DE4112812A1 - Drehstab - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehstab, insbesondere einen Stabilisator für die Radaufhängung eines Kraft­ fahrzeuges, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Derartige Drehstäbe oder Stabilisatoren sind zumeist aus einem Rundstahl hergestellt und weisen an ihren Enden warm angestauchte Köpfe auf, die zum Einleiten der Kräf­ te in angrenzende Radaufhängungsteile dienen (vgl. z. B. das Fachbuch "Fahrwerktechnik: Grundlagen" von Jörnsen Reimpell, Vogel Buchverlag Würzburg, 1986, Seite 284). Diese warm angestauchten Köpfe können in bekannter Weise ein Kerbzahnprofil oder ein anderes Profil tragen, oder aber mit den angrenzenden Radführungsteilen verschweißt sein.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen derartigen Drehstab bzw. Stabilisator in seiner Belastbarkeit hinsichtlich der auftretenden Torsions- und Biegespannungen zu ver­ bessern. Ferner soll ein fertigungstechnisch günstiges Verfahren zur Herstellung eines derartigen Drehstabes aufgezeigt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnen­ den Merkmalen des Patentanspruches 1 und hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen des Patentanspruches 5 gelöst.

Erfindungsgemäß wird der kritische Übergangsbereich von dem warm angestauchten Kopf zum Stabbereich durch Kalt­ anstauchen verfestigt und dadurch die Belastbarkeit ins­ gesamt erhöht. Dadurch können z. B. nachträgliche teuere Wärmebehandlungen des gesamten Drehstabes (z. B. durch Vergüten) entfallen oder zumindest gemäß Anspruch 4 auf den warmgestauchten Kopf eingeschränkt werden.

Der kaltgestauchte Übergangsbereich ist vorzugsweise ge­ mäß den Ansprüchen 2 und 3 ausgebildet, wodurch sicher­ gestellt ist, daß die durch das Warmstauchen zwangsläu­ fig sich ergebenden Gefügeänderungen des verwendeten Stahles im kaltgestauchten, verfestigten Bereich liegen und damit nur in geringerem Maße eine Festigkeitsvermin­ derung verursachen.

Bei der Herstellung eines derartigen Drehstabes oder Stabilisators wird gemäß Anspruch 5 vorgeschlagen, zu­ nächst einen zylindrischen Abschnitt größerer Länge auf einen größeren Durchmesser als den ursprünglichen Stab­ durchmesser kaltzustauchen und ausgehend von diesem Zu­ stand durch Warmstauchung den eigentlichen Kopf zu for­ men. Während dieser Warmstauchung mit einer geringeren Länge tritt so eine gewisse Temperatur- bzw. Gefügebe­ einflussung des kaltgestauchten Übergangsbereiches auf, dessen Länge ist aber so gewählt, daß keine nachträgli­ che Beeinflussung in dem ungestauchten Stabbereich auf­ tritt. Dadurch wird die Gesamtfestigkeit des Drehstabes nicht nachteilig beeinflußt; außerdem kann eine nach­ trägliche Wärmebehandlung zumindest des Stabbereiches entfallen.

Nach der Warmstauchung kann insbesondere bei Verwendung eines Vergütungsstahles für den Drehstab oder Stabilisa­ tor gemäß Anspruch 6 der Kopf nachträglich Oberflächen warmbehandelt bzw. vergütet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigt die

Fig. 1 den Endabschnitt eines bekannten Stabili­ satorstabes und die

Fig. 2 einen Stabilisatorstab mit einem kaltge­ stauchten Übergangsbereich zwischen einem warmgestauchten Kopf und dem übrigen Stabbereich.

Die Fig. 1 zeigt den Endabschnitt eines Stabilisators 10, der zwischen zwei Längslenkern einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges (nicht dargestellt) angeordnet ist. Der aus einem Rundstab mit eine Durchmesser D₁ her­ gestellte Stabilisator weist an dem dargestellten Ende einen durch Warmstauchung hergestellten zylindrischen Kopf 12 mit einem größeren Durchmesser D₃ auf. Der Kopf 12 ist in den teilweise gezeichneten Längslenker 14 eingesteckt und mit diesem verschweißt. Gleiches gilt für das nicht dargestellte andere Stabilisatorende.

Wie die Fig. 1 zeigt, ist das Warmstauchen nicht auf den Kopf 12 beschränkt, sondern erzeugt auch einen Bereich 16 mit einem Durchmesserübergang von D₁ nach D₃. Dieses Warmstauchen bewirkt eine Gefügeveränderung bis in den Stabbereich 10 hinein, die zu einer unerwünschten Fe­ stigkeitsverringerung führt und ggf. eine nachträgliche Vergütung des gesamten Stabilisators erfordert.

Abweichend dazu weist der in der Fig. 2 gezeigte Stabi­ lisator 20 im wesentlichen gleicher Konfiguration einen Zwischenbereich 22 mit einem etwas größeren Durchmesser D₂ auf, der schließlich abgerundet in den Kopf 24 mit dem größten Durchmesser D₃ übergeht. Der zylindrische Abschnitt des Übergangsbereiches 22 mit dem Durchmesser D₂ ist ebenfalls zum Stababschnitt mit dem Durchmesser D₁ verrundet.

Bei der Herstellung des in der Fig. 2 gezeigten Stabili­ sators 20 wird der Rundstab aus Vergütungsstahl mit dem Durchmesser D₁ durch Kaltstauchen über eine Länge l₁ auf den Durchmesser D₂ gebracht, wobei zugleich die Verrun­ dung von D₁ nach D₂ hergestellt wird.

Anschließend wird das freie Ende des Stabilisators er­ wärmt und durch Warmstauchen über die Länge l₂ der Durchmesser D₃ mit dem Übergang von D₂ nach D₃ herge­ stellt.

In einer nachträglichen Wärmebehandlung wird dann der Kopf 24 über die eingezeichnete Länge l₃ vergütet, wäh­ rend der übrige Abschnitt des Übergangsbereiches 22 und der den Durchmesser D₁ aufweisende Bereich des Stabili­ sators unbehandelt bleibt.

Der Zwischenbereich 22 kann ggf. auch als Wulst ausge­ bildet sein.

Claims (6)

1. Drehstab, insbesondere Stabilisator für die Radauf­ hängung eines Kraftfahrzeuges, der aus einem stabför­ migen Stahl gebildet ist und an mindestens einem Ende einen warm angestauchten Kopf aufweist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen dem Kopf (24) und dem stabförmigen Bereich (20) ein kalt angestauchter Übergangsbereich (22) vorgesehen ist.

2. Drehstab nach Anspruch 1, aus einem Rundstahl mit einem Durchmesser D₁ und einem zylindrischen Kopf mit einem größeren Durchmesser D₃, dadurch gekennzeich­ net, daß der Übergangsbereich einen zylindrischen Ab­ schnitt (22) mit einem Durchmesser D₂ aufweist, wobei D₁ < D₂ < D₃ ist, und daß der Abschnitt (22) von D₁ zu D₂ und von D₂ zu D₃ verrundet ist.

3. Drehstab nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Übergangsbereich (22) eine Länge l ≈ D₁ hat.

4. Drehstab nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er aus Vergütungsstahl hergestellt ist und daß der Kopf (24) einer nachträg­ lichen Wärmebehandlung unterzogen bzw. vergütet ist.

5. Verfahren zum Herstellen eines Drehstabes nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß am zumindest einen Ende des Stabes (20) mit einem Durchmesser D₁ durch Kaltstauchen ein zylindrischer Kopf (22) mit einem Durchmesser D₂ und einer Länge l₁ und anschließend über eine geringere Länge l₂ ein zy­ lindrischer Kopf (24) mit einem Durchmesser D₃ durch Warmstauchen angeformt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Kopf (24) mit dem Durchmesser D₃ anschließend einer Warmbehandlung, insbesondere bei Verwendung eines Vergütungsstahles einer Vergütung, unterzogen wird.