Wankstabilisator

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung zur Lagerung eines Wankstabilisators, mit einer ringförmigen Lagereinheit, wobei die Lagereinheit einen Aufnahmebereich zur umschließbaren Aufnahme des Wankstabilisators aufweist, mit einer zumindest teilringförmigen, metallischen Zwischenschicht, wobei die metallische Zwischenschicht koaxial zu einer Lagerachse in der Lagereinheit angeordnet ist, mit einem zumindest teilringförmigen Materialgrundbereich aus einem ersten Kunststoff, wobei der Materialgrundbereich konzentrisch zu der metallischen Zwischenschicht angeordnet ist, mit einem zumindest teilringförmigen Materialzusatzbereich aus einem zweiten Kunststoff, wobei der Materialzusatzbereich konzentrisch zu der metallischen Zwischenschicht und/oder zu dem Materialgrundbereich angeordnet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeuges mit einer wie oben beschriebenen Lageranordnung zur Lagerung eines Wankstabilisators.

Stabilisatoren, insbesondere Wankstabilisatoren werden in Kraftfahrzeugen eingesetzt um Roll- bzw. Wankbewegungen des Fahrzeugs um die Fahrzeuglängsachse zu verkleinern. Diese Stabilisatoren haben die Aufgabe die Wankneigung des Fahrzeugs bei Kurvenfahrt zu verringern und das Kurvenverhalten zu beeinflussen, also die Fahrsicherheit zu erhöhen. Bei aktiven Wankstabilisatoren ist der Stabilisator über zwei Stabilsatorhälften drehbar am Fahrzeugaufbau gelagert. Durch das aktive Verdrehen der beiden Stabilisatorhälften zueinander kann das Wanken des Fahrzeugs bei unterschiedlichen Fahrbahnunebenheiten und in Kurvenfahrten verringert werden. Demgegenüber entfällt bei einem passiven Wankstabilisator der Aktuator, der die Stabilisierung des Fahrzeugs aktiv regelt. Zur Führung und Halterung bzw. Anlenkung des Stabilisators an einem Gestell des Kraftfahrzeugaufbaus dient eine Lageranordnung. Eine solche Lageranordnung ist aufgrund der vielfältig zu beachtenden und vielseitigen Anforderungen komplex.

Die Druckschrift DE 102005018609 A1 , die wohl den nächstliegenden Stand der Technik darstellt, beschreibt ein als Lageranordnung ausgebildetes Stabilisatorlager, welches einen Elastomerkörper zur stoffschlüssigen Anbindung an einen Torsionsstab eines Stabilisators umfasst. In dem Elastomerkörper ist eine ringförmige Oberflächenpaarung mit verminderter Reibung eingebettet und von dem Elastomerkörper umschlossen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Lageranordnung für einen Wankstabilisator bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch eine Lageranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Fahrwerk mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.

Gegenstand der Erfindung ist eine Lageranordnung zur Lagerung eines Wankstabilisators. Insbesondere wird ein solcher Wankstabilisator in einem Fahrzeug eingesetzt. Insbesondere dienen Wankstabilisatoren der Kontrolle, insbesondere Steuerung, Dämpfung und/oder Kompensation der Rollbewegung und/oder Wankbewegung des Fahrzeugs um dessen Längsachse. Der Wankstabilisator wird besonders bevorzugt an einer Vorderachse des Fahrzeugs eingesetzt. Alternativ oder optional ergänzend kann der Wankstabilisator an der Hinterachse angeordnet werden. Die Lagerung kann dabei entweder direkt oder aber unter Eingliederung eines Hilfsrahmens (Fahrschemel, Achsträger) an dem Aufbau oder Gestell des Fahrzeugs erfolgen. Durch die Reduzierung der Wankbewegung des Fahrzeugs wird der Fahrkomfort erhöht, und das Fahrverhalten wird sicherer und agiler. Bevorzugt ist der Wankstabilisator als ein mechanischer, passiver oder als ein aktiver Wankstabilisator ausgebildet. Die Lageranordnung weist eine, insbesondere ein- oder mehrteilige, ringförmige Lagereinheit auf, wobei die Lagereinheit einen Aufnahmebereich zur umschließbaren Aufnahme des Wankstabilisators aufweist. Dieser Aufnahmebereich ist derart ausgeführt, dass die Lagereinheit den Wankstabilisator aufnimmt. Die Lageranordnung und/oder die Lagereinheit definiert eine Lagerachse.

Insbesondere kann innenseitig am Innenumfang der Lagereinheit ein rohrförmiges Aufnahmeelement angeordnet sein. Dieses rohrförmige Aufnahmeelement kann durch Vulkanisation mit der Lagereinheit verbunden sein. Das Aufnahmeelement kann aus einem Metallwerkstoff auf Basis von Stahl, Aluminium, Kunststoff oder einem Hybridwerkstoff gebildet sein. Die Lageranordnung kann ferner weitere Komponenten, wie z.B. eine Schellenanordnung zur Anbindung an das Fahrzeug oder Seitenringe aufweisen.

Die Lagereinheit kann als Buchse ausgeführt sein. Insbesondere kann die Buchse mit einem kreisrundem oder kreisringförmigen Querschnitt ausgeführt sein.

Die Lageranordnung, insbesondere die Lagereinheit weist eine zumindest teilringförmige, metallische Zwischenschicht auf, wobei die zumindest teilringförmige, metallische Zwischenschicht koaxial zu der Lagerachse in der Lagereinheit angeordnet ist. Diese Zwischenschicht kann als ein Metalleinleger ausgeführt sein. Beispielsweise kann die Zwischenschicht als eine Hülse oder ein oder mehrere Hülsenabschnitte ausgebildet sein. Die Zwischenschicht ist koaxial zu der Lagerachse ausgerichtet.

Die Lageranordnung, insbesondere die Lagereinheit weist einen zumindest teilringförmigen Materialgrundbereich aus einem ersten Kunststoff auf, wobei der Materialgrundbereich konzentrisch zu der metallischen Zwischenschicht angeordnet ist. Vorzugsweise ist der teilringförmige Materialgrundbereich ein halbringförmiger Materialgrundbereich. Im Speziellen kann der Materialgrundbereich als ein Hohlzylinderabschnitt oder als ein Hohlzylinder ausgebildet sein. Die Lageranordnung, insbesondere die Lagereinheit weist einen zumindest teilringförmigen Materialzusatzbereich aus einem zweiten Kunststoff auf, wobei der Materialzusatzbereich konzentrisch zu der metallischen Zwischenschicht und/oder zu dem Materialgrundbereich angeordnet ist. Vorzugsweise ist der teilringförmige Materialzusatzbereich ein halbringförmiger Materialzusatzbereich.

Im Rahmen der Erfindung ist der erste Kunststoff unterschiedlich zu dem zweiten Kunststoff. Somit wird ein multilayer (mehrschichtiger) Aufbau der Lagereinheit erreicht. Aufgrund dieses multilayer Aufbaus und der gezielten Werkstoffpaarungen zweier unterschiedlicher Kunststoffe kann durch die unterschiedlichen Eigenschaften der Kunststoffe eine gewünschte Materialgesamteigenschaft für die Lagereinheit und damit für die Lageranordnung eingestellt werden.

Durch die Ausgestaltung der Lagereinheit mit dem ersten und zweiten Kunststoff, wobei der erste Kunststoff unterschiedlich zu dem zweiten Kunststoff ist, lassen sich nicht nur die Lebensdauer und beispielsweise die Steifigkeit verbessern, sondern vorzugsweise auch die Akustik. Dabei ist mit Akustik die akustische Entkopplung des Transferpfades aus der Aktuatorik in das Chassis gemeint. Dies ist insbesondere bei der aktiven Wankstabilisierung von Vorteil. Insbesondere kann vermieden werden, dass bei großen Verdrehwinkeln, wie zum Beispiel in der aktiven Wankstabilisierung, auf Schlechtwegen, Hebebühnen oder im Gelände, es zum Bruch im Material kommt, da die materialspezifische Dehnung bzw. Verformung nun wesentlich erhöht werden kann. Alternativ oder ergänzend kann auch die Einsatztemperatur und Medienbeständigkeit erhöht werden. Durch den multilayer Aufbau kann somit eine deutlich verbesserte Materialgesamteigenschaft, beispielsweise eine verbesserte Dämpfung, und damit eine Reduzierung an Anregungstransport durch die Lageranordnung im Fahrzeug erzielt werden. Vorteilhafterweise können die betriebsbedingten inneren Verformungen gesteigert werden, unter Berücksichtigung einer langen/verlängerten Lebensdauer der Lagereinheit.

Dabei kann der erste Kunststoff mindestens eine erste Materialeigenschaft und der zweite Kunststoff mindestens eine zweite Materialeigenschaft, welche von der ersten Materialeigenschaft abweicht, aufweisen. Die Materialeigenschaften lassen sich somit beliebig zu einer gesamten, gewünschten Materialgesamteigenschaft kombinieren.

Vorteilhafterweise ist die erste Materialeigenschaft eine erste Steifigkeit und die zweite Materialeigenschaft eine davon abweichende zweite Steifigkeit. D.h. der erste Kunststoff weist mindestens eine erste Steifigkeit und der zweite Kunststoff mindestens eine zweite, von der ersten abweichenden, Steifigkeit auf. Dadurch lässt sich insbesondere die Steifigkeit beliebig einstellen, womit eine verbesserte Dämpfung mit einer langen Lebensdauer der Lageranordnung bewerkstelligt wird. Durch die Steifigkeit wird der Widerstand eines Körpers gegen elastische Verformung durch eine Kraft oder ein Moment beschrieben.

Vorteilhafterweise ist der erste Kunststoff als ein erstes Polymer, insbesondere ein erster Naturkautschuk, und der zweite Kunststoff als ein zweites Polymer, insbesondere als ein zweiter Naturkautschuk, ausgestaltet. Dabei können unter Polymeren auch Polymerwerkstoffe oder polymere Verbundwerkstoffe verstanden werden. Diese weisen vorteilhafterweise gegenüber metallischen Lageranordnungen bessere Dämpfungseigenschaften auf. Zusätzlich sind diese kostengünstiger. Auch können Leichtbau-Polymere verwendet werden, um Gewicht einzusparen.

Vorteilhafterweise können wegen der hohen Reißdehnung Naturkautschuke zum Einsatz kommen, welche bisher aufgrund der limitierten Einsatztemperaturen und Medienbeständigkeit nicht zum Einsatz kamen. Naturkautschuk ist vorteilhafterweise sehr strapazierfähig und weist eine spontane reversible Versteifung des Materials unter mechanischer Belastung auf.

Bevorzugt sind die Polymere bzw. die Kunststoffe zudem als materialähnlich bzw. artähnlich zueinander ausgebildet. Durch die materialähnliche Ausbildung lassen sich die Polymere bzw. Kunststoffe besser miteinander verbinden.

Bevorzugt ist der erste Kunststoff mit dem zweiten Kunststoff stoffschlüssig verbunden. Alternativ oder ergänzend ist der Materialgrundbereich mit dem Materialzusatzbereich stoffschlüssig verbunden. Die stoffschlüssige Verbindung kann vorteilhafterweise durch eine Vulkanisation erzielt werden. Vulkanisation ist beispielsweise als ein chemischer Prozess beschreibbar zur Umwandlung von Kautschuk oder verwandten Polymeren in mehr haltbare Materialien über beispielsweise die Zugabe von Schwefel als Vulkanisiermittel oder andere gleichwertige Vulkanisiermittel. Diese Zusätze verändern das Polymer durch die Bildung von Vernetzungen zwischen den einzelnen Polymerketten.

Vorteilhafterweise ist beim Anspritzen des Polymers des Materialgrundbereiches der Vulkanisierprozess vorzeitig zu unterbrechen, sodass in einem nachfolgenden Fertigungsschritt, d.h. nachfolgenden Vulkanisationsschritt, die noch unvernetzten Schwefelmoleküle des Polymers des Materialgrundbereiches eine Bindung mit dem anderen Material, beispielsweise dem Polymer des Materialzusatzbereiches oder/und der Zwischenschicht, eingehen können. Demnach ist es vorteilhaft, den massemäßigen größeren Werkstoff zuerst anzuspritzen, damit sich dieser im nachfolgenden Vulkanisationsschritt noch fertig vernetzen kann. Dadurch ergibt sich eine gute und ausreichende Vernetzung. Durch die Vulkanisation ergibt sich eine fertigungstechnisch einfache und kostengünstige Verbindung.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bildet der Materialzusatzbereich in einem Längsschnitt zu der Lagerachse eine Umhüllung für den Materialgrundbereich. Daher kann die Umhüllung auch als Außenhaut bezeichnet werden. Die Umhüllung kann den Materialgrundbereich in dem Längsschnitt vollständig und/oder geschlossen umlaufen. Dadurch kann der Materialgrundbereich, vorzugsweise mit Ausnahme im Bereich der Zwischenschicht, durch eine solche Außenhaut eingehüllt sein. Insbesondere verläuft der Materialzusatzbereich in dem Längsschnitt von der Zwischenschicht um den Materialgrundkörper herum und erreicht dann wieder die Zwischenschicht. Alternativ kann die Lagereinheit komplett, d.h. mit Zwischenschicht in einer solchen Umhüllung aus dem Materialzusatzbereich eingebracht sein. Der Materialzusatzbereich kann beispielsweise als eine insbesondere dünn ausgestaltete Polymerhaut ausgebildet sein. So wird um die eigentliche Lagereinheit, welche die Funktion, hier die Steifigkeit, sicherstellt, die Polymerhaut aufgebracht. Diese schützt den innenliegenden Materialgrundbereich vor äußeren Einflüssen, Umwelteinflüssen, z. B. Steinschlag und Salz im Fahrwerkbereich. Dadurch kann die Lebensdauer erhöht werden. Der Materialgrundbereich kann ebenfalls als ein Polymer ausgebildet sein. In Umlaufrichtung um die Lagerachse erstreckt sich der Materialzusatzbereich vorzugsweise mit einem konstanten Querschnitt über mindestens 150°.

Alternativ ist der Materialzusatzbereich in dem Materialgrundbereich eingebettet. Insbesondere umschließt der Materialgrundbereich den Materialzusatzbereich. Vorteilhafterweise ist der Materialzusatzbereich in den Materialgrundbereich ringförmig eingebettet. Daraus ergibt sich eine homogene Verteilung und eine gleichmäßigere Dämpfung. Besonders bevorzugt ist der Materialzusatzbereich unmittelbar mit der Zwischenschicht verbunden, wobei der Materialgrundbereich in dem Längsschnitt den Materialzusatzbereich z.B. u-förmig übergreift. An den axialen Endbereichen des Materialgrundbereichs ist dieser mit der Zwischenschicht stoffschlüssig verbunden.

In einer bevorzugten Ausgestaltung sind der Materialgrundbereich und der Materialzusatzbereich so angeordnet, dass im Betrieb in dem Materialgrundbereich eine erste mechanische Belastung und in dem Materialzusatzbereich eine dazu unterschiedliche zweite mechanische Belastung ausgebildet wird. Im Betrieb sind mechanische Belastungen und die damit einhergehenden Verformungen der Lagereinheit nicht über die gesamte Lagereinheit homogen verteilt, so dass ein erster Belastungsbereich mit niedrigen und ein zweiter Belastungsbereich mit hohen Belastungen vorhanden sind. Vorteilhafterweise ist der Materialzusatzbereich in dem ersten Belastungsbereich angeordnet, wobei der Materialzusatzbereich beispielsweise eine geringere Steifigkeit als der Materialgrundbereich aufweisen kann. Der Materialgrundbereich ist dagegen in dem zweiten Belastungsbereich angeordnet.

In einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung ist der Materialzusatzbereich und/oder der erste Belastungsbereich in einem Mittelbereich der Zwischenschicht insbesondere mittig in dem Materialgrundbereich, und unmittelbar mit der Zwischenschicht verbunden, angeordnet. Durch die Zwischenschicht wird der Materialzusatzbereich und/oder der erste Belastungsbereich mechanisch gestützt und/oder entlastet, so dass hier geringere Belastungen im Betrieb zu erwarten sind.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Materialzusatzbereich eine an die Belastungen angepasste Formgebung auf. Dabei kann durch diese Formgebung der Dehnungsverlauf der Lagereinheit im Betrieb besser abgebildet werden, d.h. es ist ein volumenreicherer Einsatzbereich möglich, wodurch eine weitere Erhöhung der Entkopplung in der Lagereinheit erzeugt wird. Dadurch lässt sich die Lebensdauer der Lageranordnung bei gleichzeitiger Dämpfungssteigerung der Lagereinheit weiter steigern. Der Materialzusatzbereich kann beispielsweise als liegend B-förmige Querschnittsform, welche an der Zwischenschicht mit der B-Längsseite anliegt, ausgestaltet sein. Auch kann der Materialzusatzbereich z.B. trapezförmig oder dreieckig ausgebildet sein.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind mindestens zwei Materialzusatzbereiche in dem Materialgrundbereich vorgesehen. Dabei können die Materialzusatzbereiche räumlich voneinander getrennt sein. Eine solche partielle Verwendung der Materialzusatzbereiche ist vor allem wichtig, wenn es verschiedene Hauptlastrichtungen gibt oder in unterschiedliche Richtungen unterschiedliche Steifigkeiten gefordert werden, etwa zur besseren akustischen Entkopplung in die Hauptfahrtrichtung eines Fahrzeugs. Dabei können die Kunststoffe der Materialzusatzbereiche jeweils identisch sein. Es können aber auch unterschiedliche Kunststoffe in den Materialzusatzbereichen, beispielsweise mit unterschiedlichen Eigenschaften, vorgesehen sein. Auch können mehrere unabhängige Materialzusatzbereiche mit unterschiedlichen, teilweise unterschiedlichen oder gleichen Kunststoffen vorgesehen sein. Auch ist es möglich, dass ein solcher Materialzusatzbereich und eine weitere Aussparung, insbesondere ringförmige Aussparung für ein beispielsweise artfremdes Material vorgesehen ist.

In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel umfasst die Lagereinheit zwei Halbschalen, wobei jede Halbschale eine Innenschale und eine Außenschale als Schalen aufweist, welche über die zwischen der jeweiligen Innenschale und der zugehörigen Außenschale angeordnete Zwischenschicht miteinander verbunden sind. Alternativ oder ergänzend ist die Lagereinheit einteilig ausgebildet und bildet eine durchgehende Schale aus. Die durchgehende Schale weist eine Innenschale und eine Außenschale auf, welche über die zwischen der jeweiligen Innenschale und der zugehörigen Außenschale angeordnete Zwischenschicht miteinander verbunden sind. Zweckmäßig kann die Zwischenschicht mit der jeweiligen Außenschale einerseits und der jeweiligen Innenschale andererseits beispielsweise stoffschlüssig, insbesondere durch Anvulkanisieren oder Anspritzen mechanisch verbunden sein. Es ist möglich, dass die Zwischenschicht seitlich über die Außenschale und die Innenschale vorsteht. Alternativ kann sie vollständig, insbesondere bündig oder zurückgesetzt, zwischen der Außenschale und der Innenschale eingebettet sein.

In einer bevorzugten Ausgestaltung umfassen die Innenschale und die Außenschale jeweils einen derartigen Materialgrundbereich. Dabei ist der Materialzusatzbereich in oder an dem Materialgrundbereich der Außenschale vorgesehen. Bevorzugt ist der Materialzusatzbereich in einem Bereich, insbesondere in dem ersten Belastungsbereich, in der Außenschale mit niedriger Verformung oder Belastung eingesetzt. In besonders bevorzugter Ausgestaltung weist der Materialzusatzbereich einen Kunststoff mit einer geringeren Steifigkeit im Vergleich zu dem Kunststoff von dem Materialgrundbereich auf und erzeugt so in der Lageranordnung oder in der Lagereinheit einen weichen Bereich z.B. für eine erhöhte Entkopplung bei kleinen Verformungen.

Alternativ oder ergänzend kann der Materialzusatzbereich in oder an dem Materialgrundbereich der Innenschale vorgesehen sein. Bevorzugt ist der Materialzusatzbereich in einem Bereich, insbesondere in dem ersten Belastungsbereich, in der Innenschale mit niedriger Verformung oder Belastung eingesetzt. In besonders bevorzugter Ausgestaltung weist der Materialzusatzbereich einen Kunststoff mit einer geringeren Steifigkeit im Vergleich zu dem Kunststoff von dem Materialgrundbereich auf und erzeugt so in der Lageranordnung oder in der Lagereinheit einen weichen Bereich z.B. für eine erhöhte Entkopplung bei kleinen Verformungen. Alternativ oder ergänzend kann die Innenschale aus dem Materialzusatzbereich und die Außenschale aus dem Materialgrundbereich bestehen. Dabei besteht die Innenschale bevorzugt vollständig aus dem Materialzusatzbereich. Dies ist vorteilhaft, wenn nur die Innenseite der Lagereinheit hohen Verformungen ausgesetzt ist. Hier kann als Materialzusatzbereich ein deutlich festeres/härteres Material als das Materialgrundbereich zum Einsatz kommen. Für die Erreichung der Steifigkeit kann zudem der Materialgrundbereich in der Außenschale angepasst werden. Vorzugsweise wird diese Ausgestaltung bei einer unteren Halbschale eingesetzt.

Alternativ oder zusätzlich kann die Lagereinheit eingehüllt sein, d.h. in eine Art dünne Haut aus beispielsweise Polymeren als der Materialzusatzbereich eingebettet sein. Die Lagereinheit kann die Außenschale, die Innenschale und beispielsweise die Zwischenschicht umfassen. Die Außenschale und die Innenschale bestehen in diesem Fall vorteilhafterweise, jedoch nicht zwingend, vollständig aus dem Materialgrundbereich. Die Umhüllung mit dem Materialzusatzbereich kann alternativ nur die Außenschale und/oder die Innenschale, jedoch ohne den Bereich an dem die Außenschale bzw. die Innenschale an der Zwischenschicht anliegen, umfassen.

Bei einer möglichen Konkretisierung ist der Materialzusatzbereich in dem Materialgrundbereich der Außenschale vorgesehen und im Längsschnitt B-förmig ausgebildet, wobei der Materiazusatzbereich an der Zwischenschicht mit der B- förmigen Längsseite anliegt. Alternativ oder zusätzlich kann der Materialzusatzbereich in dem Materialgrundbereich der Außenschale vorgesehen sein und partiell geteilt ausgebildet sein.

Bevorzugt sind die beiden Halbschalen mit Bezug auf den Materialzusatzbereich und den Materialgrundbereich gleich zueinander ausgeführt. Alternativ sind die beiden Halbschalen nicht gleich ausgeführt, d.h. sie können sowohl jeweils einen unterschiedlichen Materialgrundbereich und/oder einen unterschiedlichen Materialzusatzbereich aufweisen. D.h. es können mehrere verschiedene Materialzusatzbereiche und Materialgrundbereiche mit unterschiedlichen Kunststoffen in einer Lageranordnung zum Einsatz kommen. Auch hierdurch wird die Flexibilität einer solchen Lageranordnung hinsichtlich ihrer Eigenschaften wie Dämpfung etc. erhöht.

Insbesondere vorteilhaft ist eine Lageranordnung mit einer Lagereinheit aus Polymeroder Kautschuk-Halbschalen, der sogenannten Polymer- / oder Kautschukbüchse, in die ein Metalleinleger als Zwischenschicht integriert ist, vorgesehen. In ein und demselben Lager ist ein multilayer Aufbau und eine gezielte Werkstoffpaarung durch den Einsatz von zumindest einem unterschiedlichen Polymer, welches unterschiedliche Eigenschaften hat, vorgesehen. Eine Ummantelung, welche als insbesondere dünne Haut aus dem unterschiedlichen Polymer ausgebildet ist, überzieht vorteilhafterweise die Polymer- oder Kautschukbüchse als Schutz gegen äußere Einflüsse. Vorzugsweise umfasst die Lageranordnung ein Gehäuse, in welchem die Lagereinheit eingebettet ist.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeuges mit der Lageranordnung gemäß der obigen Beschreibung zur Lagerung eines Wankstabilisators. Der Wankstabilisator kann dabei als ein aktiver oder als ein passiver Wankstabilisator ausgebildet sein und dient der Verbesserung der Fahrdynamik und erhöht damit Sicherheit und Komfort. Wankbewegungen der Fahrzeuge können beeinflusst und weitestgehend eliminiert werden.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkung der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:

Figur 1 einen Wankstabilisator mit Lageranordnung,

Figur 2 einen Ausschnitt einer oberen Halbschale der Lagereinheit in einem ersten Ausführungsbeispiel in einer Schnittdarstellung, Figur 3 einen Ausschnitt einer unteren Halbschale der Lagereinheit des ersten Ausführungsbeispiels in einer Schnittdarstellung,

Figur 4 einen Ausschnitt der oberen Halbschale der Lagereinheit in einem zweiten Ausführungsbeispiel in einer Schnittdarstellung,

Figur 5 einen Ausschnitt der unteren Halbschale der Lagereinheit des zweiten Ausführungsbeispiels in einer Schnittdarstellung,

Figur 6 einen Ausschnitt der oberen Halbschale der Lagereinheit in einem dritten Ausführungsbeispiel in einer Schnittdarstellung,

Figur 7 einen Ausschnitt der unteren Halbschale der Lagereinheit in einem vierten Ausführungsbeispiel in einer Schnittdarstellung,

Figur 8 einen Ausschnitt der oberen Halbschale der Lagereinheit in einem fünften Ausführungsbeispiel in einer Schnittdarstellung,

Figur 9 einen Ausschnitt der unteren Halbschale der Lagereinheit in einem sechsten Ausführungsbeispiel in einer Schnittdarstellung.

Figur 1 zeigt eine Ansicht eines Wankstabilisators 1 mit einer Lageranordnung 2, insbesondere einer Polymerlageranordnung. Solche Wankstabilisatoren 1 haben die Aufgabe die Wankneigung eines Fahrzeugs bei Kurvenfahrt zu verringern und das Kurvenverhalten zu beeinflussen, also die Fahrsicherheit zu erhöhen. Die Lageranordnung 2 gleicht Relativbewegungen zwischen dem Wankstabilisator 1 und einem Hilfsrahmen (nicht gezeigt) rein durch innere Verformung aus. Bei großen Verdrehwinkeln, wie zum Beispiel in der aktiven Wankstabilisierung, auf Schlechtwegen, Hebebühnen oder im Gelände, kommt es häufig zu materialspezifischen Problemen, da gewisse Materialien nur eine gewisse Dehnung vertragen. Auftretende hohe Verformungen sind jedoch nicht über das gesamte Lager homogen verteilt; die Umformung teilt sich hier in Bereiche unterschiedlich hoher Verformung.

Bei den auftretenden Umwelteinflüssen im Fahrwerksbereich und bei den fahrzeugeigenen Belastungen ist man in der Auslegung, in Bezug auf die Verwendung von Materialien der Lageranordnung 2, oft sehr stark eingeschränkt. Daher ist das Ergebnis der Materialauswahl häufig ein Kompromiss aus Lebensdauer und geforderter Steifigkeit. Kommen dann weitere Anforderungen, wie zum Beispiel durch die aktive Wankstabilisierung hinzu, so wird in einer solchen Auslegung ein drittes Bewertungskriterium notwendig, nämlich die akustische Entkopplung des Transferpfades aus der Aktuatorik in das Fahrzeug. Akustik, Steifigkeit und Lebensdauer sind jedoch konkurrierende Eigenschaften mit natürlichen Grenzen, in deren Spannungsfeld die Auslegung der Lageranordnung 2 erfolgen muss, um optimale Eigenschaften zu erzielen. Diese Auslegung wird durch eine Verwendung eines mulitlayer Aufbaus der Lageranordnung 2 vereinfacht oder verbessert.

Die Lageranordnung 2 weist eine ringförmige Lagereinheit 3 auf, wobei die Lagereinheit 3 einen Aufnahmebereich 4 zur umschließbaren Aufnahme des Stabilisators 1 aufweist. Die Lagereinheit 3 weist zwei Halbschalen 1 1 ,12, nämlich eine obere Halbschale 1 1 und eine untere Halbschale 12 auf.

Figur 2 zeigt die obere Halbschale 1 1 der Lagereinheit 3 (Figur 1 ) im Detail. Die obere Halbschale 1 1 weist eine obere, ringförmige Innenschale 5b und eine obere, ringförmige Außenschale 5a auf, die über eine zwischen der oberen Innenschale 5b und der zugehörigen oberen Außenschale 5a angeordnete, ringförmig oder/und hülsenförmig ausgebildete metallische Zwischenschicht 6 (metallischer Einleger) miteinander verbunden sind. Dabei sind die obere Innenschale 5b, die obere Außenschale 5a und Zwischenschicht 6 koaxial zu einer Lagerachse A (Figur 1 ) angeordnet. Die metallische Zwischenschicht 6 kann seitlich und/oder in axialer Richtung über die Halbschale 1 1 vorstehen. Die obere Innenschale 5b und die obere Außenschale 5a weist jeweils einen ringförmigen, konzentrisch zu der metallischen Zwischenschicht 6 angeordneten, Materialgrundbereich 8 auf. Die obere Außenschale 5a weist einen ringförmigen Materialzusatzbereich 7 auf. Dieser ist direkt an der Zwischenschicht 6 und ringförmig, konzentrisch zu der Zwischenschicht 6 angeordnet oder stoffschlüssig mit dieser verbunden. Der Materialzusatzbereich 7 ist in einem Längsschnitt quaderförmig in der oberen Außenschale 5a vorgesehen. Der Materialgrundbereich 8 umgreift den Materialzusatzbereich 7 u-förmig, wobei die freien Schenkel des u-förmigen Materialgrundbereichs 8 an der Zwischenschicht 6 aufliegen oder stoffschlüssig mit der Zwischenschicht 6 verbunden sind.

Der Materialgrundbereich 8 weist einen ersten Kunststoff auf. Der erste Kunststoff kann als ein Polymer oder/und Polymerwerkstoff, insbesondere Naturkautschuk ausgebildet sein. Der Materialzusatzbereich 7 weist einen zweiten Kunststoff auf. Der zweite Kunststoff kann ebenfalls ein Polymer oder/und Polymerwerkstoff, insbesondere Naturkautschuk sein. Der zweite Kunststoff des Materialzusatzbereichs

7 kann materialähnlich bzw. artähnlich zu dem ersten Kunststoff des Materialgrundbereichs 8 sein, welcher jedoch andere Materialeigenschaften, hinsichtlich beispielsweise der Steifigkeit, als der erste Kunststoff des Materialgrundbereichs 8 aufweist.

Durch die Ähnlichkeit der Kunststoffe soll sichergestellt werden, dass sich die einzelnen Schichten stoffschlüssig durch Vulkanisieren verbinden. Bevorzugt kann beim Vulkanisieren Schwefel als Vulkanisiermittel verwendet werden. Der Materialgrundbereich 8 ist vorteilhafterweise zuerst anzuspritzen, damit sich dieser in einem weiteren Vulkanisationsschritt noch fertig vernetzen kann. Beim Anspritzen des Materialzusatzbereichs 7 ist der Vulkanisierprozess vorzeitig zu unterbrechen, sodass in dem weiteren Vulkanisationsschritt die noch unvernetzten Schwefelmoleküle des Materialzusatzbereichs 7 eine Bindung mit den Molekülen des Materialgrundbereiches

8 eingehen können. lm Betrieb bildet sich in der oberen Halbschale 1 1 ein erster Belastungsbereich mit einer ersten mechanischen Belastung und ein zweiter Belastungsbereich mit einer dazu unterschiedlichen zweiten mechanischen Belastung aus. Diese können unterschiedliche Verformungen in der oberen Halbschale 1 1 bewirken.

Der Materialzusatzbereich 7 wird in dem ersten Belastungsbereich und der Materialgrundbereich 8 in dem zweiten Belastungsbereich angeordnet. Durch die geringere Steifigkeit des Materialzusatzbereichs 7, in Bezug auf den Materialgrundbereich 8, kann ein weicher Bereich für eine erhöhte Entkopplung bei kleinen Verformungen erzeugt werden.

Figur 3 zeigt eine Schnittdarstellung der unteren Halbschale 12 der Lagereinheit 3 (Figur 1 ) des ersten Ausführungsbeispiels. In dem Längsschnitt ist eine untere Innenschale 9b und eine untere Außenschale 9a zu sehen. Ebenfalls analog zu Figur 2 ist die metallische Zwischenschicht 6 zwischen der unteren Innenschale 9b und der unteren Außenschale 9a zu sehen. Die Anordnung der unteren Innenschale 9b, der unteren Außenschale 9a und der Zwischenschicht 6 ist analog zu der oberen Halbschale 1 1 (Figur 2). Der Aufbau der unteren Außenschale 9a ist analog zu der oberen Außenschale 5a der Figur 2. Der Aufbau der untere Innenschale 9b ist analog zu der oberen Innenschale 5b (Figur 2).

Die Kunststoffe der Materialzusatzbereiche 7 und/oder des Materialgrundbereiches 8 in der oberen Halbschale 1 1 (Figur 2) und unteren Halbschale 12 können gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein.

Figur 4 zeigt eine Schnittdarstellung der oberen Halbschale 1 1 der Lagereinheit 3 (Figur 1 ) in einem zweiten Ausführungsbeispiel. Die obere Halbschale 1 1 weist eine obere Außenschale 5a, eine obere Innenschale 5b und eine Zwischenschicht 6 auf, die, wie in Figur 2 beschrieben, zueinander angeordnet sind. Die obere Innenschale 5b weist den Materialgrundbereich 8 auf. Der ringförmige Materialzusatzbereich 7 ist in der oberen Außenschale 5a eingesetzt. Der Materialzusatzbereich 7 ist im Längsschnitt trapezförmig. Dabei ist der Materialzusatzbereich 7 mit der Zwischenschicht 6 stoffschlüssig verbunden oder angeordnet. Der Materialgrundbereich 8 umgreift den Materialzusatzbereich 7 u-förmig, wobei die freien Schenkel des u-förmigen Materialgrundbereichs 8 an der Zwischenschicht 6 aufliegen oder stoffschlüssig befestigt sind.

Figur 5 zeigt eine Schnittdarstellung der unteren Halbschale 12 der Lagereinheit 3 (Figur 1 ) in dem zweiten Ausführungsbeispiel. Der Aufbau der unteren Außenschale 9a ist analog zu der oberen Außenschale 5a der Figur 4. Der Aufbau der unteren Innenschale 9b ist analog zu der oberen Innenschale 5b der Figur 4.

Figur 6 zeigt einen Ausschnitt der oberen Halbschale 1 1 der Lagereinheit 3 (Figur 1 ) in einem dritten Ausführungsbeispiel in einer Schnittdarstellung. Die obere Außenschale 5a, die obere Innenschale 5b und die Zwischenschicht 6 sind, wie in Figur 2 beschrieben, zueinander angeordnet. Die obere Außenschale 5a und die obere Innenschale 5b weisen jeweils den Materialgrundbereich 8 auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist die obere Außenschale 5a und die obere Innenschale 5b von dem Materialzusatzbereich 7 umhüllt. Dabei sind nur jene Bereiche von dem Materialzusatzbereich 7 umhüllt, welche nicht direkt an der Zwischenschicht 6 anliegen. Die Zwischenschicht 6 steht gegenüber dem Materialzusatzbereich 7 seitlich in axialer Richtung hervor. Der Materialzusatzbereich 7 ist als eine Polymerhaut ausgebildet und auf den Materialgrundbereich 8 der oberen Außenschale 5a als auch der oberen Innenschale 5b außen aufgebracht. Diese Haut ist insbesondere eine dünne Polymerhaut von nur wenigen, insbesondere unter 2, Millimetern. Diese Haut schützt somit den inneren Materialgrundbereich 8 vor Umwelteinflüssen. Umwelteinflüsse können beispielsweise Steinschlag oder Verschmutzung, Salz etc. sein.

Figur 7 zeigt einen Ausschnitt der unteren Halbschale 12 der Lagereinheit 3 (Figur 1 ) in einem vierten Ausführungsbeispiel in einer Schnittdarstellung. Die untere Außenschale 9a, die untere Innenschale 9b und die Zwischenschicht 6 sind, wie in Figur 2, beschrieben zueinander angeordnet. Die untere Außenschale 9a besteht aus dem Materialgrundbereich 8. Die untere Innenschale 9b besteht aus dem Materialzusatzbereich 7, d.h. die untere Innenschale 9b ist als der Materialzusatzbereich 7 ausgestaltet. Dies ist vorteilhaft, wenn die untere Innenschale 9b der Lagereinheit 3 (Figur 1 ) hohen Verformungen durch hohe mechanische Belastungen ausgesetzt ist. Hier kann als Materialzusatzbereich 7 ein deutlich härteres / festeres Material bzw. Kunststoff, als in der unteren Außenschale 9a, verwendet werden.

Figur 8 zeigt einen Ausschnitt der oberen Halbschale 1 1 der Lagereinheit 3 (Figur 1 ) in einem fünften Ausführungsbeispiel in einer Schnittdarstellung. Die obere Außenschale 5a, die obere Innenschale 5b und die Zwischenschicht 6 sind, wie in Figur 2 beschrieben, zueinander angeordnet. Die obere Innenschale 5b besteht aus dem Materialgrundbereich 8. Die obere Außenschale 5a umfasst den Materialzusatzbereich 7. Der Materialzusatzbereich 7 ist im Längsschnitt B-förmig ausgebildet. Dabei liegt das B mit seiner Längsseite an der Zwischenschicht 6 an oder ist mit der Zwischenschicht 6 stoffschlüssig verbunden. Durch die B-Form ist ein Dehnungsverlauf 10 nachgebildet, welcher den mechanischen Belastungsverlauf nachbildet. Der Materialzusatzbereich 7 ist somit hinsichtlich des mechanischen Belastungsverlaufs formgebend nachgebildet. Somit ist eine weiterhin verbesserte Dämpfung möglich. Auch andere mechanischen Belastungsverläufe können nachgebildet werden.

Figur 9 zeigt einen Ausschnitt der unteren Halbschale 12 der Lagereinheit 3 (Figur 1 ) in einem sechsten Ausführungsbeispiel in einer Schnittdarstellung. Die untere Außenschale 9a, die untere Innenschale 9b und die Zwischenschicht 6 sind, wie in Figur 2 beschrieben, zueinander angeordnet. Die untere Innenschale 9b besteht aus dem Materialgrundbereich 8. Die untere Außenschale 9a umfasst den Materialzusatzbereich 7. Dieser ist als ein partiell geteilter Materialzusatzbereich 7 ausgebildet. Dabei sind die jeweiligen Materialzusatzbereiche 7 rechteckig in einem Längsschnitt ausgebildet und liegen an der Zwischenschicht 6 mit der Längsseite des Rechtecks an oder sind mit dieser stoffschlüssig verbunden. Die Rechtecke können jeweils den gleichen zweiten Kunststoff umfassen. Die Rechtecke können gleich groß sein. Diese partielle Ausgestaltung ist vor Allem wichtig, wenn es verschiedene Hautlastrichtungen gibt oder in unterschiedliche Richtungen unterschiedliche Steifigkeiten gefordert werden, etwa zur besseren akustischen Entkopplung in der Hauptfahrtrichtung des Fahrzeugs.

Die obere und die untere Halbschale 1 1 , 12 der Lagereinheit 3 (Figur 1 ) können nach Bedarf auch unterschiedlich ausgeführt werden. So sind alle oberen und unteren Halbschalen hier miteinander kombinierbar, abhängig von den gewünschten Eigenschaften der Lagereinheit 3.

Bezugszeichenliste

1 Wankstabilisator

2 Lageranordnung

3 Lagereinheit

4 Aufnahmebereich

5a obere Außenschale

5b obere Innenschale

6 Zwischenschicht

7 Materialzusatzbereichs

8 Materialgrundbereich

9a untere Außenschale

9b untere Innenschale

10 Dehnungsverlauf

1 1 Obere Halbschale

12 Untere Halbschale

A Lagerachse