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Die
Erfindung betrifft eine Lageranordnung zur drehbaren Befestigung
eines Halteteils an einem Basisteil.
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Aus
der Praxis der Cabriolet-Herstellung ist bekannt, ablegbare Cabriolet-Verdecke, die in
einer geschlossenen Position den Innenraum des Cabriolet-Fahrzeugs überdecken
und in einer geöffneten Position
in einem Heckbereich des Cabriolet-Fahrzeugs abgelegt sind, mittels
einer Lenkerkinematik an der Karosserie des Cabriolet-Fahrzeugs
zu befestigen. Die Lenkerkinematik umfasst dabei eine Vielzahl von
aus metallischen Gestängeelementen
ausgebildeten Lenkern, die sowohl untereinander als auch mit der
Fahrzeugkarosserie und mit Verdeckelementen, beispielsweise Spriegeln,
gelenkig verbunden sind. Die Lenkerkinematik bildet dabei insgesamt
eine Zwangssteuerung aus, mittels der das Verdeck zwischen der geöffneten
Position und der geschlossenen Position kontrolliert verlagert werden kann.
Um das Gewicht der Lenkerkinematik zu reduzieren und die notwendige
Antriebskraft für
eine Verlagerung des Verdecks möglichst
gering zu halten werden die Lenker in Leichtbauweise gefertigt.
Problematisch ist dabei jedoch, dass die den Lenkern zugeordneten
Gelenkverbindungen, insbesondere die Gelenkverbindungen zwischen
Lenkern und Fahrzeugkarosserie, relativ großen Belastungen ausgesetzt
werden, die radial zu der Gelenkachse wirken. Dies ist insbesondere
problematisch, wenn das Cabriolet-Verdeck nicht als Stoffverdeck,
sondern als Hartschalenverdeck ausgebildet ist, da von der Lenkerkinematik
in diesem Fall ein besonders großes Gewicht zu tragen ist.
Nachteilig ist dabei, dass bislang bei der Verwendung von Leichtmetallbauteilen eine
gelenkige Verbindung nicht durch ein einfaches Einschrauben eines
die Gelenkachse bildenden Gelenkbolzens in eine der beiden Lenker
erreicht werden konnte, da radial auf das Gewinde einwirkende Kräfte zu einer
Beschädigung
des Gewindes führen. Daher
werden bisher in der Praxis aufwendig Gewindehülsen aus Stahl in ein Karosseriebauteil
aus Leichtmetall eingesetzt, in welche widerum ein aus Stahl gefertigter
Gelenkbolzen eingeschraubt wird. Dies ist mit einem hohen Fertigungsaufwand
und hohen Kosten verbunden.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, eine Lageranordnung zur drehbaren
Befestigung eines Halteteils an einem Basisteil anzugeben, die eine
sichere Lagerung ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Lageranordnung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
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Durch
das getrennte Vorsehen eines Befestigungsabschnitts für eine axiale
Festlegung des Befestigungsbolzens und eines Führungsabschnitts für eine radiale
Festlegung des Befestigungsbolzens wird eine einfach herstellbare
und sichere Lageranordnung geschaffen. Durch die Lageranordnung kann
das Halteteil, insbesondere ein Lenker einer Lenkerkinematik eines
Cabriolet-Verdecks,
vorteilhaft ohne das Vorsehen eines zusätzlichen Gewindeteils an einem
Basisteil, dass ebenfalls ein Lenker, ein Karosserieteil oder ein
sonstiges Teil der Lenkerkinematik sein kann, festgelegt werden.
Durch das Vorsehen des Führungsabschnitts,
der in einer Führungsaufnahme
des Basisteils radial festgelegt wird, können radial auf das Gelenk
einwirkende Kräfte,
wie sie beispielsweise von der Gewichtskraft eines Verdecks herrühren, sicher
abgestützt
werden. Zugleich wird der Befestigungsabschnitt des Befestigungsbolzens
keiner oder nur einer geringen radialen Belastung ausgesetzt, so
dass ein an dem Befestigungsabschnitt vorgesehenes Gewinde unproblematisch direkt
in eine Befestigungsaufnahme des Basisteils eingeschraubt werden
kann. Der Befestigungsabschnitt dient in dieser Ausgestaltung nur
der Aufnahme vergleichsweise kleiner axialer Kräfte. Das Vorsehen einer zusätzlichen,
aus einem Material hoher Güte
gefertigten Gewindehülse
in dem Basisteil ist daher unnötig.
Es versteht sich jedoch, dass trotzdem zusätzlich eine Gewindehülse zur
Aufnahme des Befestigungsbolzens vorgesehen sein kann.
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Vorzugsweise
weist der Befestigungsabschnitt des Befestigungsbolzens ein Gewinde
auf. Hierdurch wird eine einfache Befestigung des Befestigungsbolzens
durch ein Einschrauben des Befestigungsabschnitts in die Befestigungsaufnahme
des Basisteils ermöglicht,
wobei die Befestigungsaufnahme sowohl innerhalb einer das Basisteil
vollständig durchsetzenden Öffnung als
auch innerhalb eines das Basisteil nicht vollständig durchsetzenden Sacklochs
angeordnet sein kann. Es versteht sich, dass eine axiale Befestigung
des Befestigungsbolzens auch anders, beispielsweise durch Verklemmen
oder Vernieten erfolgen kann.
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In
einer bevorzugten ersten Ausführung
einer Lageranordnung weist der Bolzenkopf ein durch Vernietung hergestelltes
Sicherungselement auf. Dies ermöglicht
eine besonders einfache Herstellung der Lageranordnung, bei der
zunächst
der Befestigungsbolzen axial in der Befestigungsaufnahme des Basisteils
festgelegt wird, anschließend
das Halteteil auf dem Befestigungsbolzen schwenkbar aufgesetzt wird
und schließlich
das dem Befestigungsabschnitt abgewandte erste Ende des Befestigungsbolzens vernietet
wird. In einer alternativen zweiten Ausgestaltung ist der Bolzenkopf
des Befestigungsbolzens so ausgebildet, dass er mit einem Befestigungswerkzeug
in Eingriff bringbar ist. Beispielsweise ist der Bolzenkopf als
Schraubenkopf ausgebildet, so dass der Befestigungsbolzen einfach
mittels eines Schraubendrehers in das Basisteil eingeschraubt werden kann.
In dieser Ausbildung erfolgt die Herstellung der Lageranordnung
dadurch, dass zunächst
der Befestigungsbolzen in das Lagerauge des Halteteils eingesetzt
und danach in die Befestigungsaufnahme des Basisteils eingeführt wird,
wo er schließlich
verschraubt wird. In einer alternativen dritten Ausgestaltung ist
der Bolzenkopf mit einem äußeren Sicherungselement
verbindbar, mittels dessen ein unbeabsichtigtes Lösen des
Halteteils in axialer Richtung verhindert werden kann. Bei dem äußeren Sicherungselement
handelt es sich vorzugsweise um einen Sicherungsring oder eine Mutter,
die auf ein am ersten Ende des Befestigungsbolzens vorgesehenes Gewinde
aufgeschraubt werden kann. In einer alternativen vierten Ausgestaltung
weist der Bolzenkopf des Befestigungsbolzens im Wesentlichen keine strukturellen
Unterschiede zu dem Führungsabschnitt
des Befestigungsbolzens auf, insbesondere keinen den Querschnittsdurchmesser
des Führungsabschnitts übersteigenden
Querschnittsdurchmesser. Diese Ausgestaltung ermöglicht ein einfaches Verbinden
des Halteteils mit dem Befestigungsbolzen und wird vorzugsweise
dann verwendet, wenn ein unbeabsichtigtes axiales Lösen des
Halteteils von dem Befestigungsbolzen nicht zu befürchten ist, beispielsweise,
wenn eine sichere Führung
des Halteteils auf dem Befestigungsbolzen durch weitere mit dem
Halteteil verbundene Verdeckelemente gewährleistet ist.
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Zweckmäßig weisen
der Führungsabschnitt und
der Befestigungsabschnitt jeweils einen Querschnittsdurchmesser
auf, wobei der Querschnittsdurchmesser des Führungsabschnitts größer ist
als der Querschnittsdurchmesser des Befestigungsabschnitts. Hierdurch
wird einerseits ein Einsetzen des Befestigungsbolzens in den Befestigungsabschnitt des
Basisteils vorteilhaft durch ein Zusammenwirken des Führungsabschnitts
mit der Führungsaufnahme sicher
geführt,
andererseits wird hierdurch eine zuverlässige radiale Abstützung des
Befestigungsbolzens im Bereich des Führungsabschnitts geschaffen.
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Vorzugsweise
weist der Bolzenkopf einen Querschnittsdurchmesser auf, der größer ist
als ein Querschnittsdurchmesser des Führungsabschnitts. Hierdurch
kann das Halteteil, dessen Lagerauge von dem Befestigungsbolzen
durchsetzt wird, einfach und sicher an dem Basisteil gehalten werden.
Es versteht sich jedoch, dass der Bolzenkopf auch einen gegenüber dem
Querschnittsdurchmesser des Führungsabschnitts
gleichen oder kleineren Querschnittsdurchmesser aufweisen kann,
insbesondere wenn ein äußeres Sicherungselement
für ein
Sichern des Halteteils gegen ein unbeabsichtigtes axiales Lösen von
dem Befestigungsbolzen vorgesehen ist.
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Zweckmäßig umfasst
die Lageranordnung eine auf dem Führungsabschnitt anordenbare
Lagerbuchse. Durch die Lagerbuchse, die vorzugsweise in das Lagerauge
des Halteteils eingesetzt ist, wird eine leichtgängige Verschwenkbarkeit des
Halteteils erreicht. Weiter wird durch das Vorsehen einer solchen Lagerbuchse,
insbesondere dann, wenn diese als Kragenbuchse ausgebildet ist,
ein Verklemmen des Halteteils zwischen einem dem Bolzenkopf zugeordneten
Sicherungselement und dem Basisteil sicher vermieden.
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Zweckmäßig ist
das Basisteil aus einem Leichtmetall oder einer Leichtmetalllegierung,
insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet.
Zweckmäßig ist
der Befestigungsbolzen aus Eisen oder einer Eisenlegierung, insbesondere
Stahl, ausgebildet. Hierdurch wird einerseits ein niedriges Gesamtgewicht
der Lageranordnung und andererseits eine hohe Stabilität des ausgebildeten
Gelenks sichergestellt.
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Besonders
bevorzugt wird die Lageranordnung für eine Lenkeranordnung für ein Cabriolet-Verdeck
verwendet, wobei ein karosseriefestes oder mit der Karosserie eines
Cabriolet-Fahrzeugs verbundenes Basisteil und ein drehbar mit dem
Basisteil verbundenes Halteteil mittels einer erfindungsgemäße Lageranordnung
miteinander verbunden werden.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie aus den
abhängigen
Ansprüchen.
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Die
Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die anliegende
Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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1 zeigt
ein erstes Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Lageranordung
in einer Querschnittsansicht.
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Das
dargestellte Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Lageranordnung 1 umfasst
ein Halteteil 2, das vorliegend als mehrfach gekröpfter Lenker
ausgebildet ist, ein Basisteil 3 und einen Befestigungsbolzen 4,
durch welchen das Halteteil 2 schwenkbar an dem Basisteil 3 festgelegt
ist.
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Das
Halteteil 2 weist an seinem unteren Endabschnitt ein Lagerauge 5 auf,
das durch eine Bohrung durch das Halteteil 2 gebildet ist.
In das Lagerauge 5 ist eine Lagerbuchse 6 eingesetzt,
die vorliegend als eine Kragenbuchse ausgebildet ist, wobei die
Lagerbuchse einen hohlzylinderförmigen
Buchsenkörper
mit jeweils nach außen
auskragendem Rand aufweist. Die auskragenden Ränder an den Enden der Lagerbuchse 6 umgreifen
jeweils einen Abschnitt des Halteteils 2, so dass die Lagerbuchse 6 insgesamt
sicher mit dem Halteteil 2 verbunden ist. Das Halteteil 2 trägt Teile
eines Cabriolet-Verdecks (nicht
dargestellt) und ist durch eine Kraft in Richtung des Pfeils A belastet,
wobei die Kraft vorliegend radial zu dem Befestigungsbolzen 4 gerichtet
ist.
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Der
Befestigungsbolzen 4 weist an seinem ersten Ende einen
Bolzenkopf 11 auf, der vorliegend zu einem linsenförmigen Sicherungselement
geformt ist und an seiner Außenseite
eine Vertiefung 12 zur Aufnahme eines Befestigungswerkzeugs
in Form eines Innensechskantschlüssels
aufweist. Der Bolzenkopf 11 weist einen Querschnittsdurchmesser
auf, der größer ist
als der Querschnittsdurchmesser des Lagerauges 5 des Halteteils 2,
so dass der Bolzenkopf 11 das Lagerauge 5 und
abschnittsweise auch die Lagerbuchse 6 übergreift. An den Bolzenkopf 11 schließt sich
ein Führungsabschnitt 10 an,
der zylinderförmig
ist und entlang seiner axialen Erstreckung einen konstanten Querschnittsdurchmesser
aufweist. Die Lagerbuchse 6 sitzt dabei benachbart zu dem
Bolzenkopf 11 auf dem Führungsabschnitt 10 auf.
An dem von dem Bolzenkopf 11 entfernten zweiten Ende des
Befestigungsbolzens 4 weist dieser einen Befestigungsabschnitt 8 auf,
der zylinderförmig ausgebildet
ist und an dessen Mantelfläche
ein Gewinde angeordnet ist. Der Befestigungsabschnitt 8 weist
einen konstanten Querschnittsdurchmesser auf, der geringer ist als
der Querschnittsdurchmesser des Führungsabschnitts 10.
Der Befestigungsabschnitt 8 und der Führungsabschnitt 10 sind
koaxial zueinander angeordnet.
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Das
Basisteil 3 weist an seiner dem Halteteil 2 zugewandten
Seitenfläche
eine im Querschnitt kreisförmige
Bohrung auf, deren Querschnittsdurchmesser über eine an die Breite des
Führungsabschnitts 10 des
Befestigungsbolzens 4 angepasste Länge konstant und insgesamt
an den Querschnittsdurchmesser des Führungsabschnitts 10 angepasst ist.
Die Bohrung bildet eine Führungsaufnahme 9 aus,
in welcher der Führungsabschnitt 10 des
Befestigungsbolzens 4 aufgenommen ist. An die Führungsaufnahme 9 schließt sich
koaxial eine kreiszylinderförmige
Bohrung mit kleinerem Querschnittsdurchmesser an, deren Durchmesser
auf den Querschnittsdurchmesser des Befestigungsabschnitts 8 des
Befestigungsbolzens 4 abgestimmt ist und die ein Innengewinde
aufweist. Diese Bohrung bildet eine Befestigungsaufnahme 7 für den Befestigungsabschnitt 8 des
Befestigungsbolzens 4.
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Durch
die Verschraubung des Befestigungsabschnitts 8 in der Befestigungsaufnahme 7 ist
der Befestigungsbolzen 4 axial an dem Basisteil 3 festgelegt.
Gleichzeitig liegt der Befestigungsbolzen 4 entlang der
Umfangsfläche
des Führungsabschnitts 10 an
der Führungsaufnahme 9 des
Basisteils 3 an, so dass der Befestigungsbolzen 4 insgesamt
auch radial an dem Basisteil 3 festgelegt ist. Die zwischen
dem Bolzenkopf 11 und der Seitenfläche des Basisteils 3 auf
dem Führungsabschnitt 10 aufliegende
Lagerbuchse 6 und das in die Lagerbuchse 6 an
dem Lagerauge 5 eingesetzte Halteteil 2 ist somit
sicher und leichtgängig
schwenkbar mit dem Basisteil 3 verbunden. Die in Richtung
des Pfeils A auf das Halteteil 2 wirkende Kraft kann dabei
von dem Basisteil 3 entlang der Führungsaufnahme 9 sicher
aufgenommen werden, wie durch die Pfeile B in 1 angedeutet ist.
Eine radiale Belastung des Befestigungsbolzens 4 im Bereich
des Befestigungsabschnitts 8 wird hierdurch sicher vermieden,
so dass das an dem Befestigungsabschnitt 8 angeordnete
Außengewinde
unbeschadet bleibt.
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Die
in 1 gezeigte Lageranordnung wird nun wie folgt hergestellt:
Ausgehend von den voneinander getrennten Bauteilen Halteteil 2,
Basisteil 3 und Befestigungsbolzen 4 wird zunächst der
Befestigungsabschnitt 8 des Befestigungsbolzens 4 in
die Öffnung
der Lagerbuchse 6 eingeführt und die Lagerbuchse 6 weiter
in Richtung des Bolzenkopfs 11 verschoben, wobei die Lagerbuchse 6 mit
dem Führungsabschnitt 10 in
Eingriff gelangt und auf diesem aufsitzt. Anschließend wird
der Befestigungsabschnitt 8 des Befestigungsbolzen 4 in
die Führungsaufnahme 9 des
Basisteils 3 eingeführt
und in Richtung der Befestigungsaufnahme 7 verlagert. Dabei gelangt,
bevor der Befestigungsabschnitt 8 die Befestigungsaufnahme 7 erreicht,
zunächst
der Führungsabschnitt 10 in
Eingriff mit der Führungsaufnahme 9,
wobei der Umfang des Führungsabschnitts 10 vollständig mit
dem Innenumfang der Führungsaufnahme 9 in
Anlage gelangt. Durch ein weiteres Verlagern des Befestigungsabschnitts 8 in
Richtung der Befestigungsaufnahme 7 wird der Befestigungsbolzen 4 daher
sicher geführt,
so dass ein Verschrauben des Befestigungsabschnitts 8 mit
der Befestigungsaufnahme 7 sicher und ohne Verkanten des
Befestigungsbolzen 4 durchführbar ist. Bei dem Verschrauben
des Befestigungsabschnitts 8 mit der Befestigungsaufnahme 7 wird
der Befestigungsbolzen 4 insgesamt axial so weit in das
Basisteil 3 eingeführt, dass
die Lagerbuchse 6 und das Halteteil 2 sicher axial
gehalten werden.
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Vorstehend
wurde ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
einer Lageranordnung beschrieben, bei welchem zur Herstellung der
Lageranordnung zunächst
das Halteteil auf den Befestigungsbolzen aufgebracht und der Befestigungsbolzen
anschließend in
das Basisteil eingeschraubt wird. Es versteht sich, dass eine Lageranordnung
auch dadurch erreicht werden kann, dass zunächst der Befestigungsbolzen in
das Basisteil eingeschraubt wird, wonach anschließend das
Halteteil auf den Befestigungsbolzen aufgesetzt wird. Um ein unbeabsichtigtes
Lösen des Halteteils
von dem Befestigungsbolzen sicher zu vermeiden, kann der Bolzenkopf
durch ein Vernieten zu einem Sicherungselement ausgebildet werden.
Es versteht sich, dass ebenso ein äußeres Sicherungselement, beispielsweise
ein Sicherungsring oder eine Mutter, auf dem Bolzenkopf angeordnet
werden kann.
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Weiter
wurde vorstehend eine Lageranordnung anhand eines Ausführungsbeispiels
beschrieben, bei dem das Lagerauge des Halteteils in eine Lagerbuchse
eingesetzt ist. Es versteht sich, dass das Lagerauge des Halteteils
auch direkt und ohne das Vorsehen einer Lagerbuchse auf dem Führungsabschnitt
des Befestigungsbolzens aufsitzen kann.