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Die Erfindung betrifft eine Baugruppe für eine Verbundlenkerhinterachse eines Kraftfahrzeugs, aufweisend wenigstens ein in Fahrzeugquerrichtung verlaufend anordbares Torsionshohlprofil und wenigstens eine innerhalb des Torsionshohlprofils angeordnete Stabilisatorstange, wobei die Stabilisatorstange an ihren axialen Endabschnitten über jeweils wenigstens ein Verbindungselement an dem Torsionshohlprofil festgelegt ist und der jeweilige Endabschnitt zumindest teilweise formschlüssig in eine Verbindungsöffnung an dem jeweiligen Verbindungselement eingefügt ist. Zudem betrifft die Erfindung eine Verbundlenkerhinterachse für ein Kraftfahrzeug. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Frontantrieb und einer Verbundlenkerhinterachse.
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Stabilisatoren bzw. Stabilisatorstangen sind in der Automobilindustrie weit verbreitet und werden zur Verbesserung der Wankstabilität in Verbundlenkerhinterachsen von Kraftfahrzeugen mit Frontantrieb verwendet. Üblicherweise werden als Hohlkörper ausgebildete Stabilisatorstangen eingesetzt, da solche Stabilisatorstangen den besten Kompromiss zwischen einem möglichst minimalen Gewicht, einer möglichst guten Funktion und möglichst niedrigen Kosten darstellen. Aufgrund dieser hohlen Geometrie einer Stabilisatorstange muss eine Innenfläche der Stabilisatorstange entweder einer speziellen Korrosionsschutzbehandlung unterworfen werden oder die offenen axialen Enden der Stabilisatorstange müssen mit speziellen Stopfen verschlossen werden, was mit einem zusätzlichen Arbeitsschritt zum Anbringen der Stopfen an der Stabilisatorstange verbunden ist.
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Die US 2018 / 0 297 439 A1 offenbart eine Stabilisatorverbindung für Kraftfahrzeugaufhängungen. Die Stabilisatorverbindung weist einen rohrförmigen Körper auf, der an einem Ende ein Paar erster abgeflachter Bereiche aufweist, die einen luftdichten Verschluss eines ersten inneren Hohlraums des rohrförmigen Körpers bilden, der sich zwischen den beiden abgeflachten Bereichen befindet. Zudem weist die Stabilisatorverbindung eine erste Umhüllung aus Polymermaterial auf, die während ihres Formprozesses an dem Ende des röhrenförmigen Körpers so angebracht wird, dass sie das Paar der ersten abgeflachten Bereiche umgibt, wobei die Abdeckung ein erstes Gelenk aufweist.
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Die
DE 10 2014 203 208 A1 offenbart einen Drehstab für einen Querstabilisator eines Fahrwerks. Der Drehstab weist ein Hohlprofil auf, das ein abgeflachtes Ende mit einer Bohrung zur Befestigung eines Krafteinleitungselements aufweist. Das abgeflachte Ende weist eine Freistellung für das Krafteinleitungselement auf.
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Die
CN 202 242 869 U offenbart eine verstärkte hohle Stabilisatorstange für ein Fahrzeug. Die Stabilisatorstange weist einen hohlen Stangenkörper mit zwei Endbuchsen auf, die als flache Endbuchsen ausgebildet sind, in denen Lagerblöcke angeordnet sind, wobei die Länge jedes Lagerblocks größer als die Dicke jeder flachen Endbuchse ist. Zwischen den flachen Endbuchsen und den Lagerblöcken sind Stahlbuchsen angeordnet, so dass die Lagerblöcke in die Stahlbuchsen eingebettet sind.
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Die
US 6 547 894 B1 offenbart ein Verfahren zum Herstellen einer Stabilisatorstange aus einem rohrförmigen Rohling, auf dessen Innenfläche eine Mischung aus einem Klebstoff und einem Metallpulver von gegenüberliegender Enden des Rohrs aufgebracht wird. Der Klebstoff wird ausgehärtet. Danach wird der Stabilisatorstab in einen Ofen gegeben, um das Metallpulver zu schmelzen. Die Enden des Rohrs werden gestaucht, um flache Rohrenden zu bilden, die zugeschnitten und durchbohrt sind, um an jedem Ende eine Befestigungsöse zu bilden. Die Stabilisatorstange wird dann zum Warmbearbeiten erhitzt, um Biegungen entlang der Länge der Stabilisatorstange zu bilden. Nach dem Formen wird die Stabilisatorstange abgeschreckt und geglüht.
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Die US 2017 / 0 066 299 A1 offenbart einen Drehstab-Stabilisator für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs. Der Stabilisator weist einen Torsionsfederabschnitt und zwei von dem Torsionsfederabschnitt abgebogene Schenkel auf, wobei die Schenkel jeweils einen umgeformten Endabschnitt mit einer Durchgangsöffnung und einen rohrförmigen Abschnitt aufweisen. Der Torsionsfederabschnitt weist ein gehärtetes Gefüge mit einer Festigkeit von mindestens 1000 MPa auf. Die umgeformten Endabschnitte weisen ein gehärtetes Gefüge mit einer Festigkeit von mindestens 800 MPa auf.
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Die
EP 3 369 593 A1 offenbart einen Stabilisator für Kraftfahrzeuge, aufweisend einen Hohlprofilabschnitt aus Metall mit mindestens einem gegenüber dem Hohlprofilabschnitt abgedichteten und abgeplätteten Ende. Die Abdichtung erfolgt innerhalb des Hohlprofilabschnitts in einem dem abgeplätteten Ende nahen oder unmittelbar angrenzenden Bereich, wobei in diesen Bereich ein intumeszentes Material in den Hohlprofilabschnitt eingebracht ist, das nach seiner Aktivierung mittels Erwärmen aufbläht und diesen Bereich des Hohlprofilabschnitts vollständig gegenüber dem abgeplätteten Ende abdichtet.
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Die unter dem Link http://m.bmrsuspension.com/?page=products&productid=1164 abrufbare Veröffentlichung „Sway Bar Kit With Bushings, Front (SB038) And Rear (SB033)“ offenbart einen einstellbaren Querstabilisator für ein Kraftfahrzeug.
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Die unter dem Link https://www.ebay.com/itm/Stabilizer-Sway- Bar-Bushing-Link-Kit-Front-for-Pontiac-Buick-Chevy-Olds-/310729494737 abrufbare Veröffentlichung „Stabilizer Sway Bar Bushing & Link Kit Front for Pontiac Buick Chevy Olds“ offenbart einen Stabilisator für ein Kraftfahrzeug.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbundlenkerhinterachse mit verbesserter Robustheit bereitzustellen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Baugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, bei der eine Öffnungsfläche einer Verbindungsöffnung von wenigstens einem Verbindungselement und eine Querschnittsfläche des in diese Verbindungsöffnung eingefügten Endabschnitts der Stabilisatorstange eine von einer kreisrunden Form abweichende Außenform aufweisen.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
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Erfindungsgemäß ist die Verbindung zwischen dem an dem Torsionshohlprofil festgelegten Verbindungselement und dem axialen Endabschnitt der Stabilisatorstange, der formschlüssig in die Verbindungsöffnung des Verbindungselements eingefügt ist, derart ausgebildet, dass der Endabschnitt nicht um seine quer zu der Öffnungsfläche der Verbindungsöffnung verlaufende Längsachse relativ zu dem Verbindungselement gedreht werden kann. Insbesondere wird dadurch, dass die Öffnungsfläche der Verbindungsöffnung des Verbindungselements und die Querschnittsfläche des in diese Verbindungsöffnung eingefügten Endabschnitts der Stabilisatorstange eine von einer kreisrunden Form abweichende Außenform aufweisen, ein bezüglich der Längsachse des in die Verbindungsöffnung eingefügten Endabschnitts der Stabilisatorstange in Umfangsrichtung wirkender Formschluss und somit eine Verdrehsicherung zwischen dem Endabschnitt und dem Verbindungselement ausgebildet.
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Über die jeweilige Ausgestaltung der Öffnungsfläche der Verbindungsöffnung und der Querschnittsfläche des Endabschnitts können mechanische Spannungen auf neue Art und Weise von dem Torsionshohlprofil auf die Stabilisatorstange, und umgekehrt, übertragen werden. Insbesondere können durch die jeweilige Ausgestaltung der Öffnungsfläche der Verbindungsöffnung und der Querschnittsfläche des Endabschnitts mechanische Spannungen besser verteilt werden. Zudem ist die Verbindung zwischen der Stabilisatorstange und dem Verbindungselement nicht, wie herkömmlich, allein durch eine Schweißverbindung in einem Grenzbereich zwischen der Stabilisatorstange und dem Verbindungselement abgesichert, sondern zumindest über den oben beschriebenen, in Umfangsrichtung wirkenden Formschluss zwischen dem Endabschnitt und dem Verbindungselement, wodurch die Verbindung zwischen der Stabilisatorstange und dem Verbindungselement deutlich robuster und dauerhafter wird.
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Das Torsionshohlprofil ist aus einem metallischen Werkstoff hergestellt und kann endseitig jeweils stoffschlüssig mit einem Achsschenkel verbunden sein oder einstückig mit den Achsschenkeln hergestellt sein. Eine stoffschlüssige Verbindung meint im Sinne der Erfindung eine Verbindung mittels Schweißen, Löten oder Kleben. Das Torsionshohlprofil kann an einer Seite über einen Teil seiner Längserstreckung oder über seine gesamte Längserstreckung offen ausgebildet sein. In bevorzugter Ausgestaltung kann das Torsionshohlprofil U-förmig ausgeführt sein.
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Die Stabilisatorstange kann massiv oder hohl ausgebildet sein. Die Stabilisatorstange ist aus einem metallischen Werkstoff hergestellt. Die Stabilisatorstange kann gerade oder zumindest teilweise gekrümmt ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Stabilisatorstange an beiden axialen Endabschnitten über jeweils ein Verbindungselement mit dem Torsionshohlprofil verbunden.
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Das jeweilige Verbindungselement kann als quer zu der Längsachse verlaufende Wand ausgebildet sein. Das jeweilige Verbindungselement ist aus einem metallischen Werkstoff hergestellt. Das jeweilige Verbindungselement kann stoffschlüssig an dem Torsionshohlprofil festgelegt sein, insbesondere mit dem Torsionshohlprofil verschweißt sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Öffnungsfläche der Verbindungsöffnung des wenigstens einen Verbindungselements als Langloch ausgebildet und die Querschnittsfläche des in diese Verbindungsöffnung eingefügten Endabschnitts der Stabilisatorstange entsprechend abgeflacht ausgebildet. Dies ist eine einfach herstellbare Ausgestaltung der Erfindung. Die Ausrichtung der Längsachse des Langlochs relativ zu dem Torsionshohlprofil schafft einen neuen Freiheitsgrad bei der Auslegung einer Verbundlenkerhinterachse, um auftretende mechanische Spannungen optimal von dem Torsionshohlprofil auf die Stabilisatorstange, und umgekehrt, übertragen zu können.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Stabilisatorstange als Hohlprofil ausgebildet ist und der in die als Langloch ausgebildete Verbindungsöffnung eingefügte Endabschnitt der Stabilisatorstange derart abgeflacht ausgebildet ist, dass die Stabilisatorstange an diesem Endabschnitt geschlossen ist. Vorzugsweise sind beide axialen Endabschnitte der hohlen Stabilisatorstange entsprechend abgeflacht ausgebildet, so dass eine Innenfläche der Stabilisatorstange nicht Umgebungseinflüssen ausgesetzt ist. Hierdurch muss die Innenfläche der Stabilisatorstange nicht, wie herkömmlich, einer Korrosionsschutzbehandlung unterzogen werden. Auch sind keine offenen axialen Enden der Stabilisatorstange gegeben, die mit Stopfen verschlossen werden müssten. Somit ist die Stabilisatorstange kostengünstiger und unter geringerem Arbeitsaufwand herstellbar.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Öffnungsfläche der Verbindungsöffnung des wenigstens einen Verbindungselements und die Querschnittsfläche des in diese Verbindungsöffnung eingefügten Endabschnitts der Stabilisatorstange eine von einer rotationssymmetrischen Form abweichende Außenform auf. Insbesondere können die Öffnungsfläche der Verbindungsöffnung des wenigstens einen Verbindungselements und die Querschnittsfläche des in diese Verbindungsöffnung eingefügten Endabschnitts der Stabilisatorstange eine unsymmetrischen Außenform aufweisen. Durch diese Ausgestaltung wird ebenfalls ein bezüglich der Längsmittelachse des in die Verbindungsöffnung des Verbindungselements eingefügten Endabschnitts der Stabilisatorstange in Umfangsrichtung wirkender Formschluss zwischen der Stabilisatorstange und dem Verbindungselement ausgebildet.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Öffnungsfläche der Verbindungsöffnung des wenigstens einen Verbindungselements und die Querschnittsfläche des in diese Verbindungsöffnung eingefügten Endabschnitts der Stabilisatorstange eine polygonale Außenform auf. Hierdurch wird ebenfalls ein bezüglich der Längsmittelachse des in die Verbindungsöffnung des Verbindungselements eingefügten Endabschnitts der Stabilisatorstange in Umfangsrichtung wirkender Formschluss zwischen der Stabilisatorstange und dem Verbindungselement ausgebildet.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Stabilisatorstange ohne mechanische Verbindungsmittel mit dem jeweiligen Verbindungselement verbunden ist. Hierdurch wird die Montage einer entsprechenden Verbundlenkerhinterachse vereinfacht. Dabei ist die Stabilisatorstange zumindest über den Formschluss zwischen dem jeweiligen Endabschnitt und dem jeweiligen Verbindungselement mit dem Verbindungselement verbunden.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Stabilisatorstange über eine Presspassung und/oder stoffschlüssig mit dem jeweiligen Verbindungselement verbunden. Die stoffschlüssige Verbindung zwischen der Stabilisatorstange und dem jeweiligen Verbindungselement kann beispielsweise über eine Schweißverbindung in einem Grenzbereich zwischen dem Verbindungselement und dem darin eingefügten Endabschnitt der Stabilisatorstange hergestellt sein.
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Die obige Aufgabe wird zudem durch eine Verbundlenkerhinterachse mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst, die wenigstens eine Baugruppe nach einer der oben genannten Ausgestaltungen oder einer Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander aufweist. Mit der Verbundlenkerhinterachse sind die oben mit Bezug auf die Baugruppe genannten Vorteile entsprechend verbunden.
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Die obige Aufgabe wird zudem durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst, dessen Verbundlenkerhinterachse gemäß einer der oben genannten Ausgestaltungen oder einer Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander ausgebildet ist. Mit dem Kraftfahrzeug sind die oben mit Bezug auf die Baugruppe bzw. die Verbundlenkerhinterachse genannten Vorteile entsprechend verbunden. Das Kraftfahrzeug kann ein Personenkraftwagen oder ein Nutzfahrzeug sein.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigen
- 1 eine schematische und perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Verbundlenkerhinterachse,
- 2A eine schematische Unteransicht eines Abschnitts der in 1 gezeigten Verbundlenkerhinterachse und
- 2B eine schematische und perspektivische Unteransicht des in 2A gezeigten Abschnitts der Verbundlenkerhinterachse.
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In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
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1 zeigt eine schematische und perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Verbundlenkerhinterachse 1 für ein nicht gezeigtes Kraftfahrzeug.
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Die Verbundlenkerhinterachse 1 weist endseitig zwei Achsschenkel 2 und 3 auf, über die die Verbundlenkerhinterachse 1 an eine nicht gezeigte gefederte Masse des Kraftfahrzeugs angelenkt werden kann. Jeder Achsschenkel 2 bzw. 3 weist einen Längslenker 4 auf, an dessen Frontende ein Schwenklager 5 angeordnet ist. Des Weiteren weist jeder Achsschenkel 2 bzw. 3 heckseitig eine Federungsauflage 6 und eine Halterung 7 zum Anbringen eines nicht gezeigten Radträgers an der Verbundlenkerhinterachse 1 auf.
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Zudem weist die Verbundlenkerhinterachse 1 eine Baugruppe 8 auf, die ein in Fahrzeugquerrichtung verlaufend anordbares Torsionshohlprofil 9 aufweist, das auf einer dem Betrachter von 1 abgewandten Seite in dem dargestellten Ausführungsbeispiel über seine Längserstreckung offen und um Querschnitt U-förmig ausgebildet ist.
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Die Baugruppe 8 weist zudem eine innerhalb des Torsionshohlprofils 9 angeordnete, in den 2A und 2B gezeigte Stabilisatorstange auf, die an ihren in den 2A und 2B gezeigten axialen Endabschnitten über jeweils ein in den 2A und 2B gezeigtes Verbindungselement an dem Torsionshohlprofil 9 festgelegt ist, wobei der jeweilige Endabschnitt zumindest teilweise formschlüssig in eine in den 2A und 2B gezeigte Verbindungsöffnung an dem jeweiligen Verbindungselement eingefügt ist. Die Stabilisatorstange ist ohne mechanische Verbindungsmittel mit dem jeweiligen Verbindungselement verbunden. Die Stabilisatorstange ist über eine Presspassung und/oder stoffschlüssig mit dem jeweiligen Verbindungselement verbunden.
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2A zeigt eine schematische Unteransicht eines Abschnitts der in 1 gezeigten Verbundlenkerhinterachse 1. Es sind ein Teil der Stabilisatorstange 10 und ein wandförmig ausgebildetes, quer zu einer Längsmittelachse 14 der Stabilisatorstange 10 ausgerichtetes Verbindungselement 11 gezeigt. Die Stabilisatorstange 10 ist als Hohlprofil ausgebildet.
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Eine Öffnungsfläche einer in 2B gezeigten Verbindungsöffnung des in den 2A und 2B gezeigten Verbindungselements 11 und eine Querschnittsfläche des in diese Verbindungsöffnung eingefügten Endabschnitts 12 der Stabilisatorstange 10 weisen eine von einer kreisrunden Form abweichende Außenform auf. Insbesondere ist die Öffnungsfläche der Verbindungsöffnung des Verbindungselements 11 als Langloch ausgebildet, wobei die Querschnittsfläche des in diese Verbindungsöffnung eingefügten Endabschnitts 12 der Stabilisatorstange 10 entsprechend abgeflacht ausgebildet ist. Dabei ist der in die als Langloch ausgebildete Verbindungsöffnung eingefügte Endabschnitt 12 der Stabilisatorstange 10 derart abgeflacht ausgebildet, dass die Stabilisatorstange 10 an diesem Endabschnitt 12 geschlossen ist. Vorzugsweise ist die Stabilisatorstange 10 an ihren anderen nicht gezeigten axialen Endabschnitt entsprechend mit dem Torsionshohlprofil 9 verbunden.
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2B zeigt eine schematische und perspektivische Unteransicht des in 2A gezeigten Abschnitts der Verbundlenkerhinterachse 1. Es ist die als Langloch ausgebildete Verbindungsöffnung 13 des Verbindungselements 11 gezeigt. Zudem ist die abgeflachte Ausgestaltung des in die Verbindungsöffnung 13 eingeführten Endabschnitts 12 der Stabilisatorstange 10 gezeigt. Erkennbar ist deutlich, dass der Endabschnitt 12 das Verbindungselement 11 mit seinem freien Ende überragt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verbundlenkerhinterachse
- 2
- Achsschenkel
- 3
- Achsschenkel
- 4
- Längslenker
- 5
- Schwenklager
- 6
- Federungsauflage
- 7
- Halterung
- 8
- Baugruppe
- 9
- Torsionshohlprofil
- 10
- Stabilisatorstange
- 11
- Verbindungselement
- 12
- Endabschnitt von 10
- 13
- Verbindungsöffnung an 11
- 14
- Längsmittelachse von 10
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014203208 A1 [0004]
- CN 202242869 U [0005]
- US 6547894 B1 [0006]
- EP 3369593 A1 [0008]
