DE10206032A1

DE10206032A1 - Geteilter Kraftfahrzeugstabilisator

Info

Publication number: DE10206032A1
Application number: DE2002106032
Authority: DE
Inventors: Roland Schmidt
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2002-02-14
Filing date: 2002-02-14
Publication date: 2003-08-28

Abstract

Es wird ein geteilter Kraftfahrzeugstabilisator und ein Verfahren zu dessen Herstellung beschrieben, mit einem eingebauten Schwenkmotor zur Wankregelung, der ein mindestens zweiteiliges Gehäuse, insbesondere einen durch einen Deckel geschlossenen Topf, besitzt, wobei mindestens ein Gehäuseteil formschlüssig mit einem dazugehörigen Stabilisatorteil zur Drehmomentübertragung verbunden ist. Die Erhöhung ist dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssige Verbindung zwischen Gehäuseteil und Stabilisatorteil durch ein werkstoffumformendes Herstellungsverfahren erzeugt wird, zum Beispiel indem Gehäuseteil und Stabilisatorteil zueinander in eine bestimmte Position gebracht werden und anschließend durch Werkstoffumformung die drehmomentbelastbare Verbindung erzeugt wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen geteilten Kraftfahrzeugstabilisator mit einem eingebauten Schwenkmotor nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.

Es ist bereits bekannt, einen Kraftfahrzeugstabilisator in eine erste, der Aufhängung des linken Rades einer Fahrzeug-Achse zugeordnete Stabilisatorhälfte und in eine zweite, der Aufhängung des rechten Rades dieser Fahrzeug-Achse zugeordnete Stabilisatorhälfte zu unterteilen. Sind diese Stabilisatorhälften um deren gemeinsame Längsachse gegeneinander verdrehbar, kann gegenüber Fahrwerken mit einstückigem Stabilisator eine deutlich gesteigerte Wankstabilität erreicht werden, wenn zwischen den beiden Stabilisatorhälften ein geeigneter Schwenkmotor vorgesehen ist, der aufgrund einer geeigneten Ansteuerung diese Stabilisatorhälften bedarfsgerecht gegeneinander verdreht. Dieser Schwenkmotor kann hydraulisch angetrieben werden.

Anstelle eines hydraulischen Drehantriebes kann auch ein elektromechanischer Schwenkmotor vorgesehen werden, der einen Elektromotor und ein mechanisches Getriebe umfasst. Dann erhält man einen Stabilisator, dessen beide Stabilisatorhälften, die durch einen elektromechanischen Schwenkmotor miteinander verbunden sind, durch diesen gezielt zueinander verdreht werden können, damit ein gewünschtes Stabilisatormoment erzeugt wird, welches dann das Wanken des Fahrzeug-Aufbaus verhindert.

Bei geteilten Kraftfahrzeugstabilisatoren mit eingebautem Schwenkmotor zur Wankregelung für jeweils eine Achse sind die Verbindungen der Schwenkmotore mit den Stabilisatorteilen sehr aufwändig gestaltet. Der Federstahl der Stabilisatorhälften ist nur bedingt schweißbar. Deshalb werden die Stabilisatorhälften über eine aufgebrachte Kerbverzahnung mit entsprechend gegenverzahnten Flanschen aus schweißbarem Stahl verbunden und diese wiederum mit den Gehäusehälften des Schwenkmotors verschweißt. Außerdem sind aufwändige Schraubverbindungen bekannt. Die DE 199 30 444 C2 beschreibt solche aufwändig gebauten Verbindungen, die nur unter großem Aufwand und in vielen Arbeitsschritten herzustellen sind.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, einen geteilten Stabilisator mit eingebautem Schwenkmotor zur Wankregelung für jeweils eine Achse eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, bei dem die Verbindung der Stabilisatorteile mit dem Schwenkmotor einfach ausgeführt und einfach herzustellen ist.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des ersten Anspruchs gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung beschreiben die abhängigen Ansprüche.

Nach der Erfindung besitzt ein zur Wankregelung geteilter Kraftfahrzeugstabilisator einen eingebauten Schwenkmotor mit mindestens einem zweiteiligen Gehäuse, insbesondere einem durch einen Deckel geschlossenen Topf. Dabei ist mindestens ein Gehäuseteil formschlüssig mit einem dazugehörigen Stabilisatorteil zur Drehmomentübertragung durch ein werkstoffumformendes Herstellungsverfahren verbunden.

Das hat den Vorteil, dass die Verbindung einfach und mit wenigen Teilen in wenigen Arbeitschritten aufgebaut ist und außerdem einfach und kostengünstig herzustellen ist.

Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugstabilisators nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass Gehäuseteil und Stabilisatorteil zueinander in eine bestimmte Position gebracht werden und anschließend die drehmomentbelastbare Verbindung durch Werkstoffumformung erzeugt wird. Insbesondere, wenn das Gehäuseteil eine Ausnehmung zum Einführen des Stabilisatorteils besitzt und wenn diese Ausnehmung mit einem Profil versehen ist, geeignet zum Bilden einer formschlüssigen Verbindung durch Einfließen von Werkstoff des Stabilisatorteils bei dessen Umformung, kann mit einem Stabilisatorteil mit rundem Querschnitt auf einfache Weise eine drehmomentbelastbare Verbindung hergestellt werden.

Wenn dies so ausgeführt wird, dass die Ausnehmung im Gehäuseteil polygonförmig ausgebildet ist und das Stabilisatorteil mit rundem oder der Ausnehmung angenähertem Querschnitt bei der Verformung an das polygonförmige Profil der Ausnehmung des Gehäuseteils angelegt wird, ist vorteilhafterweise eine nahezu kerbspannungsfreie Verbindung erreichbar. Dies wirkt sich auf die Dauerfestigkeit des Stabilisatorteils aus Federstahl sehr günstig aus.

Es ist aber auch möglich, dass bei rundem Stabilisatorteilquerschnitt die Ausnehmung im Gehäuseteil ein Kerbzahnprofil oder ein Keilwellenprofil besitzt, an das der runde oder der Ausnehmung angenäherte Stabilisatorteilquerschnitt bei der Umformung angelegt wird.

Ein vorteilhaft einfach auszuführendes Verfahren zur Herstellung einer solchen Formschlussverbindung zwischen Gehäuseteil und Stabilisatorteil ist das Stauchen des Stabilisatorteilendes. Dadurch fließt das verdrängte Stabilisatorteilmaterial in das am Gehäuseteil ausgebildete Profil und ergibt die formschlüssige Verbindung zwischen Stabilisatorteil und Gehäuseteil.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung wird ein Verfahrensschritt hinzugefügt. Es wird vor dem Zusammenfügen des Gehäuseteils mit dem Stabilisatorteil an letzteres ein Kragen angestaucht. Diese Durchmesservergrößerung vereinfacht das abschließende Stauchen des Stabilisatorteilendes, da das Stabilisatorteil mit seinem schwenkmotorseitigen Ende beim Einfahren am Gehäuseteil zur Anlage kommen und dort für den abschließenden Stauchvorgang abgestützt werden kann.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung näher dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 ein Stabilisatorteilende vor dem erfindungsgemäßen Zusammenfügen mit einem Deckel eines Schwenkmotorgehäuses in räumlicher Darstellung,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung der beiden Teile aus Fig. 1, ineinander geschoben, vor dem Stauchen und
Fig. 3 ebenfalls eine Schnittdarstellung der beiden Teile aus den Fig. 1 und 2, nach dem Stauchvorgang.
Zum Herstellen einer formschlüssigen, drehmomentübertragenden Verbindung zwischen einem Ende eines nur teilweise dargestellten Stabilisatorteils 1 eines geteilten Kraftfahrzeugstabilisators und einem Deckel 2 eines zwischen zwei Stabilisatorteile 1 eingebauten, nicht gezeichneten Schwenkmotors zur Wankregelung, wird erfindungsgemäß ein werkstoffumformendes Verfahren benutzt. Der Schwenkmotor besitzt ein mindestens zweiteiliges geschlossenes Gehäuse aus Deckel 2 und dazu gehörigem, nicht gezeichnetem Topf. Es können aber auch zwei Deckel 2, jeweils einer auf jeder Seite des Schwenkmotors, zusammen mit einem zylinderartigen Mittelteil das Schwenkmotorgehäuse bilden. Dabei kann der Schwenkmotor elektrisch oder hydraulisch angetrieben werden.
Drei Verfahrensschritte, die zum Herstellen der formschlüssigen, drehmomentübertragenden Verbindung zwischen dem Ende des Stabilisatorteils 1 und dem Deckel 2 nacheinander ausgeführt werden, sind in den Fig. 1 bis 3 dargestellt.
Fig. 1 zeigt das Ende eines Stabilisatorteils 1 vor dem Zusammenfügen mit einem Deckel 2 des Schwenkmotorgehäuses in räumlicher Darstellung. Das schwenkmotorseitige Ende des Stabilisatorteils 1 wurde bereits durch einen Stauchvorgang mit einer Durchmesservergrößerung 3 versehen, zur besseren Anlage beim Einfahren in den Deckel 2. Das Stabilisatorteil 1 besitzt einen runden Querschnitt, der, wie in Fig. 2 dargestellt, bis zur Anlage von Deckel 2 und Durchmesservergrößerung 3 aneinander, in eine polygonförmige Ausnehmung 4 des Deckels 2 eingefahren wird. Durch einen abschließenden Stauchvorgang wird das Ende des Stabilisatorteils 1 verformt, wodurch Werkstoff des Stabilisatorteils 1, zur Bildung der formschlüssigen Verbindung mit der polygonförmigen Ausnehmung 4 des Deckels 2, in diese einfließt. Gleichzeitig wird durch den Stauchvorgang am Ende des Stabilisatorteils 1 eine kopfartige Durchmesservergrößerung 5 erzeugt, die den Deckel 2 zusammen mit der wulstartigen Durchmesservergrößerung 3 axial fixiert. Das so erzeugte Fertigteil ist in Fig. 3 dargestellt.
Werden die beiden Teile durch einen solchen Umformprozess verbunden, hat das den zusätzlichen Vorteil, dass durch die Vermeidung von Kerbspannungen die Lebensdauer erhöht wird. Der Prozess des Zusammenfügens der beiden Teile ist einfach. Dabei können kostengünstige Materialen oder Rohlinge verwendet werden. Für die Stabilität der Verbindung ist auch unerheblich, - im Gegensatz zu Schweißverbindungen -, dass das Material des Stabilisatorteils 1, Federstahl, verschieden ist von dem des Deckels 2.

Claims

1. Geteilter Kraftfahrzeugstabilisator mit einem eingebauten Schwenkmotor zur Wankregelung, der ein mindestens zweiteiliges Gehäuse, insbesondere ausgebildet als einen durch einen Deckel (2) geschlossenen Topf, besitzt, wobei mindestens ein Gehäuseteil formschlüssig mit einem dazugehörigen Stabilistorteil (1) zur Drehmomentübertragung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssige Verbindung zwischen Gehäuseteil und Stabilisatorteil (1) durch ein werkstoffumformendes Herstellungsverfahren erzeugt wird.

2. Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugstabilisators nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Gehäuseteil und Stabilisatorteil (1) zueinander in eine bestimmte Position gebracht werden und anschließend durch Werkstoffumformung die drehmomentbelastbare Verbindung erzeugt wird.

3. Kraftfahrzeugstabilisator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil eine Ausnehmung (4) zum Einführen des Stabilisatorteils (1) besitzt und dass diese Ausnehmung (4) mit einem Profil versehen ist, geeignet zum Bilden einer formschlüssigen Verbindung durch Einfließen von Werkstoff des Stabilisatorteils (1) bei dessen Umformung.

4. Kraftfahrzeugstabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (4) im Gehäuseteil polygonförmig ausgebildet ist und das Stabilisatorteil (1) einen runden oder der Ausnehmung angenäherten Querschnitt besitzt, der bei der Umformung an das polygonförmige Profil der Ausnehmung (4) des Gehäuseteils angelegt wird.

5. Kraftfahrzeugstabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (4) im Gehäuseteil ein Kerbzahnprofil besitzt und das Stabilisatorteil (1) einen runden oder der Ausnehmung angenäherten Querschnitt besitzt, der bei der Verformung an das Kerbzahnprofil der Ausnehmung (4) des Gehäuseteils angelegt wird.

6. Kraftfahrzeugstabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (4) im Gehäuseteil ein Keilwellenprofil besitzt und das Stabilisatorteil (1) einen runden oder der Ausnehmung angenäherten Querschnitt besitzt, der bei der Verformung an das Keilwellenprofil der Ausnehmung (4) des Gehäuseteils angelegt wird.

7. Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugstabilisators nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlussverbindung durch Werkstoffumformung zwischen Gehäuseteil und Stabilisatorteil (1) durch Stauchen erreicht wird.

8. Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugstabilisators nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das bereits, insbesondere durch Stauchen, mit einer Durchmesservergrößerung (3) zur Anlage am Gehäuseteil versehene Stabilisatorteil (1) mit seinem schwenkmotorseitigen Ende in das Gehäuseteil eingefahren und durch einen abschließenden Stauchvorgang mit dem Gehäuseteil formschlüssig verbunden wird.