DE102014202829A1

DE102014202829A1 - Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102014202829A1
Application number: DE102014202829.9A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Krüger; Norbert Radinger
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-02-17
Filing date: 2014-02-17
Publication date: 2015-08-20

Abstract

Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug mit einem geteilten Querstabilisator (2), zwischen dessen beiden als Drehstabfeder ausgebildeten Stabilisatorteilen (3), (4) ein Aktuator (1) wirksam angeordnet ist, der ein Gehäuse (5) sowie einen in dem Gehäuse (5) angeordneten Motor, sowie ein an den Motor angeschlossenes Untersetzungsgetriebe (7) aufweist, dessen an dem einen Stabilisatorteil (4) drehfest angeordnete Ausgangswelle (6) an dem Gehäuse (5) über ein Wälzlager drehbar gelagert ist, dessen Wälzkörper an Laufbahnen abwälzen, wobei ein Vorspannelement (16) zum Vorspannen des Wälzlagers vorgesehen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug. Derartige Wankstabilisatoren dienen dem Zweck, einem Wanken des Fahrzeugaufbaus in Kurvenfahrten entgegenzuwirken.
Aus der DE 10 2009 006 385 A1 beispielsweise ist ein Wankstabilisator nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt geworden. Auf der Ausgangswelle des Untersetzungsgetriebes des Wankstabilisators ist ein Innenring eines zweireihigen Schrägkugellagers angeordnet. Eine auf der Ausgangswelle aufgeschraubte Überwurfmutter legt den Innenring auf der Ausgangswelle in axialen Richtungen dadurch fest, dass der Innenring einerseits zwischen einem an der Ausgangswelle ausgebildeten Anschlag und andererseits einer Anschlagfläche der Überwurfmutter axial eingespannt ist.
Die Lage des Anschlags an der Ausgangswelle muss in den axialen Richtungen eng toleriert sein, damit das doppelreihige Schrägkugellager einwandfrei eingestellt ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, einen Wankstabilisator nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 anzugeben, der einfach herstellbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den Wankstabilisator gemäß Anspruch 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Wankstabilisator weist einen geteilten Querstabilisator auf, zwischen dessen beiden als Drehstabfeder ausgebildeten Stabilisatorteilen ein Aktuator wirksam angeordnet ist. Der Aktuator weist ein Gehäuse auf, in dem ein Motor und ein an den Motor angeschlossenes Untersetzungsgetriebe angeordnet sind. Eine Ausgangswelle des Untersetzungsgetriebes ist an dem einen Stabilisatorteil drehfest angeordnet und über ein Wälzlager drehbar an dem Gehäuse gelagert. Wälzkörper des Wälzlagers wälzen an Laufbahnen ab. Dadurch, dass ein Vorspannelement zum Vorspannen des Wälzlagers vorgesehen ist, ist gewährleistet, dass das Wälzlager auch im lastfreien Zustand spielfrei angeordnet ist. Störende Geräusche, wie sie bei einem spielbehafteten Wälzlager entstehen können, sind vermieden. Die Ausgangswelle kann einteilig, aber auch mehrteilig aus mehreren fest miteinander verbundenen Teilen gebildet sein. Beispielsweise kann im Fall eines doppelreihigen Schrägkugellagers eine radial innere Kugelrille einstückig an der Ausgangswelle angeformt sein. Alternativ kann ein die Kugelrille aufweisender Innenring auf der Ausgangswelle angeordnet sein.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Wälzlager mit einem axial verschieblich angeordneten Lagerring versehen, der eine Laufbahn für die Wälzkörper aufweist. In axialer Richtung des Querstabilisators wird der Lagerring von dem Vorspannelement axial beaufschlagt. Demzufolge wird auf den verschieblich angeordneten Lagerring eine Vorspannkraft ausgeübt, die eine Spielfreiheit des Wälzlagers gewährleistet.
Das Vorspannelement weist in vorteilhafter Weise eine auf die Ausgangswelle aufgeschraubte Überwurfmutter sowie ein Federelement auf, das zwischen der Überwurfmutter und einem durch den Lagerring gebildeten Innenring wirksam angeordnet ist. Das Federelement kann beispielsweise durch einen koaxial auf der Überwurfmutter angeordneten Gummiring oder durch eine Tellerfeder oder durch eine Wellfeder gebildet sein. Dieses Federelement ist einerseits an der Überwurfmutter abgestützt und andererseits gegen den Innenring angefedert. Das Federelement kann auch aus mehreren über den Umfang der Überwurfmutter verteilt angeordneten vereinzelten Federn gebildet sein.
Das Wälzlager ist in günstiger Weise durch ein zweireihiges Schrägkugellager gebildet, dessen Innenring mit einer Kugelrille für Kugeln versehen und axial verschieblich auf der Ausgangswelle zum Einstellen einer Vorspannung des Schrägkugellagers angeordnet ist. Die Vorspannkraft kann über eine geeignete Auswahl des Federelementes bestimmt werden.
Die Überwurfmutter kann auf der Ausgangswelle dadurch einwandfrei festgesetzt werden, dass an der Ausgangswelle ein Anschlag für die Überwurfmutter vorgesehen ist, gegen den die Überwurfmutter angeschraubt werden kann. Dieser Anschlag dient einerseits dem Festsetzen der Überwurfmutter auf der Ausgangswelle und dient andererseits einer definierten axialen Position der Überwurfmutter auf der Ausgangswelle, sodass eine definierte Vorspannkraft über das Federelement ausgeübt werden kann.
Die Überwurfmutter kann an ihrer dem Anschlag zugewandten Stirnseite einen Aufnahmeraum aufweisen, in dem das Federelement angeordnet ist. Dieser Aufnahmeraum kann ringförmig um die Überwurfmutter herum angeordnet sein, wobei das Federelement in dem Aufnahmeraum angeordnet sein kann.
Die Überwurfmutter kann an ihrer diesem Anschlag zugewandten Stirnseite mit einer ersten Anschlagfläche zum Anschlagen an den Anschlag versehen sein, wobei der Aufnahmeraum radial außerhalb der Anschlagfläche angeordnet ist. Diese Anordnung des Aufnahmeraums ermöglicht eine konstruktiv einfache Ausgestaltung der Ausgangswelle: Die Ausgangswelle kann mit einem im Durchmesser kleineren Mantelabschnitt versehen sein, auf den die Überwurfmutter aufgeschraubt ist; die Überwurfmutter kann axial benachbart zu diesem kleineren Abschnitt mit einem im Durchmesser größeren Abschnitt versehen sein, auf dem der Innenring angeordnet ist. An seiner dem im Durchmesser kleineren Abschnitt zugewandten axialen Seite kann der im Durchmesser größere Abschnitt mit der genannten Anschlagfläche für die Überwurfmutter versehen sein. Dadurch, dass der Aufnahmeraum radial außerhalb der ersten Anschlagfläche angeordnet ist, ist sichergestellt, dass das in diesem Aufnahmeraum angeordnete Federelement einwandfrei gegen den Innenring angefedert werden kann.
In günstiger Weise kann die Überwurfmutter mit einer zweiten Anschlagfläche für den Innenring versehen sein. Der Aufnahmeraum kann in diesem Fall radial zwischen der ersten Anschlagfläche und der zweiten Anschlagfläche angeordnet sein. Während die erste Anschlagfläche zum Anschlagen gegen den Anschlag der Ausgangswelle angeordnet ist, ist die zweite Anschlagfläche für ein Anschlagen des Innenrings vorgesehen, falls der Innenring unter Überwindung der Federkraft des Federelementes in Richtung auf die Überwurfmutter gedrückt wird.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in insgesamt zwei Figuren abgebildeten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
1 einen erfindungsgemäßen Wankstabilisator in schematischer Darstellung und
2 eine Ausschnittsvergrößerung dieses Wankstabilisators.
1 zeigt in schematischer Darstellung einen Wankstabilisator mit einem Aktuator 1, der an einen geteilten Querstabilisator 2 angeschlossen ist. Der Querstabilisator 2 weist zwei Stabilisatorteile 3, 4 auf, wobei das eine Stabilisatorteil 3 statorseitig an ein Gehäuse 5 des Aktuators 1 angeschlossen ist und wobei das Stabilisatorteil 4 drehfest mit einer Ausgangswelle 6 (siehe 2) verbunden ist.
2 zeigt im Längsschnitt eine Ausschnittsvergrößerung des Aktuators 1. Ein nicht weiter abgebildetes Untersetzungsgetriebe 7 des Aktuators 1 ist mit der Ausgangswelle 6 versehen. Die Ausgangswelle 6 ist über ein zweireihiges Schrägkugellager 8 in O-Anordnung an dem Gehäuse 5 des Aktuators 1 drehbar gelagert. Das zweireihige Schrägkugellager 8 weist einen in dem Gehäuse 5 aufgenommenen Außenring 9 auf, der mit zwei Kugelrillen 10 für die beiden Reihen von Kugeln 11 versehen ist. Die Ausgangswelle 6 weist eine Schulter 12 auf, an der eine weitere Kugelrille 13 für die Kugeln 11 der einen Reihe von Kugeln 11 ausgebildet ist. Auf der Ausgangswelle 6 ist ein axial verschieblich angeordneter Innenring 14 angeordnet, der mit einer weiteren Kugelrille 15 für die Kugeln 11 der anderen Kugelreihe versehen ist.
Zum Vorspannen des zweireihigen Schrägkugellagers 8 ist ein Vorspannelement 16 vorgesehen. Dieses Vorspannelement 16 umfasst ein Federelement 17, das gegen den Innenring 14 des Schrägkugellagers 8 axial angefedert ist. Das Vorspannelement 16 weist ferner eine Überwurfmutter 18 auf, die auf einen im Durchmesser kleineren Abschnitt der Ausgangswelle 6 aufgeschraubt ist. Das Federelement 17 ist einerseits an der Überwurfmutter 18 abgestützt und andererseits gegen den Innenring 14 axial angefedert.
Der 2 ist zu entnehmen, dass zwischen dem im Durchmesser kleineren Abschnitt und dem im Durchmesser größeren Abschnitt der Ausgangswelle 6 an dem im Durchmesser größeren Abschnitt eine Schulterfläche 19 ausgebildet ist, die den im Durchmesser kleineren Abschnitt radial überragt und die als Anschlag 20 für die Überwurfmutter 18 ausgebildet ist.
Die Überwurfmutter 18 ist an ihrer dem Schrägkugellager 8 zugewandten Stirnseite mit einer ersten Anschlagfläche 21 zum Anschlagen an den Anschlag 20 versehen ist.
Die Überwurfmutter 18 ist an dieser Stirnseite mit einer ringförmig um die Überwurfmutter 18 herum angeordneten Ausnehmung 22 versehen, in der das Federelement 17 angeordnet ist. Die Überwurfmutter 18 ist an dieser Stirnseite mit einer zweiten Anschlagfläche 23 versehen, die für ein Anschlagen des Innenrings 14 vorgesehen ist, für den Fall, dass der Innenring 14 entgegen einer Vorspannkraft des Federelementes 17 axial in Richtung auf die Überwurfmutter 18 ausgelenkt wird. Das Federelement 17 ist radial zwischen der ersten Anschlagfläche 21 und der zweiten Anschlagfläche 23 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel sind die beiden Anschlagflächen 21, 23 bündig zueinander angeordnet, jedoch sind auch konstruktiv bedingte Anordnungen dieser beiden Anschlagflächen denkbar, die axial versetzt oder schräg zueinander angeordnet sind. Der 2 ist zu entnehmen, dass die erste Anschlagfläche 21 an der Schulterfläche 19 anliegt. Auf diese Weise ist zum einen die Überwurfmutter einwandfrei festgesetzt auf der Ausgangswelle 6. Andererseits ist die axiale Lage der Überwurfmutter 18 auf der Ausgangswelle 6 eindeutig festgelegt, sodass das Federelement mit einer definierten Vorspannkraft gegen den Innenring 14 angefedert ist.
Im Ausführungsbeispiel ist das Vorspannelement 16 mit einer Kassettendichtung 24 versehen, die einen zwischen der Überwurfmutter 18 und dem Gehäuse 5 ausgebildeten Ringspalt einwandfrei zu verschließen.
Eine weitere, hier nicht abgebildete Variante sieht vor, dass – anders als im Ausführungsbeispiel – der Außenring zweiteilig ausgeführt ist, wobei das Federelement gegen den einen Außenringteil axial angefedert ist, um das Wälzlager vorzuspannen. Diese Variante kann vorgesehen werden bei zweireihigen Schrägkugellagern in X-Anordnung.
Bezugszeichenliste

1: Aktuator
2: Querstabilisator
3: Stabilisatorteil
4: Stabilisatorteil
5: Gehäuse
6: Ausgangswelle
7: Untersetzungsgetriebe
8: zweireihiges Schrägkugellager
9: Außenring
10: Kugelrille
11: Kugel
12: Schulter
13: Kugelrille
14: Innenring
15: Kugelrille
16: Vorspannelement
17: Federelement
18: Überwurfmutter
19: Schulterfläche
20: Anschlag
21: erste Anschlagfläche
22: ringförmige Ausnehmung
23: zweite Anschlagfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009006385 A1 [0002]

Claims

Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug mit einem geteilten Querstabilisator (2), zwischen dessen beiden als Drehstabfeder ausgebildeten Stabilisatorteilen (3), (4) ein Aktuator (1) wirksam angeordnet ist, der ein Gehäuse (5) sowie einen in dem Gehäuse (5) angeordneten Motor, sowie ein an den Motor angeschlossenes Untersetzungsgetriebe (7) aufweist, dessen an dem einen Stabilisatorteil (4) drehfest angeordnete Ausgangswelle (6) an dem Gehäuse (5) über ein Wälzlager drehbar gelagert ist, dessen Wälzkörper an Laufbahnen abwälzen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorspannelement (16) zum Vorspannen des Wälzlagers vorgesehen ist.
Wankstabilisator nach Anspruch 1, dessen Wälzlager einen mit einer Laufbahn für Wälzkörper versehenen, axial verschieblich angeordneten, Lagerring aufweist, der von dem in axialer Richtung des Querstabilisators (2) wirksamen Vorspannelement (16) axial beaufschlagt ist.
Wankstabilisator nach Anspruch 2, dessen Vorspannelement (16) eine auf die Ausgangswelle (6) aufgeschraubte Überwurfmutter (18) sowie ein Federelement (17) aufweist, das zwischen der Überwurfmutter (18) und einen durch den Lagerring gebildeten Innenring (14) wirksam angeordnet ist.
Wankstabilisator nach Anspruch 3, dessen Wälzlager durch ein zweireihiges Schrägkugellager (8) gebildet ist, dessen Innenring (14) mit einer Kugelrille (15) für Kugeln (11) versehen und axial verschieblich auf der Ausgangswelle (6) zum Einstellen einer Vorspannung des Schrägkugellagers (8) angeordnet ist.
Wankstabilisator nach Anspruch 3, dessen Ausgangswelle (6) einen Anschlag (20) für die Überwurfmutter (18) aufweist.
Wankstabilisator nach Anspruch 5, dessen Überwurfmutter (18) an ihrer dem Anschlag (20) zugewandten Stirnseite einen Aufnahmeraum aufweist, in dem das Federelement (17) angeordnet ist.
Wankstabilisator nach Anspruch 6, dessen Aufnahmeraum ringförmig um die Überwurfmutter (18) herum angeordnet ist, wobei das Federelement (17) in dem Aufnahmeraum angeordnet ist.
Wankstabilisator nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 7, dessen Überwurfmutter (18) an ihrer dem Anschlag (20) zugewandten Stirnseite mit einer ersten Anschlagfläche (21) zum Anschlagen an den Anschlag (20) aufweist, wobei der Aufnahmeraum radial außerhalb der ersten Anschlagfläche (21) angeordnet ist.
Wankstabilisator nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 8, dessen Überwurfmutter (18) mit einer zweiten Anschlagfläche (23) für den Innenring (14) versehen ist.