与一液压装置连接，并且具有用于提供和 排出压力油的装置、以及用于控制和调节在压力室32和吸入室33中的 压力的装置。在正常的行驶路面情况下、例如在公路交通中所出现的情况时，压 力室22保持无压力，这样，闭锁活塞20仅由压力弹簧23的力加栽。 这样，闭锁活塞20朝向所述两个径向随动件18、 19的方向移动，直到 径向随动件18、 19的锥体表面29和闭锁爪28的锥体表面29彼此接触。 这样耦合单元8形状配合并传力地进行闭锁。随着这种闭锁，同时轴17 的内旋转叶片30的旋转运动以及圆筒形的壳体10的外旋转叶片31被 闭锁，这样，液压阻尼单元9的功能被停止。然后，如此耦合的稳定器 部件4、 5所处的状况和单件的稳定器时一样。在这种情况中，源自车 轮1的摆动运动仅由所述两个稳定器部件4和5的所设计的弹簧刚度来 平衡。在非正常的行驶路面情况下、例如在越野行驶时所出现的路面情况下，给闭锁活塞20的压力室22提供所需的压力，这个压力与压力弹簧 23的力相反地使闭锁活塞20朝着圆筒形的壳体10的盖板14的方向移 动。闭锁活塞20的这种运动在轴向上受到限制，这样，径向随动件18、 10的锥体表面29和闭锁爪28的锥体表面29脱离啮合。但是虽然如此， 一方面径向随动件18、 19的而另一方面闭锁爪28的长度重叠仍然存 在。在这种位置中，径向的随动件18、 19和因此的所述两个稳定部件4 和5如此程度受到限制地可彼此转动，即直到径向随动件18、 19的以 及闭锁爪28的锥体表面29在一侧或者在另一侧又重新接触。若径向随 动件18、 19和闭锁爪在两个转动方向中的一个方向接触，则在这个转 动方向上所述两个稳定部件4、 5又像一单件的稳定器那样起作用，该 稳定器由于在有关方向中稳定器部件4、 5的所设计的弹簧刚度而重新 对于车轮1的摆动运动进行平衡。当稳定部件4和5的转动方向变化时， 所述径向的随动件18、 19的以及闭锁爪28的锥体表面29在一侧脱离 接触，为的是在另一侧彼此接近。在所述两个接触位置之间的这种转动 运动在液压的阻尼单元9中以同样的方式发生，这样轴17的内旋转叶 片30和圆筒形的壳体10的外旋转叶片31彼此相对运动，并且在这种 情况中压力室32尺度缩小，而吸入室"扩大。由在压力室32中存在 的压力所产生的力抵消这种转动运动。因此，所述在这种扭转角上的转 动运动根据压力室32中存在的压力被阻尼，这样，在这个转动区域中 由车轮1产生的摆动运动利用通过对于压力室32中的液压压力所进行 的调节而预定的液压弹簧刚度得以緩沖。通过一种相应的压力选择，可 以理想的方式为这个转动区域产生一种液压的弹簧刚度，这个弹簧刚度 相当于所述两个稳定部件4和5的弹簧刚度。
附图标记表1车轮2轴3稳定器4稳定器部件5稳定器部件6轴承支承架7促动器8可接通的耦合单元9液压阻尼单元10圆筒形的壳体n轴承-密封元件12底部13轴承支承架14盖板15轴承孔16密封元件17轴18径向随动件19径向随动件20闭锁活塞21压力弹簧室22压力室23压力弹簧24漏油接头25压力油接头26内密封元件27外密封元件28闭锁爪29锥体表面30内旋转叶片 31 外旋转叶片32 压力室33 吸入室34 压力油接头35 吸油接头
权利要求
1. 用于汽车的一分开的稳定器的促动器，该促动器由一可接通的耦合单元(8)构成，该耦合单元具有一在一側与一稳定器部件(4)抗 扭转地相连接的外旋转部件、 一在另一侧与另一稳定部件(5)抗扭转 地连接的内旋转部件、以及一闭锁活塞(20)，该闭锁活塞在一位置中 将该外旋转部件和内旋转部件抗扭转地闭锁，在另 一位置为 一种预定的 径向旋转行程打开，其特征在于，在可接通的耦合单元(8)的轴上设 置一液压的阻尼单元(9)，该阻尼单元一侧与所述一个稳定部件(4) 相连接，在另一侧与另一个稳定部件(5)相连接，该阻尼单元形成至 少一个压力室(32)和一个吸入室(33),并且它在可接通的耦合单元 (8 )的已闭锁的位置时占据一种闭锁位置，它在可接通的耦合单元(8 ) 的打开位置时以一种液压弹簧刚度反作用于在所述两个稳定部件(4、 5)之间的相对的转动运动。
2. 按照权利要求1所述的促动器，其特征在于，为了通过液压供 压装置的调节机构来改变液压的弹簧刚度，液压阻尼单元(9)的压力 室(32)中的压力是可调节的。
3. 按照权利要求1所述的促动器，其特征在于，可接通的耦合单 元(8)和液压阻尼单元(9)具有一个共同的圆筒形的壳体(10)和一 根共同的轴(17)。
全文摘要
本发明的任务是开发一种用于一种两部分的稳定器的促动器，当它位于打开位置时建立一种弹簧刚度。 为此本发明建议，在可接通的耦合单元(8)的轴上设置一液压阻尼单元(9)，该阻尼单元一侧与所述的一个稳定部件(4)相连接，在另一侧与另一个稳定部件(5)相连接，该阻尼单元形成至少一个压力室(32)和一个吸入室(33)，并且它在可接通的耦合单元(8)的已闭锁的位置中占据一闭锁位置，并且它在可接通的耦合装置(8)的打开位置时以一种液压弹簧刚度反作用于在所述两个稳定部件(4、5)之间的相对转动运动。
文档编号B60G21/00GK101146689SQ200680008975
公开日2008年3月19日 申请日期2006年3月20日 优先权日2005年3月22日
发明者A·哈特曼, B·格兰尼曼, J·沃特迈耶, M·扎尼拉 申请人:Zf腓特烈港股份公司