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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Stabilisatorhälften für ein Wankstabilisierungssystem, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Wankstabilisierungssystems für ein Kraftfahrzeug.
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Wankstabilisierungssysteme kommen bei Kraftfahrzeugen zur Wankregulierung zur Anwendung und dienen bei Kurvenfahrten einer Reduzierung einer Karosserieneigung. Im einfachsten Fall wird ein Wankstabilisierungssystem dabei durch einen U-förmigen Stabilisatorstab gebildet, welcher mit einem sogenannten Stabilisatorrücken über Schulterlager am Fahrzeugaufbau angebunden ist, wobei ausgehend von dem Stabilisatorrücken Stabilisatorschenkel im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung zeigend zu den Radträgern führen und dort über Stabilisatorlenker angebunden sind. Das Wankstabilisierungssystem sorgt dann bei einer Wankbewegung des Fahrzeugaufbaus, d. h. einer gegensinnigen Einfederbewegung der Räder der jeweiligen Achse, aufgrund einer Torsion des Stabilisatorstabes für die Erzeugung eines Rückstellmoments um die Wankachse, wodurch die Neigung des Fahrzeugaufbaus reduziert wird. Abgesehen von derartigen, auch als passive Systeme bezeichneten Wankstabilisatoren kommen aber auch aktive Wankstabilisierungssysteme zur Anwendung, bei welchen zwei Stabilisatorhälften über einen zwischenliegenden Aktuator, zumeist in Form eines Schwenkmotors, miteinander gekoppelt sind, wobei der Schwenkmotor gezielt ein Verdrehen der beiden Stabilisatorhälften zueinander einleiten kann, um ein definiertes Rückstellmoment um die Wankachse zu erzeugen. Mit Hilfe einer aktiven Wankstabilisierung kann dabei selbst bei Kurvenfahrt eine horizontale Ausrichtung des Fahrzeugaufbaus erreicht werden, wobei eine Abstimmung des Wankstabilisierungssystems an verschiedenste Anforderungen möglich ist.
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Aus der
DE 10 2004 057 429 B4 geht ein Verfahren zur Herstellung eines Wankstabilisierungssystems für ein Kraftfahrzeug hervor, bei welchem zwei im Wesentlichen L-förmige Stabilisatorhälften jeweils mit einem zwischenliegenden Schwenkmotor verbunden werden. Die Hälften werden dabei jeweils aus je einem Rohrstück erzeugt, welches an jeweils einem Ende mit Hilfe eines Dornes aufgeweitet und unter Vergrößerung der Wanddicke gestaucht wird, um die spätere Stabilisatorhälfte mit diesem Ende auf einen jeweiligen Anschlussteil des Schwenkmotors aufschieben und mit diesem verschweißen zu können. Im Anschluss an die Aufweitung und Stauchung wird das Rohr dann in die endgültige, im Wesentlichen L-förmige Form der jeweiligen Rohrstabilisatorhälfte gebogen und im Weiteren einer Wärmebehandlung unterzogen. Im letzten Arbeitsgang erfolgt dann zur Herstellung des Wankstabilisierungssystems das Verschweißen mit dem Schwenkmotor.
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Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Stabilisatorhälften für ein Wankstabilisierungssystem zu schaffen, wobei sich dieses Verfahren durch einen niedrigen Aufwand auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird durch die technische Lehre des Anspruchs 1 gelöst, wobei sich vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens jeweils in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 4 wiederfinden. Des Weiteren geht aus Anspruch 5 ein Verfahren zur Herstellung eines Wankstabilisierungssystems hervor, während die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche jeweils vorteilhafte Weiterbildungen wiedergeben.
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Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass bei einem Verfahren zur Herstellung von Stabilisatorhälften je zwei Stabilisatorhälften durch Trennen eines U-förmigen, einteiligen Stabilisatorstabes erzeugt werden. Mit anderen Worten werden Stabilisatorhälften also dadurch gefertigt, dass ein U-förmiger, einteiliger Stabilisatorstab, wie er auch bei passiven Wankstabilisierungssystemen zur Anwendung kommt, in jeweils zwei Stabilisatorhälften aufgetrennt wird. Besonders bevorzugt erfolgt die Trennung dabei im Bereich eines Stabilisatorrückens und hierbei insbesondere mittig des Stabilisatorrückens, so dass zwei im Wesentlichen L-förmige Stabilisatorhälften erhalten werden. Es ist jedoch auch eine Trennung in einem außermittigen Bereich denkbar, nämlich dann, wenn auch der Aktuator in dem späteren Wankstabilisierungssystem außermittig sitzt.
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Ein derartiges Verfahren hat dabei den Vorteil, dass Stabilisatorhälften für ein Wankstabilisierungssystem auf besonders einfache Art und Weise gefertigt werden können, da eine Herstellung eines U-förmigen, einteiligen Stabilisatorstabes auf herkömmlichen automatischen Anlagen erfolgen kann und nicht auf Sondermaschinen zurückgegriffen werden muss. Hierfür ist der jeweilige einteilige Stabilisatorstab nur in den benötigten Abmessungen herzustellen.
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Im Unterschied dazu werden die Stabilisatorhälften im Falle der
DE 10 2004 057 429 B4 einzeln aus einem rohrförmigen Material gefertigt, so dass insbesondere für die Herstellung unterschiedlicher Wankstabilisierungssysteme auf unterschiedliche Anlagen, sowie ggf. auch auf Sondermaschinen zurückgegriffen werden muss. Dies erhöht entsprechend den Herstellungsaufwand.
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Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung wird der einteilige Stabilisatorstab im Vorfeld der Trennung im Bereich der jeweiligen Trennstelle partiell wärmebehandelt, insbesondere geglüht. Hierdurch wird im Bereich der Trennstelle ein für die Trennbearbeitung und auch das spätere Verschweißen mit dem Aktuator geeignetes Gefüge geschaffen. Besonders bevorzugt wird der Stabilisatorstab dabei im Bereich der jeweiligen Trennstelle induktiv erwärmt, sowie im Folgenden im Rahmen einer Wärmebehandlung auf Entspannungstemperatur gehalten, um die Bildung eines spröden Gefüges im Übergang zu dem noch kalten Material zu verhindern.
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In Weiterbildung der Erfindung wird als Stabilisatorstab ein Vollstab oder ein Rohr verwendet. In der Folge werden im Zuge der Trennung dieses Stabilisatorstabes dann auch Stabilisatorhälften aus Vollmaterial oder eben rohrförmige Stabilisatorhälften hergestellt.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung wird die Trennung im Bereich einer Aufdickung oder einer Aufblähung des Stabilisatorstabes durchgeführt. Hierdurch werden bei den erzeugten Stabilisatorhälften Enden definiert, welche sich für die Anbindung an einen Aktuator bei Herstellung eines Wankstabilisierungssystems eignen. Im erstgenannten Fall besteht der Stabilisatorstab also zumindest im Bereich der Trennstelle aus einem inkonstanten Material, während im zweitgenannten Fall vor der Trennung ein Aufblähen des dann rohrförmigen Stabilisatorstabes im Bereich der Trennstelle durchgeführt wurde. Dieses Aufblähen kann dabei beispielsweise durch Innenhochdruckumformen erzielt werden.
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Im Sinne der Erfindung kommen die erfindungsgemäß hergestellten Stabilisatorhälften dann bei der Herstellung eines Wankstabilisierungssystems zur Anwendung, wobei es sich bei diesem Wankstabilisierungssystem dann um ein aktives System handelt, zu dessen Herstellung die beiden Stabilisatorhälften mit einem zwischenliegenden Aktuator jeweils verbunden werden. Bei diesem Aktuator handelt es sich bevorzugt um einen Schwenkmotor, welcher als hydraulischer oder auch als elektromechanischer Schwenkmotor vorliegen kann.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die einzelne Stabilisatorhälfte mit dem Schwenkmotor über je ein Rohrstück verbunden, welches über ein jeweiliges durch die Trennung definiertes Ende der einzelnen Stabilisatorhälfte und jeweils einen Anschlussbereich am Aktuator geschoben und anschließend sowohl mit der einzelnen Stabilisatorhälfte, als auch mit dem Aktuator verbunden wird. Gemäß einer hierzu alternativen Ausgestaltungsmöglichkeit wird in ein jeweiliges durch die Trennung definiertes Ende der einzelnen Stabilisatorhälfte je eine Sacklochbohrung eingebracht, mit welcher die einzelne Stabilisatorhälfte auf jeweils einen zugeordneten Anschlussbereich am Aktuator aufgesetzt und anschließend mit diesem verbunden wird. Weiter alternativ wird je ein Anschlussbereich am Aktuator für die einzelne Stabilisatorhälfte als Rohrstutzen gestaltet, in welche die einzelne Stabilisatorhälfte mit jeweils einem durch die Trennung definierten Ende eingeschoben und im Folgenden mit dem Aktuator verbunden wird. Schließlich besteht erfindungsgemäß auch noch die Möglichkeit, bei Herstellung der Stabilisatorhälften aus einem rohrförmigen Stabilisatorstab, welcher vor der Trennung im Bereich der späteren Trennstelle aufgebläht wurde, die einzelne Stabilisatorhälfte mit einem jeweiligen durch die Trennung definierten, aufgeblähten Ende auf einen Anschlussbereich am Aktuator aufzuschieben und mit diesem zu verbinden. Im Zuge der einzelnen, vorstehend beschriebenen Varianten kann jeweils eine zuverlässige Verbindung der einzelnen Stabilisatorhälfte mit dem Aktuator realisiert werden.
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In Weiterbildung der Erfindung wird die Verbindung zwischen den Stabilisatorhälften und dem Aktuator jeweils stoffschlüssig hergestellt, also bevorzugt durch Verschweißen. Im Falle der Befestigung der einzelnen Stabilisatorhälfte mit dem Aktuator über ein Rohrstück wird ein Verschweißen dann bevorzugt mit Kehlnähten vorgenommen.
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Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
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1 eine schematische Darstellung eines U-förmigen Stabilisatorstabes vor einer Herstellung von Stabilisatorhälften mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens;
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2 eine aus dem Stabilisatorstab aus 1 hergestellte Stabilisatorhälfte vor Befestigung an einem Aktuator zur Ausgestaltung eines Wankstabilisierungssystems;
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3 einen Teil der aus dem Stabilisatorstab aus 1 hergestellten Stabilisatorhälfte, vor Befestigung an einem alternativ ausgestalteten Aktuator;
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4 eine schematische Darstellung eines U-förmigen Stabilisatorstabes vor Aufteilung desselbigen in Stabilisatorhälften entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren;
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5 einen Teil einer aus dem Stabilisatorstab nach 4 hergestellten Stabilisatorhälfte, vor Befestigung an einem Aktuator;
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6 eine Teilansicht einer alternativ hergestellten Stabilisatorhälfte;
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7 die Stabilisatorhälfte aus 6, vor Befestigung an einem Aktuator zur Ausgestaltung eines Wankstabilisierungssystems;
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8 eine schematische Teilansicht eines U-förmigen Stabilisatorstabes vor dessen Aufteilung in Stabilisatorhälften gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren; und
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9 einen Teil einer aus dem Stabilisatorstab nach 8 hergestellten Stabilisatorhälfte, vor Befestigung an einem Schwenkmotor.
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Aus 1 geht eine schematische Darstellung eines Stabilisatorstabes 1 hervor, welcher als U-förmiger Vollstab ausgeführt ist. Im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Stabilisatorhälften wird dieser Stabilisatorstab 1 entlang einer Trennstelle 2 aufgetrennt, um zwei im Wesentlichen L-förmige Stabilisatorhälften zu erhalten. Vor dem Trennen wird im Bereich der Trennstelle 2 jedoch noch eine Wärmebehandlung in Form von Glühen durchgeführt, um im Bereich der Trennstelle 2 ein für das Auftrennen geeignetes Gefüge zu erhalten, welches zudem für ein späteres Verschweißen der gebildeten Stabilisatorhälften geeignet ist. Im Anschluss daran wird der Stabilisatorstab 1 zudem für eine definierte Zeit bei Entspannungstemperatur in einem Ofen gehalten, um die Bildung eines spröden Gefüges im Zuge der partiellen Erwärmung im Bereich der Trennstelle 2 hin zu dem nicht erwärmten, kälteren Material zu unterbinden.
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Anschließend wird der Stabilisatorstab 1 durch ein Trennverfahren, beispielsweise Sägen, in zwei Stabilisatorhälften aufgeteilt, von welchen in 2 eine Stabilisatorhälfte 3 repräsentativ dargestellt ist. Diese Stabilisatorhälfte 3 wird im Folgenden mit einem in 2 nur teilweise dargestellten Aktuator 4 in Form eines Schwenkmotors verbunden, indem auf die Stabilisatorhälfte 3 von einem durch das Trennen definierten Ende 5 her ein Rohrstück 6 auf die Stabilisatorhälfte 3 aufgeschoben und anschließend über eine Kehlnaht 7 an dem Ende 5 festgeschweißt wird. Im Anschluss daran wird das Rohrstück 6 dann auf einen Anschlussbereich 8 des Aktuators 4 aufgeschoben und ebenfalls mit diesem verschweißt. In der Folge wird durch die entsprechende Befestigung der neben der Stabilisatorhälfte 3 zusätzlich erhaltenen Stabilisatorhälfte ein Wankstabilisierungssystem ausgestaltet, durch welches eine aktive Wankregulierung bei einem Kraftfahrzeug mit Hilfe des Aktuators 4 dargestellt werden kann.
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Aus 3 geht des Weiteren eine schematische Darstellung einer alternativen Befestigung der Stabilisatorhälfte 3 hervor, indem diese mit ihrem Ende 5 in einen Rohrstutzen 9 eingeführt wird, welcher an einem Anschlussbereich 10 eines Aktuators 11 ausgestaltet ist, wobei es bei dem Aktuator 11 wiederum bevorzugt um einen Schwenkmotor handelt Im Anschluss daran wird ebenfalls ein Verschweißen der Stabilisatorhälfte 3 mit dem Aktuator 11 vorgenommen.
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Ferner ist in 4 eine schematische Darstellung eines Stabilisatorstabes 12 zu sehen, aus welchem alternativ zu dem in 1 dargestellten Stabilisatorstab 1 im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens Stabilisatorhälften hergestellt werden und der ebenfalls U-förmig als Vollstab ausgeführt ist. Im Unterschied zu dem Stabilisatorstab 1 aus 1 verfügt der Stabilisatorstab 12 jedoch im Bereich eines Stabilisatorrückens 13 über einen inkonstanten Durchmesserverlauf, indem der Stabilisatorrücken 13 in der Mitte mit einer Verdickung ausgeführt ist. In den Bereich eines maximalen Durchmessers ist dabei dann auch eine Trennstelle 14 gelegt, entlang von welcher entsprechend dem bereits im Vorfeld beschriebenen Verfahren eine Auftrennung des Stabilisatorstabes 12 in zwei Stabilisatorhälften vorgenommen wird. Analog zu dem zu 1 Beschriebenen wird hierbei im Vorfeld im Bereich der Trennstelle 14 eine Wärmebehandlung durchgeführt.
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Eine aus dem Stabilisatorstab 12 aus 4 hergestellte Stabilisatorhälfte 15 ist nun teilweise in 5 dargestellt, wobei in diese Stabilisatorhälfte 15 von dem durch die Trennung definierten Ende 16 her eine Sacklochbohrung 17 eingebracht worden ist. Mit dieser Sacklochbohrung 17 wird die Stabilisatorhälfte 15 wiederum auf einem Anschlussbereich 18 eines Aktuators 19, insbesondere eines Schwenkmotors, angeordnet und anschließend mit diesem verschweißt. Die ebenfalls im Zuge der Auftrennung des Stabilisatorstabes 12 aus 4 angefallene, weitere Stabilisatorhälfte wird auf die gleiche Art und Weise mit ebenfalls einem zugeordneten Anschlussbereich des Aktuators 19 verbunden.
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Aus 6 geht ferner ein Teil einer Stabilisatorhälfte 20 hervor, welche ebenfalls nach dem im Vorfeld beschriebenen Verfahren hergestellt worden ist. Allerdings wurde dabei zur Herstellung ein rohrförmiger Stabilisatorstab verwendet, so dass auch die erhaltene Stabilisatorhälfte 20 in der Folge rohrförmig vorliegt. Die Stabilisatorhälfte 20 wird dann wiederum an einem Anschlussbereich 21 eines Aktuators 22 befestigt, indem, wie aus 7 zu erkennen ist, auf ein Ende 23 der Stabilisatorhälfte 20 ein Rohrstück 24 aufgeschoben wird, welches mit der Stabilisatorhälfte 20 über eine Kehlnaht 25 verschweißt, sowie anschließend über den Anschlussbereich 21 geführt wird. Im Folgenden wird das Rohrstück 24 dann mit dem Anschlussbereich 21 ebenfalls verschweißt.
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Schließlich geht aus 8 noch eine schematische Teilansicht eines Stabilisatorstabes 26 hervor, welcher – vorliegend nicht zu erkennend – ebenfalls U-förmig als Rohr ausgeführt ist. Im Bereich einer Trennstelle 27 des Stabilisatorstabes 26, entlang welcher auf die im Vorfeld bereits beschriebene Art und Weise eine Auftrennung in Stabilisatorhälften vorgenommen wird, ist der Stabilisatorstab 26 zudem aufgebläht, beispielsweise durch Innenhochdruckumformen. Dies hat zur Folge, dass dann dementsprechend auch die im Zuge der Auftrennung erhaltenen Stabilisatorhälften, von welchen in 9 eine Stabilisatorhälfte 28 dargestellt ist, im Bereich ihrer jeweiligen Enden 29 aufgeweitet sind. In der Folge kann die jeweilige Stabilisatorhälfte 28 direkt mit dem Ende 29 auf einen Anschlussbereich 30 eines Aktuators 31 aufgeschoben und direkt mit diesem verschweißt werden.
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Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, Stabilisatorhälften aus einem U-förmigen Stabilisatorstab mit niedrigem Aufwand herzustellen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Stabilisatorstab
- 2
- Trennstelle
- 3
- Stabilisatorhälfte
- 4
- Aktuator
- 5
- Ende
- 6
- Rohrstück
- 7
- Kehlnaht
- 8
- Anschlussbereich
- 9
- Rohrstutzen
- 10
- Anschlussbereich
- 11
- Aktuator
- 12
- Stabilisatorstab
- 13
- Stabilisatorrücken
- 14
- Trennstelle
- 15
- Stabilisatorhälfte
- 16
- Ende
- 17
- Sacklochbohrung
- 18
- Anschlussbereich
- 19
- Aktuator
- 20
- Stabilisatorhälfte
- 21
- Anschlussbereich
- 22
- Aktuator
- 23
- Ende
- 24
- Rohrstück
- 25
- Kehlnaht
- 26
- Stabilisatorstab
- 27
- Trennstelle
- 28
- Stabilisatorhälfte
- 29
- Ende
- 30
- Anschlussbereich
- 31
- Aktuator
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004057429 B4 [0003, 0008]
