DE3925166C2 - Stabilisierungsstab und Verfahren zur Festlegung der Grossenabmessungen sowie zur Verriegelung eines solchen Stabes. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stabilisierungsstab nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf ein Verfahren zur Festlegung der Größenabmessungen sowie zur Verriegelung eines Stabilisierungsstabes nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9.

Derartige Stäbe werden gewöhnlich zur Verbindung von Elementen des Fahrzeuggetriebes mit dem Fahrzeugchassis verwendet, um Kräfte aufzunehmen und das Getriebe zu stabilisieren, während das Fahrzeug beschleunigt, verzögert und anhält oder von Straßen- und Ge­ ländebedingungen beaufschlagt wird. Solche Stäbe können in Bezug auf das Differentialgehäuse und das Chassis axial, seitlich oder schräg fixiert sein.

Kraftübertragungsstäbe, nachfolgend auch Stabilisierungsstäbe genannt, dieser Art werden bekanntlich in motorgetriebenen Schwerlastfahrzeugen verwendet, und zwar insbesondere in solchen Fahrzeugen, die Zwillingsachsenaufhängungen haben. Die gegenwärtigen Stäbe bestehen im wesentlichen aus Stahl und weisen einen Stahlschaft mit zwei gegabelten oder gespreizten Enden auf, von denen jedes eine Durchgangsöffnung besitzt, die eine Fassung bildet. Die gespreizten Enden sind mit Befestigungsflanschen versehen, die Öffnungen zur Anbringung an ausgebildeten Stellen des Chassis und des Getriebes aufweisen.

Für die gespreizten Enden gibt es zwei Grundtypen. Der erste Typ enthält eine zentrale Kugel mit zwei sich nach außen erstreckenden Befestigungsflanschen, die in jeder Fassung sitzt. Zwischen der Kugel und der Fassung ist ein isolierendes Auskleidungsmaterial angeordnet, das aus Kunststoff oder Metall besteht. Die Kugel und die zugehörige Auskleidung sind in der Fassung durch einen oder mehrere Ringe fixiert, die dem Sprengringtyp entsprechen, durch Preßsitz mittels Einsatzstück oder Flansch in ihrer Lage gehalten werden. Diese Konstruktion ermöglicht bei voller Drehfreiheit ein Höchstmaß an Gelenkigkeit der Kugel in bezug auf die Fassung.

Der zweite Typ des gespreizten Befestigungsendes weist einen zylindrischen Stift mit zwei sich nach außen erstreckenden Flanschen auf, die in jede Fassung eingreifen. Zwischen dem Stiftkörper und der Fassung befindet sich ein isolierendes, auskleidendes Material, bestehend aus Gummi. Beim Zusammenbau wird der Gummi so verformt, daß er sich an die innere Oberfläche der Fassung sowie die Oberfläche des zylindrischen Stiftkörpers größenmäßig anpaßt. Diese Konstruktion schränkt sowohl die Winkelbeweglichkeit als auch die Drehbeweglichkeit des Stiftes in bezug auf die Fassung ein.

Der Stand der Technik weist verschiedene Nachteile auf, die die herkömmlichen Konstruktionen beeinträchtigen.

Zunächst ist der herkömmliche Kraftübertragungsstab schwer, da er etwa 10 kg wiegt. Des weiteren läßt sich der herkömmliche Stab nur schwer und kostenaufwendig herstellen, indem er faktisch fehlerfreies Gießen des Stahls oder Schmieden erfordert, ferner fachmännische ma­ schinelle Bearbeitung und schwierige Montage unter Verwendung von schweren Pressen u. dgl. Darüber hinaus kann der herkömmliche Stab aufgrund der Herstellungsschwierigkeiten und der hohen erforderlichen Materialkosten nur kostenaufwendig produziert und ausgetauscht werden. Des weiteren unterliegt das isolierende, auskleidende Material, das üblicherweise zwischen der Kugel und der Fassung sitzt, einem Verschleiß. Schließlich läßt sich der herkömmliche Kraftübertragungsstab aufgrund seiner Länge nicht bequem einstellen, wodurch die Austausch­ barkeit zwischen Fahrzeugmarken im wesentlichen verhindert wird.

Ein Stabilisierungsstab der eingangs erwähnten Art ist aus der DE-PS 14 30 938 bekannt. Diese Schrift offenbart eine Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug, bei der ein Differentialgetriebe am Fahrgestell elastisch aufgehängt ist. Hier kommt ein Hebelarm zur Anwendung, wobei das Getriebegehäuse sich mit dem Hebelarm auf nach vorne verlängerten Armen der Lenker vor den Radmitten abstützt. Der Hebelarm stützt sich mittels eines Gelenkes auf einem Waagebalken ab, welcher seinerseits in Gelenken, vorzugsweise Gummigelenken oder sonstwie universalgelenkig, auf Verlängerungen von Schräglenkerarmen abgestützt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stabilisierungsstab der genannten Art zu schaffen, welcher leichter handhabbar, insbesondere montierbar ist. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Festlegung der Größenabmessungen sowie zur Verriegelung eines solchen Stabes anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Stabilisierungsstab mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie verfahrensseitig durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.

Über den miteinander zu verbindenden Hälften des Körpers sitzt eine verschiebbare Hülse, in der sich eine Öffnung, insbesondere eine Einspritzöffnung, befindet. Nachdem die beiden Hälften in bezug aufeinander justiert worden sind, um eine bevorzugte Länge zu erhalten, wird die Hülse über die Verbindungsstelle, das heißt über den Bereich der Verriegelung, geschoben und ein dichtendes Binde- und Füllmaterial in die Öffnung eingespritzt, so daß die Spalten im Verriegelungsbereich gefüllt werden. Die bevorzugte Länge kann eingestellt werden, bevor oder nachdem die Hälften mit dem Fahrzeug verbunden worden sind. Wenn das Binde- und Füllmaterial ausgehärtet ist bilden die beiden Hälften eine im wesentlichen fest miteinander verbundene Einheit.

Mit dem erfindungsgemäßen Stabilisierungsstab werden die zuvor aufgeführten Schwierigkeiten herkömmlicher Stäbe überwunden. Zunächst ist der zusammengesetzte Stab weniger als halb so schwer wie die herkömmlichen Stäbe. Dazu kommt, daß die Herstellungs- und Austauschkosten niedriger sind. Ein Verschleiß ist im wesentlichen ausgeschlossen, da kein isolierendes Auskleidungsmaterial verwendet wird. Schließlich ermöglicht die erfindungsgemäße Verbundkonstruktion eine leichte Einstellung der Länge des Stabilisierungsstabes.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Fahrzeugchassis eines motorgetriebenen Schwer­ lastfahrzeuges, bei dem ein erfindungsgemäßer Stabilisierungsstab verwendet wird;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Stabes;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Stabilisierungsstabes;

Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Befestigungsende des Stabilisierungsstabes;

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4;

Fig. 6 eine Draufsicht auf ein anderes Befestigungsende des Stabilisierungsstabes;

Fig. 7 eine Draufsicht auf ein weiteres Befestigungsende des Stabilisierungsstabes;

Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 4;

Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX in Fig. 6;

Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie X-X in Fig. 7;

Fig. 11 eine perspektivische Teilansicht der beiden Hälften des Stabilisierungsstabes und einer Hülse in einer auseinandergezogenen Darstellung;

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht der Teile gemäß Fig. 11 im teilweise miteinander verbundenen Zustand; und

Fig. 13 eine perspektivische Ansicht der Teile des Stabilisierungsstabes gemäß Fig. 12, wobei sich die Hülse im Bereich der Verriegelung der beiden Hälften befindet.

In Fig. 1 ist ein herkömmliches Schwerlastfahrzeugchassis allgemein mit 11 bezeichnet. Das Fahrzeugchassis 11 kann das eines Lastwagens, eines Muldenkippers, einer Planierraupe oder irgendeines schwere Lasten transportierenden Fahrzeugs sein, bei dem ein Stabilisierungsstab zum Einsatz kommt. Das Fahrzeugchassis 11 weist normalerweise zwei Seitenelemente 16, ein Querelement 18 und ein hinteres Endes 14 auf, das ein Getriebegehäuse 15 aufnimmt.

An ausgewählten Teilen des Fahrzeugchassis 11 sind zwei Stäbe angebracht, nämlich einmal ein einstellbarer, erfindungsgemäßer Stabilisierungsstab 12 und ein nicht einstellbarer Stab 10. Der einstellbare Stabilisierungsstab 12 verbindet gemäß Fig. 1 das Getriebegehäuse 15 mit ei­ nem der Seitenelemente 16, während der nicht einstellbare Stab 10 das Getriebegehäuse 15 mit dem Querelement 18 verbindet.

Natürlich sind auch andere Anwendungsmöglichkeiten des Stabilisierungsstabes an einem Fahrzeugchassis gegeben. Obgleich der dargestellte Stabilisierungsstab das Getriebegehäuse 15 an einer ausgewählten Stelle mit dem Fahrzeugchassis 11 verbindet, versteht es sich, daß Stabi­ lisierungsstäbe auch zwischen anderen Stellen des Fahrzeugchassis und des Antriebs eingebaut werden können.

In Fig. 2 ist ein nicht einstellbarer Stab 10 im Detail gezeigt. Dieser hat einen Schaft 13 mit zwei im wesentlichen identisch gespreizten Enden 20. In den gespreizten Enden 20 befinden sich zwei Durchgangsöffnungen 22.

In Fig. 3 ist ein einstellbarer, erfindungsgemäßer Stabilisierungsstab 12 im Detail gezeigt. Dieser Stabilisierungsstab 12 weist einen Schaft 13' und zwei im wesentlichen identische, gespreizte Enden 20' auf. Die gespreizten Enden 20' sind mit Durchgangsöffnungen 22' versehen. Eine Hülse 25 dient zur Verbindung der beiden Stabhälften, wie dies im folgenden noch näher in bezug auf die Fig. 11 bis 13 erläutert wird.

Der erfindungsgemäß aufgebaute Stabilisierungsstab 12 gemäß Fig. 3 besteht aus einem polymerisierten Verbundwerkstoff und läßt sich entweder als eine Einheit oder in Teilen gießen. Weitere Einzelheiten im Hinblick auf die Zusammensetzung des Stabilisierungsstabes der hier beschriebenen Art werden im folgenden anhand der Fig. 8 bis 13 erläutert.

In den Fig. 4 bis 7 sind alternative Ausführungsformen von Enden der erfindungsgemäßen Stabilisierungsstäbe dargestellt. In jedem Fall besteht das Material dieser Enden aus einem polymerisierten Verbundwerkstoff.

Fig. 4 zeigt ein einteiliges Stabende 30 mit geradem Schaft. Das Stabende 30 hat einen geraden Schaftteil 28 und ein Basisteil 26. Beide Teile bilden eine einheitliche Konstruktion.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4 durch das Basisteil 26. Das Basisteil 26 ist mit zwei Durchgangsöffnungen 32 versehen, die mit einem metallenen Büchseneinsatz 34 ausgekleidet sein können. Die Durchgangsöffnungen 32 und die Büchseneinsätze 34 sind in unterbrochenen Linien auch in den Fig. 4, 6 und 7 angedeutet.

Fig. 6 zeigt ein einteiliges, mit einer Auskehlung versehenes Stabende 35. Dieses Ende 35 weist ein ausgekehltes Schaftteil 36 und ein Basisteil 27 auf, die beide eine einheitliche Konstruktion bilden.

In Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsform eines Stabendes dargestellt. Fig. 7 zeigt ein zweiteiliges Stabende 38, das mit einem Basisteil 40 versehen ist, dessen Stabteil 41 in den Schaftteil 42 eingepaßt ist. Der Stabteil 41 läßt sich in dem Schaftteil 42 mittels herkömmlicher Verbindungsmethoden befestigen.

Wie zuvor in bezug auf Fig. 3 angegeben, werden nun die Materialverbindungen des erfindungsgemäßen Stabilisierungsstabes mit Bezug auf die Fig. 8 bis 10 erläutert.

Fig. 8 zeigt einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 4. Hinsichtlich der Darstellung in den Fig. 8 bis 10 wird darauf verwiesen, daß diese, obgleich sie verschiedenartige Ausführungsformen in bezug auf die jeweiligen, in den Fig. 4, 6 und 7 dargestellten Stabenden zeigen, nur Beispiele darstellen, da jedes Stabende bezüglich seiner Ausbildung nicht notwendigerweise auf die in den Fig. 8 bis 10 dargestellte Konstruktion beschränkt ist.

Fig. 8 zeigt einen im wesentlichen hohlen Schaftkörper, auch einfach Körper genannt, 50 aus einem polymerisierten Verbundwerkstoff. Im Gegensatz dazu zeigt Fig. 9 einen massiven Körper 52, der ebenfalls aus einem polymerisierten Verbundwerkstoff besteht.

Zur weiteren Illustration von Möglichkeiten, die für den erfindungsgemäßen Stabilisierungsstab zur Verfügung stehen, ist in Fig. 10 ein aus vielen Schichten aufgebauter, laminierter Körper 51 dargestellt, der eine äußere Schicht 50', eine dritte innere Schicht 54, eine zweite innere Schicht 56 sowie eine erste innere Schicht 58 und einen Kern 60 aufweist. Diese viellagige oder vielschichtige Konstruktion bewirkt eine größere Festigkeit und Elastizität, ohne daß dadurch Gewicht oder Abmessungen vergrößert werden.

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Stabilisierungsstabes mit einem Maximum an Anwendungsmöglichkeiten wird ein Verfahren zur Festlegung der Größenabmessungen sowie zur Verriegelung eines solchen Stabes angegeben, durch das die Länge des Stabes so verändert werden kann, daß der Stab in eine Vielzahl von Schwerlastfahrzeugen eingebaut werden kann.

Diese Verfahrensweise wird mit Bezug auf die Fig. 11 bis 13 näher erläutert. Die am Ende polymerisierte Verbindungskonstruktion ermöglicht die Anwendung dieses Verfahrens.

In Fig. 11 ist mit 62 die eine Hälfte des Stabilisierungsstabschaftes dargestellt, die mit einem Verriegelungsende 63 ausgestattet ist, das lose mit einem Verriegelungsende 64 der zweiten Hälfte 65 des Stabilisierungsstabes in Eingriff bringbar ist. Die Verriegelungsenden 63, 64 sind so gestaltet, daß sie sowohl seitliches als auch Axialspiel ermöglichen, wenn die Verbindung hergestellt ist.

Außerdem ist eine Hülse 66 vorhanden, die über beide Hälften 62, 65 des Stabilisierungsstabes schiebbar ist, um dann auf diesen beiden Hälften zu sitzen. In der Hülse 66 befindet sich eine Öffnung 68, die vorzugsweise mit einem Deckel oder einem ähnlichen nicht dargestellten Verschlußkörper verschlossen werden kann.

Im folgenden wird das Verfahren zum Verbinden der beiden Hälften näher erläutert.

Zunächst wird, wie in Fig. 11 angedeutet, die Hülse 66 über die eine oder die andere der Stabilisierungsstabhälften 62, 65 geschoben. Danach wird jede dieser Hälften 62, 65 an ihrer vorgesehenen Position an dem Fahrzeugchassis 11 befestigt. Die Hälften 62, 65 werden so angeordnet, daß die Verriegelungsenden 63, 64 sich im wesentlichen verriegeln. Da die Verriegelungsenden 63, 64 nur eine lose gegenseitige Verriegelung erfahren, läßt sich die Länge des Stabilisierungsstabes erforderlichenfalls ändern.

Die sich ergebende gegenseitige Verriegelung ist am besten aus Fig. 12 ersichtlich. In dieser Darstellung ist die Hülse 66 auf der zweiten Hälfte 65 plaziert, die in die erste Hälfte 62 eingefügt ist. Wie bei C angedeutet, entstehen zwischen den beiden Verriegelungsenden 63, 64, wenn sich die Hälften 62, 65 in der Verriegelungsposition befinden, Spalte C zum Aufnehmen des Binde- und Füllmaterials.

Danach wird, wie aus Fig. 13 ersichtlich, sobald die beiden Hälften 62, 65 lose miteinander verriegelt sind, die Hülse 66 über die Verriegelungsenden 63, 64 geschoben, so daß diese vollständig umkapselt, also eingeschlossen sind. Das geringe Spiel der Hülse 66 in bezug auf die Hälften 62, 65 bewirkt eine Zentrierung der Hälften in bezug aufeinander. Die Öffnung 68 fluchtet annähernd mit einem der Spalte C, die sich aus der gestrichelten Darstellung ergeben.

Ein härtbares oder aushärtendes, fließfähiges oder halbfließfähiges, nicht dargestelltes Binde- und Füllmaterial wird danach in die Öffnung 68 eingespritzt, bis die Spalte C vollständig gefüllt sind. Die Hülse 66 läßt sich daraufhin sofort um die miteinander verriegelten Hälften ein Stück weit um ihre Längsachse drehen, um dadurch das Binde- und Füllmaterial im Inneren einzuschließen, oder es läßt sich ein nicht dargestellter Deckel über der Öffnung 68 anordnen.

Das Binde- und Füllmaterial ist vorzugsweise in der Lage, chemisch mit dem polymerisierten Verbundwerkstoff der Hälften 62, 65 und der Hülse 66 so zu reagieren, daß diese Komponenten nach dem Aushärten im wesentlichen zu einer Einheit miteinander verbunden sind, also einen einheitlichen, einteiligen Stabilisierungsstab ergeben.

Claims (11)

1. Stabilisierungsstab,
welcher an Teilen des Fahrzeugchassis (11) motorgetriebener Schwerlastfahrzeuge, insbesondere zum Verbinden des Getriebegehäuses (15) mit dem Fahrzeugchassis (11), angebracht ist,
mit einem länglichen Körper (50 bis 52),
dadurch gekennzeichnet,
daß der Körper (50 bis 52) aus einem polymerisierten Verbundwerkstoff hergestellt ist und eine erste Hälfte (62) sowie eine zweite Hälfte (65) aufweist, welche zur Bildung einer Verriegelung unter Ausbildung von Binde- und Füllmaterial aufnehmenden Spalten (C) lose miteinander in Eingriff bringbar sind, und
daß eine Hülse (66) im Bereich der Verriegelung auf den Hälften (62, 65) sitzt.

2. Stabilisierungsstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (66) aus einer ersten Position auf der einen der beiden Hälften (62, 65) über den Bereich der Verriegelung hinweg auf die andere Hälfte (65, 62) schiebbar ist, wenn die beiden Hälften (62, 65) lose miteinander verbunden sind.

3. Stabilisierungsstab nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (66) wenigstens eine Öffnung (68) aufweist, die zur Aufnahme des Binde- und Füllmaterials bestimmt ist.

4. Stabilisierungsstab nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste Hälfte (62) ein erstes Befestigungsende und ein erstes Verrie­ gelungsende (63) aufweist, daß die zweite Hälfte (65) ein zweites Befestigungsende und ein zweites Verriegelungsende (64) aufweist, und daß die Verriegelungsenden (63, 64) mit den Spalten (C) versehen sind, die zwischen ihnen bestehen, wenn sie lose miteinander verbunden sind.

5. Stabilisierungsstab nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Verrie­ gelungsende (63) und das zweite Verriegelungsende (64) im wesentlichen identisch ge­ formt sind.

6. Stabilisierungsstab nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Schaft (28) das erste Befestigungsende (26) mit dem ersten Verriegelungsende (63) verbindet, daß ein zweiter Schaft (28) das zweite Befestigungsende (26) mit dem zweiten Verriegelungsende (64) verbindet, daß das erste Verriegelungsende (63) eine erste, sich axial erstreckende äußere Oberfläche mit einem im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt und wenigstens zwei axial nicht coplanaren ersten inneren Oberflächen aufweist, wobei wenigstens eine dieser nicht coplanaren ersten Oberflächen eine an den ersten Schaft (28) angrenzende Fortsetzung bildet, daß diese Fortsetzung der ersten Schaftoberfläche eine Breite in Querrichtung aufweist, die geringer ist als diejenige der anderen, nicht coplanaren ersten Oberfläche, daß das zweite Verriegelungsende (64) eine zweite, sich axial erstreckende äußere Oberfläche mit einem im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt und wenigstens zwei axial nicht coplanaren zweiten inneren Oberflächen aufweist, wobei wenigstens eine dieser Oberflächen eine Fortsetzung des zweiten Schaftes (28) bildet und diese fortgesetzte oder angrenzende zweite Oberfläche eine Breite aufweist, die geringer ist als diejenige der anderen, nicht coplanaren zweiten Oberfläche.

7. Stabilisierungsstab nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Befestigungsende (26) und das zweite Befestigungsende (26) Befesti­ gungsmittel zur Anbringung dieses Stabes an dem Fahrzeugchassis (11) oder an dem Getriebegehäuse (15) aufweisen.

8. Stabilisierungsstab nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Körper (50 bis 52) im wesentlichen hohl oder massiv ist oder aus einer Vielzahl konzentrischer Schichten (50', 54, 56, 58) besteht.

9. Verfahren zur Festlegung der Größenabmessungen sowie zur Verriegelung eines Stabilisierungsstabes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

• - die eine Öffnung aufweisende Hülse wird über eine der miteinander zu verrie­ gelnden Hälften geschoben,
• - die Hälften werden einenends entweder an dem Fahrzeugchassis oder dem Ge­ triebegehäuse angebracht,
• - die anderen Enden der Hälften werden dann lose miteinander verriegelt,
• - daraufhin wird die Hülse so weit verschoben, bis sie den Verbindungsbereich, der durch die miteinander verbundenen Enden gebildet wird, überlappt und um­ gibt,
• - woraufhin das Binde- und Füllmaterial in die Öffnung der Hülse eingespritzt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander verbind­ baren Hälften in bezug aufeinander so justiert werden, wie dies erforderlich ist, um die passende Gesamtlänge des Stabes festzulegen, bevor das Binde- und Füllmaterial ein­ gespritzt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse zum Einschließen des Binde- und Füllmaterials nach dem Einspritzen desselben ein Stück um die miteinander verriegelten Hälften gedreht wird.