ITRM20000358A1

ITRM20000358A1 - Complesso di stabilizzazione per autoveicoli.

Info

Publication number: ITRM20000358A1
Application number: IT2000RM000358A
Authority: IT
Inventors: Rudolf Reinhardt; Bernd Acker; Werner Busch; Thomas Szell
Original assignee: Daimler Chrysler Ag
Priority date: 1999-07-02
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2001-12-30
Also published as: ITRM20000358A0; IT1315950B1; FR2796007A1; DE19930444C2; US6435531B1; DE19930444C5; FR2796007B1; DE19930444A1

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione dal titolo: ,,COMPLESSO DI STABILIZZAZIONE PER AUTOVEICOLI '’

L'invenzione concerne un complesso di stabilizzazione per autoveicoli, in particolare per autovetture, per l'accoppiamento di due ruote di una linea di assi di veicolo, con i particolari del preambolo della rivendicazione 1. L'invenzione concerne, inoltre, un procedimento per la produzione di un tale complesso di stabilizzazione.

Di regola, uno stabilizzatore serve a migliorare il comportamento di rollio in un veicolo. Dal brevetto DE-PS 11 05 290 è noto un sistema stabilizzatore del tipo indicato avanti, il quale presenta un primo elemento di stabilizzazione associato ad una ruota nonché un secondo elemento di stabilizzazione associato all'altra ruota. Un attuatore oppure attivatore accoppia i due elementi dello stabilizzatore, laddove il primo elemento dello stabilizzatore è collegato in modo non girevole con un primo attacco dell'attuatore, ad esempio con il rotore, e il secondo elemento dello stabilizzatore è collegato in modo non girevole con un secondo attacco dell 'attuatore, ad esempio con lo statore. Attraverso una rotazione pilotata tra il rotore e lo statore si può applicare in modo mirato un precarico degli elementi dello stabilizzatore in modo da poter ottenere una stabilizzazione del rollio del veicolo. Inoltre, con un tale sistema stabilizzatore si può influenzare, in linea di massima, anche il comportamento di beccheggio del veicolo. Inoltre, un tale complesso di stabilizzazione può presentare anche la funzione di un dispositivo di regolazione di livello oppure di un martinetto.

Nel noto complesso di stabilizzazione citato, il collegamento 'non girevole tra l'attuatore e ciascun elemento dello stabilizzatore avviene, di volta in volta, attraverso una dentatura. In questo caso, una dentatura esterna, realizzata di volta in volta su ciascuna estremità dello stabilizzatore, fa presa in una dentatura interna, realizzata su ciascun attacco dell 'attuatore. Per realizzare una tale dentatura esterna all'estremità dello stabilizzatore si deve prima ricalcare l'estremità dello stabilizzatore per ottenere un ispessimento del materiale. Giusto successivamente si può realizzare la dentatura mediante una corrispondente lavorazione per asportazione di truciolo. Una tale procedura è relativamente costosa e inadatta ad essere impiegata in grande serie.

La forma di realizzazione di una tale dentatura ad andamento assiale per l'accoppiamento non girevole degli elementi dello stabilizzatore con l'attuatore è mostrata anche nella DE 4443 809 Al nonché nella DE 44 42 223 C2.

Nella DE 43 37 771 Al, 1'accoppiamento non girevole di un elemento dello stabilizzatore con l'attuatore è realizzato per il fatto che all'estremità dell'elemento dello stabilizzatore da collegare con l'attuatore è realizzata una piastra da innesto appiattita, la quale è inserita in una corrispondente fenditura di supporto in ciascun attacco dell 'attuatore, laddove sono previsti tiranti a vite che stringono la piastra da innesto. Anche questa forma di realizzazione è relativamente costosa per un impiego in grande serie.

Dalla DE 43 37 813 Al è noto realizzare una flangia a forma di disco su ciascuna estremità degli elementi dello stabilizzatore, la quale poi è connessa mediante un giunto saldato anulare al rotore dell 'attuatore. Per la connessione dello statore, a questo è attaccata una flangia a forma di disco per mezzo di un giunto saldato anulare alla quale viene fissata una flangia che si adatta a ciascuna estremità del relativo elemento dello stabilizzatore. Anche la realizzazione di tali giunti saldati è relativamente dispendiosa .

La presente invenzione si occupa del problema di indicare una forma di esecuzione per un complesso di stabilizzazione del tipo citato avanti, in grado di essere realizzato in grande serie.

Questo problema viene risolto, secondo l'invenzione, con un complesso di stabilizzazione con i particolari della rivendicazione 1 e con il procedimento con i particolari delle rivendicazioni 6 e rispettivamente 7.

Un particolare vantaggio del complesso di stabilizzazione secondo l'invenzione può essere dato dal fatto che elementi dello stabilizzatore realizzati, formati, strutturati in modo diverso, possono essere collegati sempre con gli stessi organi di accoppiamento e rispettivamente con gli stessi attacchi dell 'attuatore in modo da poter ridurre il numero di elementi. Questi accorgimenti facilitano, in particolare, la logistica di una produzione in grande serie .

E' notevolmente economico ottenere separatamente gli organi di accoppiamento, ad esempio una flangia oppure un perno profilato, da spezzoni corrispondenti e applicarli, ad esempio con il procedimento di saldatura ad attrito, all'estremità dell'elemento dello stabilizzatore anziché realizzare, all'estremità dell'elemento dello stabilizzatore, prima mediante un procedimento di ricalcatura o simile, prima le premesse per la realizzazione di un organo di accoppiamento, applicato per formatura all'elemento dello stabilizzatore. Comple ssivamente, in questo modo si possono risparmiare costi e tempi di produzione, cosa che si rivela particolarmente vantaggiosa nell'ambito di un lavorazione in grande serie.

Con l'unione di almeno un elemento dello stabilizzatore con il relativo attacco dell'attuatore e rispettivamente con un relativo elemento di accoppiamento per mezzo di un collegamento in materiale della stessa specie, ad esempio con un collegamento mediante saldatura ad attrito oppure con un collegamento mediante saldatura laser, viene proposta una tecnica di giunzione ad alta resistenza, la quale è utilizzabile in misura particolare nell'ambito di una produzione in grande serie poiché, ad esempio, nel procedimento di saldatura ad attrito oppure nella saldatura laser, gli organi di accoppiamento prefabbricati possono essere collegati, in modo non girevole, con ciascun elemento dello stabilizzatore senza che, a questo scopo, sia necessaria, ad esempio, una ricalcatura dell'elemento dello stabilizzatore. Un collegamento di saldatura ad attrito può aver luogo anche in modo relativamente rapido. Attraverso il collegamento in materiale della stessa specie ad alta resistenza, non svincolabile, dell'organo di accoppiamento con l'elemento dello stabilizzatore si ottiene un gruppo strutturale a pezzo unico, il quale può essere collegato completamente in modo usuale con l’attuatore.

E' evidente che ciascun elemento dello stabilizzatore può essere applicato anche direttamente sull 'attuatore e rispettivamente su uno dei suoi attacchi, ad esempio, mediante il procedimento di saldatura ad attrito.

Un procedimento di saldatura ad attrito si contraddistingue, rispetto ad altri procedimenti di saldatura, ad esempio, per il fatto che anche acciai ad alta lega possono essere uniti senza incrinature, senza preriscaldamento e senza postriscaldo. Inoltre, anche parti già bonificate possono essere collegate fra loro mediante saldatura ad attrito. Inoltre, ,con un procedimento di saldatura ad attrito è possibile collegare indissolubilmente fra loro mediante accoppiamento in materiale della stessa specie, metalli diversi e rispettivamente leghe di metallo diverse. Ad esempio, in questo modo si può impiegare un acciaio per molle pregiato, costoso, per la produzione degli elementi dello stabilizzatore, mentre l'elemento di accoppiamento, applicato per formatura a pezzo unico su di esso, è costituito da un altro acciaio economico.

Ciascun elemento di accoppiamento può essere già prefabbricato nell'ambito della sua produzione a tal punto che, per la connessione successiva con l'attuatore, non sono necessarie ulteriori fasi di lavorazione. Ad esempio, una flangia può essere equipaggiata già con relativi fori di collegamento a vite e, allo stesso modo, un elemento da innesto con dentatura esterna può essere equipaggiato già con denti assiali.

Secondo un procedimento di produzione particolarmente vantaggioso, detto procedimento per la realizzazione del collegamento in materiale· della stessa specie, ad esempio la saldatura ad attrito, può essere gestito in modo che, per la conclusione del processo di saldatura ad attrito, la rotazione tra gli elementi da saldare fra loro venga fermata in modo da ottenere una posizione relativa predefinita tra l'organo di accoppiamento e l'elemento dello stabilizzatore per ottenere, in questo modo, una posizione relativa desiderata tra l'attuatore e l'elemento stabilizzatore, in seguito fissato ad asso. In questo modo si possono risparmiare metodi di misura supplementari .

Altri particolari importanti e vantaggi del complesso di stabilizzazione secondo l'invenzione nonché del procedimento secondo 1'invenzione emergono dalle rivendicazioni dipendenti, dai disegni e dalla descrizione delle figure relative con riferimento ai disegni.

E evidente che i particolari citati avanti e ancora da illustrare in seguito non sono utilizzabili soltanto nella combinazione di volta in volta indicata ma anche nelle altre combinazioni oppure da soli, senza abbandonare l’ambito della presente invenzione.

Esempi di esecuzione preferiti dell'invenzione sono rappresentati nei disegni e vengono illustrati più dettagliatamente nella descrizione seguente. Nei disegni, di volta in volta schematicamente,

La figura 1 mostra una vista dall'alto di un complesso di stabilizzazione, laddove due elementi dello stabilizzatore non sono ancora collegati con un attuatore relativo,

la figura 2 mostra una vista dall'alto di un complesso di stabilizzazione secondo la figura 1, laddove gli elementi dello stabilizzatore sono collegati con l’attuatore,

la figura 3 mostra una vista analoga alla figura 2, però di un'altra forma di esecuzione con elementi dello stabilizzatore sagomati in modo complicato,

la figura 4 mostra una vista laterale dall'alto di un organo di accoppiamento, realizzato come un elemento da innesto con dentatura esterna,

la figura 5 mostra una vista come nella figura 4, laddove però l'elemento da innesto è equipaggiato con un'appendice,

la figura 6 mostra una vista laterale dall'alto di un organo di accoppiamento realizzato a guisa di flangia con un'appendice e

la figura 7 mostra una vista come nella figura 6, laddove la flangia è realizzata senza appendice.

Corrispondentemente alle figure da 1 a 3, un complesso di stabilizzazione 1 secondo 1'invenzione è costituito da un primo elemento di stabilizzazione 2, il quale è associato ad una ruota non rappresentata di un autoveicolo anch'esso non rappresentato. Inoltre, il complesso di stabilizzazione l presenta una secondo elemento di stabilizzazione 3, il quale è associato ad un'altra ruota appartenente alla stessa linea di assi del veicolo e anch'essa non rappresentata. Inoltre, il complesso di stabilizzazione 1 comprende un attuatore 4 che, preferibilmente, è realizzato a guisa di gruppo rotore-statore. Per l'accoppiamento non girevole degli elementi 2 e 3 dello stabilizzatore con attacchi dell 'attuatore, cioè con un primo attacco 5 dell 'attuatore e con un secondo attacco 6 dell 'attuatore, le estremità 7 e 8 degli elementi 2 e 3 dello stabilizzatore rivolte verso 1'attuatore 4 sono munite, di volta in volta, di un organo di accoppiamento, cioè di un primo organo di accoppiamento 9 e di un secondo organo di accoppiamento 10.

Mentre il primo organo di accoppiamento 9 è realizzato a forma di elemento da innesto, equipaggiato con una dentatura esterna assiale, il secondo organo di accoppiamento 10 è formato da una flangia, in particolare, a forma di disco. Ad esempio, il secondo organo di accoppiamento a forma di flangia 10 viene fissato in modo non girevole al secondo attacco 6 dell 'attuatore, che ad esempio è un elemento costitutivo del rotore, mediante un corrispondente collegamento a vite, il quale è indicato, nelle figure 2 e 3, con linee a punti e tratti il. Diversamente da questo, il primo organo di accoppiamento 9, realizzato a guisa di elemento da innesto, viene fissato in modo non girevole al primo attacco 5 dell 'attuatore innestando assialmente detto organo di accoppiamento nell'attacco 5 dell'attuatore, laddove il primo attacco 5 dell'attuatore presenta una corrispondente dentatura interna. Il primo attacco 5 dell'attuatore è poi, ad esempio, un elemento costitutivo dello statore.

L'unione degli organi di accoppiamento 9 e 10 con ciascun elemento 2 e 3 dello stabilizzatore avviene, nel seguente esempio di esecuzione, attraverso un collegamento di saldatura ad attrito 12, il quale è rappresentato da una linea nelle figure da 1 a 3, la quale simbolizza un cordone di saldatura ad attrito che si forma durante l'esecuzione di un procedimento,di saldatura ad attrito.

In alternativa, l'organo di accoppiamento '9, 10 può essere connesso con il relativo elemento 2, 3 dello stablizzatore anche mediante un qualsiasi altro collegamento in materiale della stessa specie, ad esempio mediante un procedimento di saldatura laser. A seconda della presente combinazione di materiali, si può impiegare un collegamento per brasatura, un collegamento per incollaggio oppure un collegamento a morsetto .

Mentre negli esempi di esecuzione rappresentati, gli elementi 2 e 3 dello stabilizzatore sono collegati di volta in volta indirettamente in modo non girevole con 1 'attuatore 4 tramite il relativo organo di accoppiamento 9, 10, in un'altra forma di esecuzione può essere senz'altro opportuno collegare almeno uno degli elementi 2 oppure 3 dello stabilizzatore direttamente con ciascun attacco 5 oppure 6 dell 'attuatore 4, laddove poi il collegamento di saldatura ad attrito 12 viene realizzato, in modo opportuno, tra il relativo elemento 2, 3 dello stabilizzatore e il relativo attacco .5, 6 dell 'attuatore.

Corrispondentemente alla figura 3, in particolari forme di esecuzione del complesso di stabilizzazione 1 può essere necessario realizzare forme di elementi di stabilizzazione 2 e 3 relativamente complicate, in particolare tridimensionali. Se ciascun elemento 2 e 3 dello stabilizzatore può essere diviso, come nell'esempio della figura 3, in segmenti 13, 14 e rispettivamente 15 sagomati in modo semplice e in segmenti’ 16 e rispettivamente 17 sagomati in modo complicato, può essere vantaggioso, dal punto di vista della tecnica lavorativa, realizzare separatamente questi segmenti 13, 14, 15, 16, 17 e, successivamente, assiemarli, laddove, in questo caso, ciò viene realizzato, vantaggiosamente, di nuovo per mezzo di un collegamento di saldatura ad attrito 12.

Corrispondentemente alla figura 4, un organo di accoppiamento 9, realizzato a guisa di perno profilato o di un elemento da innesto, può presentare una grandezza standardizzata che presenta una struttura ottimizzata per l’attacco all'attuatore 4. Per la connessione di ciascun elemento dello stabilizzatore, in questo caso l'elemento di stabilizzazione 2, si allineano coassialmente superfici frontali 18 e 19, parallele fra loro, dell'estremità 7 dell'elemento dello stabilizzatore e dell’organo di accoppiamento 9 e le stesse vengono collegate fra loro con un metodo di saldatura ad attrito. Il diametro esterno dell'elemento 2 da attaccare dello stabilizzatore può presentare, in questo caso, un numero di valori diversi in modo che per un numero di complessi di stabilizzazione 1 realizzato in modo diverso si possano impiegare sempre gli identici organi di accoppiamento 9.

Per una migliore trasmissione di forze e rispettivamente di coppie, l'organo di accoppiamento 9 realizzato a guisa di elemento da innesto può essere equipaggiato, corrispondentemente alla figura 5, anche con un'appendice 20, che presenta un diametro esterno adattato all'elemento 2 dello stabilizzatore in corrispondenza delle superfici frontali 18 e 19.

Allo stesso modo, un organo di accoppiamento 10 realizzato a guisa di flangia può essere equipaggiato, corrispondentemente alla figura 6, con una tale appendice 21 che consente una trasmissione di forza e rispettivamente di coppia con punte di forza e rispettivamente di coppia ridotte.

Secondo la figura 7 è anche possibile equipaggiare l'organo di accoppiamento flangiforme 10 senza una tale appendice 21 (cfr. fig. 6), in modo da poter saldare anche qui di nuovo per attrito ciascun elemento dello stabilizzatore, in questo caso l'elemento 3 dello stabilizzatore, avente all'incirca un diametro esterno qualsiasi, con l'organo di accoppiamento flangifore 10.

Secondo l'invenzione, la realizzazione del complesso di stabilizzazione 1 può aver luogo come segue :

Gli elementi 2 e 3 dello stabilizzatore e l'attuatore 4 nonché gli organi di accoppiamento 9 e 10 vengono realizzati di volta in volta separatamente, laddove gli organi di accoppiamento 9 e 10 possono essere realizzati, corrispondentemente ad una prima alternativa, in modo completo oppure, corrispondentemente ad una seconda alternativa, senza i relativi mezzi di fissaggio, ad esempio, senza la dentatura oppure senza i fori di collegamento a vite.

Prima del fissaggio degli elementi 2 e 3 dello stabilizzatore all 'attuatore 4 si fissano, mediante accoppiamento in materiale della stessa specie, gli organi di accoppiamento 9 e 10 a ciascun elemento 2 e rispettivamente 3 dello stabilizzatore mediante un metodo di saldatura ad attrito. Se i rispettivi mezzi di fissaggio sopraccitati non sono ancora realizzati sugli organi di accoppiamento 9 e 10, essi vengono applicati in una seconda fase di lavorazione successiva laddove, inoltre, si deve tener conto della posizione relativa desiderata tra 1'attuatore 4 e gli elementi 2 e 3 dello stabilizzatore fissati ad esso succesivamente . In caso di organi di accoppiamento 9 e 10 già approntati, cioè in caso di organi di accoppiamento 9, 10 già equipaggiati con i rispettivi mezzi di fissaggio, il metodo di saldatura ad attrito viene eseguito, preferibilmente, in modo che gli elementi strutturali rotanti l'uno rispetto all'altro durante la saldatura ad attrito vengano fermati e rispettivamente arrestati in modo che tra l'elemento 2 e rispettivamente 3 dello stabilizzatore e l'organo di accoppiamento relativo 9 e rispettivamente '10 si ottenga una determinata posizione relativa, corrispondente alla posizione relativa desiderata per la connessione dell'elemento 2 e rispettivamente 3 dello stabilizzatore con l'attuatore 4.

E' evidente che la connessione degli elementi 2 e rispettivamente 3 dello stabilizzatore può essere eseguita anche direttamente con i raccordi 5 e rispettivamente 6 dell 'attuatore 4, laddove poi il metodo di saldatura ad attrito viene eseguito in modo opportunamente adattato.

Un cordone di saldatura realizzato nell'ambito del collegamento di saldatura ad attrito può .essere eliminato, alla fine del processo di saldatura ad attrito, per mezzo di un punzone.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Complesso di stabilizzazione per autoveicoli, in particolare per autovetture, per l'accoppiamento di due ruote di una linea assiale di veicolo, con un primo elemento di stabilizzazione (2), associato ad una ruota, e con un secondo elemento di stabilizzazione (3), associato all'altra ruota, nonché con un attuatore (4) che accoppia gli elementi (2, 3) dello stabilizzatore, il quale consente un precarico degli elementi (2, 3) dello stabilizzatore, laddove il primo elemento (2) dello stabilizzatore è collegato in modo non girevole con un primo attacco (5) dell'attuatore e laddove il secondo elemento (3) dello stabilizzatore è collegato in modo non girevole con un secondo attacco (6) dell'attuatore, caratterizzato dal fatto che almeno uno degli elementi (2, 3) dello stabilizzatore è collegato indirettamente, tramite un organo di accoppiamento (5, 10) attaccato in modo non girevole all'elemento (2, 3) dello stabilizzatore, con il relativo attacco (5, 6) dell'attuatore.
2 . Complesso di stabilizzazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'attacco non girevole dell'organo di accoppiamento (9, 10) all'elemento (2, 3) dello stabilizzatore è realizzato mediante un collegamento in materiale della stessa specie, ad esempio mediante collegamento di saldatura ad attrito (12) oppure mediante collegamento di saldatura laser.
3. Complesso di stabilizzazione secondo la rivendicazione 1 oppure 2, caratterizzato dal fatto che almeno uno degli elementi (2, 3) dello stabilizzatore è costituito da almeno due segmenti (13, 14, 15, 16, 17), i quali sono connessi fra loro mediante un collegamento in materiali della sessa specie, ad esempio mediante un collegamento di saldatura laser oppure un collegamento di saldatura ad attrito (12).
4. Complesso di stabilizzazione secondo le rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che l'organo di accoppiamento (9, 10), collegato tramite il collegamento in materiale della stessa specie, ad esempio il collegamento di saldatura laser oppure il collegamento di saldatura ad attrito (12), con ciascun elemento (2, 3) dello stabilizzatore, è realizzato come una flangia con fori di collegamento a vite oppure come un elemento da innesto con un contorno esterno profilato, ad esempio una dentatura esterna, adatto a trasmettere coppie.
5 . Complesso di stabilizzazione secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che l'organo di accoppiamento (9, 10) presenta un' appendice (20 , 21) , su cui è realizzato il collegamento in materiale della stessa specie, ad esempio il collegamento di saldatura laser oppure il collegamento di saldatura ad attrito (12), con l'elemento (2, 3) dello stabilizzatore e la quale, ad una estremità rivolta verso l'elemento (2, 3) dello stabilizzatore, presenta lo stesso diametro esterno dell'elemento (2, 3) dello stabilizzatore.
6 . Complesso di stabilizzazione secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che l'elemento (2, 3) dello stabilizzatore, il quale è collegato mediante il metodo di giunzione, ad esempio il metodo di saldatura ad attrito oppure il metodo di saldatura laser, con il relativo organo di accoppiamento (9, 10), è costituito da un metallo oppure da una lega di metallo diverso(a) dall'organo di accoppiamento (9, 10).
7. Procedimento per la produzione di un complesso di stabilizzazione secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6, laddove un primo e un secondo elemento di stabilizzazione (2, 3) vengono collegati in modo non girevole con un attuatore (4), caratterizzato dal fatto che almeno un organo di accoppiamento (9, 10) viene prodotto separatamente dall'elemento (2, 3) relativo dello stabilizzatore e, successivamente, viene fissato in modo non girevole all'elemento (2, 3) relativo dello stabilizzatore e, successivamente, il gruppo strutturale formato dall'elemento (2, 3) dello stabilizzatore e dall'organo di accoppiamento annesso (9, 10) viene collegato con l'attuatore (4).
8. Procedimento secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che l'attacco non girevole dell'organo di accoppiamento (9, 10) all'elemento (2, 3) dello stabilizzatore viene realizzato con una tecnica di giunzione per la realizzazione di un collegamento in materiale della stessa specie, ad esempio di un metodo di saldatura ad attrito oppure,di un metodo di saldatura laser.
9. Procedimento secondo la rivendicazione 7 oppure 8, caratterizzato dal fatto che il procedimento di collegamento eseguito per la realizzazione del giunto in materiale della stessa specie, ad esempio il metodo di saldatura laser oppure il metodo di saldatura ad attrito, viene gestito in modo che tra l'elemento (2, 3) dello stabilizzatore e l'organo di accoppiamento (9, 10) collegato con esso sia impostata un posizione relativa prestabilita.
10 . Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 7 a 9, caratterizzato dal fatto che si elimina un cordone di saldatura ad attrito, realizzato mediante un processo di saldatura ad attrito .
11. Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 7 a 10, caratterizzato dal fatto che dopo la realizzazione del collegamento in materiale della stessa specie, ad esempio il collegamento di saldatura ad attrito (12) oppure il collegamento di saldatura laser, viene eseguito un processo di bonifica almeno per un segmento contenente il collegamento in materiale della stessa specie del gruppo strutturale formato dall'elemento (2, 3) dello stabilizzatore e dall'organo di accoppiamento annesso (9, 10).