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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stabilisator zur Anordnung in Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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U-förmige Querstabilisatoren an Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen zur Vermeidung größerer Seitenneigungen der Fahrzeugkarosserie beim Durchfahren von Kurven sind üblicher Stand der Technik.
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Aus der
DE 602 22 494 T2 ist ein gattungsgemäßer Stabilisator bekannt, der im Wesentlichen U-förmig mit einem am Fahrzeugaufbau drehbar gelagerten, in der Einbaulage quer ausgerichteten Federstab ausgeführt ist. Der Federstab ist seitlich nach außen mit zwei Längsarmen verlängert. Diese sind mittelbar oder unmittelbar an Radführungselementen einer Radaufhängung angelenkt. Der Federstab ist hier aus einem Faser-Verbund-Werkstoff (FVK) hergestellt. Die sich daran anschließenden Längsarme sind aus einem Leichtmetall gefertigt. Im Vergleich zu einem Stahlrohr-Stabilisator ergibt sich dadurch ein Stabilisator mit reduzierter Gesamtmasse.
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Die Bereitstellung einer dauerhaft betriebssicheren kraftübertragenden Verbindung zwischen den Längsarmen und dem querverlaufenden Federstab ist von großer Bedeutung. In der
DE 602 22 494 T2 weist hierzu jeder der Metall-Längsarme eine Aussparung auf, in die das rohrförmige Federstab-Ende eingesetzt ist. Die Aussparung ist hierbei eine, dem Federstab-Ende zugewandte Ringnut mit größerer Nuttiefe, in der das Federstab-Ende kraftübertragend gehalten ist.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Stabilisator bereitzustellen, der trotz eines reduzierten Gesamtgewichtes in fertigungstechnisch einfacher Weise eine betriebssichere Verbindung zwischen den Längsarmen und dem Federstab ermöglicht.
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Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, die in der
DE 602 22 494 T2 angeregte stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Federstab-Ende und dem Längsarm durch weitere Verbindungsarten noch betriebssicherer zu gestalten. Vor diesem Hintergrund wird erfindungsgemäß ein Längspressverband mit Reibkraftschluss vorgeschlagen, bei dem bevorzugt in Kombination mittels Verzahnungen zusätzlich ein Formschluss und darüber hinaus mittels eines Klebers ein Stoffschluss erzielt wird. Zur Realisierung dieses Längspressverbands weist der Längsarm gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 einen Nabenkörper mit einer Innenverzahnung auf, der unter Materialverdrängung des Federstab-Werkstoffes in eine kraft- und formschlüssige Zahnverbindung auf das stirnseitige Federstab-Ende aufgeschrumpft oder aufgepresst wird. Beim Fügen des Nabenkörpers mit dem Federstab-Ende wird die Tatsache genutzt, dass die Werkstoffhärte des Federstabes (oder aber dessen Werkstofffestigkeit in der Dickenrichtung) oder der Grenzfläche/Oberfläche/Harzschicht des Federstabes im Vergleich zu einem Metall stark reduziert ist. Erfindungsgemäß kann somit auf eine gesonderte Herstellung einer Außenverzahnung am Federstab-Ende bereits in einem Fertigungszustand des Federstabes vor dem Zusammenbau verzichtet werden. Vielmehr ist es ausreichend, wenn das Federstab-Ende im Fertigungszustand vor dem Zusammenbau glattzylindrisch ohne eine Außenverzahnung ausgeführt ist.
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Wie bereits oben erwähnt, kann der Nabenkörper des Längsarmes in einer Press- oder Schrumpfverbindung auf den Außenumfang des Federstab-Endes befestigt sein. Bei einem solchen Presssitz oder Schrumpfsitz wird der Außenumfang des Federstab-Endes gegenüber dem Kopfkreis der Innenverzahnung des Nabenkörpers mit einem Übermaß gefertigt und entweder in Längsrichtung des Federstabes aufgepresst oder durch Erwärmung aufgeschrumpft. Um das Verhältnis aus übertragbarem Torsionsmoment und Aufpresskräften möglichst gering zu halten, ist es bevorzugt, wenn ein Zahn über die komplette Fügelänge in Zahnlängsrichtung verläuft.
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Beim Aufpressen des Nabenkörpers des Längsarmes ist es nichtsdestotrotz von Vorteil, wenn der Kopfkreis der Zähne der Innenverzahnung des Nabenkörpers und der Außenumfang des Federstab-Endes lediglich einander geringförmig überdeckt sind, um ein mögliches Fressen beim Aufpressen, das heißt zu hohe Fügekräfte, oder Beschädigungen der Fügepartner zu vermeiden. Gegebenenfalls können für eine betriebssichere Montage am Nabenkörper sowie am Außenumfang des Federstab-Endes geeignete Schmiermittel aufgetragen werden.
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Bevorzugt kann das Schmiermittel in Mehrfachfunktion gleichzeitig auch als Klebstoff und als Korrosionsschutz verwendet werden. In diesem Fall erfolgt zusätzlich zur kraft- und formschlüssigen Zahnverbindung durch Presssitz auch eine Stoffschlussverbindung zwischen dem Innenumfang des Nabenkörpers und dem Federstab-Ende.
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Der Presssitz zwischen dem Nabenkörper des Längsarmes und dem Federstab-Ende führt zu einem entsprechend hohen Fugendruck zwischen den beiden Fügepartnern. Vor diesem Hintergrund ist es für eine zuverlässige Verbindung von Vorteil, wenn der Federstab als ein Vollstab mit ausreichender Bauteilsteifigkeit ausgeführt ist, der dem hohen Fugendruck zerstörungsfrei standhält. Zur Gewichtsreduzierung ist es jedoch von Vorteil, wenn der Federstab nicht aus einem Vollmaterial, sondern hohlzylindrisch ausgeführt ist. Die damit einhergehende Reduzierung der Bauteilsteifigkeit kann im Presssitz-Bereich problematisch sein. Um daher trotz hohlzylindrischem Federstab eine ausreichend große Bauteilsteifigkeit zu erhalten, ist es von Vorteil, wenn innenseitig im Federstab-Ende ein zusätzliches Gegendruckelement eingesetzt wird, insbesondere eine Innenhülse aus Metall. Mit der Innenhülse wird ein Gegendruck auf das Federstab-Ende aufgebracht. Dadurch werden Verformungen der Rohrwandung des Federstab-Endes in radialer Richtung verringert und damit unzulässig hohe Dehnungen verhindert. Zudem können mittels der Innenhülse Kriecheffekte verhindert werden.
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Alternativ dazu könnte in einer Stabilisator-Variante auch auf eine Innenhülse verzichtet werden und anstelle dessen der erforderliche Gegendruck durch spezielle Gestaltung der Umfangswicklungen (etwa eine CFK-Lage mit umfangssteifer zum Beispiel 90°-Orientierung) erreicht werden. In einer weiteren Variante könnte das Gegendruckelement, etwa die Innenhülse, auch beim Herstellen des Rohres integriert werden. Dies hätte den Vorteil, dass kein nachträgliches Einsetzen des Gegendruckelementes erforderlich wäre.
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Wie bereits oben erwähnt, ist eine lediglich geringförmige Überdeckung der Zähne der Innenverzahnung des Nabenkörpers und des Außenumfanges des Federstab-Endes im Hinblick auf einen einwandfreien Fügevorgang von Vorteil. In diesem Fall sitzen lediglich die Zahnköpfe der Innenverzahnung des Nabenkörpers im Presssitz auf dem stirnseitigen Federstab-Ende. Die Zahnlücken zwischen dem Zahnfußkreis beziehungsweise dem Zahngrund der Innenverzahnung und dem radial äußeren Federstab-Werkstoff kann in diesem Fall zumindest teilweise mit einem Klebstoff aufgefüllt sein. Dieser kann, wie bereits oben erwähnt, zusätzlich eine Stoffschlussverbindung zwischen dem Nabenkörper und dem Federstab-Ende bereitstellen.
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Zusammenfassend kann der Klebstoff daher in der Fügung in Mehrfachfunktion folgendes bewirken: Abdichtung der Fügung zur Vermeidung von Kontaktkorrosion, Herstellung eines Stoffschlusses zwischen den Fügepartnern sowie Montageerleichterung beim mechanischen Fügen.
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Der erfindungsgemäße Federstab weist einen Materialaufbau mit zumindest einer Lage aus einem Faser-Kunststoff-Verbund (FKV) auf. Der Lagenaufbau ist dabei belastungsgerecht auszuführen. Neben einem Torsionsmoment unterliegt der Stabilisator im normalen Fahrbetrieb auch einer Biegemomentenbeanspruchung. Je nach Belastungsverhältnis ist dabei die Anzahl an torsions- und biegesteifen Lagen genau aufeinander abzustimmen. Torsionssteif ist etwa ein ausgeglichener Winkelverbund (AWV) mit einem zur Rohrlängsachse gemessenen Faserwinkel von +–45°. Biegesteif ist etwa ein AWV mit einem zur Rohrlängsachse gemessenen Faserwinkel von 0 bis +–15°. Darüber hinaus sind jedoch auch weitere Lagenaufbauten mit einer feineren oder gröberen Abstufung der Faserwinkel und Schichtdicken möglich, um die Anforderungen hinsichtlich Festigkeit, Steifigkeit und Fertigbarkeit zu erfüllen.
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Beispielhaft können die Fasern in einer Kreuzwicklung, etwa mit einem Faserwinkel von ±45°, um den Federstab gewickelt sein.
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Zur Erhöhung der Biegesteifigkeit kann der Federstab neben der oben erwähnten Lage aus Faser-Kunststoff-Verbund (FKV) eine weitere radial äußere Lage aus Faser-Kunststoff-Verbund (FKV) aufweisen. Um Biegesteifigkeit zu erzielen, kann bei der radial äußeren FKV-Lage ein AWV mit einem zur Rohrlängsachse gemessenen Faserwinkel von 0 bis +–15° verwendet werden. Das heißt die Fasern sind bevorzugt in etwa axial fluchtend mit der Rohrlängsachse des Federstabes ausgerichtet. Aufgrund der hohen Steifigkeits- und Festigkeitsanforderungen an den Federstab ist die Verwendung insbesondere von Kohlenstofffasern von Vorteil. Alternativ dazu können auch andere Verstärkungsfasern, wie zum Beispiel Glas-, Kevlar-/Aramid- oder Borfasern verwendet werden. Vorteilhaft ist es auch, keine Kurzfasern oder Langfasern zu verwenden, sondern anstelle dessen Endlos-Verstärkungsfasern zu verwenden.
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Bevorzugt kann der Federstab zusätzlich noch eine Schutzschicht aufweist, die die radial innere FKV-Lage und die radial äußere FKV-Lage vor mechanischen Schlägen sowie vor Korrosion schützt. Der Materialaufbau der Schutzschicht ist frei wählbar, das heißt es muß kein Faser-Kunststoff-Verband verwendet werden. Beispielhaft kann die Deckschicht Polyamidfasern aufweisen.
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Gemäß einer anderen optionalen Ausführungsvariante kann die Schutzschicht Glasfasern aufweisen. Im Fügezustand ist somit der aus einem Leichtmetall gebildete Nabenkörper des Längsarmes nicht unmittelbar in Kontakt mit einer Lage aus Kohlenstofffaser-Kunststoff-Verbund (CFK), sondern ist die Schutzschicht zwischengeschaltet, wodurch eine Kontaktkorrosion zwischen dem Leichtmetall (Aluminium) und der Lage aus Kohlenstofffaser-Kunststoff-Verbund (CFK) vermieden ist. Eine solche GFK-Schutzschicht hat zusammenfassend die folgende Zusatzfunktionen: So schützt die GFK-Schutzschicht den Federstab durch ihre Dämpfungswirkung. Die GFK-Schutzschicht absorbiert nämlich bei einem mechanischen Schlag auf den Federstab einen Teil der Aufprallenergie durch eine definierte Dämpfung. Durch die dabei auftretenden Weißbrüche (das heißt Zwischenfaserbrüche und Delaminationen) ergibt sich eine deutlich sichtbare Verfärbung der der GFK-Schutzschicht, ohne dass jedoch die tragenden sowie eigenschaftsbestimmenden radial innen liegenden FKV-Lagen beschädigt werden. Eine solche Verfärbung kann im Kundendienstfall erkannt werden. Daraufhin kann das Bauteil nach kritischen Schäden untersucht werden, und eine geeignete Reparaturmaßnahme zielgerichtet eingesetzt werden.
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Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können – außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen – einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
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Die Zahn-Geometrie der Innenverzahnung kann in unterschiedlichen Varianten ausgeführt sein. Beispielhaft können sowohl die Zahnköpfe als auch der Zahngrund der Innenverzahnung jeweils dreieckförmig gestaltet sein. In diesem Fall können die Zahnflanken jeweils am Zahngrund und am Zahnkopf spitzwinklig zusammenlaufen. Die Zahnlücken können zudem nicht nur teilweise, sondern auch vollständig mit Klebstoff gefüllt sein. Bei einer alternativen Zahn-Geometrie kann die Innenverzahnung als eine Trapezverzahnung ausgeführt sein, bei der die Zahnköpfe und/oder der Zahngrund abgeflacht sind.
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Zudem kann in einer weiteren Variante die Zahnhöhe der Innenverzahnung zwischen dem Fußkreis und dem Kopfkreis wesentlich reduziert sein. Gleichzeitig ist auch der Zahngrund nicht mehr dreieckförmig, sondern vielmehr trapezförmig ausgeführt. In diesem Fall können der Zahngrund und/oder die Zahnköpfe glattzylindrisch mit entsprechend großer Kontaktfläche zum Klebstoff gestaltet sein. Dadurch ist speziell die Stoffschlussverbindung zwischen dem Klebstoff und dem Zahngrund stark erhöht. Gleichzeitig können auch die bereitgestellten Zahnlücken in der Radialrichtung wesentlich schmaler ausgeführt sein, wodurch in einfacher Weise eine vollständige Füllung der Zahnlücken mit dem Klebstoff gewährleistet werden kann.
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In einer weiteren Ausführungsform kann der Zahngrund verrundet ausgeführt sein, während die Zahnflanken an den Zahnköpfen spitz zusammenlaufen. Durch den gerundeten Zahngrund ergeben sich beim Verbindungsvorgang bessere Fließeigenschaften des Klebstoffes. Zudem kann eine Lunkerbildung im Klebstoff im Bereich des Zahngrundes reduziert werden.
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Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 in einer perspektivischen Ansicht den Stabilisator in einer nur grob schematisch angedeuteten Einbaulage im Fahrzeug;
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2 in einer vergrößerten perspektivischen Teilansicht den Stabilisator in einer Zusammenbaulage;
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3 in einer Ansicht entsprechend der 2 den Stabilisator in Explosionsdarstellung;
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4 in einer vergrößerten Darstellung die Zahnverbindung aus der 2; und
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5 bis 8 jeweils Ansichten entsprechend der 4 mit unterschiedliche Zahn-Geometrien der Innenverzahnung des Nabenkörpers des Stabilisators.
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In der 1 ist ein Stabilisator grob schematisch in der Einbaulage im Kraftfahrzeug dargestellt. Demzufolge weist der Stabilisator in der gezeigten Einbaulage einen in der Fahrzeugquerrichtung y ausgerichteten Federstab 1 sowie zwei daran anschließende Längsarme 3 auf. Die Längsarme 3 sind in nicht näher dargestellter Weise über ein angedeutetes Koppelelement 5 an einem nur angedeuteten Radführungselement 7 einer Radaufhängung angelenkt. Zur Gewichtsreduzierung ist der Federstab 1 hohlzylindrisch sowie aus einem faserverstärkten Kunststoff hergestellt. Demgegenüber sind die an den Federstab-Enden 11 anschließenden Längsarme 3 in Leichtbauweise beispielsweise aus Aluminium gefertigt. Jeder der Längsarme 3 weist einen Nabenkörper 9 mit einem nach hinten abragenden Schenkel 8 auf. Die Längsarme 3 sind jeweils zur Bildung eines Längspressverbandes mit ihren Nabenkörpern 9 auf die seitlichen Federstab-Enden 11 aufgepresst. Ausgehend von den Nabenkörpern 9 sind die Aluminium-Schenkel 8 in der Fahrzeugquerrichtung y leicht nach außen gebogen. Darüber hinaus ist der Federstab 1 über nur angedeutete Drehlager 13 (1) drehbar am Fahrzeugaufbau 15 gelagert. Die Drehlager 13 sind jeweils um einen Querversatz Δy gegenüber den Längsarmen 3 nach innen versetzt.
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Anhand der 2 bis 4 ist der Materialaufbau des Stabilisators sowie die Befestigung der Längsarme 3 am Federstab 1 beschrieben. So ist in den 2 und 3 der Federstab 1 dreilagig mit einer radial inneren Lage aus einem Kohlenstofffaser-Kunststoff-Verbund (CFK-Lage) 17 und einer radial äußeren Lage 18 aus einem Glasfaser-Kunststoff-Verbund (GFK-Lage) ausgeführt. Die radial äußere GFK-Lage 18 ist mit einer Schutzschicht 19 überzogen. Die Schichtdicke s1 (3) der radial inneren CFK-Lage 17 liegt zum Beispiel bei ca. 6 mm, während die Schichtdicke s2 (2) der radial äußeren GFK-Lage 18 bei etwa 1 mm liegen kann. Die beiden Lagen 17, 18 sind belastungsgerecht ausgeführt: So unterliegt der Stabilisator neben einer Beanspruchung mit einem Torsionsmoment im normalen Fahrbetrieb auch einer Biegemomentbeanspruchung. Je nach Belastungsverhältnis ist dabei die Anzahl an torsions- und biegesteifen Schichten genau aufeinander abzustimmen.
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In den Figuren ist beispielhaft zur Erhöhung der Torsionssteifigkeit in der radial inneren CFK-Lage 17 ein ausgeglichener Winkelverbund (AWV) mit einem zur Rohrlängsachse gemessenen Faserwinkel α von +–45° verwendet. Die radial äußere GFK-Lage 18 ist dagegen biegesteif mit einem AWV im Bereich von 0 bis +–15° ausgeführt. Entsprechend erhöhen die inneren CFK-Lage 17 und die äußere GFK-Lage 18 die Steifigkeit und Festigkeit des Stabilisators. Die Schutzschicht 19 übernimmt dagegen eine reine Schutzfunktion, das heißt sie vermeidet eine Kontaktkorrosion und dient als Schlagschutz. Sowohl die radial innere CFK-Lage 17 als auch die radial äußeren GFK-Lage 18 übernehmen daher die eigentlich tragende Funktion im Rohr, das heißt Steifigkeit und Festigkeit. Die zusätzliche Schutzschicht 19 übernimmt dagegen eine reine Schutzfunktion.
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Zur Herstellung des in der 2 vergrößert gezeigten Längspressverbandes weist der Nabenkörper 9 an seinem Innenumfang eine Innenverzahnung 25 mit einem Kopfkreis dK und einem Fußkreis dF auf (4). Der Nabenkörper 9 kann entweder in der Montagerichtung 27 auf das Federstab-Ende 11 aufgepresst oder alternativ durch Erwärmung auf das Federstab-Ende 11 aufgeschrumpft werden (Querpressverband).
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Am Kopfkreis dK der Innenverzahnung 25 sind gemäß der 4 die radial nach innen ragenden Zahnköpfe 28 der Innenverzahnung 25 positioniert, während am Fußkreis dF der Innenverzahnung 25 jeweils der radial äußere Zahngrund 32 der Innenverzahnung 25 positioniert ist. Der Fußkreis dF und der Kopfkreis dK sind in der Radialrichtung um eine Zahnhöhe hz voneinander beabstandet. In der 4 sind die Zahnköpfe 28 sowie der Zahngrund 32 jeweils verrundet. Alternativ dazu kann die Zahn-Geometrie der Innenverzahnung 25 in beliebiger Form gewählt werden, wie es später anhand der 5 bis 8 beschrieben ist.
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In der 3 ist der Stabilisator in einer Explosionsdarstellung gezeigt, anhand der der Zusammenbau erläutert wird. Demzufolge ist der Außenumfang 28 (3) des Federstab-Ende 11 im Fertigungszustand vor dem Zusammenbau ohne eine Außenverzahnung 29, das heißt noch glattzylindrisch ausgeführt. Die in der 2 gezeigte Zahnverbindung 30 ergibt sich daher erst mit dem Aufpressen der Innenverzahnung 25 des Nabenkörpers 9 auf das noch glattzylindrische Federstab-Ende 11. Beim Aufpressvorgang wird unter Materialverdrängung des Federstab-Werkstoffes die in der 2 dargestellte kraft- und formschlüssige Zahnverbindung 30 bereitgestellt, bei der die Innenverzahnung 25 des Nabenkörpers 9 mit der durch Materialverdrängung gebildeten Außenverzahnung 29 in kraft- und formschlüssigen Zahneingriff kommt.
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Die durch Materialverdrängung gebildete Außenverzahnung 29 ist im Gegensatz zur Innenverzahnung 25 des Nabenkörpers 9 gemäß der 4 wellenförmig mit einer geringeren Zahnhöhe ausgeführt.
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Die die Außenverzahnung 25 bildenden Erhebungen 36 (4) ragen nur teilweise in die Zahnlücken 31 der nabenkörperseitigen Innenverzahnung 25 ein. Der verbleibende Zwischenraum zwischen dem Fußkreis df der nabenkörperseitigen Innenverzahnung 25 und dem federstabseitigen Erhebungen 36 ist im Wesentlichen mit einem Klebstoff 33 aufgefüllt, beispielhaft ein Hochleistungsklebstoff mit definierten Eigenschaften bezüglich Scherfestigkeit, E-Modul, Resistenz gegen Betriebsstoffe, etc. (2K-Klebstoff auf Epoxidharzbasis). Mit dem Klebstoff 33 wird zusätzlich zu der bereits vorhandenen Kraft- und Formschluss-Verbindung auch eine Stoffschlussverbindung zwischen Nabenkörper 9 und dem Federstab-Ende 11 bereitgestellt. Zudem dient der Klebstoff 33 in seiner flüssigen Ausgangskomponente auch als ein Schmiermittel, mit dem ein mögliches Fressen beim Aufpressvorgang sicher verhindert ist. Darüber hinaus bewirkt der Klebstoff 33 in der Kontaktzone zwischen dem Federstab-Ende 11 und dem Nabenkörper 9 eine Abdichtung gegenüber äußere Medienangriffe.
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Nach erfolgtem Aufpressen des Nabenkörpers 9 auf das Federstab-Ende 11 wird die in der 3 gezeigte Stützhülse 35 in das Federstab-Ende 11 eingesetzt. Die Stützhülse 35 ist in der Zusammenbaulage (2) gegen die Innenseite des hohlzylindrischen Federstabs 1 abgestützt und wirkt als ein Gegendruckelement, mit dem der Fugendruck zwischen den Kontaktflächen des Nabenkörpers 9 und des Federtabs 1 erhöht wird.
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In den folgenden 5 bis 8 sind im Vergleich zur Zahn-Geometrie der in der 4 gezeigten Innenverzahnung weitere Varianten dargestellt, wobei die speziellen Geometrien am Zahngrund 32 und/oder an den Zahnköpfen 28 in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden können. So sind in der 5 sowohl die Zahnköpfe 28 als auch der Zahngrund 32 jeweils dreieckförmig gestaltet, und zwar mit Zahnflanken 38, die jeweils am Zahngrund 32 und am Zahnkopf 28 spitzwinklig zulaufen. Die Zahnlücken 31 sind dabei im Unterschied zur 4 nicht mehr nur teilweise, sondern vollständig gefüllt. Die in der 6 gezeigte Innenverzahnung 25 ist speziell als eine Trapezverzahnung ausgeführt, bei der die Zahnköpfe 28 abgeflacht sind.
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Demgegenüber laufen die Zahnflanken 38, wie in der 5, jeweils am Zahngrund 32 spitzwinklig zusammen.
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In den folgenden 5 bis 8 sind im Vergleich zur Zahn-Geometrie der in der 4 gezeigten Innenverzahnung 25 weitere Varianten dargestellt, wobei die speziellen Geometrien am Zahngrund 32 und/oder an den Zahnköpfen 28 in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden können. So sind in der 5 sowohl die Zahnköpfe 28 als auch der Zahngrund 32 jeweils dreieckförmig gestaltet, und zwar mit Zahnflanken 38, die jeweils am Zahngrund 32 und am Zahnkopf 28 spitzwinklig zusammenlaufen. Die Zahnlücken 31 sind in der 5 beispielhaft nicht mehr nur teilweise, sondern vollständig mit Klebstoff 33 gefüllt. Die in der 6 gezeigte Innenverzahnung 25 ist speziell als eine Trapezverzahnung ausgeführt, bei der die Zahnköpfe 28 abgeflacht sind. Demgegenüber laufen die Zahnflanken 38, wie in der 5, jeweils am Zahngrund 32 spitzwinklig zusammen.
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In der 7 ist im Vergleich zur 5 oder 6 die Zahnhöhe hz zwischen dem Fußkreis dF und dem Kopfkreis dK wesentlich reduziert. Gleichzeitig ist auch der Zahngrund 32 nicht mehr dreieckförmig, sondern vielmehr trapezförmig ausgeführt. Der Zahngrund 32 ist im Unterschied zu den anderen Varianten glattzylindrisch mit entsprechend großer Kontaktfläche zum Klebstoff 33 gestaltet. Dadurch ist speziell die Stoffschlußverbindung zwischen dem Klebstoff 33 und dem Zahngrund 32 stark erhöht. Gleichzeitig sind auch die bereitgestellten Zahnlücken 31 in der Radialrichtung wesentlich schmaler ausgeführt, wodurch in einfacher Weise eine vollständige Füllung der Zahnlücken 31 mit dem Klebstoff 33 gewährleistet werden kann.
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In der 8 ist demgegenüber der Zahngrund 32 gegenüber der in der 4 gezeigten Variante unverändert verrundet ausgeführt, während die Zahnflanken 38 an den Zahnköpfen 28 spitz zulaufen. Durch den gerundeten Zahngrund 32 ergeben sich beim Verbindungsvorgang bessere Fließeigenschaften des Klebstoffes 33. Zudem kann eine Lunkerbildung im Klebstoff 33 im Bereich des Zahngrundes 32 reduziert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 60222494 T2 [0003, 0004, 0007]
