DE102022122362A1

DE102022122362A1 - Buchsenanordnung für einen stabilisatorstab eines fahrzeugs

Info

Publication number: DE102022122362A1
Application number: DE102022122362.0A
Authority: DE
Inventors: Matthew Gregory Wieczorek; Joshua P. Dupuis
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2021-10-08
Filing date: 2022-09-05
Publication date: 2023-04-13
Also published as: US20230116582A1; US11642932B2; CN115946492A

Abstract

Eine Buchsenanordnung für einen Stabilisatorstab in einem Fahrzeug umfasst einen geteilten Ring, der einen Durchgangsweg definiert, der mit einer äußeren Oberfläche des Stabilisatorstabs in Eingriff kommt, eine Außendurchmesseroberfläche, ein erstes geteiltes Ringende, ein zweites geteiltes Ringende und mindestens einen axialen Rückhalteflansch, der entweder an dem ersten geteilten Ringende oder dem zweiten geteilten Ringende angeordnet ist. Die Buchsenanordnung umfasst eine Elastomerbuchse, die einen Innendurchmesser, einen Außendurchmesser, ein erstes Buchsenende, ein zweites Buchsenende, einen ersten Axialflansch, der an dem ersten Buchsenende angeordnet ist, und einen zweiten Axialflansch, der an dem zweiten Buchsenende angeordnet ist, definiert. Mindestens einer des ersten Axialflansches und des zweiten Axialflansches liegt gegen den mindestens einen axialen Rückhalteflansch des geteilten Rings an, um eine Nullspielraumbedingung zu erzeugen. Die Buchsenanordnung umfasst ebenfalls eine Bandklemme, welche die Buchsenanordnung an dem Fahrzeug sichert.

Description

EINFÜHRUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Buchsenanordnung für einen Stabilisatorstab eines Fahrzeugs sowie auch ein Verfahren zum Zusammenbauen der Buchsenanordnung und des Stabilisatorstab an einem Rahmen des Fahrzeugs.
Ein Stabilisatorstab verbindet die linken und rechten Aufhängungskomponenten in einem Fahrzeug zusammen und verringert Karosseriewanken, wenn das Fahrzeug abbiegt. In einer speziellen Vorgehensweise ist der Stabilisatorstab an dem Rahmen des Fahrzeugs durch Rutschbuchsen angebracht. Rutschbuchsen ermöglichen jedoch sowohl eine Torsions- als auch eine Axialbewegung, was dazu führt, dass die Rutschbuchsen große Spielräume benötigen. Ein Unterbringen der großen Spielräume, die von Rutschbuchsen benötigt werden, kann in einigen Fahrzeugen ein Thema sein, die einen begrenzten Verpackungsraum aufweisen.
In einer Vorgehensweise kann, um diese Themen zu mindern und das Ausmaß des Spielraums zu verringern, das von den Rutschbuchsen benötigt wird, ein Kragen an dem Stabilisatorstab befestigt werden, um eine Bewegung zu begrenzen. Es gibt jedoch immer noch einen Bedarf für einen gewissen Spielraum aufgrund von Rahmenaufbauvariationen. In einer anderen Vorgehensweise kann ein Greifer oder ein verbundener Stabilisatorstab, der eine mit dem Stabilisatorstab verbundene Kautschukkomponente umfasst, verwendet werden, um eine Bewegung zu begrenzen. Diese Vorgehensweise ist jedoch beim Einsetzen relativ kleinerer Stabilisatorstäbe wirksam. Das ist so, weil größere Stabilisatorststäbe eine Bewegung erzeugen, die eine Kraft erzeugt, die größer als ein Dehnungsvermögen des Kautschukmaterials ist, das an einer Kautschuk-zu-Stab-Grenzfläche des Greifers oder des verbundenen Stabilisatorstabs lokalisiert ist.
Somit gibt es, obwohl aktuelle Stabilisatorstäbe ihren beabsichtigten Zweck erzielen, einen Bedarf in der Technik für eine verbesserte Vorgehensweise zum Anbringen eines Stabilisatorstabs an einem Rahmen eines Fahrzeugs.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß mehrerer Aspekte wird eine Buchsenanordnung für einen Stabilisatorstab in einem Fahrzeug offenbart. Die Buchsenanordnung umfasst einen geteilten Ring, der einen Durchgangsweg definiert, der mit einer äußeren Oberfläche des Stabilisatorstabs in Eingriff kommt, eine Außendurchmesseroberfläche, ein erstes geteiltes Ringende, ein zweites geteiltes Ringende und mindestens einen axialen Rückhalteflansch, der entweder an dem ersten geteilten Ringende oder dem zweiten geteilten Ringende angeordnet ist. Die Buchsenanordnung umfasst ebenfalls eine Elastomerbuchse, die einen Innendurchmesser, einen Außendurchmesser, ein erstes Buchsenende, ein zweites Buchsenende, einen ersten Axialflansch, der an dem ersten Buchsenende angeordnet ist, und einen zweiten Axialflansch, der an dem zweiten Buchsenende angeordnet ist, definiert. Der Innendurchmesser der Elastomerbuchse kommt mit der Außendurchmesseroberfläche des geteilten Rings in Eingriff und mindestens einer des ersten Axialflansches und des zweiten Axialflansches liegt gegen den mindestens einen axialen Rückhalteflansch des geteilten Rings an, um eine Nullspielraumbedingung zu erzeugen. Die Buchsenanordnung umfasst ebenfalls eine Bandklemme, die über dem Außendurchmesser der Elastomerbuchse angeordnet ist, wobei die Bandklemme die Buchsenanordnung an dem Fahrzeug sichert.
In einem anderen Aspekt weist der Innendurchmesser der Elastomerbuchse einen verringerten Reibungskoeffizient im Vergleich mit einem Elastomermaterial auf, aus dem die Elastomerbuchse aufgebaut ist.
In noch einem anderen Aspekt wird der verringerten Reibungskoeffizient entweder durch einen Belag aus Polytetrafluorethylen (PFTE) oder durch Schmiermitteltaschen, die um den Innendurchmesser der Elastomerbuchse angeordnet sind, erzeugt.
In noch einem anderen Aspekt umfasst der geteilte Ring einen zweiten Rückhalteflansch, der von dem zweiten geteilten Ringende versetzt ist.
In noch einem anderen Aspekt umfasst der geteilte Ring ein Verriegelungsmerkmal, das an dem zweiten geteilten Ringende angeordnet ist.
In einem anderen Aspekt umfasst die Buchsenanordnung eine geteilte Klemme, die in zwei Hälften geteilt ist, wobei die geteilte Klemme über dem Verriegelungsmerkmal angeordnet ist, das an dem zweiten geteilten Ringende des geteilten Rings lokalisiert ist.
In noch einem anderen Aspekt definiert die geteilte Klemme einen inneren Durchgang mit einer inneren Oberfläche, die geformt ist, um die äußere Oberfläche des Stabilisatorstabs zu umgeben und mit diesem in Eingriff zu kommen.
In einem anderen Aspekt ist eine Stufe, die innerhalb eines inneren Durchgangs der geteilten Klemme lokalisiert ist, geformt, um das Verriegelungsmerkmal zu umgeben und mit diesem in Eingriff zu kommen, das an dem zweiten geteilten Ringende lokalisiert ist.
In noch einem anderen Aspekt ist der geteilte Ring aus einem Material mit einem Reibungskoeffizient von weniger als etwa 0,35 und einem Biegemodul von mindestens etwa 3,1 Gigapascals aufgebaut.
In noch einem anderen Aspekt ist die Elastomerbuchse aus einem Elastomermaterial aufgebaut, das einem Durometerwert aufweist, der von etwa 50A bis etwa 90A auf der Shore-A-Skala reicht.
In noch einem anderen Aspekt umfasst der geteilte Ring einen zweiten Rückhalteflansch, der an dem zweiten geteilten Ringende angeordnet ist.
In einem anderen Aspekt umfasst die Buchsenanordnung eine geteilte Klemme, die in zwei Hälften geteilt ist, wobei eine Endoberfläche des geteilten Rings gegen eine Endoberfläche der Teilungsklemme anliegt.
In noch einem anderen Aspekt umfasst die Buchsenanordnung ebenfalls eine Klebeschicht, die entlang einer Innendurchmesseroberfläche des Durchgangswegs des geteilten Rings angeordnet ist.
In einem anderen Aspekt umfasst die Klebeschicht einen Klebstoff, der an der äußeren Oberfläche des Stabilisatorstabs entweder bondet oder haftet.
In einem anderen Aspekt wird ein Verfahren zum Zusammenbauen einer Stabilisatorstabanordnung, die eine Buchsenanordnung umfasst, mit einem Fahrzeugrahmen offenbart. Das Verfahren umfasst Positionieren eines geteilten Rings entlang einer äußeren Oberfläche eines Stabilisatorstabs, wobei der geteilte Ring einen Durchgangsweg definiert, der mit der äußeren Oberfläche des Stabilisatorstabs in Eingriff kommt, eine Außendurchmesseroberfläche, ein erstes geteiltes Ringende, ein zweites geteiltes Ringende und mindestens einen axialen Rückhalteflansch, der entweder an dem ersten geteilten Ringende oder dem zweiten geteilten Ringende angeordnet ist. Das Verfahren umfasst ebenfalls Sichern einer Elastomerbuchse um die äußere Oberfläche des geteilten Rings durch eine Bandklemme, wobei die Elastomerbuchse ein erstes Buchsenende, ein zweites Buchsenende, einen ersten Axialflansch, der an dem ersten Buchsenende angeordnet ist, und einen zweiten Axialflansch, der an dem zweiten Buchsenende angeordnet ist, definiert, wobei mindestens einer des ersten Axialflansches und des zweiten Axialflansches gegen den mindestens einen axialen Rückhalteflansch des geteilten Rings anliegt, um eine Nullspielraumbedingung zu erzeugen.
In einem Aspekt umfasst das Verfahren ferner Platzieren beider Hälften einer geteilten Klemme über ein Verriegelungsmerkmal, das an dem zweiten geteilten Ringende des geteilten Rings lokalisiert ist.
In einem anderen Aspekt umfasst das Verfahren ebenfalls ein loses Sichern der beiden Hälften der geteilten Klemme miteinander durch mechanische Befestigungselemente.
In noch einem anderen Aspekt umfasst das Verfahren ein axiales Zentrieren der Stabilisatorstabanordnung und ein Sichern der Stabilisatorstabanordnung an dem Fahrzeugrahmen durch die Bandklemme.
In einem anderen Aspekt umfasst das Verfahren ein Festziehen der mechanischen Befestigungselemente, um die beiden Hälften der geteilten Klemme gegeneinander zu komprimieren.
In einem Aspekt wird eine Buchsenanordnung für einen Stabilisatorstab in einem Fahrzeug offenbart. Die Buchsenanordnung umfasst einen geteilten Ring, der einen Durchgangsweg definiert, der mit einer äußeren Oberfläche des Stabilisatorstabs in Eingriff kommt, eine Außendurchmesseroberfläche, ein erstes geteiltes Ringende, ein zweites geteiltes Ringende, ein Verriegelungsmerkmal, das an dem zweiten geteilten Ringende angeordnet ist, und mindestens einen axialen Rückhalteflansch, der entweder an dem ersten geteilten Ringende oder dem zweiten geteilten Ringende angeordnet ist. Die Buchsenanordnung umfasst ebenfalls eine Elastomerbuchse, die einen Innendurchmesser, einen Außendurchmesser, ein erstes Buchsenende, ein zweites Buchsenende, einen ersten Axialflansch, der an dem ersten Buchsenende angeordnet ist, und einen zweiten Axialflansch, der an dem zweiten Buchsenende angeordnet ist, definiert, wobei der Innendurchmesser der Elastomerbuchse mit der Außendurchmesseroberfläche des geteilten Rings in Eingriff kommt, und mindestens einer des ersten Axialflansches und des zweiten Axialflansches gegen den mindestens einen axialen Rückhalteflansch des geteilten Rings anliegt, um eine Nullspielraumbedingung zu erzeugen. Die Buchsenanordnung umfasst ebenfalls eine Bandklemme, die über dem Außendurchmesser der Elastomerbuchse angeordnet ist, wobei die Bandklemme die Buchsenanordnung an dem Fahrzeug sichert. Die Buchsenanordnung umfasst ebenfalls eine geteilte Klemme, die in zwei Hälften geteilt ist, wobei die geteilte Klemme über dem Verriegelungsmerkmal angeordnet ist, das an dem zweiten geteilten Ringende des geteilten Rings lokalisiert ist.
Weitere Anwendungsbereiche werden sich aus der hier bereitgestellten Beschreibung ergeben. Es sei zu verstehen, dass die ausführliche Beschreibung und die spezifischen Beispiele lediglich zu Zwecken der Veranschaulichung bestimmt sind und nicht bestimmt sind, den Umfang der vorliegenden Offenbarung einzuschränken.
Figurenliste
Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Veranschaulichungszwecken und sind nicht bestimmt, den Umfang der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Weise einzuschränken.

1 ist eine Perspektivansicht einer Ausführungsform eines Stabilisatorstabs und einer Buchsenanordnung für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
2A ist eine Querschnittsansicht des Stabilisatorstabs und der Buchsenanordnung, die entlang der Schnittlinie A-A in 1 genommen ist, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
2B ist eine Veranschaulichung der Buchsenanordnung 20, wenn von dem zweiten geteilten Ringende 38 aus betrachtet, wobei die geteilte Klemme 28 entfernt wurde, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
3 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Abschnitts des Stabilisatorstabs und der Buchsenanordnung, die in 2A gezeigt sind, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
4 ist ein Prozessablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Zusammenbauen der Buchsenanordnung und des Stabilisatorstabs, die in 1-3 gezeigt sind, mit einem Fahrzeug veranschaulicht, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
5 ist eine Perspektivansicht einer anderen Ausführungsform der Buchsenanordnung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
6 ist eine Querschnittsansicht des Stabilisatorstabs und der Buchsenanordnung, die entlang der Schnittlinie B-B in 5 genommen ist, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
7 ist ein Prozessablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Zusammenbauen der in 5-6 gezeigten Buchsenanordnung und des Stabilisatorstabs mit einem Fahrzeug veranschaulicht, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
8 ist eine Perspektivansicht einer anderen Ausführungsform der Buchsenanordnung, die eine Klebeschicht umfasst, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform; und
9 ist eine Querschnittsansicht des Stabilisatorstabs und der Buchsenanordnung, die entlang der Schnittlinie C-C in 8 genommen ist, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhaft im Wesen und ist nicht bestimmt, die vorliegende Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungen einzuschränken.
Bezugnehmend auf 1 wird eine beispielhafte Stabilisatorstabanordnung 10 für ein Fahrzeug veranschaulicht. Die Stabilisatorstabanordnung 10 umfasst einen Stabilisatorstab 18 und eine Buchsenanordnung 20, die den Stabilisatorstab 18 an einem Fahrzeugrahmen (nicht gezeigt) anbringt. Obwohl eine Buchsenanordnung 20 in 1 veranschaulicht ist, sei anzuerkennen, dass der Stabilisatorstab 18 zwei Buchsenanordnungen 20 umfasst, die den linken und rechten Seiten des Fahrzeugs entsprechen. 2A ist eine Querschnittsansicht der in 1 gezeigten Buchsenanordnung 20, die entlang der Schnittlinie A-A genommen ist. Bezugnehmend sowohl auf 1 als auch 2A umfasst in einer Ausführungsform die Buchsenanordnung 20 einen geteilten Ring 22, eine Elastomerbuchse 24, eine Bandklemme 26 und eine geteilte Klemme 28. Die Bandklemme 26 umfasst gegenüberliegende Seiten 14, wobei eine Öffnung 16 auf jeder der gegenüberliegende Seiten 14 der Bandklemme 26 lokalisiert ist (lediglich eine der Öffnungen 16 ist in 1 sichtbar). Die Öffnungen 16 sind geformt, um ein Befestigungselement (nicht gezeigt) aufzunehmen. Die durch die Öffnungen 16 der Bandklemme 26 empfangenen Befestigungselemente sind ebenfalls mit dem Fahrzeugrahmen in Eingriff, um den Stabilisatorstab 18 an dem Fahrzeugrahmen zu sichern.
Wie in 1 gesehen, ist eine Teilung 56 der Länge nach entlang des geteilten Rings 22 angeordnet. Bezugnehmend auf 2A definiert der geteilte Ring 22 einen Durchgangsweg 30, der geformt ist, um den Stabilisatorstab 18 zu umgeben, eine Innendurchmesseroberfläche 32, eine Außendurchmesseroberfläche 34, ein erstes geteiltes Ringende 36, ein zweites geteiltes Ringende 38 und mindestens einen axialen Rückhalteflansch 40. Die Innendurchmesseroberfläche 32 ist entlang des Durchgangswegs 30 des geteilten Rings 22 angeordnet und kommt mit einer äußeren Oberfläche 54 (3) des Stabilisatorstabs 18 in Eingriff. In der Ausführungsform umfasst, wie in 1-2A gezeigt, der geteilte Ring 22 zwei axiale Rückhalteflansche 40A, 40B, wobei der erste axiale Rückhalteflansch 40A an dem ersten geteilten Ringende 36 angeordnet ist und der zweite axiale Rückhalteflansch 40B von dem zweiten geteilten Ringende 38 um einen Abstand D versetzt ist. Im Gegensatz dazu umfasst in der alternativen Ausführungsform, wie in 5-6 gezeigt, der geteilte Ring 122 erste und zweite Rückhalteflansche 140A, 140B, die an dem ersten geteilten Ringende 136 und dem zweiten geteilten Ringende 138 angeordnet sind. In der Ausführungsform umfasst, wie in 8-9 gezeigt, der geteilte Ring 422 lediglich einen axialen Rückhalteflansch 440. Mit Rückbezug auf 1 und 2A definiert die Elastomerbuchse 24 einen Innendurchmesser 42, eine äußere Oberfläche 44, ein erstes Buchsenende 46, ein zweites Buchsenende 48, einen ersten Axialflansch 50, der an dem ersten Buchsenende 46 angeordnet ist, und einen zweiten Axialflansch 52, der an dem zweiten Buchsenende 48 angeordnet ist.
Mindestens einer des ersten Axialflansches 50 und des zweiten Axialflansches 52 der Elastomerbuchse 24 liegt gegen den mindestens einen axialen Rückhalteflansch 40 des geteilten Rings 22 an, um eine Nullspielraumbedingung zu erzeugen. Beispielsweise definieren in der Ausführungsform, wie in 1 und 2A gezeigt, sowohl der erste axiale Flansch 50 als auch der zweite axiale Flansch 52 der Elastomerbuchse 24 äußere Oberflächen 60, 62, die gegen innere Oberflächen 64A, 64B des ersten axialen Rückhalteflansches 40A und des zweiten axialen Rückhalteflansches 40B des geteilten Rings 22 anliegen und mit diesem in Eingriff kommen. Somit existiert die Nullspielraumbedingung zwischen dem ersten Axialflansch 50 der Elastomerbuchse 24 und dem ersten axialen Rückhalteflansch 40A des geteilten Rings 22 sowie dem zweiten Axialflansch 52 der Elastomerbuchse 24 und dem zweiten axialen Rückhalteflansch 40B des geteilten Rings 22.
Die Nullspielraumbedingung zwischen der Elastomerbuchse 24 und dem geteilte Ring 22 bewirkt, dass die Buchsenanordnung 20 eine relativ hohe axiale Rate aufweist. Die axiale Rate ist der Widerstand der Buchsenanordnung 20 gegen axiale Auslenkung. Eine relativ hohe axiale Rate führt zu einer minimalen oder Nullauslenkung quer zum Fahrzeug, die durch Seitenlasten erzeugt wird. Im Einzelnen ist die relativ hohe axiale Rate der beiden Buchsenanordnungen 20, die Teil der Stabilisatorstabanordnung sind, gleich mindestens 1 Kilonewton/Millimeter für den ersten Millimeter der axialen Auslenkung, es wobei jedoch anzuerkennen sei, dass nach dem ersten Millimeter der axialen Auslenkung die axiale Rate an Wert zunimmt. Es sei ebenfalls anzuerkennen, dass eine minimale oder Nullauslenkung quer zum Fahrzeug dem Stabilisatorstab 18 ermöglicht, in engen Verpackungsräumen zu existieren, während weiterhin Torsionsfreiheit des Stabilisatorstabs 18 beibehalten wird. Des Weiteren wird, wie in dem in 4 gezeigten Prozessablaufdiagramm erläutert, die geteilte Klemme 28 an dem Stabilisatorstab 18 festgezogen, sobald die Buchsenanordnung 20 mit dem Fahrzeugrahmen zusammengebaut ist, um dadurch jegliche Rahmenaufbauvariationen zu absorbieren.
2B ist eine Veranschaulichung der Buchsenanordnung 20, wenn von dem zweiten geteilten Ringende 38 aus betrachtet, wobei die geteilte Klemme 28 entfernt wurde. Bezugnehmend auf 2A und 2B umfasst der geteilte Ring 22 ferner ein Verriegelungsmerkmal 66, das an dem zweiten geteilten Ringende 38 angeordnet ist. In der Ausführungsform, wie in 2B gezeigt, ist das Verriegelungsmerkmal 66 ein hexagonales Merkmal, das als ein hex lock bezeichnet werden kann. Wie nachstehend beschrieben, wird die geteilte Klemme 28 über das Verriegelungsmerkmal 66 zusammengebaut, das an dem zweiten geteilten Ringende 38 lokalisiert ist. Der geteilte Ring 22 ist aus einem Material aufgebaut, der einen relativ niedrigen Reibungskoeffizienten von weniger als etwa 0,35 und eine relativ hohe Steifigkeit aufweist. Im Einzelnen ist in einer Ausführungsform die relativ hohe Steifigkeit des geteilten Rings 22 gleich einem Biegemodul von mindestens etwa 3,1 Gigapascals. Ein Beispiel eines Materials, aus dem der geteilte Ring 22 aufgebaut ist, ist ein Acetal-Homopolymer, wobei jedoch andere Materialien, wie beispielsweise Stahl und Aluminium, ebenfalls verwendet werden können.
Die Elastomerbuchse 24 ist aus einem Elastomermaterial, das eine Durometerwert aufweist, der von etwa 50A bis etwa 90A auf der Shore-A-Skala reicht, wie beispielsweise Naturkautschuk oder Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) aufgebaut. Der Innendurchmesser 42 der Elastomerbuchse gelangt in Eingriff mit der Außendurchmesseroberfläche 34 des geteilten Rings 22. Der Innendurchmesser 42 der Elastomerbuchse 24 weist einen verringerten Reibungskoeffizienten im Vergleich mit dem Elastomermaterial auf, aus dem die Elastomerbuchse 24 aufgebaut ist, um dadurch eine Torsionsdrehung relativ zu dem geteilten Ring 22 zu erleichtern. In einer Ausführungsform wird der verringerte Reibungskoeffizient durch Platzieren entweder eines Belags aus Polytetrafluorethylen (PFTE) oder Schmiermitteltaschen entlang des Innendurchmessers 42 der Elastomerbuchse 24 erzeugt. Bezugnehmend speziell auf 1 ist eine Teilung 70 der Länge nach entlang der Elastomerbuchse 24 angeordnet.
Während der Montage der Buchsenanordnung 20 wird der geteilte Ring 22 zuerst entlang einer äußeren Oberfläche 54 des Stabilisatorstabs 18 positioniert. Im Einzelnen sind in einer Ausführungsform die beiden Hälften 74 des geteilten Rings 22 über den Stabilisatorstab 18 zusammen schnappverbunden. Sobald der geteilte Ring 22 entlang des Stabilisatorstabs 18 positioniert ist, wird die Elastomerbuchse 24 an der Teilung 70 auseinandergezogen, die der Länge nach entlang der Elastomerbuchse 24 angeordnet ist, und die Elastomerbuchse 24 wird um die Außendurchmesseroberfläche 34 des geteilten Rings 22 platziert. Die Elastomerbuchse 24 wird an Ort und Stelle um die Außendurchmesseroberfläche 34 des geteilten Rings 22 durch die Bandklemme 26 gesichert. Im Einzelnen wird die Bandklemme 26 über die äußere Oberfläche 44 der Elastomerbuchse 24 platziert. Die Bandklemme 26 ist aus einem starren Material, wie beispielsweise Stahl, jedoch nicht beschränkt darauf, aufgebaut. Sobald die Elastomerbuchse 24 an Ort und Stelle durch die Bandklemme 26 gesichert ist, wird die geteilte Klemme 28 mit dem geteilten Ring 22 zusammengebaut. In einer Ausführungsform wird die Bandklemme 26 zuerst mit einer Karosserie eines Fahrzeugs und dann mit der geteilten Klemme 28 verschraubt.
Die geteilte Klemme 28 ist aus einem Metall oder einer Metalllegierung aufgebaut. Die geteilte Klemme 28 wird in zwei Hälften 74 geteilt, die miteinander durch eine Mehrzahl von mechanischen Befestigungselementen 76 gesichert sind (in 1 gezeigt). In der Ausführungsform sind, wie in 1 gezeigt, die beiden Hälften 74 der geteilten Klemme 28 symmetrisch miteinander, wobei jedoch anzuerkennen sei, dass die beiden Hälften 74 nicht symmetrisch sein können. Außerdem können, obwohl die Figuren die mechanischen Befestigungselemente 76 als Mutter- und-Bolzen- Befestigungselemente veranschaulichen, andere Typen von mechanischen Befestigungselementen ebenfalls verwendet werden. Bezugnehmend auf 2A sind die beiden Hälften 74 der geteilten Klemme 28 über dem Verriegelungsmerkmal 66 platziert, das an dem zweiten geteilten Ringende 38 lokalisiert ist. Wie in dem in 4 gezeigten Prozessablaufdiagramm erläutert, sichern die mechanischen Befestigungselemente 76 zuerst die beiden Hälften 74 der geteilten Klemme 28 miteinander. Die mechanischen Befestigungselemente 76 werden dann festgezogen, sobald der Stabilisatorstab 18 eingebaut und innerhalb des Fahrzeugs axial zentriert ist.
3 ist eine vergrößerte Ansicht der Buchsenanordnung 20, die das zweite geteilte Ringende 38 des geteilten Rings 22 und die geteilte Klemme 28 umfasst. Die geteilte Klemme 28 definiert einen inneren Durchgang 78, der eine innere Oberfläche 82 definiert, die geformt ist, um die äußere Oberfläche 54 des Stabilisatorstabs 18 zu umgeben und mit dieser in Eingriff zu kommen. Eine Stufe 80 ist innerhalb des inneren Durchgangs 78 der geteilten Klemme 28 lokalisiert, die geformt ist, um das Verriegelungsmerkmal 66, das an dem zweiten geteilten Ringende 38 lokalisiert ist, zu umgeben und mit diesem in Eingriff zu kommen. Bezugnehmend auf 1 und 3 werden, sobald der Stabilisatorstab 18 eingebaut und an dem Fahrzeug axial zentriert ist, die mechanischen Befestigungselemente 76 festgezogen, um die beiden Hälften 74 der geteilten Klemme 28 miteinander zu komprimieren, um dadurch den Stabilisatorstab 18 an der Buchsenanordnung 20 durch eine mechanische Verriegelung zu sichern. Die mechanische Verriegelung wird zwischen der geteilten Klemme 28 und dem geteilten Ring 22 sowie auch zwischen der geteilten Klemme 28 und dem Stabilisatorstab 18 erzeugt, die durch Spannung in den mechanischen Befestigungselementen 76 erzeugt wird, sobald sie festgezogen sind.
4 ist ein Prozessablaufdiagramm, das ein Verfahren 200 zum Zusammenbauen der Buchsenanordnung 20 mit einem Fahrzeugrahmen veranschaulicht. Bezugnehmend speziell auf 1, 2 und 4 beginnt das Verfahren 200 bei Block 202. Bei Block 202 ist der geteilte Ring 22 entlang der äußeren Oberfläche 54 des Stabilisatorstabs 18 positioniert. Das Verfahren 200 kann dann zu Block 204 weitergehen.
Bei Block 204 wird die Elastomerbuchse 24 um die äußere Oberfläche 44 des geteilten Ringes 22 platziert. Die Elastomerbuchse 24 wird an Ort und Stelle um die äußeren Oberfläche 44 des geteilten Rings 22 durch die Bandklemme 26 gesichert. Das Verfahren 200 kann dann zu Block 206 weitergehen.
Bei Block 206 werden die beiden Hälften 74 der geteilten Klemme 28 über dem Verriegelungsmerkmal 66 platziert, das an dem zweiten geteilten Ringende 38 lokalisiert ist, und die mechanischen Befestigungselementen 76 sichern die beiden Hälften 74 der geteilten Klemme 28 zuerst lose miteinander. Das Verfahren 200 kann dann zu Block 208 weitergehen.
Bei Block 208 wird die Stabilisatorstabanordnung 10 unter Verwendung einer Vermessungslehre oder einer anderen Vorrichtung axial zentriert und dann an dem Fahrzeugrahmen (nicht gezeigt) durch Befestigungselemente (nicht gezeigt) gesichert, die durch die Öffnungen 16 der Bandklemme 26 (1) für jede der beiden Buchsenanordnungen 20 empfangen werden, die den linken und rechten Seiten des Fahrzeugs entsprechen. Das Verfahren 200 kann dann zu Block 210 weitergehen.
Bei Block 210 werden die mechanische Befestigungselementen 76 festgezogen, um die beiden Hälften 74 der geteilten Klemme 28 gegeneinander zu komprimieren. Die Kompression zwischen den beiden Hälften 74 der geteilten Klemme 28 erzeugen die mechanische Verriegelung zwischen der geteilten Klemme 28 und dem geteilten Ring 22 sowie auch zwischen der geteilten Klemme 28 und dem Stabilisatorstab 18. Es sei anzuerkennen, dass, weil die beiden Hälften 74 der geteilten Klemme 28 gegeneinander komprimiert werden, nachdem die Buchsenanordnung 20 mit dem Fahrzeugrahmen zusammengebaut ist, jegliche Rahmenaufbauvariationen absorbiert werden. Das Verfahren 200 kann dann enden.
Bezugnehmend nun auf 5 und 6 ist eine alternative Ausführungsform der Buchsenanordnung 120 gezeigt. In der Ausführungsform umfasst, wie in 5 gezeigt, die Buchsenanordnung 20 einen geteilten Ring 122, eine Elastomerbuchse 124 und eine Bandklemme 126. Der geteilte Ring 122 definiert einen Durchgangsweg 130, der geformt ist, um den Stabilisatorstab 18 zu umgeben, eine Innendurchmesseroberfläche 132, eine Außendurchmesseroberfläche 134, ein erstes geteiltes Ringende 136, ein zweites geteiltes Ringende 138, einen ersten axialen Rückhalteflansch 140A und einen zweiten axialen Rückhalteflansch 140B. Der erste axiale Rückhalteflansch 140A ist an dem ersten geteilten Ringende 136 angeordnet und der zweite Rückhalteflansch 140B ist an dem zweiten geteilten Ringende 138 angeordnet. Die in 5-6 gezeigte Buchsenanordnung 120 umfasst nicht die geteilte Klemme 28 oder die mechanischen Befestigungselementen 76, die in 1 und 2 gezeigt sind. Stattdessen ist bezugnehmend auf 6 eine Klebeschicht 156 entlang der Innendurchmesseroberfläche 132 des Durchgangswegs 130 des geteilten Rings 122 angeordnet. Die Klebeschicht 156 umfasst einen Klebstoff, der an der äußeren Oberfläche 54 des Stabilisatorstabs 18 entweder bondet oder haftet. Ein Beispiel eines Klebstoffs, der für die Klebeschicht 156 verwendet werden kann, ist ein Epoxidklebstoff.
7 ist ein Prozessablaufdiagramm, das ein in 5-6 gesehenes Verfahren 300 zum Zusammenbauen der Buchsenanordnung 120 veranschaulicht. Bezugnehmend speziell auf 5-7 beginnt das Verfahren 300 bei Block 302. Bei Block 302 wird die Klebeschicht 156 entlang der Innendurchmesseroberfläche 132 aufgebracht, die entlang des Durchgangswegs 130 des geteilten Rings 122 angeordnet ist. Das Verfahren 300 kann dann zu Block 304 weitergehen.
Bei Block 304 ist der geteilte Ring 122 entlang der äußeren Oberfläche 54 des Stabilisatorstabs 18 positioniert. Das Verfahren 300 kann dann zu Block 306 weitergehen.
Bei Block 306 wird die Elastomerbuchse 124 um die äußere Oberfläche 144 des geteilten Rings 122 platziert. Die Elastomerbuchse 124 ist an Ort und Stelle um die äußere Oberfläche 144 des geteilten Ring 122 durch die Bandklemme 126 gesichert. Das Verfahren 300 kann dann zu Block 308 weitergehen.
Bei Block 308 wird die Stabilisatorstabanordnung 110 unter Verwendung einer Vermessungslehre oder einer anderen Vorrichtung axial zentriert und dann an dem Fahrzeugrahmen für jede der Buchsenanordnungen 120 gesichert, die der linken und rechten Seiten des Fahrzeugs entsprechen. Es sei anzuerkennen, dass die Stabilisatorstabanordnung 110 an dem Fahrzeugrahmen gesichert wird, bevor die Klebeschicht 156 trocknet oder vollständig ausheilt. Das Verfahren 300 kann dann enden.
8-9 veranschaulichen eine noch andere Ausführungsform der Buchsenanordnung 420. Die Buchsenanordnung 420 umfasst einen geteilten Ring 422, eine Elastomerbuchse 424, eine Bandklemme 426 und eine geteilte Klemme 428. Der geteilte Ring 422 definiert einen Durchgangsweg 430, der geformt ist, um den Stabilisatorstab 18 zu umgeben, eine Innendurchmesseroberfläche 432, eine Au-ßendurchmesseroberfläche 434, ein erstes geteiltes Ringende 436, ein zweites geteiltes Ringende 438 und einen einzigen axialen Rückhalteflansch 440. In der Ausführungsform, wie in 8-9 gezeigt, ist der axiale Rückhalteflansch 440 an dem zweiten geteilten Ringende 438 des geteilten Rings 422 zwischen der Elastomerbuchse 424 und der geteilten Klemme 428 angeordnet.
Wie in 9 gesehen, umfasst der geteilte Ring 422 nicht das an dem zweiten geteilten Ringende 438 lokalisierte Verriegelungsmerkmal 66, wie in der Ausführungsform in 1, 2A, 2B und 3 gezeigt. Als Ergebnis wird keine mechanische Verriegelung zwischen der geteilten Klemme 428 und dem geteilten Ring 422 erzeugt, wenn die mechanischen Befestigungselementen 478 für die geteilten Klemme 428 festgezogen werden. Die mechanische Verriegelung wird jedoch zwischen der geteilten Klemme 428 und dem Stabilisatorstab 18 erzielt. Der geteilte Ring 422 umfasst gegenüberliegende Endoberflächen 490. In der Ausführungsform liegt, wie in 9 gezeigt, eine der Endoberflächen 490 des geteilten Rings 422 gegen eine Endoberfläche 492 der geteilten Klemme 428 an, was die axiale Bewegung in einer ersten Richtung D1 begrenzt. In den Ausführungsformen ist der axiale Rückhalteflansch 440 jedoch an dem ersten geteilten Ringende 436 angeordnet und der axiale Rückhalteflansch 440 liegt stattdessen gegen die Endoberfläche 490 der geteilten Klemme 428 an, um dadurch die axiale Bewegung in einer zweiten Richtung D2 zu begrenzen, die der ersten Richtung D1 entgegenwirkt. Da die Stabilisatorstabanordnung 410 zwei Buchsenanordnungen 420 umfasst, kann eine der Buchsenanordnungen 420 die axiale Bewegung in der ersten Richtung D1 begrenzen, während die verbleibende Buchsenanordnung 420 die axiale Bewegung in der zweiten Richtung D2 begrenzt, was wiederum der Stabilisatorstabanordnung 410 ermöglicht, sowohl auf linke wie auf rechte Nebenstraßen zu reagieren, wenn sich das Fahrzeug bewegt.
Bezugnehmend allgemein auf die Figuren stellen die offenbarten Buchsenanordnungen verschiedene technische Wirkungen und Vorteile bereit. Im Einzelnen veranlasst die Nullspielraumbedingung zwischen der Elastomerbuchse und dem geteilten Ring die Buchsenanordnung, eine relativ hohe axiale Rate aufzuweisen, die zu einer minimalen oder Nullauslenkung quer zum Fahrzeug führt, die durch Seitenlasten erzeugt wird. Die minimale oder Nullauslenkung quer zum Fahrzeug ermöglicht dem Stabilisatorstab, in engen Verpackungsräumen zu existieren, während zur gleichen Zeit die Torsionsfreiheit des Stabilisatorstabs beibehalten wird. Des Weiteren absorbieren in Ausführungsformen, bei denen eine geteilte Klemme eine mechanische Verriegelung mit den geteilten Ringen erzeugt, die Kompression zwischen den beiden Hälften der geteilten Klemme jegliche Rahmenaufbauvariationen.
Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung ist lediglich beispielhafter Natur, und Variationen, die nicht vom Kern der vorliegenden Offenbarung abweichen, sollen in den Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung fallen. Solche Variationen sind nicht als Abweichung von Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung zu betrachten.

Claims

Buchsenanordnung für einen Stabilisatorstab in einem Fahrzeug, wobei die Buchsenanordnung umfasst: einen geteilten Ring, der einen Durchgangsweg definiert, der mit einer äußeren Oberfläche des Stabilisatorstabs in Eingriff ist, eine Außendurchmesseroberfläche, ein erstes geteiltes Ringende, ein zweites geteiltes Ringende und mindestens einen axialen Rückhalteflansch, der entweder an dem ersten geteilten Ringende oder dem zweiten geteilten Ringende angeordnet ist; eine Elastomerbuchse, die einen Innendurchmesser, einen Außendurchmesser, ein erstes Buchsenende, ein zweites Buchsenende, einen ersten Axialflansch, der an dem ersten Buchsenende angeordnet ist, und einen zweiten Axialflansch, der an dem zweiten Buchsenende angeordnet ist, definiert, wobei der Innendurchmesser der Elastomerbuchse mit dem Außendurchmesseroberfläche des geteilten Rings in Eingriff ist, und mindestens einer von dem ersten Axialflansch und dem zweiten Axialflansch gegen den mindestens einen axialen Rückhalteflansch des geteilten Rings anliegt, um eine Nullspielraumbedingung zu erzeugen; und eine Bandklemme, die über dem Außendurchmesser der Elastomerbuchse angeordnet ist, wobei die Bandklemme die Buchsenanordnung an dem Fahrzeug sichert.
Buchsenanordnung gemäß Anspruch 1, wobei der Innendurchmesser der Elastomerbuchse einen verringerten Reibungskoeffizienten im Vergleich mit einem Elastomermaterial aufweist, aus dem die Elastomerbuchse aufgebaut ist.
Buchsenanordnung gemäß Anspruch 2, wobei der verringerte Reibungskoeffizient entweder durch einen Belag aus Polytetrafluorethylen (PFTE) oder Schmiermitteltaschen, die um den Innendurchmesser der Elastomerbuchse angeordnet sind, erzeugt wird.
Buchsenanordnung gemäß Anspruch 1, wobei der geteilte Ring einen zweiten Rückhalteflansch umfasst, der von dem zweiten geteilten Ringende versetzt ist.
Buchsenanordnung gemäß Anspruch 1, wobei der geteilte Ring ein Verriegelungsmerkmal umfasst, das an dem zweiten geteilten Ringende angeordnet ist.
Buchsenanordnung gemäß Anspruch 5, ferner umfassend eine geteilte Klemme, die in zwei Hälften geteilt ist, wobei die geteilte Klemme über dem Verriegelungsmerkmal angeordnet ist, das an dem zweiten geteilten Ringende des geteilten Rings lokalisiert ist.
Buchsenanordnung gemäß Anspruch 6, wobei die geteilte Klemme definiert einen inneren Durchgang mit einer inneren Oberfläche definiert, die geformt ist, um die äußere Oberfläche des Stabilisatorstabs zu umgeben und mit dieser in Eingriff zu kommen.
Buchsenanordnung gemäß Anspruch 6, wobei eine Stufe, die innerhalb eines inneren Durchgangs der geteilten Klemme lokalisiert ist, geformt ist, um das an dem zweiten geteilten Ringende lokalisiert Verriegelungsmerkmal zu umgeben und mit diesem in Eingriff zu kommen.
Buchsenanordnung gemäß Anspruch 1, wobei der geteilte Ring aus einem Materials aufgebaut ist, das einen Reibungskoeffizient von weniger als etwa 0,35 und einen Biegemodul von mindestens etwa 3,1 Gigapascal aufweist.
Buchsenanordnung gemäß Anspruch 1, wobei die Elastomerbuchse aus einem Elastomermaterial mit einem Durometerwert aufgebaut ist, der von etwa 50A bis etwa 90A auf der Shore-A-Skala reicht.