DE19901299C1 - Lagerung eines Stabilisators an einem Träger - Google Patents

Abstract

Bekannte Lagerungen erfordern Schraubverbindungen zur Anbindung eines Lagergehäuses an einen (Fahrzeug-)Träger. Weiterhin entstehen durch eine räumlich von den Ankoppelstellen des Trägers an einen die Karosserie abstützenden Fahrzeugaufbau getrennte Einleitung der vom Stabilisator aufgenommenen Kräfte Momente, die eine ungünstige Kopplung des Stabilisators mit dem Fahrzeugaufbau zur Folge haben. DOLLAR A Erfindungsgemäß erfolgt die Anbindung des Stabilisators an den Träger mittels eines Bügels, der in unmittelbarer Umgebung des Verbindungsbolzens zwischen dem Träger, insbesondere dem Fahrschemel, und einem Fahrzeugaufbau angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft die Lagerung eines Stabilisators an einem Träger gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der US 5 707 074 A ist eine Lagerung bekannt, bei der ein Lagergehäuse des Stabilisators als integraler Bestandteil eines Haltebleches ausgebildet ist, wobei das Halteblech einerseits im unteren Endbereich ein Lager eines Dreickslenkers aufnimmt und andererseits mit einem Träger verbunden ist. Zur Verbindung des Lagergehäuses mit dem Träger sind Verbindungselemente notwendig, die entsprechend den vom Stabilisator aufgenommenen dynamischen Kräften ausgelegt sein müssen. Weiterhin wird der Träger beabstandet von seinen Aufhängepunkten an dem Fahrzeugaufbau mit Kräften beaufschlagt. Hierdurch kommt es zur Einleitung von (zusätzlichen) Momenten in den Träger, die die Aufhängung zusätzlich mechanisch beanspruchen und über diese zu einer unerwünschten Beanspruchung der Karosserie, insbesondere Vibrationen, führen. Als weiterer Stand der Technik wird auf die Druckschriften US 2 792 216, DE 26 08 553 C2 und DE-OS 23 58 736 verwiesen.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Lagerung vorzuschlagen, die eine einfache Montage oder Anbindung derselben an die Karosserie bei günstiger Krafteinleitung ermöglicht.

Eine Lagerung zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.

Der mit dem Fahrzeugaufbau verbundene Träger ist als Fahrschemel ausgebildet. Mindestens ein Halteelement für das Lagergehäuse ist als Haltebügel ausgebildet. Fahrschemel und Fahrzeugaufbau sind über mindestens ein - gegebenfalls in bekannter Weise elastisches ausgebildetes - Koppelelement miteinander verbunden. Der oder jeder Haltebügel ist über das Koppelelement mit dem Fahrzeugaufbau verbunden.

Die Abstützung des Haltebügels über das Koppelelement kann mittelbar oder unmittelbar erfolgen. In jedem Fall ist in den Kraftfluß zwischen dem Stabilisator und dem Kraftfahrzeug das Koppelelement eingeschaltet. Durch die Nutzung des Koppelelementes einerseits zur Verbindung des Fahrschemels mit dem Fahrzeugaufbau und andererseits zur Aufnahme der Kräfte des den Stabilisator haltenden Haltebügels kann die Teilevielfalt reduziert werden. Die Masse des Fahrwerkes reduziert sich auch um bei einer Ausführung gemäß dem Stand der Technik notwendige Mittel.

Der Kraftfluß sowohl von Kräften des Stabilisators als auch von Kräften des Fahrschemels zum Fahrzeugaufbau erfolgt auf kurzem Weg über das Koppelelement. Das Koppelelement kann für die mechanischen Beanspruchungen geeignet ausgebildet werden, beispielsweise optimal hinsichtlich einer Dämpfung stoßartig eingeleiteter Kräfte des Stabilisators und/oder dynamischer Beanspruchungen des Fahrschemels. Die mechanischen Eigenschaften des Koppelelements werden also sowohl für die Lagerung des Fahrschemels als auch (mittelbar) für die Lagerung des Stabilisators genutzt.

Gemäß an sich bekannter Ausbildungen des Koppelelementes verfügt dieses beispielsweise in seinem (zylindrischen) Außen- und/oder Innenbereich über eine Hülse aus Stahl. Die äußere Hülse kann beispielsweise in geeigneten Gegenflächen des Fahrschemels eingepasst sein oder, falls die Hülse aus dem Fahrschemel vorragt, als Anlage- oder Gegenfläche zur Anbindung des Haltebügels dienen.

Eine entsprechende Innenhülse kann beispielsweise zur direkten und steifen Aufnahme von Kräften des Haltebügels dienen. Zwischen Außen- und Innenhülse ist beispielsweise ein elastisches Material angeordnet.

Durch die erfindungsgemäße Gestaltung können somit sowohl die in den Fahrzeugaufbau eingeleiteten Kräfte als auch die eingeleiteten Momente optimiert werden.

Eine vorteilhafte Weiterbildungen ergibt sich gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2. Die Haltebügel sind in unmittelbarer Umgebung eines Verbindungselementes mit dem Fahrschemel verschweißt. Hierdurch ist eine besonders einfache und leicht herstellbare, unlösbare Anbindung an den Fahrschemel gegeben. Die Haltebügel sind in einem Arbeitsgang mit dem Fahrschemel montierbar. Eine Abstützung des in das Lager des Stabilisator eingeleiteten Kräfte erfolgt über das (elastische) Koppelelement in Verbindung mit dem an der Krafteinleitungsstelle steifen Fahrschemel.

Eine weitere Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Lagerung ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Anspruchs 3. Der Haltebügel wird durch einen Verbindungsbolzen des Fahrschemels und des Fahrzeugaufbaus mit dem Fahrzeugaufbau verbunden. Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache Montage eines eigenständigen Haltebügels bei gleichzeitiger Gewährleistung einer mechanisch verbesserten Anbindung. Das ohnehin zur Anbindung des Fahrschemels an den Fahrzeugaufbau für die Aufnahme statischer und dynamischer Kräfte optimierte Verbindungselement wird gleichzeitig zur Anbindung des Stabilisators über den Haltebügel genutzt, wodurch sich auch eine besonders kompakte, lösbare Anordnung ergibt.

Ein weiterer Vorschlag nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Anspruchs 4. Bei großen Neigungen des Verbin­ dungselementes gegenüber einer Hochachse des Kraftfahrzeuges oder gegenüber dem Fahrschemel, beispielsweise infolge hoher in den Fahrschemel 19 eingeleiteter Kräfte, kommt eine Anschlagscheibe zur Anlage an den Fahrschemel und bewirkt insbesondere infolge ihres elastischen Wulstes auch eine elastische zusätzliche Abstützung des Verbindungselementes.

Weiterhin ist vorgesehen, daß die Anschlagscheibe über nach oben gerichtete Rastnasen verfügt, die bei exakter Ausrichtung des Haltebügels in Umfangsrichtung formschlüssig in korrespondierende Ausnehmungen aus dem Koppelelement oder dem Fahrschemel eintreten. Weiterhin kommen nach unten weisende Verdrehsicherungen der Anschlagscheibe bei exakter Ausrichtung des Haltebügels zur Anlage an Seitenflächen des Haltebügels. Hierdurch kann eine (automatisierte) Ausrichtung des Haltebügels gegenüber dem Koppelelement oder dem Fahrschemel erzielt und insgesamt eine Vereinfachung, Verbesserung oder Präzisierung der Montage erzielt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus der Beschreibung.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lagerung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Lagerung eines Stabilisators an einem Fahrzeugaufbau im Vertikalschnitt in Seiten­ ansicht und

Fig. 2 eine weitere erfindungsgemäße Lagerung im Ausschnitt mit gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maßstab.

Stabilisatoren verfügen über U-förmig gebogene Rund- oder Torsionsstäbe 10 und dienen der Erhöhung der Steifigkeit der Federung bei unterschiedlichem Einfedern der Fahrzeugräder unterschiedlicher Fahrzeugachsen, der Verminderung der Neigung des Fahrzeugaufbaus bei Kurvenfahrt und der Beeinflussung der Steuerungstendenz. Hierzu wird der Stabilisator 10 um eine quer zur Fahrzeuglängsachse gerichtete Schwenkachse schwenkbar mittels einer Lagerung 11 gelagert, die über ein Lagergehäuse 12 verfügt, welches eine ungefähr zylinderförmige Ausnehmung 13 bildet, in der koaxial der Stabilisator 10 mit einem diesen umgebenden elastischen Lagerkörper 14 angeordnet ist.

Im in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungs­ beispiel ist in Seitenansicht ein Fahrzeugaufbau 15, beispiels­ weise ein die Karosserie abstützender Längsträger, zu erkennen. Mittels eines Verbindungsbolzens 16, einer scheibenförmigen Mutter 17, die auf der Oberseite des Fahrzeugaufbaus 15 zur Anlage an diesen kommt, und einer zwischen dem Kopf 18 des Ver­ bindungsbolzens 16 und der Unterseite eines Fahrschemels 19 angeordneten Anschlagscheibe 20 kann in an sich bekannter Weise der Fahrschemel 19 mit dem Fahrzeugaufbau 15 elastisch ver­ bunden werden. Hierzu ist zwischen Fahrschemel 19 und Fahrzeugaufbau 15 ein elastisches Koppelelement 21 angeordnet, welches beispielsweise als Verbundwerkstoff eines elastischen Materials mit einem Federstahl im Kontaktbereich zu benachbarten Bauelementen ausgebildet ist.

Fahrzeugaufbau 15, Koppelelement 21 und Fahrschemel 19 verfügen über koaxial zueinander orientierte Ausnehmungen oder (Innen)Bohrungen 22, 23, 24, in die der Verbindungsbolzen 16 eintritt. Der Verbindungsbolzen 16 stützt sich in radialer Richtung mit einem elastischen Ringelement 25 gegenüber der Innenbohrung 23 des Koppelelements 21 ab. Teilbereiche des Koppelelements 21 treten unter Ausbildung eines radialen Spaltes nach unten aus der Bohrung 24 des Fahrschemels 19 aus und werden im Bereich der dem Kopf 18 des Verbindungsbolzens 16 zugewandten Stirnseite mit einer Anschlagscheibe 26 verspannt. Die Anschlagscheibe 20 verfügt in den Außenbereichen der dem Fahrschemel 19 zugewandten Stirnfläche über einen elastischen kreisringförmigen Wulst, der bei großen Neigung des Verbin­ dungsbolzens 16 gegenüber der Vertikalen infolge hoher in den Fahrschemel 19 eingeleiteter Kräfte zur Anlage an den Fahr­ schemel 19 kommt und eine zusätzliche Abstützung desselben bewirkt.

Unterhalb des Fahrschemels 19 und des Verbindungsbolzens 16 erstreckt sich ein Haltebügel 28, der mit zwei, insbesondere ungefähr vertikal orientierten, Seitenblechen 29, 30 und einem diese im unteren Endbereich verbindenden, ungefähr unter 45° gegenüber der Vertikalen geneigten Halter 31 gebildet ist. Im dem Fahrschemel 19 zugewandten Endbereich sind die Seitenbleche 29, 30 mit diesem verschweißt, insbesondere in unmittelbarer Umgebung des Verbindungsbolzens 16.

Mit dem Halter 31 ist über zwei Schrauben 32, 33 ein Gegenhalter 34 verschraubt. Teilbereiche des Gegenhalters 34 und des Halters 31 verfügen über einen Querschnitt mit ungefähr halbkreisförmiger Außen- und Innenkontur. Zwischen den Schrauben 32, 33 bilden Halter 31 und Gegenhalter 34 die ungefähr zylinderförmige Ausnehmung 13, in der der Stabilisator 10 mit dem diesen umgebenden Lagerkörper 14(unter radialer Vorspannung) angeordnet ist. In Längsrichtung oder Querrichtung kann die Kontur der Ausnehmung 13 in bekannter Weise von der Zylinderform abweichen, so daß zur Übertragung von Längs, Quer- und/oder Umfangskräften eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Lagerkörper 14 und dem Lagergehäuse 12 gebildet ist. Halter 31 und Seitenbleche 29, 30 können einstückig ausgebildet sein. Im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind Seitenblech 30 und Halter 31 einstückig ausgebildet und über die Schraube 33 mit dem Seitenblech 31 verbunden.

Eine alternative Ausführungsform des Haltebügels bei im wesentlichen unveränderter Gestaltung des Verbindungsbereiches zwischen dem Fahrschemel 19 und dem Fahrzeugaufbau 15 zeigt Fig. 2. Ein Haltebügel 35 ist als geschlossene Struktur ausgebildet. Abweichend vom in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die zwei nach oben gerichteten Seitenbleche 36, 37 über ein eine ungefähr mittig angeordnete Bohrung 38 aufweisendes Verbindungsblech 39 miteinander verbunden. Der ansonsten entsprechend Fig. 1 ausgebildete Haltebügel 35 kann bei Anordnung des Verbindungsbleches 39 zwischen der Anschlagscheibe 26 und dem Kopf 18 des Verbindungsbolzens 16, der durch die Bohrung 38 hindurchgeführt ist, über den Verbindungsbolzen 16 mit dem Fahrschemel 19 und dem Fahrzeugaufbau 15 verschraubt werden.

Die Anschlagscheibe 26 verfügt über nach oben gerichtete Rastnasen 40, die bei exakter Ausrichtung der Anschlagscheibe 26 in Umfangsrichtung derselben formschlüssig in korrespondierende Ausnehmungen 41 aus dem Koppelelement 21 oder dem Fahrschemel 19 eintreten. Nach unten weisende Verdreh­ sicherungen 42 kommen bei exakter Ausrichtung des Haltebügels 28 zur Anlage an Seitenflächen des Haltebügels 28. Beispielsweise bilden zwei Verdrehsicherungen 42 parallel orientierte Schenkel, zwischen denen der Haltebügel 28 einklemmbar ist.

Claims (6)

1. Lagerung eines Stabilisators (10) an einem Träger, der am Fahrzeugaufbau (15) über Verbindungselemente (16) befestigt ist, wobei der Stabilisator (10) in mindestens zwei am Träger über Halteelemente (35) befestigten Lagergehäusen (12) elastisch gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Träger ein Fahrschemel (19) verwendet ist ist, daß mindestens ein Halteelement für ein Lagergehäuse (12) als Haltebügel (28; 35) ausgebildet ist und daß der oder jeder Haltebügel (28; 35) über ein Koppelelement (21) des Fahrschemels (19) und des Fahrzeugaufbaus (15) mit dem Fahrzeugaufbau (15) verbunden ist.

2. Lagerung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltebügel (28) in unmittelbarer Umgebung eines Verbindungselementes (16) mit dem Fahrschemel (19) verschweißt ist (Fig. 1).

3. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder Haltebügel (35) über einen zugeordneten Verbindungsbolzen (16) als Verbindungselement des Fahrschemels (19) und des Fahrzeugaufbaus mit dem Fahrzeugaufbau (15) verbunden ist (Fig. 2).

4. Lagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse (12) mit einem Halter (31) und einem Gegenhalter (34) gebildet ist, wobei der Halter (31) über den Haltebügel (28) mit dem Fahrschemel (19) verbunden ist und eine Ausnehmung (13) zur Aufnahme eines Lagerkörpers (14) durch Verschrauben des Halters (31) mit dem Haltehügel (28) schließbar ist.

5. Lagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Teilbereiche des Koppelelementes (21) mit einer Anschlagscheibe (20) verspannt werden, wobei die Anschlagscheibe (20) in den Außenbereichen der dem Fahrschemel (19) zugewandten zugewandten Stirnfläche über einen elastischen Wulst (27) verfügt.

6. Lagerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagscheibe (26) über nach oben gerichtete Rastnasen (40) verfügt, die formschlüssig in korrespondierende Ausnehmungen (41) aus dem Koppelelement (21) eintreten, sowie über nach unten weisende Verdrehsicherungen (42), die zur richtigen Ausrichtung des Haltebügels (35) in Anlage an Seitenflächen des Haltebügels (35) kommen.