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Die
Erfindung betrifft eine Montageanordnung zum Verbinden einer Lenkspindel
eines Kraftfahrzeugs mit einer korrespondierenden Lenkungskupplung,
wobei die Lenkspindel ein Endstück aufweist, welches in
einen endseitigen Aufnahmebereich der Lenkungskupplung einführbar
ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verbinden
einer Lenkspindel mit einer Lenkungskupplung.
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Die
EP 0270311 A2 beschreibt
eine Montageanordnung, mittels welcher eine Lenksäule an
einem Aufbau eines Kraftfahrzeugs festlegbar ist. Die Montageanordnung
umfasst zwei an dem Aufbau des Kraftfahrzeugs festgelegte Halteklammern,
welche jeweils eine Durchführöffnung zum Durchführen der
Lenksäule aufweisen. Die Lenksäule wird axial durch
die Durchführöffnungen hindurchgeführt
und an einer der zwei aufbaufesten Halteklammern gegen ein Bewegen
in axialer Richtung fixiert. Des Weiteren wird ein Endstück
einer Lenkspindel der Lenksäule mit einer Lenkungskupplung
verbunden.
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Das
Verbinden des Endstücks der Lenkspindel mit der Lenkungskupplung
durch Einführen des Endstücks in einen endseitigen
Aufnahmebereich der Lenkungskupplung erweist sich regelmäßig
als besonders schwierig, da die zu verbindenden Bauteile vergleichsweise
schlecht zugänglich sind. Insbesondere können
Komponenten einer Abgasbehandlungsanlage, etwa einen Katalysator,
tragende Karosserieteile, etwa ein Integralträger, ein
Drehstab einer Vorderachse, Komponenten eines Allradantriebs und
dergleichen ein Einführen des Endstücks der Lenkspindel
in den endseitigen Aufnahmebereich der Lenkungskupplung für
einen Monteur erschweren. Folglich ist das Verbinden der Lenkspindel
mit der korrespondierenden Lenkungskupplung vergleichsweise zeitaufwendig
und ein vergleichsweise kritischer Schritt im Fertigungsprozess
des Kraftfahrzeugs.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Montageanordnung der
eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welcher ein vereinfachtes
Verbinden der Lenkspindel mit der korrespondierenden Lenkungskupplung
ermöglicht ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Montageanordnung
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen
der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen
angegeben.
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Bei
der erfindungsgemäßen Montageanordnung zum Verbinden
einer Lenkspindel eines Kraftfahrzeugs mit einer korrespondierenden
Lenkungskupplung, wobei die Lenkspindel ein Endstück aufweist,
welches in einen endseitigen Aufnahmebereich der Lenkungskupplung
einführbar ist, umfasst die Montageanordnung eine Vorrichtung
zum zumindest im Wesentlichen koaxialen Ausrichten der Lenkspindel
und der Lenkungskupplung. Es ist so ein automatisiertes und/oder
teilautomatisiertes Verbinden der Lenkspindel des Kraftfahrzeugs
mit der korrespondierenden Lenkungskupplung ermöglicht,
da ein manuelles koaxiales Ausrichten der Lenkspindel und der Lenkungskupplung
vermeidbar ist.
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Das
Verbinden ist somit vereinfacht. Der vergleichsweise schlechten
Zugänglichkeit des Endstücks der Lenkspindel beim Einführen
in den endseitigen Aufnahmebereich der Lenkungskupplung für die
Hände eines Monteurs ist somit Rechnung getragen. Dadurch
lassen sich Zeiten, in welchen der Monteur eine ergonomisch ungünstige
Haltung einzunehmen hat sehr stark verkürzen. Des Weiteren
ist so ein Zeitaufwand für das Verbinden der Lenkspindel
mit der korrespondierenden Lenkungskupplung stark reduziert.
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Die
im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Montageanordnung
beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen
gelten auch für das erfindungsgemäße
Verfahren zum Verbinden einer Lenkspindel eines Kraftfahrzeugs mit
einer korrespondierenden Lenkungskupplung.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche
Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
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1 eine
perspektivische Seitenansicht eines Ausschnitts aus einem Aufbau
eines Kraftfahrzeugs, wobei eine Lenkspindel mit einer korrespondierenden
Lenkungskupplung verbunden ist;
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2 eine
lenkungskupplungsseitige, perspektivische Ansicht des Aufbaus gemäß 1,
wobei die Lenkungskupplung mittels eines Stützelements
an einem tragenden Karosserieteil abgestützt ist;
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3 eine
perspektivische Detailansicht der Lenkspindel gemäß 1;
und
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4 die
Lenkungskupplung und den Aufbau gemäß 1 in
perspektivischer Ansicht, wobei die durch eine Öffnung
in einer Stirnwand des Rohbaus hindurchtretende Lenkspindel gemäß 3 mittels
eines durch die Lenkungskupplung geführten Zugbandes mit
der Lenkungskupplung verbindbar ist.
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Ein
in 1 ausschnittsweise und perspektivisch gezeigter
Aufbau 10 eines Kraftfahrzeugs umfasst vorliegend einen
Fahrgastraum, in welchen eine Lenkspindel 12 für
ein vorliegend nicht gezeigtes Lenkrad hineinragt. Der Lenkspindel 12 ist
lenkradseitig ein Mantelrohr 14 zugeordnet. Zwischen der Lenkspindel 12 und
dem Mantelrohr 14 ist ein Kreuzgelenk 16 angeordnet.
Die Lenkspindel 12 ist lenkradfern durch eine Manschette 18 geführt,
welche gemäß 1 einer
Durchtrittsöffnung 20 in einer Stirnwand 22 des
Fahrgastraums anliegt.
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Ein
in 3 dargestelltes Endstück 24 der Lenkspindel 12 ist
gemäß 1 in einen endseitigen Aufnahmebereich 26 einer
Lenkungskupplung 28 eingeführt. Durch Verschrauben
des Endstücks 24 mit dem Aufnahmebereich 26 ist
eine feste Verbindung der Lenkspindel 12 mit der Lenkungskupplung 28 hergestellt.
An den endseitigen Aufnahmebereich 26 der Lenkungskupplung 28 schließt
sich ein Wellrohr 30 an. Das zwischen einer Antriebseinheit
und einer Abgasanlage 32 vorbeigeführte Wellrohr 30 der Lenkungskupplung 28 ist
koaxial der Lenkspindel 12 ausgerichtet.
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In 2 ist
die Stirnwand 22 des Rohbaus 10 in einer lenkungskupplungsseitigen,
perspektivischen Draufsicht dargestellt. Hierbei ist erkennbar, dass
das Wellrohr 30 der Lenkungskupplung 28 mittels
eines Stützelements 34 koaxial der Lenkspindel 12 ausgerichtet
ist. Das Wellrohr 30 der Lenkungskupplung 28 ist
hierbei an dem Stützelement 34 abgestützt
und das Stützelement 34 ist an einem tragenden
Karosserieteil 36 festgelegt. Das tragende Karosserieteil 36 ist
vorliegend als Integralträger des Kraftfahrzeugs ausgebildet.
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Durch
das koaxiale Ausrichten der Lenkungskupplung 28 mit der
Lenkspindel 12 mittels des Stützelements 34 ist
das Verbinden der Lenkspindel 12 mit der korrespondierenden
Lenkungskupplung 28 deutlich vereinfacht. Wie insbesondere
aus 1 und 2 erkennbar, wird ein etwa durch
die Abgasanlage 32 und das tragende Karosserieteil 36 für Hände
eines Monteurs besonders schwer zugänglicher Bereich, in
welchem die Lenkspindel 12 mit der Lenkungskupplung 28 verbunden
wird, lediglich zum Verschrauben des Endstücks 24 mit
dem Aufnahmebereich 26 von dem Monteur beansprucht.
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Mittels
des Stützelements 34 ist die Lenkungskupplung 28 in
vorteilhafter Weise vorpositioniert. Das Stützelement 34 dient
vorliegend gleichzeitig einem seitlichen Fixieren des Wellrohrs 30 der Lenkungskupplung 28.
Selbstverständlich kann in einer alternativen Ausführungsform
das Stützelement 34 Langlöcher oder dergleichen
aufweisen, welche es ermöglichen, einen Abstand zwischen
dem tragenden Karosserieteil 36 und dem Wellrohr 30 und damit
eine Neigung des Wellrohrs 30 auf die spezifische Geometrie
des Rohbaus 10 so abzustimmen, dass ein koaxiales Ausrichten
der Lenkungskupplung 28 und der Lenkspindel 12 gewährleistet
ist. Das Stützelement 34 ist leicht herausnehmbar
und wird nach der erfolgten Lenkspindelmontage durch den Monteur
aus dem Fahrzeug entfernt,
Ergänzend zu dem Stützelement 34 zum
Abstützen der Lenkungskupplung 28 kann ein vorliegend
nicht gezeigtes Halteelement zum Halten der Lenkspindel 12 vorgesehen
sein. Dadurch ist ein Vorpositionieren der Lenkungskupplung 28 und
der Lenkspindel 12 beim Montieren gegeben. Das Halteelement kann mittels
eines geeigneten Werkzeugs nach dem Verbinden der Lenkspindel 12 mit
der Lenkungskupplung 28 entfernt werden. Alternativ kann
das Halteelement in dem Kraftfahrzeug verbleiben und in vorteilhafter
Weise als Abschirmelement zum Abschirmen insbesondere der Manschette 18 ausgebildet
sein. Dadurch ist eine Beeinträchtigung der Manschette 18 durch
von der Abgasanlage 32 ausgehende Wärme vermieden.
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3 zeigt
die Lenkspindel 12 gemäß 1 in
einer perspektivischen Ansicht. Hierbei ist erkennbar, dass das
Endstück 24, welches gemäß 1 und 2 in
dem endseitigen Aufnahmebereich 26 der Lenkungskupplung 28 aufgenommen
ist, ein endseitiges Hakenelement 38 aufweist. Des Weiteren weist
die Lenkspindel 12 ein Schiebestück 42 zum Verändern
einer axialen Länge der Lenkspindel 12 auf.
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Anhand 4 ist
das Verbinden der Lenkspindel 12 gemäß 3 mit
der Lenkungskupplung 28 gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel zu veranschaulichen. Ein Zugband 40,
welches als Kunststoffschnur mit beispielsweise einem Durchmesser von
2 mm ausgebildet sein kann, ist durch das hohle Wellrohr 30 und
durch den endseitigen Aufnahmebereich 26 geführt.
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Das
Zugband 40 bildet hierbei eine Schlaufe, welche gemäß 4 aus
dem endseitigen Aufnahmebereich 26 herausragt. Das Zugband 40 wird
vorliegend beim Bestücken eines Mechanisierungsrahmens
durch das Wellrohr 30 und durch den endseitigen Aufnahmebereich 26 gezogen.
Die Schlaufe ist gemäß 4 in das
Hakenelement 38 eingehängt. Dies geschieht vor
der Hochzeit, also vor dem Verbinden der Karosserie mit einer Antriebseinheit
des Kraftfahrzeugs.
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Durch
Ziehen an der Schlaufe des Zugbandes 40 kann das Hakenelement 38 zusammen
mit dem Endstück 24 der Lenkspindel 12 in
den endseitigen Aufnahmebereich 26 der Lenkungskupplung 28 eingeführt
werden. Das Zugband 40 wird vorliegend erst nach dem Hochfahren
des Mechanisierungsrahmens betätigt und hierbei das Endstück 24 der
Lenkspindel 12 in den endseitigen Aufnahmebereich 26 eingeführt,
um ein Beschädigen des Endstücks 24 beim
Hochfahren des Mechanisierungsrahmens zu verhindern.
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Nach
dem Einführen des Endstücks 24 in den
Aufnahmebereich 26 wird die Lenkspindel 12 mit der
Lenkungskupplung 28 verschraubt. Durch das Ziehen an dem
Zugband 40 kann bei der Montage vermieden werden, dass
der schwer zugängliche Bereich vor der in 1 gezeigten
Stirnwand 22 mit den Händen des Monteurs zu durchgreifen
ist, um ein Fügen der Lenkspindel 12 zu bewerkstelligen.
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In 3 und 4 ist
erkennbar, dass das Endstück 24 der Lenkspindel 12 zu
dem Hakenelement 38 hin sich konusförmig verjüngend
ausgebildet ist. Dadurch ist das Einführen des Endstücks 24 in den
Aufnahmebereich 26 zusätzlich erleichtert.
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Das
Zugband 40 ist vorliegend von der Lenkungskupplung 28 lösbar
ausgebildet, so dass nach dem Verbinden der Lenkspindel 12 mit
der Lenkungskupplung 28 durch Ziehen an einem von zwei
Enden des Zugbandes 40 das Zugband 40 entfernt
werden kann.
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Alternativ
oder ergänzend zu dem Fügen der Lenkspindel 12 durch
Ziehen an dem Hakenelement 38 kann vorgesehen sein, dass
der Lenkspindel 12 ein vorliegend nicht gezeigtes Kraftbeaufschlagungselement
zugeordnet ist, mittels welchem das Schiebestück 42 verschiebbar
und somit die axiale Länge der Lenkspindel 12 zu
vergrößern ist.
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Das
Kraftbeaufschlagungselement kann etwa ein Federelement und/oder
einen Druckluftantrieb umfassen. So kann nach dem Festlegen der Manschette 18 der
Lenkspindel 12 an der Durchtrittsöffnung 20 in
der Stirnwand 22 des Rohbaus 10 das Endstück 24 aus
der Durchtrittsöffnung 20 in Richtung auf den
endseitigen Aufnahmebereich 26 hin mittels des Kraftbeaufschlagungselements
ausgefahren werden, sobald die Lenkungskupplung 28 entsprechend
vorpositioniert, also koaxial der Lenkspindel 12 ausgerichtet
ist.
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Hierfür
kann ein vorliegend nicht gezeigtes Anschlusselement zum Anschließen
des Druckluftantriebs an der Lenkspindel 12 angeordnet
werden. Das Anschlusselement kann zwischen dem Kreuzgelenk 16 der
Lenkspindel 12 und einem kreuzgelenkseitigen Endbereich
des Schiebestücks 42 angeordnet sein. Durch Beaufschlagen
mit Druckluft kann das Schiebestück 42 ausgefahren
und hierbei das Endstück 24 in den Aufnahmebereich 26 der
Lenkungskupplung 28 eingeführt werden. Ergänzend oder
alternativ kann das Ausfahren der Schiebestücks 42 durch
das, insbesondere unter einer Vorspannung stehende, Federelement
bewirkt werden.
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In
vorteilhafter Weise sind Kanten 44 des Endstücks 24,
insbesondere in einem an den konusförmigen Bereich des
Endstücks 24 kreuzgelenkseitig anschließenden
Bereich, abgeschrägt ausgebildet, um ein Einführen
des Endstücks 24 in den Aufnahmebereich 26 zu
erleichtern. Dadurch können geringfügige Verdrehungen
der Lenkspindel 12 um ihre Längsachse beim Verbinden
der Lenkspindel 12 mit der Lenkungskupplung 28 ausgeglichen
werden. In vorteilhafter Weise sind zusätzlich die inneren
Kanten des Aufnahmebereichs 26 ebenfalls abgeschrägt ausgebildet.
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In
einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein,
das Ausfahren der Lenkspindel 12 durch Verschieben des
Mantelrohrs 14 zu bewirken. Hierbei erfolgt ein Festlegen
der Manschette 18 an der Durchtrittsöffnung 20 der
Stirnwand 22 erst nach dem Verbinden der Lenkspindel 12 mit
der Lenkungskupplung 28.
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Durch
die vorliegend beschriebene Vorrichtung zum zumindest im Wesentlichen
koaxialen Ausrichten der Lenkspindel 12 und des Wellrohrs 30 der Lenkungskupplung 28 ist
ein automatisiertes oder teilautomatisiertes Fügen der
Lenkspindel 12 ermöglicht. Hierbei ist darauf
zu achten, dass die Lenkspindel 12 möglichst wenig
um ihre Längsachse verdreht wird, bevor das Endstück 24 der
Lenkspindel 12 in den endseitigen Aufnahmebereich 26 der
Lenkungskupplung 28 eingeführt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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