WO2020244819A1 - Verstellbarer wankstabilisator für ein kraftfahrzeug, gehäuse für einen verstellbaren wankstabilisator und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Verstellbarer wankstabilisator für ein kraftfahrzeug, gehäuse für einen verstellbaren wankstabilisator und verfahren zu dessen herstellung Download PDF

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stabilizer
adjustable roll
roll stabilizer
section
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Robert Rissling-Staupendahl
Anna KLÖPFER
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • B60G2206/82092—Joining by deformation by press-fitting

Definitions

  • Adjustable roll stabilizer for a motor vehicle, housing for an adjustable one
  • the invention relates to an adjustable roll stabilizer for a motor vehicle, a housing for an adjustable roll stabilizer and a method for its manufacture according to the preamble of claim 1, the preamble of claim 9 and claim 10, respectively.
  • roll stabilizer It is known from motor vehicle technology, in particular chassis technology, to equip a motor vehicle with a so-called roll stabilizer.
  • this is a substantially C-shaped torsion bar, which is rotatably mounted in the central area relative to the vehicle body and whose outer, opposite ends are each coupled to a wheel suspension.
  • the roll stabilizer ensures that the body of the vehicle not only compresses on the outside of the bend when cornering (due to centrifugal force), but also that the inside wheel is lowered slightly (copying behavior).
  • the roll stabilizer comprises an actuator and is divided into two stabilizer sections which can be rotated relative to one another with the aid of the actuator about an axis of rotation. By rotating the stabilizer sections with respect to one another, a rolling movement of the vehicle body is specifically generated or a rolling movement of the vehicle body caused by external influences is specifically counteracted.
  • Adjustable roll stabilizers are known with an electric motor as an actuator which, in order to achieve suitable speeds or torques, is provided with a mechanical gear, in particular in the form of a multi-stage planetary gear. In this context, reference is made, for example, to DE 10 2006 219 399 A1.
  • the housing which extends in the direction of the axis of rotation, has an essentially rotationally symmetrical basic shape.
  • An electric motor serving as an actuator and a multi-stage one Planetary gears are arranged coaxially with respect to the axis of rotation.
  • the individual components are inserted into the open axial end of the housin ses and then axially secured.
  • a first stabilizer section is attached to the housing, while a second stabilizer section is attached to an output element which is in drive connection with the actuator.
  • the output element is, for example, a planet carrier rotatably mounted relative to the housing, which forms the output element of a multi-stage planetary gear, which in turn can be driven by the actuator located in the housing.
  • the housing is subject to high mechanical loads and must be designed accordingly.
  • the housing In the area of attachment of the first stabilizer section to the housing, the housing has a comparatively small diameter, while the housing has a comparatively large diameter in its central region with a cylindrical outer shape. Due to the possible high torsional moments occurring between the attachment of the stabilizer section and the central area of the housing, high stresses in the material can arise in the housing in the area of the diameter transition from small to large diameter. It is therefore known to manufacture the housing as a forged part in order to meet the high strength requirements.
  • an adjustable roll stabilizer for a motor vehicle of the type mentioned at the outset the housing of which can be manufactured in a simpler and more reliable manner and at reduced cost.
  • a corresponding housing for an adjustable roll stabilizer should be specified and a method for producing such a hous ses should be specified.
  • an adjustable roll stabilizer for a motor vehicle with the features of claim 1. It is an adjustable roll stabilizer for a motor vehicle, with a housing extending in the direction of an axis of rotation and an actuator arranged therein.
  • the actuator is operable to twist two at opposite ends of the housing on ordered stabilizer sections about the axis of rotation against each other, of which a first stabilizer section is attached to the housing, while a second stabilizer section is attached to an output element in drive connection with the actuator.
  • the adjustable roll stabilizer is characterized in that the housing has a first tube section and a cover plate connected to it, to which the first stabilizer section is attached.
  • the housing can advantageously be divided into differently manufactured areas with regard to mechanical stress and manufacturability.
  • the idea was developed therefrom to manufacture the housing instead of - as is customary in the prior art - from a single workpiece, to form this from different components and to connect them to the housing.
  • the housing has a first tube section, which can be produced in a simple and relatively inexpensive manner, and a cover plate connected to it.
  • the cover disk is a metallic body with a substantially rotationally symmetrical outer contour. The cover disk adjoins the first pipe section in the axial direction and closes it off like a cover.
  • the cover plate On its axial side facing away from the pipe section, the cover plate has a relatively small diameter and is connected to the first stabilizer section in this area. At its axial end facing the first pipe section, the cover plate is connected in a circumferential connection area with the first pipe section. Due to the multi-part design of the housing made of a first th pipe section and a cover plate connected to it, each of the components of the housing can be manufactured in a technically simplified manner and with high accuracy, so that the housing formed therefrom can be manufactured more simply and cost-effectively.
  • the cover plate is made from a particular rotationally symmetrical base body, the radius of which is greater than its axial stretch. It is therefore a component with a significantly smaller axial extent than the (finished) housing, with a significantly reduced machining being required due to the significantly reduced axial depth. Since the component has to withstand high mechanical loads, it can be made of a high-strength material, regardless of the material of the first pipe section.
  • the cover disk and the first pipe section, and possibly further pipe sections are arranged coaxially with respect to the axis of rotation.
  • the housing can consequently also have further, additional tube sections, whereby the axial length of the housing can be extended, while the tube sections can still be manufactured easily and safely.
  • the pipe sections can be circumferentially connected to one another by press connections and / or by welding connections.
  • the housing is advantageous - apart from functional structural features such as recesses or passages through the cover plate for cables or the like - is designed to be rotationally symmetrical with respect to the axis of rotation.
  • the housing thus has an essentially unchanged external shape.
  • the cover disk and the first pipe section can be connected to one another in different ways.
  • the first pipe section is connected to the cover disk by means of a press fit.
  • the first For this purpose, the pipe section is pressed onto the cover disk in the axial direction. In this case, there is a non-positive connection between the first pipe section and the cover plate in an overlapping area.
  • the first pipe section can be welded to the cover plate, for example by laser welding. In this case, there is a material connection between the first pipe section and cover disk.
  • these several pipe sections can also be connected to one another in various ways.
  • the pipe sections can be connected to one another by a press fit and / or by welding to form a pipe.
  • a housing for an adjustable roll stabilizer according to claim 9. It is fiction according to a housing for an adjustable roll stabilizer as described above, the housing is characterized in that it has a first pipe section and a has associated cover disk to which a first stabilizer section can be attached. With the housing effects and advantages are achieved that are comparable to those of the adjustable roll stabilizer described above. To avoid repetition, reference is therefore made to the previous statements.
  • the method according to the invention for manufacturing a housing for an adjustable roll stabilizer offers the particular advantage that the housing is accordingly manufactured from components that can be manufactured in different ways, with clear simplifications being achieved due to different requirements due to the separate manufacture.
  • the last process step of connecting the cover plate to the first pipe section represents an additional process step (compared to a one-piece design of the housing known from the prior art), but such a connection is relatively simple compared to the previously required machining with a large axial Depth.
  • the housing is formed from several pipe sections, the connection of the cover plate to the first pipe section by pressing and / or welding is just another, but similar, work step, whereby the additional effort is manageable.
  • Fig. 1 shows an adjustable roll stabilizer of a motor vehicle in
  • FIG. 1 initially shows an adjustable roll stabilizer 1 in a schematic view.
  • the adjustable roll stabilizer 1 is part of a chassis (not shown) of a motor vehicle (not shown).
  • a first wheel 12a and a second wheel 12b arranged on the opposite side of the vehicle are each unspecified
  • suspension 13a or 13b connected to the structure of the motor vehicle.
  • Wheel 12a and wheel suspension 13a or wheel 12b and wheel suspension 13b thus each form a unit, which are coupled to one end of an associated stabilizer section 7a or 7b of the adjustable roll stabilizer 1.
  • the two stabilizer sections 7a and 7b are connected to one another in the center of the vehicle via an actuator device, shown as a cylinder.
  • the adjustable roll stabilizer 1 is mounted rotatably about an axis of rotation 3 relative to the vehicle body (not shown in more detail).
  • the actuator device shown here as a cylindrical body essentially comprises a housing 2 which is essentially rotationally symmetrical with respect to the axis of rotation 3 and in which an actuator 5 in the form of an electric motor and a multi-stage planetary gear 9 (each only indicated by reference numerals) are arranged.
  • the stabilizer sections 7a and 7b are in drive connection with one another via the actuator 5 and the multi-stage planetary gear 9.
  • the actuator device essentially consisting of housing, actuator and planetary gear.
  • the stabilizer sections 7a, 7b can be rotated relative to one another about the axis of rotation 3 as a function of the direction of rotation of the actuator 5.
  • the adjustable roll stabilizer 1 can thus be adjusted in a manner known per se.
  • FIG. 2 now shows part of a roll stabilizer as shown in FIG. 1, namely the actuator device.
  • the housing 2 is shown with an essentially cylindrical outer basic shape, which extends axially in the direction of the axis of rotation 3.
  • the housing 2 is consequently designed to be rotationally symmetrical with respect to the axis of rotation 3.
  • An actuator 5 in the form of an electric motor is arranged in the housing 2 (only indicated by reference numerals), which is in drive connection with a multi-stage planetary gear 9 (likewise indicated only by a reference numeral) also arranged in the housing 2.
  • the planetary gear 9 has on the output side an output element 4, in which it is loaded about a rotation axis 3 relative to the housing 2. Gerten planet carrier acts. This is also only indicated by a reference symbol.
  • the housing 2 is made of several interconnected components. At an axial end facing the first stabilizer section 7a, the housing 2 has a cover plate 10 to which the first stabilizer section 7a can be fastened. For reasons of illustration, neither the first stabilizer section 7a nor the second stabilizer section 7b is shown in the drawing in FIG. 2, but corresponding reference symbols indicate their assignment, which corresponds to the assignment of FIG.
  • the cover plate 10 is connected to a first pipe section 8a.
  • the pipe section 8a is in turn connected to a pipe section 8b, which in turn is connected to a pipe section 8c.
  • the cover disk 10 and the pipe sections 8a, 8b, 8c are arranged coaxially with respect to the axis of rotation 3.
  • the cover disk 10 is a component which is made from a rotationally symmetrical base body and whose radius r is greater than its axial extent I. To achieve high strength, it is a forged part; this could alternatively can also be produced as a cold extrusion.
  • the cover disk 10 can be made of a different material than the tube sections 8a, 8b, 8c.
  • the cover plate 10 At its end facing the stabilizer section 7a, the cover plate 10 has a recess into which one end of the first stabilizer section 7a can be inserted and fastened to it.
  • the cover disk 10 has a comparatively small outer diameter in this area, which, however, increases significantly towards the pipe section 8a.
  • the cover disk 10 also has a cavity 15 which is open on one side in the direction of the first tube section 8a.
  • a shoulder formed on the cover disk 10 is designed in such a way that the cover disk 10 and the first pipe section 8a can enter into a press connection (press fit) by joining them in the axial direction.
  • Cover plate 10 and first pipe section 8a are then connected to one another (force fit) and can advantageously also be welded to one another, as can be seen in FIG. 2 through the weld 11.
  • the housing 2, as shown in FIG. 2 can be manufactured in a simple manner by first producing the cover disk 10 separately, in particular by forging and / or cold extrusion, or by producing a first tube section and then the cover disk with the first tube section is connected by pressing and / or welding.
  • pipe sections 8a, 8b and 8c can also be connected to form a pipe, the cover plate being connected to the first pipe section in a similar manner. Since, in principle, a different material can be used for the pipe sections than for the cover plate, it is possible to select a material for at least one pipe section that can be used, for example, for another functionality of the housing. It is conceivable, for example, to choose a magnetizable material, so that the magnetizable pipe section can in this case be used as a primary sensor of a torque sensor that works on the principle of inverse magnetostriction. Other functionalities are conceivable.

Abstract

Ein verstellbarer Wankstabilisator (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem sich in Richtung einer Rotationsachse (3) erstreckenden Gehäuse (2) und einem darin angeordneten Aktuator (5), der betreibbar ist, zwei an gegenüberliegenden Enden (6a, 6b) des Gehäuses (2) angeordnete Stabilisatorabschnitte (7a, 7b) um die Rotationsachse (3) gegeneinander zu verdrehen, von denen ein erster Stabilisatorabschnitt (7a) am Gehäuse (2) befestigt ist, während ein zweiter Stabilisatorabschnitt (7b) an einem mit dem Aktuator (5) in Antriebsverbindung stehenden Abtriebselement (4) befestigt ist, zeichnet sich dadurch aus, dass das Gehäuse (2) einen ersten Rohrabschnitt (8a) und eine damit verbundene Deckelscheibe (10) aufweist, an der der erste Stabilisatorabschnitt (7a) befestigt ist. Weiterhin werden angegeben ein Gehäuse (10) und ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Description

Verstellbarer Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug, Gehäuse für einen verstellbaren
Wankstabilisator und Verfahren zu dessen Herstellung
Die Erfindung betrifft einen verstellbaren Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug, ein Gehäuse für einen verstellbaren Wankstabilisator und ein Verfahren zu dessen Her stellung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 , dem Oberbegriff von Anspruch 9 bzw. gemäß Anspruch 10.
Aus der Kraftfahrzeugtechnik, insbesondere der Fahrwerkstechnik, ist es bekannt, ein Kraftfahrzeug mit einem sogenannten Wankstabilisator auszustatten. Im Grund aufbau handelt es sich hierbei um eine im Wesentlichen C-förmige Drehstabfeder, die im mittigen Bereich drehbar gegenüber dem Fahrzeugaufbau gelagert ist und deren äußere, sich gegenüberliegende Enden jeweils mit einer Radaufhängung ge koppelt sind. Durch diese Konstruktion sorgt der Wankstabilisator dafür, dass die Ka rosserie des Fahrzeugs bei einer Kurvenfahrt nicht nur an der kurvenäußeren Seite einfedert (bedingt durch die Zentrifugalkraft), sondern dass zudem das kurveninnere Rad etwas abgesenkt wird (Kopierverhalten).
Zur weiteren Steigerung der Fahrzeugstabilität sowie des Fahrkomforts ist es be kannt, derartige Wankstabilisatoren verstellbar auszuführen. Der Wankstabilisator umfasst in diesem Fall einen Aktuator und ist in zwei mit Hilfe des Aktuators um eine Rotationsachse relativ zueinander verdrehbare Stabilisatorabschnitte geteilt. Durch Verdrehung der Stabilisatorabschnitte zueinander wird eine Wankbewegung des Fahrzeugaufbaus gezielt erzeugt oder einer durch äußere Einflüsse hervorgerufenen Wankbewegung des Fahrzeugaufbaus gezielt entgegengewirkt. Es sind verstellbare Wankstabilisatoren bekannt mit einem Elektromotor als Aktuator, der zur Erzielung geeigneter Drehzahlen bzw. Drehmomente mit einem mechanischen Getriebe, ins besondere in Bauform eines mehrstufigen Planetengetriebes steht. In diesem Zu sammenhang sei beispielhaft auf DE 10 2006 219 399 A1 verwiesen.
Bei bekannten verstellbaren Wankstabilisatoren weist das Gehäuse, das sich in Rich tung der Rotationsachse erstreckt, eine im Wesentlichen rotationssymmetrische Grundform auf. Ein als Aktuator dienender elektrischer Motor sowie ein mehrstufiges Planetengetriebe sind in Bezug auf die Rotationsachse koaxial angeordnet. Zur Mon tage werden die einzelnen Komponenten an dem offenen axialen Ende des Gehäu ses in dieses eingeführt und anschließend axial gesichert. Ein erster Stabilisatorab schnitt ist am Gehäuse befestigt, während ein zweiter Stabilisatorabschnitt an einem mit dem Aktuator in Antriebsverbindung stehenden Abtriebselement befestigt ist. Bei dem Abtriebselement handelt es sich beispielsweise um einen drehbar gegenüber dem Gehäuse gelagerten Planetenträger, der das Abtriebselement eines mehrstufi gen Planetengetriebes bildet, das wiederum vom im Gehäuse befindlichen Aktuator antreibbar ist.
Im betrieblichen Einsatz des verstellbaren Wankstabilisators können hohe Momente und Kräfte über die Stabilisatorabschnitte auf die dazwischen wirkenden Komponen ten einwirken. Unter anderem wird so das Gehäuse in hohem Maße mechanisch be ansprucht und muss dementsprechend ausgelegt sein. Im Bereich der Befestigung des ersten Stabilisatorabschnitts am Gehäuse weist das Gehäuse einen vergleichs weisen kleinen Durchmesser auf, während das Gehäuse in seinem mittigen Bereich mit zylindrischer Außenform einen verglichen dazu verhältnismäßig großen Durch messer aufweist. Aufgrund der zwischen der Befestigung des Stabilisatorabschnitts und mittigem Bereich des Gehäuses möglichen hohen auftretenden Torsionsmomen te können im Gehäuse im Bereich des Durchmesserübergangs von kleinem auf gro ßen Durchmesser hohe Spannungen im Material entstehen. Es ist daher bekannt, das Gehäuse als Schmiedeteil herzustellen, um die hohen Festigkeitsanforderungen zu erfüllen. Nachteilig daran ist jedoch, dass aufgrund der verhältnismäßig großen axialen Tiefe des Gehäuses im zylindrischen Bereich das nach dem Schmieden er forderliche Zerspanen technisch anspruchsvoll und somit kostenintensiv ist. Denn für das Zerspanen sind Werkzeuge erforderlich, die tief in das Werkstück hineinragen, um dort Ausfräsungen durchzuführen. Aufgrund der verhältnismäßig geringen Wand stärke im zylindrischen Bereich ist der Prozess zudem kritisch, da während der Bear beitung leicht eine Beschädigung der Gehäusewand stattfinden kann.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verstellbaren Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art anzugeben, dessen Gehäuse sich einfacher und prozesssicherer und mit verringertem Kostenaufwand hersteilen lässt. Daneben soll ein entsprechendes Gehäuse für einen verstellbaren Wankstabilisator angegeben werden und es soll ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Gehäu ses angegeben werden.
Die genannte Aufgabe wird gelöst durch einen verstellbaren Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Es handelt sich dabei um einen verstellbaren Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug, mit einem sich in Richtung einer Rotationsachse erstreckenden Gehäuse und einem darin angeordneten Aktuator.
Der Aktuator ist betreibbar, zwei an gegenüberliegenden Enden des Gehäuses an geordnete Stabilisatorabschnitte um die Rotationsachse gegeneinander zu verdre hen, von denen ein erster Stabilisatorabschnitt am Gehäuse befestigt ist, während ein zweiter Stabilisatorabschnitt an einem mit dem Aktuator in Antriebsverbindung stehenden Abtriebselement befestigt ist. Der verstellbare Wankstabilisator zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass das Gehäuse einen ersten Rohrabschnitt und eine damit verbundene Deckelscheibe aufweist, an der der erste Stabilisatorab schnitt befestigt ist.
Erfindungsgemäß wurde demnach gesehen, dass sich das Gehäuse hinsichtlich der mechanischen Beanspruchung sowie der Herstellbarkeit vorteilhaft in unterschiedlich gefertigte Bereiche gliedern lässt. Erfindungsgemäß wurde daraus die Idee entwi ckelt, das Gehäuse anstatt - wie aus dem Stand der Technik üblich - aus einem ein zigen Werkstück zu fertigen, dieses aus unterschiedlichen Bauteilen zu bilden und diese zum Gehäuse zu verbinden. Demnach weist das Gehäuse einen ersten Rohr abschnitt auf, der für sich gesehen auf einfache und verhältnismäßig kostengünstige Weise herstellbar ist, und eine damit verbundene Deckelscheibe. Bei der Deckel scheibe handelt es sich um einen metallischen Körper mit im Wesentlichen rotations symmetrischer Außenkontur. Die Deckelscheibe grenzt an den ersten Rohrabschnitt in axialer Richtung an und schließt diesen deckelartig ab. An ihrer dem Rohrabschnitt abgewandten axialen Seite weist die Deckelscheibe einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser auf und ist in diesem Bereich mit dem ersten Stabilisatorabschnitt ver bunden. An ihrem dem ersten Rohrabschnitt zugewandten axialen Ende ist die De ckelscheibe in einem umlaufenden Verbindungsbereich mit dem ersten Rohrab schnitt verbunden. Aufgrund des mehrteiligen Designs des Gehäuses aus einem ers- ten Rohrabschnitt und einer damit verbundenen Deckelscheibe lässt sich jede der Komponenten des Gehäuses auf technisch vereinfachte Weise und mit hoher Ge nauigkeit fertigen, so dass das daraus gebildete Gehäuse insgesamt einfacher und kostengünstiger herstellbar ist.
Zweckmäßigerweise ist die Deckelscheibe dabei aus einem insbesondere rotations symmetrischen Grundkörper gefertigt, dessen Radius größer als dessen axiale Er streckung ist. Es handelt sich demnach um ein Bauteil mit deutlich geringerer axialer Erstreckung als das (fertige) Gehäuse, wobei durch die deutlich reduzierte axiale Tie fe eine deutlich verringerte spanende Bearbeitung erforderlich ist. Da das Bauteil ho hen mechanischen Belastungen standhalten muss, kann dieses aus einem hochfes ten Material gefertigt sein, unabhängig vom Material des ersten Rohrabschnitts.
Vorteilhaft sind die Deckelscheibe und der erste Rohrabschnitt, und ggf. weitere Rohrabschnitte, bezogen auf die Rotationsachse koaxial angeordnet. Das Gehäuse kann folglich neben der Deckelscheibe und dem ersten Rohrabschnitt auch weitere, zusätzliche Rohrabschnitte aufweisen, wodurch sich die axiale Länge des Gehäuses erweitern lässt, wobei eine einfache und sichere Herstellbarkeit der Rohrabschnitte weiterhin gewährleistet ist.
Die Rohrabschnitte können durch Pressverbindungen und/oder durch Schweißver bindungen umfänglich miteinander verbunden sein.
Bedingt durch die bevorzugte koaxiale Anordnung von Deckelscheibe und Rohrab schnitt bzw. Rohrabschnitten ist vorteilhaft das Gehäuse - abgesehen von funktiona len Strukturmerkmalen wie beispielsweise Ausnehmungen oder Durchgänge durch die Deckelscheibe zur Durchführung von Kabeln oder dergleichen - in Bezug auf die Rotationsachse rotationssymmetrisch ausgebildet. Das Gehäuse weist somit eine im Wesentlichen unveränderte äußere Formgebung auf.
Die Deckelscheibe und der erste Rohrabschnitt können auf unterschiedliche Weise miteinander verbunden sein. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der erste Rohrabschnitt mit der Deckelscheibe mittels eines Presssitzes verbunden. Der erste Rohrabschnitt ist dazu in axialer Richtung auf die Deckelscheibe aufgepresst. In die sem Fall besteht zwischen erstem Rohrabschnitt und Deckelscheibe in einem um fänglichen Überdeckungsbereich eine kraftschlüssige Verbindung.
Alternativ oder ergänzend zu einem Presssitz kann der erste Rohrabschnitt mit der Deckelscheibe verschweißt sein, beispielsweise durch Laserschweißen. In diesem Fall besteht eine stoffschlüssige Verbindung zwischen erstem Rohrabschnitt und De ckelscheibe.
Es versteht sich, dass wenn das Gehäuse mehr als einen Rohrabschnitt aufweist, diese mehreren Rohrabschnitte ebenfalls auf verschiedene Weise miteinander ver bunden sein können. Insbesondere können die Rohrabschnitte durch Presssitz und/oder durch Schweißen zu einem Rohr miteinander verbunden sein.
Die eingangs genannte Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Gehäuse für einen verstellbaren Wankstabilisator gemäß Anspruch 9. Es handelt sich dabei erfindungs gemäß um ein Gehäuse für einen wie zuvor beschriebenen verstellbaren Wankstabi lisator, wobei sich das Gehäuse dadurch auszeichnet, dass dieses einen ersten Rohrabschnitt und eine damit verbundene Deckelscheibe aufweist, an der ein erster Stabilisatorabschnitt befestigbar ist. Mit dem Gehäuse werden Wirkungen und Vortei le erzielt, die mit denen des zuvor beschriebenen verstellbaren Wankstabilisators vergleichbar sind. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher auf die vorigen Ausführungen verwiesen.
Die zuvor genannte Aufgabe wird schließlich auch gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für einen verstellbaren Wankstabilisator gemäß den Merkmalen des Anspruchs 10. Das Verfahren weist erfindungsgemäß die folgenden Schritte auf:
Fertigung einer Deckelscheibe, insbesondere durch Schmieden und/oder Kaltfließpressen,
Fertigung eines ersten Rohrabschnitts, Verbinden der Deckelscheibe mit dem ersten Rohrabschnitt durch Pressen und/oder Schweißen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für einen verstell baren Wankstabilisator bietet insbesondere den Vorteil, dass das Gehäuse demnach aus unterschiedlich herstellbaren Bauteilen hergestellt wird, wobei aufgrund unter schiedlicher Anforderungen durch die separate Herstellung deutliche Vereinfachun gen erzielt werden. Der letzte Verfahrensschritt des Verbindens der Deckelscheibe mit dem ersten Rohrabschnitt stellt zwar einen zusätzlichen Verfahrensschritt dar (gegenüber einem wie aus dem Stand der Technik bekannten einteiligen Design des Gehäuses), jedoch ist ein solches Verbinden verhältnismäßig einfach im Vergleich zum wie zuvor erforderlichen Zerspanen mit großer axialer Tiefe.
Wenn das Gehäuse, wie vorteilhaft vorgesehen, aus mehreren Rohrabschnitten ge bildet wird, stellt das Verbinden der Deckelscheibe mit dem ersten Rohrabschnitt durch Pressen und/oder Schweißen lediglich einen weiteren, jedoch gleichartigen Arbeitsschritt dar, wodurch der Mehraufwand überschaubar ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert. Daraus er geben sich auf weitere Effekte und Vorteile der Erfindung. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 einen verstellbaren Wankstabilisator eines Kraftfahrzeugs in
schematischer Ansicht,
Fig. 2 ein Gehäuse eines verstellbaren Wankstabilisators,
Fig. 3 eine Deckelscheibe sowie einen ersten Rohrabschnitt im
seitlichen Schnitt.
Zur Veranschaulichung des Einsatzgebietes der Erfindung zeigt Figur 1 zunächst einen verstellbaren Wankstabilisator 1 in schematischer Ansicht. Der verstellbare Wankstabilisator 1 ist Teil eines nicht vollständig gezeigten Fahrwerks eines (nicht dargestellten) Kraftfahrzeugs. Ein erstes Rad 12a und ein auf der gegenüberliegen den Fahrzeugseite angeordnetes zweites Rad 12b sind jeweils über eine nicht näher zu erläuternde Radaufhängung 13a bzw. 13b mit dem Aufbau des Kraftfahrzeugs verbunden. Rad 12a und Radaufhängung 13a bzw. Rad 12b und Radaufhängung 13b bilden somit jeweils eine Einheit, die an ein Ende eines zugehörigen Stabilisa torabschnitts 7a bzw. 7b des verstellbaren Wankstabilisators 1 gekoppelt sind. Die beiden Stabilisatorabschnitte 7a und 7b sind fahrzeugmittig über eine zylindrisch dargestellte Aktuatoreinrichtung miteinander verbunden.
Auf für sich gesehen bekannte Weise ist der verstellbare Wankstabilisator 1 um eine Rotationsachse 3 drehbar gegenüber dem Fahrzeugaufbau gelagert (nicht näher ge zeigt). Die hier als zylindrischer Körper dargestellte Aktuatoreinrichtung umfasst im Wesentlichen ein in Bezug auf die Rotationsachse 3 im Wesentlichen rotationssym metrisches Gehäuse 2, in welchem ein Aktuator 5 in Form eines Elektromotors sowie ein mehrstufiges Planetengetriebe 9 (jeweils nur durch Bezugszeichen angedeutet) angeordnet sind. Über den Aktuator 5 und das mehrstufige Planetengetriebe 9 ste hen die Stabilisatorabschnitte 7a und 7b in Antriebsverbindung zueinander. Bei ste hendem Aktuator 5 sind die beiden Stabilisatorabschnitte 7a, 7b über die Aktua toreinrichtung (im Wesentlichen bestehend aus Gehäuse, Aktuator und Planetenge triebe) starr miteinander verbunden. Durch Betrieb des Aktuators 5 lassen sich die Stabilisatorabschnitte 7a, 7b jedoch abhängig von der Drehrichtung des Aktuators 5 um die Rotationsachse 3 gegeneinander verdrehen. So lässt sich der verstellbare Wankstabilisator 1 auf für sich gesehen bekannte Weise verstellen.
Figur 2 zeigt nun einen Teil eines wie in Figur 1 dargestellten Wankstabilisators, nämlich die Aktuatoreinrichtung. Dargestellt ist das Gehäuse 2 mit im Wesentlichen zylindrischer äußerer Grundform, das sich in Richtung der Rotationsachse 3 axial erstreckt. Das Gehäuse 2 ist demzufolge in Bezug auf die Rotationsachse 3 im We sentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet. In dem Gehäuse 2 ist ein Aktuator 5 in Form eines Elektromotors angeordnet (nur durch Bezugszeichen angedeutet), der mit einem ebenfalls im Gehäuse 2 angeordneten mehrstufigen Planetengetriebe 9 (ebenfalls nur durch ein Bezugszeichen angedeutet) in Antriebsverbindung steht.
Das Planetengetriebe 9 weist abtriebsseitig ein Abtriebselement 4 auf, bei welchem es sich um einen um die Rotationsachse 3 drehbar gegenüber dem Gehäuse 2 gela- gerten Planetenträger handelt. Auch dieser ist lediglich durch ein Bezugszeichen an gedeutet.
Das Gehäuse 2 ist aus mehreren miteinander verbundenen Bauteilen hergestellt. An einem dem ersten Stabilisatorabschnitt 7a zugewandten axialen Ende weist das Ge häuse 2 eine Deckelscheibe 10 auf, an der der erste Stabilisatorabschnitt 7a befes tigbar ist. Aus Darstellungsgründen ist in Figur 2 weder der erste Stabilisatorabschnitt 7a noch der zweite Stabilisatorabschnitt 7b zeichnerisch dargestellt, jedoch geben entsprechende Bezugszeichen deren Zuordnung wieder, die mit der Zuordnung von Figur 1 korrespondiert. Die Deckelscheibe 10 ist mit einem ersten Rohrabschnitt 8a verbunden. Der Rohrabschnitt 8a ist wiederum mit einem Rohrabschnitt 8b verbun den, der wiederum mit einem Rohrabschnitt 8c verbunden ist. Die Deckelscheibe 10 und die Rohrabschnitte 8a, 8b, 8c sind bezogen auf die Rotationsachse 3 koaxial angeordnet.
Wie Figur 3 zu entnehmen, handelt es sich bei der Deckelscheibe 10 um ein Bauteil, das aus einem rotationssymmetrischen Grundkörper gefertigt ist und dessen Radius r größer ist als dessen axiale Erstreckung I. Zur Erzielung hoher Festigkeit handelt es sich um ein Schmiedeteil, alternativ könnte dieses auch als Kaltfließpressteil herge stellt sein. Die Deckelscheibe 10 kann gegenüber den Rohrabschnitten 8a, 8b, 8c aus einem anderen Material hergestellt sein. Die Deckelscheibe 10 weist an ihrem dem Stabilisatorabschnitt 7a zugewandten Ende eine Ausnehmung auf, in welche sich ein Ende des ersten Stabilisatorabschnitts 7a einführen und daran befestigen lässt. Die Deckelscheibe 10 weist in diesem Bereich einen vergleichsweise geringen Außendurchmesser auf, welcher sich zum Rohrabschnitt 8a hin jedoch deutlich ver größert. Die Deckelscheibe 10 weist weiterhin einen Hohlraum 15 auf, der einseitig in Richtung des ersten Rohrabschnitts 8a geöffnet ist. Ein an der Deckelscheibe 10 ausgebildeter Absatz ist so gestaltet, dass Deckelscheibe 10 und erster Rohrab schnitt 8a durch Fügen in Axialrichtung miteinander eine Pressverbindung (Presssitz) eingehen können. Deckelscheibe 10 und erster Rohrabschnitt 8a sind dann mitei nander verbunden (Kraftschluss) und können vorteilhaft zusätzlich miteinander ver schweißt werden, wie in Figur 2 durch die Schweißnaht 11 zu sehen. Das Gehäuse 2, wie in Figur 2 gezeigt, lässt sich auf einfache Weise hersteilen, in dem zunächst jeweils separat die Deckelscheibe 10, insbesondere durch Schmieden und/oder Kaltfließpressen gefertigt wird bzw. ein erster Rohrabschnitt gefertigt wird und anschließend die Deckelscheibe mit dem ersten Rohrabschnitt durch Pressen und/oder Schweißen verbunden wird. Wahlweise können, wie bei dem in Figur 2 ge zeigten Gehäuse, dazu auch mehrere Rohrabschnitte 8a, 8b und 8c zu einem Rohr verbunden werden, wobei auf für sich gleichartige Weise die Deckelscheibe mit dem ersten Rohrabschnitt verbunden wird. Da für die Rohrabschnitte prinzipiell ein ande res Material verwendet werden kann als für die Deckelscheibe ist es möglich für zu mindest einen Rohrabschnitt ein Material zu wählen, das beispielsweise für eine sonstige Funktionalität des Gehäuses genutzt werden kann. Denkbar ist es bei spielsweise, ein magnetisierbares Material zu wählen, so dass der magnetisierbare Rohrabschnitt in diesem Fall als Primärsensor eines Drehmomentsensors nutzbar ist, der nach dem Prinzip der inversen Magnetostriktion arbeitet. Andere Funktionalitäten sind denkbar.
Bezuqszeichen
1 verstellbarer Wankstabilisator
2 Gehäuse
3 Rotationsachse
4 Abtriebselement
5 Aktuator
6a gehäusefestes Ende
6b abtriebsseitiges Ende (Planetenträger)
7a Stabilisatorabschnitt (gehäusefest)
7b Stabilisatorabschnitt (abtriebsseitig)
8a erster Rohrabschnitt
8b zweiter Rohrabschnitt
8c dritter Rohrabschnitt
9 mehrstufiges Planetengetriebe
10 Deckelscheibe
11 Schweißnaht
12a linkes Rad
12b rechtes Rad
13a Radaufhängung links
13b Radaufhängung rechts
14 Verbindungsbereich
15 Hohlraum r Radius
I axiale Erstreckung

Claims

Patentansprüche
1. Verstellbarer Wankstabilisator (1 ) für ein Kraftfahrzeug, mit einem sich in Rich tung einer Rotationsachse (3) erstreckenden Gehäuse (2) und einem darin angeord neten Aktuator (5), der betreibbar ist, zwei an gegenüberliegenden Enden (6a, 6b) des Gehäuses (2) angeordnete Stabilisatorabschnitte (7a, 7b) um die Rotationsach se (3) gegeneinander zu verdrehen, von denen ein erster Stabilisatorabschnitt (7a) am Gehäuse (2) befestigt ist, während ein zweiter Stabilisatorabschnitt (7b) an einem mit dem Aktuator (5) in Antriebsverbindung stehenden Abtriebselement (4) befestigt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) einen ersten Rohrabschnitt (8a) und eine damit verbundene Deckelscheibe (10) aufweist, an der der erste Stabilisatorab schnitt (7a) befestigt ist.
2. Verstellbarer Wankstabilisator nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Deckelscheibe (10) aus einem insbesondere rotationssymmetrischen Grundkörper gefertigt ist, dessen Radius (r) größer als dessen axiale Erstreckung (I) ist.
3. Verstellbarer Wankstabilisator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, dass die Deckelscheibe (10) und der erste Rohrabschnitt (8a), und gegebenen falls weitere Rohrabschnitte (8b, 8c), bezogen auf die Rotationsachse (3) koaxial an geordnet sind.
4. Verstellbarer Wankstabilisator nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) - abgesehen von funktionalen Struktur merkmalen - in Bezug auf die Rotationsachse (3) rotationsymmetrisch ausgebildet ist.
5. Verstellbarer Wankstabilisator nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Rohrabschnitt (8a) mit der Deckelscheibe (10) mittels eines Presssitzes verbunden ist.
6. Verstellbarer Wankstabilisator nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Rohrabschnitt (8a) mit der Deckelscheibe (10) ver schweißt ist.
7. Verstellbarer Wankstabilisator nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckelscheibe (10) als Schmiedeteil gefertigt ist.
8. Verstellbarer Wankstabilisator nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) wenigstens einen weiteren Rohrabschnitt (8b, 8c) aufweist, wobei die Rohrabschnitte (8a, 8b, 8c) zu einem Rohr miteinander verbunden, insbesondere verschweißt sind.
9. Gehäuse (2) für einen verstellbaren Wankstabilisator (1 ), insbesondere für einen verstellbaren Wankstabilisator (1 ) gemäß einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) einen ersten Rohrabschnitt (8a) und eine damit verbundene Deckelscheibe (10) aufweist, an der ein erster Stabilisatorab schnitt (7a) befestigbar ist.
10. Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses (2) für einen verstellbaren Wank stabilisator (1 ), insbesondere gemäß einem der vorigen Ansprüche, mit den folgen den Schritten:
Fertigung einer Deckelscheibe (10), insbesondere durch Schmieden und/oder Kaltfließpressen,
Fertigung eines ersten Rohrabschnitts (8a),
Verbinden der Deckelscheibe (10) mit dem ersten Rohrabschnitt (8a) durch Pressen und/oder Schweißen.
1 1 . Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Verbinden des ersten Rohrabschnitts (8a) mit wenigstens einem weiteren Rohrabschnitt (8b, 8c) durch Pressen und/oder Schweißen.
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