Die vorliegende Erfindung betrifft ein Drehfederstabsystem für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ,

Ein Drehfederstabsystem der gattungsgemäßen Art beschreibt zum Beispiel die DE 10 2009 005 899 A1 , bei der je Fahrzeugseite ein über eine Motor- Getriebe-Einheit bzw. einen Aktuator variabel vorspannbarer Drehfederstab über einen Abtriebshebel auf jeweils ein Radaufhängungselement der beidseitigen Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen wirkt. Das Drehfederstabsystem bildet einen aktiven Drehsteller oder Stabilisator, der zugleich als Speicherfeder wirkend eine Niveauverstellung der Karosserie des Kraftfahrzeugs ermöglicht und zudem Wank- und Nickneigungen entgegen wirken kann. Der Drehfederstab ist aus Bauraumgründen zumindest zweiteilig ausgeführt, und zwar mit einem quer verlaufenden, zentralen Vollstab und einem äußeren Rohrstab. Diese sind zur Erzielung der erforderlichen Federeigenschaften in Reihe geschaltet, wobei sich der Vollstab im Rücktrieb durch den in Hohlwellenbauart ausgeführten Aktuator erstreckt. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Drehfederstabsystem der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, das bei geringem Mehraufwand noch weiter verbesserte Federeigenschaften insbesondere bei fahrdynamischen Belastungen aufweist. Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte und besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteränsprüche.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die beiden etwa in der Fahrzeuglängsmitte axial benachbarten Enden der Drehfeder über zumindest ein zusätzliches Drehfederelement miteinander gekoppelt sind. Überraschend gelingt es mit dieser Auslegung, trotz der gängigen, getrennten Ansteuerung des Drehfederstabsystems insbesondere bei dynamisch auftretenden Spitzenbelastungen in den Radaufhängungen eine verbesserte Lastverteilung in den Aktuatoren zu erzielen, die eine gleichmäßigere Beanspruchung der Bauteile und einen verbesserten Abbau von Überbelastungen bewirkt.

Besonders bevorzugt kann dabei das Drehfederelement eine über den Federweg progressive Kennung aufweisen. Dadurch sind die Aktuatoren bei kleineren, wechselseitigen Fahrbahnanregungen weitgehendst entkoppelt. Bei größeren Verdrehwinkeln steigt die Drehfederrate an. So kann zum Beispiel beim Ausgleich von großen Wankwinkeln und gleichzeitiger Anregung durch einen Stoß die auftretende Spitzenlast über das Drehfederelement auf den anderen Aktuator übertragen werden. Die Spitzenlasten, die in der Bauteildi- mensionierung berücksichtigt werden müssen, sind kleiner. Die Bauteile können daher leichter und kostengünstiger ausgeführt werden bei gleichzeitig erhöhtem Schutz gegen Bauteilversagen.

Das Drehfederelement kann des Weiteren durch einen mit den stirnseitigen Enden der Drehfederstäbe mittel- oder unmittelbar verbundenen Elastomerkörper mit bevorzugt rotationssymmetrischem Außenumfang gebildet sein. .

Besonders bevorzugt kann das Drehfederelement aus einem zwischen zwei im Durchmesser größeren Lagerplatten einvulkanisierten Elastomerkörper gebildet sein, wobei an den Lagerplatten mit der Steckverzahnung der Drehfederstäbe zusammenwirkende Mitnehmer vorgesehen sind. Daraus resultiert eine robuste und montagegü ^' nstige Konstruktion des Drehfederelements, in das gegebenenfalls noch in Umfangsrichtung wirkende Endanschläge integriert sein könnten. Die Mitnehmer können bevorzugt innenverzahnte Lagerhülsen sein, die mit der Steckverzahnung des Vollstabs der Drehfederstäbe zusammenwirken. Mit dieser Steckverzahnung kann demzufolge der Vollstab sowohl mit dem Rohrstab als auch mit dem als Montageeinheit ausgeführten Drehfederelement gekoppelt werden.

In einer insbesondere hinsichtlich der Anordnung im Kraftfahrzeug vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Elektromotor des Aktuators achsparallel zum Drehfederstab angeordnet sein und mittels eines Umschlingungstnebs mit einem Abtriebsrad in Hohlwellenbauart auf den Rohrstab abtreiben. Dies kann entweder im Direktantrieb oder aber zur Verminderung der Belastung des Umschlingungsmittels, zum Beispiel einer Kette oder eines Zahnriemens, über ein hochübersetzendes Getriebe erfolgen, wobei der Umschlingungstrieb das auf das koaxial zum Rohrstab angeordnete und in Hohlwellenbauart ausgeführte Getriebe und dieses auf den Rohrstab abtreibt.

Alternativ können die Aktuatoren mit dem Elektromotor und dem Getriebe in an sich bekannter Weise in Hohlwellenbauart ausgeführt sein und koaxial zum Drehfederstab auf den Rohrstab abtreiben.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der beigefügten, schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in einer Draufsicht ein Drehfederstabsystem für eine links- und rechtsseitige Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs, mit jeweils einem quer im Kraftfahrzeug ausgerichteten Drehfederstab, der über einen Aktuator und einen Umschiingungstrieb verstellbar ist und auf einen Abtriebshebel wirkt;

Fig. 2 einen Längsschnitt entlang der Schnittebene A-A aus der Fig. 1 durch das Drehfederstabsystem;

Fig. 3 eine Ansicht analog zur Fig. 1 auf ein Drehfederstabsystem mit Aktuatoren, jeweils einem Umschiingungstrieb und einem koaxial zu den Drehfederstäben angeordneten Getriebe;

Fig. 4 einen Längsschnitt entlang der Schnittebene B-B aus der Fig. 3 durch das Drehfederstabsystem; und

Fig. 5 eine Ansicht eines zusätzlichen Drehfederelements mit Steckverbindung des die beiden Drehfederstäbe koppelnden Drehfederelements.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Drehfederstabsystem 10 dargestellt, das sich aus zwei jeweils über einen Aktuator 12 verstellbaren Drehfederstäben 14 zusammensetzt. Die linke Hälfte und die rechte Hälfte des Drehfederstabsystems 10 sind spiegelbildlich gleich ausgeführt und deren Bauteile sind soweit ersichtlich mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Jeder der Drehfederstäbe 14 (Fig. 2) erstreckt sich in der Fahrzeugquerrichtung y von einem äußeren Abtriebshebel 16 bis nahezu zur senkrechten Fahrzeugmittelebene 18 und setzt sich aus einem Vollstab 20 und einem koaxial angeordneten Rohrstab 22 zusammen, die über eine etwa in der Fahrzeugmitte 18 liegende Steckverzahnung 24 kraftschlüssig zusammengeschaltet sind. 88

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Der jeweils außen positionierte Abtriebshebel 16 ist gelenkig mit einem Radführungselement (nicht dargestellt) der links- und rechtsseitigen Radaufhängung des Kraftfahrzeugs verbunden. Das ^■ Radführungselement kann beispielsweise ein Querlenker oder ein Radträger sein, an dem der Abtriebshebel 16 unter Zwischenschaltung einer Koppelstange angelenkt ist.

Der am Fahrzeugaufbau oder an einem Hilfsrahmen befestigte Aktuator 12 setzt sich aus einem achsparallel zur Drehfeder 14 angeordneten Elektromotor 26, einem hochübersetzenden Getriebe 28 (zum Beispiel Harmonic-Drive- Getriebe) und einem Umschlingungstrieb 30 zusammen, der auf den Rohrstab 22 abtreibt, und zwar an dessen, der Steckverzahnung 24 gegenüberliegenden Ende.

Der Umschlingungstrieb 30, bevorzugt ein Zahnriementrieb, treibt auf ein Riemenrad 30a (Fig. 2) ab, das auf dem Rohrstab 22 über eine weitere Steckverzahnung 32 in Umfangsrichtung formschlüssig gehalten ist.

Der Rohrstab 22 und der durch diesen hindurchgeführte Vollstab 20 sind über nur angedeutete Lager 34 (Wälz- oder Gleitlager) im Bereich des Abtriebshebels 16 und des Umschlingungstriebs 30 in einem fahrzeugfesten Gehäuse (nicht dargestellt) drehbar gelagert; das Gehäuse kann beispielsweise eine Baueinheit mit dem Aktuator 12 bilden.

Wie insbesondere die Fig. 2 zeigt, sind die Vollstäbe 20 (dies können aber

i · auch die Rohrstäbe 22 sein) an deren in der Fahrzeugmitte 18 liegenden Enden über ein Drehfederelement 36 miteinander gekoppelt, so dass zum Beispiel über den linken Aktuator 12 eingesteuerte Stellkräfte von dem linken Drehfederstab 14 auf den rechten. Drehfederstab 14 übertragen werden oder umgekehrt vom Abtriebshebel 16 ausgehende Federkräfte auf den rechten Drehfederstab 14 wirken. Das Drehfederelement 36 ist bevorzugt durch einen Elastomerkörper mit rotationssymmetrischem Außenumfang gebildet und konstruktiv so ausgelegt, dass es eine progressiv zunehmende Federrate aufweist. Dies kann zum Beispiel durch nicht dargestellte Ausnehmungen und Stege im _. Elastomerkörper bewirkt werden, die bei anfänglich niedriger Federrate und flacher Kraft- Verdrehwinkel-Kennlinie in eine Kennlinie mit stark ansteigendem Gradienten übergeht.

Die Fig. 5 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Drehfederelements 36, das sich im Wesentlichen aus einem rotationssymmetrischen Elastomerkörper 36a und zwei diesen einschließenden Lagerplatten 36b zusammensetzt, die zum Beispiel durch Vulkanisieren fest miteinander verbunden sind.

An den Lagerplatten 36b sind als Mitnehmer dienende Lagerhülsen 36c befestigt, die eine mit den Vollstäben 20 der Drehfederstäbe 14 kompatible Steckverzahnung 24 aufweisen und auf einen die Rohrstäbe 22 überragenden Abschnitt der Vollstäbe 20 und in Umfangsrichtung formschlüssig aufgesteckt sind.

Über das im Durchmesser zum Beispiel um den Faktor 3 größere Drehfederelement 36 gemäß Fig. 5 können in der beschriebenen, progressiv zunehmenden Federrate Federkräfte übertragen werden. Ferner kann das Drehfederelement 36 montageeinfach an die Drehfederstäbe 14 angebaut bzw. in das Drehfederstabsystem 10 integriert werden.

Gegebenenfalls können an den Lagerplatten 36b in Umfangsrichtung wirkende Anschläge vorgesehen sein, die eine definierte Drehwinkelbegrenzung für das Drehfederelement 36 bzw. den Elastomerkörper 36a bilden. Die Fig. 3 und 4 zeigen ein alternatives Ausführungsbeispiel des Drehfederstabsystems 10, das nur soweit beschrieben ist, als es sich von der Ausführung gemäß den Fig. 1 und 2 unterscheidet. Funktionell gleiche ^' Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Alternativ zur vorstehenden Ausführung ist das hochübersetzende Getriebe 28 in Hohlwellenbauart ausgeführt und wie das Riemenrad 30a des Um- schlingungstriebs 30 ebenfalls um den Rohrstab 22 positioniert. Damit treibt der Elektromotor 26 über den Zahnriemen des Um- schlingungstriebs 30 das Riemenrad 30a und dieses das axial benachbarte Getriebe 28 an, dessen Abtriebselement dann der Rohrstab 22 über die Steckverzahnung 32 entsprechend betätigt. Das Getriebe 28 kann zum Beispiel ein Harmonic-Drive-Getriebe oder ein Zykloidgetriebe bekannter Bauart sein.

In einer weiteren Ausführungsvariante des Drehfederstabsystems 10 (nicht dargestellt) kann auch der Elektromotor 26 in Hohlwellenbauart um die Rohrstab 22 angeordnet sein, wobei dann der Umschlingungstrieb 30 entfällt und die hohle Abtriebswelle des Elektromotors 26 auf das Getriebe 28 wirken würde.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Drehfederstäbe 14 könnten gegebenenfalls auch durch zwei seriell geschaltete Rohrstäbe 22 und einen Vollstab 20 aus Federstahl gebildet sein, wobei das Drehfederelement 36 beide Drehfederstäbe 14 entsprechend koppelt. Gegebenenfalls kann das Drehfederelement 36 auch durch ein in der Funktion gleiches Federelement mit in Umfangsrichtung ausgerichteten Schraubendruckfedern ähnlich einer Kupplungs-Mitnehmerscheibe in Kraft- fahrzeugen ausgebildet sein.