DE4414339C5

DE4414339C5 - Federbein mit Stabilisatorhalter

Info

Publication number: DE4414339C5
Application number: DE19944414339
Authority: DE
Inventors: Günther Handke; Heinz Dipl.-Ing. Sydekum; Ahmed Dipl.-Ing. Erdogan; Georg Dipl.-Ing. Memmel
Original assignee: ZF Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1994-04-25
Filing date: 1994-04-25
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2014-04-26
Also published as: DE4414339A1; DE4414339C2

Abstract

Federbein für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges mit einem rohrförmigen Zylinder, wobei am Zylinder ein Federteller für eine Fahrzeugtragfeder und ein Stabilisatorhalter mit einem Anschluß für einen Stabilisator angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisatorhalter (9) mit dem Federteller (5) und mit dem Zylinder (3) durch mindestens eine Schweißnaht verbunden sind, wobei der Federteller (5) für den Stabilisatorhalter (9) einen Anschlag darstellt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Federbein mit einem Stabilisatorhalter entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Ein solches Federbein ist beispielsweise aus der DE 30 17 737 A1 bekannt. Die Anbindung eines Stabilisators stellt für das Federbein, insbesondere des Stabilisatorhalters, eine große Drehmomentbelastung dar. Bisher hat man versucht die Anbindung des Stabilisatorhalters durch lange Schweißnähte oder eine besonders groß dimensionierte Verschraubung dauerfest zu gestalten. Trotztdem zeigte sich immer wieder, daß der Stabilisatorhalter ein kritisches Bauteil darstellt, das nur in größeren und schwereren Ausführungen den Anforderungen entspricht.
Aus der DE 42 01 837 C1 ist ein Federbein für ein Rad eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei dem am Schwingungsdämpfer eine Lagereinheit für ein Gehänge eines Stabilisators angeordnet ist. Die Lagereinheit umfaßt eine den Zylinder des Schwingungsdämpfers umgreifendes und mit diesem verbundenes Halteelement. Dieses weist einerseits in einer vorragenden Konsole ein Lager für das Gehänge auf und bildet andererseits an einer Stirnfläche einen Federteller für eine koaxial zum Schwingungsdämpfer angeordnete Spiralfeder. Dieser Aufbau eines Federbeines bietet sich an, wenn eine größere Stückzahl angestrebt wird. Kleine Stückzahlen würden die Werkzeugherstellungskosten verhältnismäßig ansteigen lassen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Federbein mit einem Stabilisatorhalter so weiterzuentwickeln, daß eine Gewichts- und Festigkeitsverbesserung erreicht wird.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den Patentanspruch 1 gelöst.
Durch die kraftübertragende Schweißnaht kann, insbesondere für das kurvenäußere Rad, eine Reduzierung der Belastung erreicht werden. Die Kraft der Fahrzeugtragfeder wirkt grundsätzlich auf den Federteller, während beim Stabilisator vom kurveninneren Rad eine Kraft entgegengesetzt angreift. Folglich kommt es zu einer Kompensation der an die Baueinheit aus Federteller und Stabilisatorhalter angreifenden Kräfte. An dem kurvenäußeren Federbein, an dem der Stabilisator und die Fahrzeugtragfeder dieselbe Kraftrichtung besitzen, kann der Federteller einen Kraftanteil vom Stabilisator "übernehmen". Bei gleichsinniger Einfederung übernehmen hingegen die Stabifisatorhalter einen Kraftanteil von den Federtellern.
Des weiteren ist vorgesehen, daß der Stabilisatorhalter auf einem Längenabschnitt einer dem Zylinder angepaßte Kontur aufweist. Diese Kontur versteift den Stabilisatorhalter. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest im Bereich mit der dem Zylnder angepaßten Kontur mindestens eine Schweißverbindung ausgeführt. Dabei besteht der Vorteil, daß nicht nur das am Zylinder anliegende Ende eine Vertikalnaht, sondern auch parallel zur Längsachse des Stabilisatorhalters Schweißnähte angebracht werden können.
Unter Berücksichtigung der geforderten Festigkeit ist vorgesehen, daß der Stabilisatorhalter im wesentlichen rechtwinklig zur Federbeinlängsachse befestigt ist. Vorteilhafterweise liegt dann der kürzeste Hebelarm für den Stabilisator vor, so daß das aufzunehmende Belastungsmoment auf ein relativ niedriges Niveau gesenkt werden kann. Ebenso wird die elastische Formänderung des Stabilisatorhalters günstig beeinflußt. Die Charakteristik des Stabilisators wird vorteilhafterweise nicht verfälscht. Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal besteht der Stabilisatorhalter aus einem U-Profilkörper damit ein größeres Hauptflächenmoment des Stabilisatorhalters entsteht, das besonders gut für größere Belastungen geeignet ist.
Der Anbindungspunkt des Stabilisators wird durch die Achsgeometrie bestimmt. Dabei bietet es sich an, daß das U-Profil eine über die Längsachse veränderliche Breite aufweist, damit eineneits die Schweißnaht insbesondere bei schrägen Federtellern auch bei ungünstigsten Anbindungspunkten möglich wird und andererseits ein Höhenausgleich zur Verbindung der Schweißnaht zwischen Federteller und Stabilisatorhalter zu schaffen.
Bei einer Ausführungsvariante eines Stabilisatorhalters der identisch für ein links- oder rechtsseitiges Federbein geeignet ist, ist der Stabilisatorhalter im wesentlichen symmetrisch zur Längsachse ausgebildet, wobei zumindest im Bereich des Anschlusses die zweifache Randstärke vorliegt. Alternativ kann der Stabilisatorhalter im Bereich der halben Grundkörperlänge eine Biegestelle aufweisen, so daß ausgehend von der Biegestelle bis zum Längenbereich der dem Zylinder angepaßt ist, die doppelte Materialstärke vorliegt.
Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden, Es zeigt:
1a–b Federbein als Baueinheit;
2a–c Stabilisatorhalter als Einzelteil (seitenabhängig);
3a–b zweiteiliger Stabilisatorhalter;
4a–b einteiliger Stabilisatorhalter.
Die 1 zeigt einen Federbein 1, das einen Zylinder 3 aufweist, an dem ein Federteller 5 für eine Fahrzeugtragfeder 7 angebracht ist, in diesem Ausführungsbeispiel angeschweißt ist. Unterhalb des Federtellers 5 ist ein Stabilisatorhalter 9 mit einem Anschlug 11 für einen nicht dargestellten Stabilisator als Bestandteil einer Fahrzeugachse befestigt. Der Stabilisatorhalter 9 besteht aus einem U-Profil, in dessen Flansch 9a der Anschluß 11 eingebracht ist. Ein Längenabschnitt 9b des Stabilisatorhalters 9 ist der Kontur des Zylinders 3 angepaßt, so daß Stege 9c des Stabilisatorhalters 9 für mindestens eine Schweißnaht 13 zum Zylinder 3 herangezogen werden können.
Der Stabilisatorhalter 9 ist aus Gründen der Belastung für die Schweißnähte 13 und der Elastizität im wesentlichen rechtwinklig zur Federbeinlängsachse angeordnet. Dabei ist das U-Profil mit einer veränderlichen Breite ausgeführt, so daß der Stabilisatorhalter 9 einerseits die Maße für die Lage des Anschlusses 11 einhält, aber auch um mindestens eine Schweißnaht 15 zwischen dem Federteller 5 und dem Stabilisator 9 zu ermöglichen. Diese Schweißnaht 15 verbindet die beiden Bauteile 5, 9 derart, daß sich die Krafteinleitung der Fahrzeugtragfeder 7 und des Stabilsators kompensieren, damit die Belastungen auf ein leichter behenschbares Niveau gesenkt werden können. Unter anderem ist der Stabilisator 9 derart ausgeformt, daß sich ein rechts- und linksseitiger Anbau ausführen läßt.
Die 2a–c zeigen den Stabilisatorhalter 9 als Einzelteil in der Version aus der 1. Der Anschluß 11 ist als Bohrung ausgebildet, die von einem Bereich 11a mit besonderer Anforderung an die Ebenheit umschlossen wird.
Die 3a–b zeigen den Stabilisatorhalter 9, der aus zwei Einzel-Stabilisatorhaltern nach 2a–c in Links- und Rechtsausführung besteht. Die doppelte Materialstärke im Flanschbereich 9a' bis zum Zylinder 3 versteift den Stabilisatorhalter 9 und bietet zusätzliche Möglichkeiten für Schweißnähte zwischen dem Stabilisatorhalter 9 und dem Federteller 5. Dabei sind die beiden Stabilisatorteile, beispielsweise durch Punktschweißungen 17, fest miteinander verbunden.
Die 4 zeigt eine Alternativvariante zur 3. Als wesentlicher Unterschied ist anzumerken, daß der Stabilisatorhalter 9 einteilig ausgebildet ist. Ein U-Profil-Rohling wird in etwa im Bereich der halben Grundkörperlänge freigeschnitten und an einer Biegestelle 19 um 180° umgeformt, so daß sich die Flansche 9a, ausgehend von der Biegestelle 19, bis zum Längenbereich 9b mit der dem Zylinder 3 angepaßten Kontur erstrecken. Anschließend wird die Bohrung für den Anschluß 11 eingearbeitet. Die Biegestelle 19 erhöht die Festigkeit des Stabilisatorhalters 9 nachhaltig.

Claims

Federbein für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges mit einem rohrförmigen Zylinder, wobei am Zylinder ein Federteller für eine Fahrzeugtragfeder und ein Stabilisatorhalter mit einem Anschluß für einen Stabilisator angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisatorhalter (9) mit dem Federteller (5) und mit dem Zylinder (3) durch mindestens eine Schweißnaht verbunden sind, wobei der Federteller (5) für den Stabilisatorhalter (9) einen Anschlag darstellt.
Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisatorhalter (9) auf einem Längenabschnitt (9b) eine dem Zylinderrohr (3) angepaßte Körperkontur aufweist.
Federbein nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest im dem Zylinder (3) angepaßten Längenabschnitt (9) mindestens eine Schweißverbindung (13) zwischen dem Zylinder (3) und dem Stabilisatorhalter (9) ausgeführt ist.
Federbein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisatorhalter (9) im wesentlichen rechtwinklig zur Federbeinlängsachse befestigt ist.
Federbein nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisatorhalter (9) aus einem U-Profilkörper (9a, 9c) besteht.
Federbein nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das U-Profil des Stabilisatorhalters (9) eine über die Längsachse veränderliche Breite aufweist.
Federbein nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisatorhalter (9) im wesentlichen symmetrisch zur eigenen Längsachse ausgebildet ist, so daß zumindest im Bereich des Anschlusses (1 1) die zweifache Wandstärke vorliegt.
Federbein nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Biegestelle (19) aufweist, so daß ausgehend von der Biegestelle (19) bis zum Längenbereich (9b) der dem Zylinder (3) angepaßt ist, die doppelte Materialstärke vorliegt.