DE102015211379A1

DE102015211379A1 - Stabilisator für Kraftfahrzeuge, ein Stabilisator-Haftlager und ein Verfahren zum Herstellen eines vorgespannten Stabilisator-Haftlagers

Info

Publication number: DE102015211379A1
Application number: DE102015211379.5A
Authority: DE
Inventors: Dieter Lechner; Daniel Schüßler; Frank Schneider
Original assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp Federn und Stabilisatoren GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp Federn und Stabilisatoren GmbH
Priority date: 2015-06-19
Filing date: 2015-06-19
Publication date: 2016-12-22
Also published as: WO2016202529A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stabilisator (1) für Kraftfahrzeuge, umfassend mindestens ein Stabilisator-Haftlager (2) mit mindestens einer ringförmigen Manschette (5), wobei die mindestens eine ringförmige Manschette (5) eine Manschettenöffnung (6) und in Richtung der Längsachse (L) der Manschettenöffnung (6) ein Innenmantelprofil (P) aufweist und wobei die mindestens eine ringförmige Manschette (5) wenigstens teilweise als ein Elastomerformteil (3) ausgebildet ist und wobei das mindestens eine Stabilisator-Haftlager (2) in einem vorgespannten Zustand koaxial an dem Stabilisator (1) angeordnet ist, wobei in einem nicht vorgespannten Zustand des wenigstens einen Stabilisator-Haftlagers (2) das Innenmantelprofil (P) der mindestens einen ringförmigen Manschette (5) in Richtung der Längsachse (L) der Manschettenöffnung (6) nicht zylindrisch ausgebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stabilisator für Kraftfahrzeuge, ein Stabilisator-Haftlager und ein Verfahren zum Herstellen eines vorgespannten Stabilisator-Haftlagers.
Stand der Technik
Stabilisatoren für Kraftfahrzeuge sind im Stand der Technik in einer Vielzahl von Ausführungsformen bekannt und werden beispielsweise auch als Stabilisierungsdrehstäbe oder Torsionsfederstäbe bezeichnet. Diese stabilisierenden Drehstäbe dienen der Stabilisierung gegen Neigung und Verwindung der Karosserie insbesondere bei Kurvenfahrt eines Kraftfahrzeugs, Fahrten eines Kraftfahrzeugs über wechselnde Fahrbahnoberflächen und bei Fahrbahnunebenheiten. Solche Stabilisatoren sind üblicherweise im Bereich der Vorder- und der Hinterachse angeordnet und erstrecken sich zumeist über die gesamte Breite des Fahrzeugs. Die Befestigung solcher Stabilisatoren an dem Fahrwerk einerseits und der Karosserie andererseits beinhaltet das Problem, dass die an dem Fahrwerk ankommenden, entstehenden und/oder von dem Fahrwerk aufgenommenen Vibrationen, Schwingungen und Geräuschen, wie beispielsweise Rad- und Fahrbahngeräusche über die Befestigung auf die Karosserie und somit auch in die Fahrgastzelle übertragen werden. Um diese Übertragung zu dämpfen, insbesondere zu verringern, werden die Stabilisatoren üblicherweise dämpfend mit Stabilisatorlagern befestigt. Diese Stabilisatorlager sind im Stand der Technik auch als Hülsenlager bekannt, welche eine starre Außenhülse und koaxial in dieser eine Elastomermanschette insbesondere einen Elastomerpuffer aufweisen. Ebenso bekannt ist die Anordnung eines Elastomerpuffers an einem Stabilisatorstab, wobei der Stabilisatorstab über den an demselbigen angeordneten Elastomerpuffer insbesondere mit einer Schelle an einem Fahrzeugunterboden befestigt wird. Allgemein besteht eine starre Außenvorrichtung, welche an einem Fahrzeugunterboden befestigt wird, wobei innerhalb dieser Außenvorrichtung ein Elastomerpuffer, welcher koaxial um einen Stabilisator angeordnet ist. Diese vorgenannten Lager können hinsichtlich ihrer Wirkweise in Gleitlager, Klemmlager und Haftlager unterschieden werden. Bei der Verwendung von Gleitlagern kann sich der Stabilisator gegen eine geringe Reibungskraft frei in torsionaler und axialer Richtung verschieben. Zur axialen Sicherung des Bauteils werden hierbei zusätzliche Vorkehrungen getroffen. Klemmlager stellen eine klemmende Verbindung zu dem Stabilisator her und weisen in einem entspannten Zustand einen im Vergleich zum Außendurchmesser des Stabilisators, an welcher das Klemmlager angeordnet wird, kleineren Innendurchmesser auf. Üblicherweise werden Klemmlager bei der Montage an einem Stabilisator vorgespannt und dann an dem Stabilisator angeordnet. Klemmlager können zudem eine koaxiale Innenhülse aufweisen. Haftlager stellen unter Anwendung eines Haftsystems eine haftende Verbindung zu dem Stabilisator her, wobei der Innenmantel der Elastomermanschette wenigstens teilweise an der Mantelfläche des Stabilisators, an welcher das Haftlager angeordnet wird, haftet. Zur Haftung des an dem Stabilisator angeordneten Haftlagers sind im Stand der Technik eine Vielzahl von Haftsystemen, insbesondere umfassend einen Primer und einen Cover, bekannt. Für die Befestigung der Stabilisatorlager an dem Fahrwerk und der Karosserie sind im Stand der Technik eine Vielzahl von Anordnungen und Befestigungsmöglichkeiten bekannt, welche die Grundfunktion des Stabilisatorlagers nicht verändern. Beispielsweise kann ein Stabilisatorlager mit einer Lagerschale oder einer Schelle an dem Fahrwerk und/oder der Karosserie befestigt werden.
Aus der EP 1 048 861 A2 ist ein vorgespanntes Haftlager mit einem Elastomerformteil bekannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Stabilisator und/oder ein Stabilisator-Haftlager und ein verbessertes Verfahren zum Herstellen des Stabilisators, umfassend ein Stabilisator-Haftlager, bereitzustellen, bei welchem die zuvor genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll es mit diesem verbesserten Stabilisator und/oder Stabilisator-Haftlager und dem verbesserten Verfahren zum Herstellen des Stabilisators, umfassend ein Stabilisator-Haftlager, möglich sein, im Betrieb des Stabilisators auftretende Relativbewegungen zwischen Stabilisator und Stabilisator-Haftlager zu reduzieren und eine verbesserte Fahrdynamik zu erreichen. Des Weiteren soll ein Stabilisator-Haftlager bereitgestellt werden, welches die Vorteile eines Klemmlagers und die eines Haftlagers wenigstens teilweise vereint. Zudem soll eine Haftung des Stabilisator-Haftlager auf dem Stabilisator bei hoher Vorspannung ohne Einrisse an dem Stabilisator-Haftlager gewährleistet sein. Des Weiteren soll mit dem verbesserten Verfahren zum Herstellen eines Stabilisators, umfassend ein Stabilisator-Haftlager, ein stabiler Fertigungsprozess für das Anhaften von Stabilisator-Haftlagern an einem Stabilisator bei geringem Energieverbrauch zur Verfügung gestellt werden. Zudem soll das verbesserte Verfahren zum Herstellen des Stabilisators, umfassend ein Stabilisator-Haftlager, einfach und sicher in bereits bestehende Verfahren implementiert werden können.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird mit einem Stabilisator nach Anspruch 1, ein Stabilisator-Haftlager nach Anspruch 4 und ein Verfahren nach Anspruch 7 gelöst. Der erfindungsgemäße Stabilisator für Kraftfahrzeuge, umfassend mindestens ein Stabilisator-Haftlager weist gegenüber konventionellen Stabilisatoren den Vorteil auf, dass die Eigenschaften eines Klemmlagers mit denen eines Haftlagers wenigstens teilweise vereint werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines vorgespannten Stabilisator-Haftlagers, insbesondere zum Herstellen von Drehstabschulterlagern für Kraftfahrzeuge weist gegenüber konventionellen Verfahren den Vorteil auf, dass das Stabilisator-Haftlager im auf einem Stabilisator vorgespannt montierten Zustand im Bereich der Häftfläche entlang der Stabilisatorlängsachse spannungsfrei angeordnet ist. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass es in bereits bestehende Verfahren einfach und zuverlässig integriert werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Stabilisator für Kraftfahrzeuge, umfassend mindestens ein Stabilisator-Haftlager mit mindestens einer ringförmigen Manschette, wobei die mindestens eine ringförmige Manschette eine Manschettenöffnung und in Richtung der Längsachse der Manschettenöffnung ein Innenmantelprofil aufweist und wobei die mindestens eine ringförmige Manschette wenigstens teilweise als ein Elastomerformteil ausgebildet ist und wobei das mindestens eine Stabilisator-Haftlager in einem vorgespannten Zustand koaxial an dem Stabilisator angeordnet ist, wobei in einem nicht vorgespannten Zustand des wenigstens einen Stabilisator-Haftlagers das Innenmantelprofil der mindestens einen ringförmigen Manschette in Richtung der Längsachse der Manschettenöffnung nicht zylindrisch ausgebildet ist.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Stabilisator-Haftlager zum koaxialen Anordnen an einem Stabilisator für Kraftfahrzeuge, wobei das Stabilisator-Haftlager mindestens eine ringförmige Manschette aufweist, wobei die mindestens eine ringförmige Manschette eine Manschettenöffnung und in Richtung der Längsachse der Manschettenöffnung ein Innenmantelprofil aufweist und wobei die mindestens eine ringförmige Manschette wenigstens teilweise als ein Elastomerformteil ausgebildet ist, wobei in einem nicht vorgespannten Zustand des Stabilisator-Haftlagers das Innenmantelprofil der mindestens einen ringförmigen Manschette in Richtung der Längsachse der Manschettenöffnung nicht zylindrisch ausgebildet ist.
Die Erfindung kann sowohl in dem Stabilisator als auch in einem Stabilisator-Haftlager verwirklicht sein.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines vorgespannten Stabilisator-Haftlagers, insbesondere zum Herstellen von Drehstabschulterlagern für Kraftfahrzeuge, umfassend die Schritte:

a) Bereitstellen eines Stabilisators;
b) Bereitstellen mindestens einer ringförmigen Manschette, welche wenigstens teilweise als ein Elastomerformteil ausgebildet ist,
c) Bereitstellen mindestens einer Spannvorrichtung;
d) Bereitstellen mindestens einer Haftmittelzusammensetzung;
e) Bereitstellen eines Gleitmittels;
f) Wenigstens teilweises Vorbehandeln der Innenmantelfläche der in Schritt b) bereitgestellten ringförmigen Manschette mit der in Schritt d) bereitgestellten mindestens einen Haftmittelzusammensetzung;
g) Wenigstens teilweises Vorbehandeln der Mantelfläche des in Schritt a) bereitgestellten Stabilisators und/oder der in Schritt f) wenigstens teilweise vorbehandelten Innenmantelfläche mit dem in Schritt e) bereitgestellten Gleitmittel wenigstens in dem Bereich des herzustellenden Stabilisator-Haftlagers;
h) Anordnen der in Schritt b) bereitgestellten mindestens einen ringförmigen Manschette in der in Schritt c) bereitgestellten mindestens einen Spannvorrichtung;
i) Anordnen der in Schritt h) in der mindestens einen Spannvorrichtung angeordneten mindestens einen ringförmigen Manschette wenigstens teilweise an der in Schritt f) wenigstens teilweise vorbehandelten Mantelfläche des in Schritt a) bereitgestellten Stabilisators oder Anordnen des in Schritt a) bereitgestellten Stabilisators wenigstens teilweise an der in Schritt g) wenigstens teilweise vorbehandelten Innenmantelfläche der in Schritt b) bereitgestellten ringförmigen Manschette;
j) Druckbeaufschlagen des in Schritt i) in der mindestens einen ringförmigen Manschette angeordneten Stabilisators über die mindestens eine angeordnete Spannvorrichtung;
k) Temperieren der in Schritt j) druckbeaufschlagten und in der mindestens einen Spannvorrichtung angeordneten mindestens einen ringförmigen Manschette mit dem Stabilisator unter Ausbilden eines vorgespannten Stabilisator-Haftlagers.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines Stabilisator für Kraftfahrzeuge, wobei der Stabilisator mindestens ein Stabilisator-Haftlager mit mindestens einer ringförmigen Manschette umfassend, wobei die mindestens eine ringförmige Manschette eine Manschettenöffnung und in Richtung der Längsachse der Manschettenöffnung ein Innenmantelprofil aufweist und wobei die mindestens eine ringförmige Manschette wenigstens teilweise als ein Elastomerformteil ausgebildet ist und wobei das mindestens eine Stabilisator-Haftlager in einem vorgespannten Zustand koaxial an dem Stabilisator angeordnet ist, wobei in einem nicht vorgespannten Zustand des wenigstens einen Stabilisator-Haftlagers das Innenmantelprofil der mindestens einen ringförmigen Manschette in Richtung der Längsachse der Manschettenöffnung nicht zylindrisch ausgebildet ist.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Ein Stabilisator wird im Rahmen der Erfindung auch als ein Stabilisierungsdrehstab verstanden. Insbesondere werden Abschnitte von Stabilisatoren und/oder geteilte Stabilisatoren als erfindungsgemäße Stabilisatoren verstanden.
Unter einer ringförmigen Manschette wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Manschette, welche ringförmig um einen Stabilisator anordenbar ist und wenigstens eine Öffnung, insbesondere eine Schlitzöffnung aufweist, über welche die Manschette an einem Stabilisator angeordnet werden kann, verstanden. Insbesondere kann eine ringförmige Manschette zwei Ringöffnungen aufweisen und somit zwei Teile umfassen. Beispielsweise ist auch eine segmentierte Manschette, welche zwei und mehr Teile umfasst eine erfindungsgemäße Ausführungsform.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einer Spannvorrichtung eine Vorrichtung verstanden, mit welcher eine in der Spannvorrichtung angeordnete ringförmige Manschette mit einem Druck beaufschlagt werden kann. Beispiele für eine Spannvorrichtung sind Spannwerkzeuge, Schellen, Klemmen und Kombinationen hiervon.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einem Elastomerformteil ein Formteil verstanden, welches bei Zug- und/oder Druckbelastung insbesondere beim Anliegen einer Vorspannung elastisch verformbar ist und sich ohne die Zug- und/oder Druckbelastung wieder in die ursprüngliche Gestalt zurück orientiert. Beispielsweise werden erfindungsgemäße Elastomere ausgewählt unter einer Gruppe von ganz oder teilweise vulkanisierten Elastomeren, insbesondere von Naturkautschuk, Poly(1,4-cis-isopren), Poly(1,4-trans-isopren), Synthesekautschuke, insbesondere Ethylen-Propylen-Kautschuke, Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuke, Butylkautschuke, Silicon-Kautschuke, Butadiene und/oder dessen Mischpolymeriosate, Gummi, Polyurethane, thermoplasischen Elastomeren, insbesondere thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis, vernetzte thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis, thermoplastische Elastomere auf Urethanbasis, thermoplastische Polyesterelastomere, thermoplastische Copolyester, Styrol-Blockcopolymere, thermoplastische Copolyamide und Kombinationen hiervon.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einem nicht vorgespannten Zustand eines Stabilisator-Haftlagers ein Zustand verstanden, bei welchem keine Vorspannung auf das Stabilisator-Haftlager ausgeübt wird. Beispielsweise kann ein vorgespannter Zustand eines Stabilisator-Haftlagers eine Aufweitung der Manschettenöffnung des Stabilisator-Haftlagers sein.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter zylindrisch verstanden, dass die bei einem Schnitt durch die Längsachse eines Zylinders sich gegenüberliegenden Mantellinien parallel zueinander angeordnet sind. Eine nicht zylindrische Ausgestaltung kann beispielsweise für Mantellinien aus einer Gruppe von geometrischen Formen ausgewählt sein, welche halbrund, teilkreisabschnittsförmig, bogenförmig, tragtrixförmig, elliptisch, wellenförmig, zahnförmig, rasterförmig und als Kombinationen hiervon ausgeführt sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist in einem nicht vorgespannten Zustand des wenigstens einen Stabilisator-Haftlagers die Manschettenöffnung randseitig einen minimalen Innendurchmesser auf, welcher kleiner ist, als ein nicht randseitig angeordneter maximaler Innendurchmesser der Manschettenöffnung.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter randseitig ein Bereich des Innenmantelprofils des Elastomerformteils verstanden, welcher an der Grenze des Übergangs zu der Flanke angeordnet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist in einem nicht vorgespannten Zustand des wenigstens einen Stabilisator-Haftlagers das wenigstens eine Stabilisator-Haftlager in Bezug auf die Längsachse der Manschettenöffnung ein konvex ausgebildetes Innenmantelprofil auf. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einem konvex ausgebildeten Innenmantelprofil eine Wölbung des Innenmantelprofils verstanden, bei welchem die Ränder des Innenmantelprofils näher in Richtung der Längsachse der Manschettenöffnung angeordnet sind als die zwischen den Rändern angeordnete Mitte des Innenmantelprofils.
Die Anbringung eines erfindungsgemäßen Stabilisator-Haftlagers erfolgt üblicherweise auf einem erfindungsgemäßen Stabilisator, welcher eine wenigstens teilweise beschichtete Oberfläche aufweist. Unter einer beschichteten Oberfläche im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird das Aufbringen einer festhaftenden Schicht aus einer formlosen Zusammensetzung wenigstens teilweise auf die Oberfläche des erfindungsgemäßen Stabilisators verstanden. Die beschichtete Oberfläche kann beispielsweise nach dem Beschichtungsverfahren ausgewählt sein aus der Gruppe einer Lackierung, insbesondere einer Sprühlackierung, einer Spritzlackierung, einer Tauchbadlackierung, einem Schmelztauchen, einer Pulverbeschichtung, einem Emaillieren, einem Vorhangauftrag, einem Strichauftrag, einer Flammenbeschichtung, und Kombinationen hiervon. Somit umfasst der erfindungsgemäße Stabilisator eine beschichtete Oberfläche.
Oblicherweise weist ein erfindungsgemäßes Stabilisator-Haftlager zur haftenden Anordnung an einem erfindungsgemäßen Stabilisator wenigstens ein Haftsystem auf. Das Haftsystem kann beispielsweise eine oder mehrere Haftmittelzusammensetzungen umfassen. Insbesondere ist das Haftsystem wenigstens teilweise in einem Bereich angeordnet, welcher in Kontakt mit dem erfindungsgemäßen Stabilisator gebracht wird. Unter einer Haftmittelzusammensetzung im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird eine Zusammensetzung verstanden, welche wenigstens eine teilweise adhäsive Verbindung zwischen Bereichen der Mantelfläche des erfindungsgemäßen Stabilisators und Bereichen der Innenmantelfläche der erfindungsgemäßen ringförmigen Manschette ausbilden kann. Beispielsweise können in Abhängigkeit von den Werkstoffoberflächen ein- oder zweischichtige Haftmittelsysteme bestehend aus Cover oder Prime und Cover verwendet werden. Bei lackierten Stabilisatoroberflächen kommen vorzugsweise einschichtige Cover-Haftmittelzusammensetzungen zum Einsatz.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der lichte Innendurchmesser der Manschettenöffnung des wenigstens einen Stabilisator-Haftlagers des Stabilisators in einem nicht vorgespannten Zustand in einem Bereich von 72–95% in einem Bereich von 75–93% bevorzugt im Bereich von 80–90% kleiner, als der Außendurchmesser des Stabilisators an dem das mindestens eine Stabilisator-Haftlager angeordnet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Stabilisator-Haftlager in einem vorgespannten koaxial an dem Stabilisator angeordneten Zustand die Manschette an dem Stabilisatormantel in Längsrichtung des Stabilisators eine Haftbreite auf, welche mindestens 15% größer ist als die Breite der Manschette in Richtung der Längsachse der Manschettenöffnung in einem nicht vorgespannten Zustand. Vorzugsweise ist die Haftbreite größer als 20%, besonders bevorzugt größer als 25%, ganz besonders bevorzugt größer als 30% bezogen auf die Breite der Manschette in Richtung der Längsachse der Manschettenöffnung in einem nichtvorgespannten Zustand.
Unter Haftbreite im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird die Breite der auf einem Stabilisator angeordneten Manschette, gemessen an der Manteloberfläche des Stabilisators in Richtung der Längsachse der Manschettenöffnung verstanden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist in einem nicht vorgespannten Zustand des Stabilisator-Haftlagers die Manschettenöffnung randseitig einen minimalen Innendurchmesser auf, welcher kleiner ist, als ein nicht randseitig angeordneter maximaler Innendurchmesser der Manschettenöffnung.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist in einem nicht vorgespannten Zustand des Stabilisator-Haftlagers das Stabilisator-Haftlager in Bezug auf die Längsachse der Manschettenöffnung ein konvex ausgebildetes Innenmantelprofil auf.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einem konvex ausgebildeten Innenmantelprofil eine Wölbung des Innenmantelprofils verstanden, bei welchem die Ränder des Innenmantelprofils näher in Richtung der Längsachse der Manschettenöffnung angeordnet sind als die zwischen den Rändern angeordnete Mitte des Innenmantelprofils.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Stabilisator-Haftlager in einem vorgespannten koaxial an dem Stabilisator angeordneten Zustand die Manschette an dem Stabilisatormantel in Längsrichtung des Stabilisators eine Haftbreite auf, welche mindestens 10% größer ist als die Breite der Manschette in Richtung der Längsachse der Manschettenöffnung in einem nicht vorgespannten Zustand. Vorzugsweise ist die Haftbreite größer als 15%, besonders bevorzugt größer als 20%, ganz besonders bevorzugt größer als 25% bezogen auf die Breite der Manschette in Richtung der Längsachse der Manschettenöffnung in einem nichtvorgespannten Zustand.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der lichte Innendurchmesser der Manschettenöffnung des Stabilisator-Haftlagers in einem nicht vorgespannten Zustand in einem Bereich von 72–95%, vorzugsweise in einem Bereich von 75–93%, besonders bevorzugt im Bereich von 80–90% kleiner, als der Außendurchmesser des Stabilisators an dem das Stabilisator-Haftlager angeordnet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das mindestens eine in einem vorgespannten Zustand koaxial an dem Stabilisator angeordnete Stabilisator-Haftlager bei Torsionsteifigkeiten von kleiner als 2 Nm/° eine Radialsteifigkeit von größer als 10000 N/mm auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird in einem weiteren Schritt l) das an dem Stabilisator angeordnete und in Schritt k) ausgebildete vorgespannten Stabilisator-Haftlager aus der mindestens einen Spannvorrichtung entnommen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird mit dem wenigstens teilweisen Vorbehandeln der Mantelfläche in Schritt g) das in Schritt e) bereitgestellte Gleitmittel wenigstens in dem Bereich appliziert, in welchem beim Anordnen in Schritt i) die Innenmantelfläche des Stabilisator-Haftlagers in Kontakt mit der vorbehandelten Mantelfläche des Stabilisators gebracht wird.
Unter einem Gleitmittel wird im Rahmen der Erfindung eine Zusammensetzung verstanden, welche bei Applikation an der Kontaktfläche zwischen Gegenständen die Haftreibung zwischen den Gegenständen reduziert. Beispielsweise kann ein erfindungsgemäßes Gleitmittel ausgewählt sein unter flüssigen und/oder fluiden Schmierstoffen, insbesondere Schmierölen, Schmierfetten, Festschmierstoffen und Kombinationen hiervon. Insbesondere wird durch Applikation des erfindungsgemäßen Gleitmittels in Schritt g) die Haftreibung zwischen der Innenmantelfläche einer koaxial an einem Stabilisator angeordneten ringförmigen Manschette des Stabilisator-Haftlagers und der im Applikationsbereich in Kontakt hierzu stehenden Außenmantelfläche des Stabilisators wenigstens vorübergehend reduziert.
Unter dem erfindungsgemäßen wenigstens teilweisen Vorbehandeln in Schritt g) ist auch eine wenigstens teilweise Applikation des erfindungsgemäßen Gleitmittels umfasst, durch welche die Haftreibung zwischen der Innenmantelfläche einer koaxial an einem Stabilisator angeordneten ringförmigen Manschette des Stabilisator-Haftlagers und der im Applikationsbereich in Kontakt hierzu stehenden Außenmantelfläche des Stabilisators wenigstens vorübergehend reduziert wird.
Die Außenmantelfläche eines erfindungsgemäßen Stabilisators weist eine Oberfläche auf, welche mit einer Schutzschicht wenigstens teilweise behandelt wurde. Die Schutzschicht schützt eine Metalloberfläche vor der Oxidation durch Umgebungseinflüsse. Beispiele für eine Schutzschicht sind eine Lackschicht, eine Schmelzlackschicht, eine Emailschicht, eine korrosionshemmende Schicht und Kombinationen hiervon.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird mit dem Ausbilden eines vorgespannten Stabilisator-Haftlagers in Schritt k) eine Haftbreite eingestellt, welche mindestens größer als 15%, vorzugsweise größer als 20%, besonders bevorzugt größer als 25%, ganz besonders bevorzugt größer als 30%, bezogen auf eine Haftbreite nach einem Verfahren ohne das wenigstens teilweises Vorbehandeln
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist für das Ausbilden eines vorgespannten Stabilisator-Haftlagers in Schritt k) die in Schritt b) bereitgestellte mindestens eine ringförmige Manschette einen lichten Innendurchmesser der Manschettenöffnung des Stabilisator-Haftlagers in einem nicht vorgespannten Zustand auf, der in einem Bereich von 72– 95%, vorzugsweise in einem Bereich von 75–93%, besonders bevorzugt im Bereich von 80–90% kleiner ist, als der Außendurchmesser des Stabilisators an dem das Stabilisator-Haftlager angeordnet wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Temperieren in Schritt k) als eine Wärmeübertragung ausgewählt unter einer Wärmeleitung, insbesondere einer konduktiven Erwärmung, einer Wärmestrahlung, insbesondere einer Infrarot-Strahlung, einer induktiven Erwärmung, einer Konvektion, insbesondere einem Heizgebläse und Kombinationen hiervon, durchgeführt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird mit dem Temperieren des in Schritt j) druckbeaufschlagten und in der mindestens einen Spannvorrichtung angeordneten mindestens einen ringförmigen Manschette mit dem Stabilisator unter Ausbilden eines vorgespannten Stabilisator-Haftlagers wenigstens eine adhäsive Verbindung, insbesondere eine Haftverbindung zwischen der Innenmantelfläche des mindestens einen Elastomerformteils und der mit dieser in Kontakt stehenden Mantelfläche des Stabilisators hergestellt. Unter einer adhäsiven Verbindung wird im Rahmen dieser Erfindung eine mechanische Adhäsion aufgrund mechanisch-physikalischer Kräfte und/oder eine spezifische Adhäsion verstanden, bei welcher zwischenmolekulare und/oder chemische Bindungskräfte wirken. Insbesondere ist eine adhäsiven Verbindung eine haftende Verbindung.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird in einem weiteren Schritt m) an dem in Schritt k) ausgebildeten vorgespannten Stabilisator-Haftlager eine Entwärmung ausgewählt unter einer Konvektion, insbesondere einer Luftkühlung, und Kombinationen hiervon, durchgeführt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird in einem weiteren Schritt n) an dem in Schritt k) ausgebildeten vorgespannten Stabilisator-Haftlager eine Schelle montiert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Der erfindungsgemäße Stabilisator als auch das erfindungsgemäße Stabilisator-Haftlager werden anhand der Zeichnungen und Beispiele erläutert.
1 zeigt schematisch einen Axialschnitt des Stabilisators und des Stabilisator-Haftlagers im entspannten Zustand gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
2 zeigt schematisch einen Axialschnitt des auf dem Stabilisator angeordneten vorgespannten Stabilisator-Haftlagers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
In der 1 ist eine Ausführungsform eines Stabilisators 1 als Zeichenabschnitt I und eines erfindungsgemäßen Stabilisator-Haftlagers 2 in einem entspannten Zustand als Zeichenabschnitt II dargestellt. Das Stabilisator-Haftlager 2 ist in dem dargestellten entspannten Zustand nicht auf dem Stabilisator 1 angeordnet. Der Stabilisator 1 und das Stabilisator-Haftlager 2 sind auf einer gestrichelten gemeinsamen Längsachse L, welche die Zeichenabschnitte I und II verbindet, dargestellt, wobei die Längsachse L achsmittig durch den Stabilisator 1 und das Stabilisator-Haftlager 2 verläuft. Der Stabilisator 1 weist einen Außendurchmesser D_A und eine Mantelfläche M auf. Das Stabilisator-Haftlager 2 zeigt eine insbesondere starre Außenhülse 4 und ein koaxial in dieser Außenhülse 4 angeordnetes Elastomerformteil 3, welche zusammen eine ringförmige Manschette 5 mit einer Manschettenöffnung 6 ausbilden. Seitlich ist das Elastomerformteil 3 durch Flanken F begrenzt. Das Stabilisator-Haftlager 2 weist für die Manschettenöffnung 6 des Elastomerformteils 3 einen lichten minimalen Innendurchmesser D_Imin sowie einen maximalen Innendurchmesser D_Imax auf, wodurch das Elastomerformteil 3 ein Innnenmantelprofil P aufweist. Dargestellt ist der minimale Innendurchmesser D_Imin in den Randbereichen des Elastomerformteils 3 und der maximale Innendurchmesser D_Imax in dem Bereich zwischen den Randbereichen. Mit den Innendurchmessern D_Imin und D_Imax ist die Manschettenöffnung 6 und somit das Innenmantelprofil P des Elastomerformteils 3 in einem entspannten Zustand nicht zylindrisch ausgebildet und wird nach innen gewölbt als ein konkaves Innenmantelprofil P dargestellt. Die gestrichelte, gemeinsame Längsachse L, welche die Zeichenabschnitte I und II verbindet, stellt dar, dass in dem dargestellten entspannten Zustand der minimale Innendurchmesser D_Imin und der maximale Innendurchmesser D_Imax kleiner sind als der Außendurchmesser D_A des Stabilisators 1. Eine Breite B des Stabilisator-Haftlagers 2 in einem entspannten Zustand ist als die Länge der Manschettenöffnung 6 in Richtung der gestrichelten gemeinsamen Längsachse L dargestellt.
In der 2 ist eine Ausführungsform des auf dem erfindungsgemäßen Stabilisator 1 angeordneten vorgespannten erfindungsgemäßen Stabilisator-Haftlagers 2 dargestellt. Das Elastomerformteil 3 des Stabilisator-Haftlagers 2 ist über eine Kontaktfläche K in Kontakt mit einem Teilbereich der Mantelfläche M des Stabilisators 1. Eine Haftbreite B_H des Stabilisator-Haftlagers 2 in einem vorgespannten auf dem Stabilisator 1 angeordneten Zustand ist als die Länge der Kontaktfläche K in Richtung der gestrichelten Längsachse L des Stabilisators 1 dargestellt. Das Elastomerformteil 3 ist in dem auf dem Stabilisator 1 angeordneten vorgespannten Zustand des Stabilisator-Haftlagers 2 in radialer Richtung nach außen durch die Außenhülse 4 und nach innen durch den Stabilisator 1 begrenzt und die Flanken F treten seitlich hervor. In dem vorgespannten auf dem Stabilisator 1 angeordneten Zustand des Stabilisator-Haftlagers 2 ist das Innenmantelprofil P des Elastomerformteils 3 über die Kontaktfläche K der Kontur der Mantelfläche M des Stabilisators 1 angepasst.
Beispiel 1
Als Breite B des Elastomerformteils des Stabilisatorhaftlagers wurde als Ausgangszustand in einem entspannten Zustand, d. h. unbelasteten Zustand als Länge der Manschettenöffnung in Richtung der Längsachse L von 26 mm gemessen. In einem vorgespannten Zustand wurde ohne den Einsatz von Gleitmittel und ohne Tempern eine Haftbreite B_H von 30 mm gemessen.
Beispiel 2
Als Breite B des Elastomerformteils des Stabilisatorhaftlagers wurde als Ausgangszustand in einem entspannten Zustand, d. h. unbelasteten Zustand als Länge der Manschettenöffnung in Richtung der Längsachse L von 26 mm gemessen. In einem vorgespannten Zustand mit Tempern wurde ohne den Einsatz von Gleitmittel eine Haftbreite B_H von 31 mm gemessen.
Beispiel 3
Als Breite B des Elastomerformteils des Stabilisatorhaftlagers wurde als Ausgangszustand in einem entspannten Zustand, d. h. unbelasteten Zustand als Länge der Manschettenöffnung in Richtung der Längsachse L von 26 mm gemessen. In einem vorgespannten Zustand wurde mit den Einsatz von Gleitmittel und ohne Tempern eine Haftbreite B_H von 34 mm gemessen.
Beispiel 4
Als Breite B des Elastomerformteils des Stabilisatorhaftlagers wurde als Ausgangszustand in einem entspannten Zustand, d. h. unbelasteten Zustand als Länge der Manschettenöffnung in Richtung der Längsachse L von 26 mm gemessen. In einem vorgespannten Zustand mit Tempern und mit dem Einsatz von Gleitmittel eine Haftbreite B_H von 35 mm gemessen.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Stabilisator-Haftlager und Stabilisatoren mit angeordnetem/n Stabilisator-Haftlager/n der vorbeschriebenen Art werden in der Produktion von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Fahrwerken der Kraftfahrzeuge eingesetzt.
Bezugszeichenliste

1: Stabilisator
2: Stabilisator-Haftlager
3: Elastomerformteil
4: Außenhülse
5: ringförmige Manschette
6: Manschettenöffnung
B: Breite des Elastomerformteils des Stabilisator-Haftlagers in einem entspannten Zustand als Länge der Manschettenöffnung in Richtung der gestrichelten Längsachse L
B_H: Haftbreite
D_Imin: lichter Innendurchmesser des Stabilisator-Haftlagers im entspannten Zustand
D_Imax: maximaler Innendurchmesser des Stabilisator-Haftlagers im entspannten Zustand
D_A: Außendurchmesser des Stabilisators
F: Flanke(n)
K: Kontaktfläche zwischen Stabilisator und Stabilisator-Haftlager im vorgespannten Zustand
L: Längsachse
M: Stabilisatormantel
P: Innenmantelprofil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1048861 A2 [0003]

Claims

Stabilisator (1) für Kraftfahrzeuge, umfassend mindestens ein Stabilisator-Haftlager (2) mit mindestens einer ringförmigen Manschette (5), wobei die mindestens eine ringförmige Manschette (5) eine Manschettenöffnung (6) und in Richtung der Längsachse (L) der Manschettenöffnung (6) ein Innenmantelprofil (P) aufweist und wobei die mindestens eine ringförmige Manschette (5) wenigstens teilweise als ein Elastomerformteil (3) ausgebildet ist und wobei das mindestens eine Stabilisator-Haftlager (2) in einem vorgespannten Zustand koaxial an dem Stabilisator (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem nicht vorgespannten Zustand des wenigstens einen Stabilisator-Haftlagers (2) das Innenmantelprofil (P) der mindestens einen ringförmigen Manschette (5) in Richtung der Längsachse (L) der Manschettenöffnung (6) nicht zylindrisch ausgebildet ist.
Stabilisator (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Stabilisator-Haftlager (2) in einem vorgespannten koaxial an dem Stabilisator (1) angeordneten Zustand die Manschette an dem Stabilisatormantel (M) in Längsrichtung des Stabilisators (1) eine Haftbreite (B_H) aufweist, welche mindestens 15% größer ist als die Breite (B) der Manschette in Richtung der Längsachse (L) der Manschettenöffnung (6) in einem nicht vorgespannten Zustand.
Stabilisator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der lichte Innendurchmesser (D_Imin) der Manschettenöffnung (6) des wenigstens einen Stabilisator-Haftlagers (2) in einem nicht vorgespannten Zustand in einem Bereich von 72–95%, vorzugsweise in einem Bereich von 75–93%, besonders bevorzugt im Bereich von 80–90% kleiner ist, als der Außendurchmesser (D_A) des Stabilisators (1) an dem das mindestens eine Stabilisator-Haftlager (2) angeordnet ist.
Stabilisator-Haftlager (2) zum koaxialen Anordnen an einem Stabilisator (1) für Kraftfahrzeuge, wobei das Stabilisator-Haftlager (2) mindestens eine ringförmige Manschette (5) aufweist, wobei die mindestens eine ringförmige Manschette (5) eine Manschettenöffnung (6) und in Richtung der Längsachse (L) der Manschettenöffnung (6) ein Innenmantelprofil (P) aufweist und wobei die mindestens eine ringförmige Manschette (5) wenigstens teilweise als ein Elastomerformteil (3) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem nicht vorgespannten Zustand des Stabilisator-Haftlagers (2) das Innenmantelprofil (P) der mindestens einen ringförmigen Manschette (5) in Richtung der Längsachse (L) der Manschettenöffnung (6) nicht zylindrisch ausgebildet ist.
Stabilisator-Haftlager (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabilisator-Haftlager (2) in einem vorgespannten koaxial an dem Stabilisator (1) angeordneten Zustand die Manschette an dem Stabilisatormantel (M) in Längsrichtung des Stabilisators (1) eine Haftbreite (BH) aufweist, welche mindestens 15% größer ist als die Breite (B) der Manschette in Richtung der Längsachse (L) der Manschettenöffnung (6) in einem nicht vorgespannten Zustand.
Stabilisator-Haftlager (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der lichte Innendurchmesser (D_Imin) der Manschettenöffnung (6) des Stabilisator-Haftlagers (2) in einem nicht vorgespannten Zustand in einem Bereich von 72–95%, vorzugsweise in einem Bereich von 75–93%, besonders bevorzugt im Bereich von 80–90% kleiner ist, als der Außendurchmesser (DA) des Stabilisators (1) an dem das Stabilisator-Haftlager (2) angeordnet ist.
Verfahren zum Herstellen eines vorgespannten Stabilisator-Haftlagers (2), insbesondere zum Herstellen von Drehstabschulterlagern für Kraftfahrzeuge, umfassend die Schritte: a. Bereitstellen eines Stabilisators (1); b. Bereitstellen mindestens einer ringförmigen Manschette (5), welche wenigstens teilweise als ein Elastomerformteil (3) ausgebildet ist, c. Bereitstellen mindestens einer Spannvorrichtung; d. Bereitstellen mindestens einer Haftmittelzusammensetzung; e. Bereitstellen eines Gleitmittels; f. Wenigstens teilweises Vorbehandeln der Innenmantelfläche der in Schritt b) bereitgestellten ringförmigen Manschette (5) mit der in Schritt d) bereitgestellten mindestens einen Haftmittelzusammensetzung; g. Wenigstens teilweises Vorbehandeln der Mantelfläche des in Schritt a) bereitgestellten Stabilisators (1) und/oder der in Schritt f) wenigstens teilweise vorbehandelten Innenmantelfläche mit dem in Schritt e) bereitgestellten Gleitmittel wenigstens in dem Bereich des herzustellenden Stabilisator-Haftlagers (2); h. Anordnen der in Schritt b) bereitgestellten mindestens einen ringförmigen Manschette (5) in der in Schritt c) bereitgestellten mindestens einen Spannvorrichtung; i. Anordnen der in Schritt h) in der mindestens einen Spannvorrichtung angeordneten mindestens einen ringförmigen Manschette (5) wenigstens teilweise an der in Schritt f) wenigstens teilweise vorbehandelten Mantelfläche des in Schritt a) bereitgestellten Stabilisators (1) oder Anordnen des in Schritt a) bereitgestellten Stabilisators (1) wenigstens teilweise an der in Schritt g) wenigstens teilweise vorbehandelten Innenmantelfläche der in Schritt b) bereitgestellten ringförmigen Manschette (5); j. Druckbeaufschlagen des in Schritt i) in der mindestens einen ringförmigen Manschette (5) angeordneten Stabilisators (1) über die mindestens eine angeordnete Spannvorrichtung; k. Temperieren der in Schritt j) druckbeaufschlagten und in der mindestens einen Spannvorrichtung angeordneten mindestens einen ringförmigen Manschette (5) mit dem Stabilisator (1) unter Ausbilden eines vorgespannten Stabilisator-Haftlagers (2).
Verfahren zum Herstellen eines vorgespannten Stabilisator-Haftlagers (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Ausbilden eines vorgespannten Stabilisator-Haftlagers (2) in Schritt k) eine Haftbreite (B_H) eingestellt wird, welche mindestens größer als 15%, vorzugsweise größer als 25%, besonders bevorzugt größer als 30% bezogen auf eine Haftbreite (B_H) nach einem Verfahren ohne das wenigstens teilweises Vorbehandeln nach Schritt g) mit einem Gleitmittel eingestellt wird.
Verfahren zum Herstellen eines vorgespannten Stabilisator-Haftlagers (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass für das Ausbilden eines vorgespannten Stabilisator-Haftlagers (2) in Schritt k) die in Schritt b) bereitgestellte mindestens eine ringförmige Manschette (5) einen lichten Innendurchmesser (D_Imin) der Manschettenöffnung (6) des Stabilisator-Haftlagers (2) in einem nicht vorgespannten Zustand aufweist, der in einem Bereich von 72–95%, vorzugsweise in einem Bereich von 75–93%, besonders bevorzugt im Bereich von 80–90% kleiner ist, als der Außendurchmesser (DA) des Stabilisators (1) an dem das Stabilisator-Haftlager (2) angeordnet wird.
Verwendung eines Stabilisators (1) für Kraftfahrzeuge, wobei der Stabilisator (1) mindestens ein Stabilisator-Haftlager (2) mit mindestens einer ringförmigen Manschette (5) umfassend, wobei die mindestens eine ringförmige Manschette (5) eine Manschettenöffnung (6) und in Richtung der Längsachse (L) der Manschettenöffnung (6) ein Innenmantelprofil (P) aufweist und wobei die mindestens eine ringförmige Manschette (5) wenigstens teilweise als ein Elastomerformteil (3) ausgebildet ist und wobei das mindestens eine Stabilisator-Haftlager (2) in einem vorgespannten Zustand koaxial an dem Stabilisator (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem nicht vorgespannten Zustand des wenigstens einen Stabilisator-Haftlagers (2) das Innenmantelprofil (P) der mindestens einen ringförmigen Manschette (5) in Richtung der Längsachse (L) der Manschettenöffnung (6) nicht zylindrisch ausgebildet ist.