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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Montage eines Lenkerelements
gemäß Patentanspruch
1 sowie ein Verfahren zur Montage eines Lenkerelements gemäß Patentanspruch
10.
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Ein
solches Lenkerelement ist aus dem Serienkraftwagenbau hinlänglich bekannt.
Es stellt eine Komponente des Fahrwerks für einen Personenkraftwagen
dar, mittels welchem ein zugehöriges
Rad geführt
wird. Im Rahmen der Endmontage des Personenkraftwagens wird das
Lenkerelement, beispielsweise in Form eines Querlenkers an der Karosserie befestigt.
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Das
Lenkerelement weist zumindest zwei Lagerstellen auf, die über jeweils
eine Schraubverbindung mit der Karosserie des Personenkraftwagens
verschraubt und somit an dieser befestigt werden. Diese Befestigung
beziehungsweise Verschraubung stellt einen nicht unerheblichen Zeit-
und damit Kostenaufwand während
der Montage dar, was somit auch die Gesamtkosten des Personenkraftwagens ansteigen
lässt.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung sowie
ein Verfahren zur Montage eines solchen Lenkerelements bereitzustellen, durch
welche eine vereinfachte Montage ermöglicht ist.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Montage eines Lenkerelements
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur
Montage eines Lenkerelements mit den Merkmalen des Patentanspruchs
10 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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Eine
erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Montage eines Lenkerelements, insbesondere eines Querlenkers
eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, an einer
Karosserie des Kraftwagens, weist eine erste Aufnahmeeinrichtung
sowie zumindest eine zweite Aufnahmeeinrichtung auf, mittels welchen
gleichzeitig ein erstes, zu der ersten Aufnahmeeinrichtung korrespondierendes
Befestigungselement, insbesondere ein Schraubelement, für das Lenkerelement
sowie ein zweites, zu der zweiten Aufnahmeeinrichtung korrespondierendes Befestigungselement,
insbesondere ein Schraubelement, für das Lenkerelement gegen eine
jeweilige Verdrehung abstützbar
sind.
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Diese
gleichzeitige Abstützung
der Befestigungselemente gegenüber
einer jeweiligen Verdrehung ermöglicht
eine schnellere Montage des Lenkerelements an der Karosserie, insbesondere
in einem Radlauf des Kraftwagens, da die zumindest beiden Befestigungselemente
gleichzeitig durch die Vorrichtung sowohl gehalten als auch insbesondere
gegen die Verdrehung abgestützt
werden. Somit können
Drehmomente für
beide Befestigungselemente beim Befestigen des Lenkerelements, welches
beispielsweise als oberer Querlenker ausgebildet ist, abgestützt werden,
und zwar in ein und demselben Schritt. Ein Halten des einen Befestigungselements, ein
Beenden dieses Haltens und ein erneutes Halten des anderen Befestigungselements
ist somit nicht vonnöten,
was den Montageprozess deutlich vereinfacht und damit Zeit und Kosten
einspart.
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Darüber hinaus
ist die Befestigung des Lenkerelements durch lediglich einen Monteur
ermöglicht,
und dies vom Motorraum des Kraftwagens aus, wodurch eine Notwendigkeit
des Befestigens durch den besagten Radlauf obsolet ist. Dies erlaubt
nicht nur eine wesentlich schnellere Montage, sondern auch eine
deutlich ergonomischere Haltung des Monteurs, da dieser das Lenkerelement
nun aufrecht stehend montieren kann. Somit ist durch die erfindungsgemäße Vorrichtung
nicht nur eine zeit- und kostenunaufwändigere Montage des Lenkerelements
ermöglicht,
was die Gesamtkosten des Kraftwagens absenkt, sondern auch wesentlich
günstigere
Arbeitsbedingungen für
den Monteur geschaffen.
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Die
Abstützung
der Vorrichtung selbst erfolgt dabei beispielsweise derart, dass
die Vorrichtung bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung eine
erste Abstützeinrichtung
aufweist, mittels welcher die Vorrichtung gegen ein Verdrehen an
der Karosserie des Kraftwagens abstützbar ist. Eine solche Abstützung kann
beispielsweise an einem Längsträger des
Kraftwagens und/oder aber auch an einem Federdom erfolgen. In jeglicher
Hinsicht ist eine definierte und sichere Abstützung der Vorrichtung an der Karosserie
ermöglicht,
was auch hohe Kräfte und/oder
Momente zur besonders festen Befestigung des Lenkerelements an der
Karosserie beziehungsweise an dem Kraftwagen erlaubt.
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Eine
weitere Verbesserung der Montage des Lenkerelements an der Karosserie
ist dadurch ermöglicht,
dass die Vorrichtung eine Führungseinrichtung
mit zumindest einem Führungselement
aufweist, an welchem zumindest eine Aufnahmeeinrichtung in Längserstreckungsrichtung
der Führungseinrichtung
zwischen zumindest einer Feststellung und zumindest einer Losstellung
verschiebbar gehalten ist, wobei sich die Feststellung auf einen
Zustand der Vorrichtung bezieht, bei welcher die Befestigungselemente
des Lenkerelements abgestützt
sind und somit das Lenkerelement montierbar ist. Die Losstellung
bezieht sich dabei auf einen Zustand der Vorrichtung, bei welchem
die Vorrichtung von dem Lenkerelement beziehungsweise von dem Befestigungselementen
gelöst
beziehungsweise an diese verbracht werden kann. Das bedeutet also,
dass ausgehend von der Losstellung der Vorrichtung die Vorrichtung
entsprechend am Lenkerelement in dessen Befestigungsbereich positioniert
wird, woraufhin die Vorrichtung in ihrer Feststellung verbracht
wird und das Lenkerelement befestigt werden kann. Nach der Befestigung
des Lenkerelements wird die Vorrichtung wieder in ihre Losstellung
verbracht, von dem Lenkerelement gelöst und kann dann zur Montage
eines weiteren Lenkerelements eingesetzt werden.
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Die
verschiebliche Halterung zumindest einer Aufnahmeeinrichtung an
dem Führungselement weist
dabei den Vorteil auf, dass Abstandstoleranzen und/oder Lagetoleranzen
der Befestigungselemente kompensierbar sind aber nichtsdestotrotz
die Befestigungselemente gleichzeitig und fest gegen die Verdrehung
abstützbar
sind.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist
die Vorrichtung ein erstes zu der ersten Aufnahmeeinrichtung korrespondierendes
Griffelement und ein zweites zu der zweiten Aufnahmeeinrichtung
korrespondierendes Griffelement auf, mittels welchen die Aufnahmeeinrichtungen
entlang der Führungseinrichtung,
insbesondere aufeinander zu, verschiebbar sind. Das bedeutet also,
dass die Vorrichtung beispielsweise als Zange ausgebildet ist, die
durch zusammendrücken einen
gespannten Zustand und damit in ihre Losstellung und durch auseinander
bewegen der Griffelemente in ihre Feststellung zur Befestigung des
Lenkerelements verbringbar ist.
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Um
das Auseinanderbringen der Griffelemente zu unterstützen, kann
vorteilhafter Weise zumindest ein Federelement vorgesehen sein,
gegen dessen Federkraft die Griffelement zusammengedrückt und
somit auch die Aufnahmeinrichtungen aufeinander zu verschoben werden
können.
Die Federkraft des Federelements ermöglicht es dann, die Aufnahmeeinrichtungen
auseinander zu schieben und somit einen jeweiligen, festen Kontakt
mit dem korrespondierenden Befestigungselement zu gewährleisten.
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Vorteilhafterweise
sind die Aufnahmeeinrichtungen mittels eines jeweiligen Bolzens
gegen eine Verdrehung am korrespondierenden Griffelement abgestützt, wobei
diese Abstützung
der jeweiligen Aufnahmeeinrichtung am korrespondierenden Griffelement über eine
Fläche
erfolgt, welche mit der Richtung, in welche die jeweilige Aufnahmeeinrichtung verschiebbar
ist, einen Winkel einschließt,
der beispielsweise im Wesentlichen 15° beträgt. Dies ermöglicht ein
einfaches Lösen
der Vorrichtung, also eine Verbringung von ihrer Feststellung in
ihre Losstellung.
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Der
genannte Winkel stellt einen Reibwinkel dar, der so bemessen ist,
dass die Vorrichtung während
der Befestigung der Befestigungselemente sperrt, also diese gegen
eine Verdrehung abstützt
sowie sich selbst an der Karosserie abstützt, wobei allerdings bei dem
besagten Lösen
der Vorrichtung ein Gegenhaltemoment auf Null gesetzt werden kann, und
das in einfacher Art und Weise, d. h. ohne große Kraftanstrengung des Monteurs,
woraufhin die Vorrichtung von dem befestigten Lenkerelement entfernt werden
kann.
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Dies
vereinfacht die Montage für
den Monteur um ein weiteres Maß,
wodurch somit einerseits die Montagebedingung weiterhin verbessert
und andererseits eine noch unaufwändigere und damit kostengünstigere
Montage realisiert ist.
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Zur
Realisierung der beschriebenen Verschieblichkeit ist der Bolzen
beispielsweise in einer Aussparung, insbesondere in einem Langloch,
gehalten.
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Ein
weiterer Vorteil, der aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung resultiert,
ist der, dass die Vorrichtung ein Halten des Lenkerelements in dessen Befestigungsposition
während
dessen Befestigung ermöglicht,
wodurch also zusätzliche
Halteeinrichtungen obsolet sind. Dies reduziert den Aufwand und damit
die Kosten für
die Montage um ein weiteres Maß.
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Die
genannten Aufnahmeeinrichtungen für die Befestigungselemente
sind beispielsweise als Innensechskantaufnahmen ausgebildet, durch
welche Muttern und/oder Schraubenköpfe gegen ein Verdrehen abstützbar sind.
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Zusammenfassend
lässt sich
sagen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung
eine Befestigung des Lenkerelements an der Karosserie auf einfache, schnelle
und damit kostengünstige
Art und Weise erlaubt bei gleichzeitiger Gewährleistung einer ergonomisch
günstigen
Haltung des Monteurs, der das Lenkerelement aufrecht stehend vom
Motorraum aus montieren kann. Auch ist dadurch eine aufwändige Verbringung
beziehungsweise Positionierung des Kraftwagens beziehungsweise dessen
Karosserie vermieden. Die Karosserie kann dabei in einer normalen,
aufrechten Position verbleiben, in welcher die Befestigung beziehungsweise
Montage des Lenkerelements auf die beschriebene Art und Weise ermöglicht ist.
Dies ist dem Handling der Montage zuträglich, was die Kosten ebenso
in einem geringen Rahmen hält.
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Die
Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zur Montage eines Lenkerelements,
insbesondere eines Querlenkers, eines Kraftwagens, insbesondere eines
Personenkraftwagens, an einer Karosserie des Kraftwagens, bei welchem
eine Vorrichtung an einer ersten Aufnahmeeinrichtung und zumindest
einer zweiten Aufnahmeeinrichtung eingesetzt wird, mittels welchem
gleichzeitig eine erstes, zu der ersten Aufnahmeeinrichtung korrespondierendes
Befestigungselement, insbesondere ein Schraubelement, für das Lenkerelement
und ein zweites, zu der zweiten Aufnahmeeinrichtung korrespondierendes
Befestigungselement, insbesondere ein Schraubelement, für das Lenkerelement
gegen eine jeweilige Verdrehung abgestützt werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen
der Vorrichtung sind dabei als vorteilhafte Ausgestaltungen des
Verfahrens und umgekehrt anzusehen.
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Durch
das erfindungsgemäß Verfahren
sind alle, bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
beschriebenen Vorteile einer einfachen, schnellen und kostengünstigen
Montage realisierbar bei gleichzeitiger Schaffung der erwähnten, günstigen
ergonomischen Haltung des Monteurs.
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Nachdem
der Monteur die Vorrichtung, beispielsweise in Form der beschriebenen
Zange, auf Muttern beziehungsweise Schraubenköpfen der Befestigungselemente
in Form von Schraubelementen für
das Lenkerelement aufgesetzt hat, kann er mittels einer Schraubvorrichtung,
beispielsweise eines Akkuschraubers, zu den Schraubelementen korrespondierende
Kontermittel, beispielsweise Gegenmuttern, befestigen, also festschrauben.
Die Zange stellt dabei sicher, dass die Muttern beziehungsweise Schraubenköpfe fixiert
sind und sich beim Festschrauben der Gegenmuttern nicht drehen können.
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Sind
die Gegenmuttern auf ein gewünschtes Moment
angezogen, so kann es sein, dass die Zange verspannt ist und gegebenenfalls
nur mit einem erhöhten
Kraftaufwand zu lösen
ist, falls keine anderweitigen Vorkehrungen getroffen sind. Um das
Lösen zu
vereinfachen, ist der ebenfalls in Zusammenhang mit der Vorrichtung
beschriebene Reibwinkel vorgesehen, der beispielsweise im Wesentlichen
15° beträgt und so
bemessen ist, dass die Zange während des
Festziehens der Gegenmuttern sperrt, dass aber beim Lösen der
Zange das Gegenhaltemoment auf Null gesetzt werden kann, so dass
die Zange einfach und ohne hohe Kraftaufwendung gelöst werden kann.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele
sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung
genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend
in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren alleine gezeigten
Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweiligen
angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder
ein Alleinstellung verwendbar ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die
Zeichnungen zeigen in:
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1 eine
Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Montage eines oberen Querlenkers
eines Personenkraftwagens an einer Karosserie desselbigen, wobei
die Vorrichtung zwei Aufnahmeeinrichtungen aufweist, mittels welchen
gleichzeitig jeweils ein Schraubelement für das Lenkerelement gegen eine Verdrehung
abstützbar
ist;
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2 eine
Seitenansicht der Vorrichtung gemäß 1;
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3 ausschnittsweise
eine vergrößerte Draufsicht
auf einen Bereich der Vorrichtung gemäß den vorhergehenden Figuren;
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4 eine
perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform einer Vorrichtung
gemäß den vorhergehenden
Figuren, welche in einem Radlauf des Kraftwagens zur Montage des
oberen Querlenkers positioniert ist und sich in ihrer Feststellung befindet,
und
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5 eine
perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß 4 in ihrer
Losstellung.
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Während die 1 bis 3 eine
Ausführungsform
einer Vorrichtung zur Montage eines oberen Querlenkers eines Personenkraftwagens
zeigen, welche eine besonders einfache und für einen Monteur ergonomisch
günstige
Montage des oberen Querlenkers an einer Karosserie des Kraftwagens
ermöglicht,
zeigen die 4 und 5 eine leicht
modifizierte Ausführungsform
der Vorrichtung, wobei in der 4 eine Feststellung
der Vorrichtung gezeigt ist, in welcher der obere Querlenker befestigbar
ist, und wobei in 5 eine Losstellung der Vorrichtung gezeigt
ist, in welcher die Vorrichtung von dem oberen Querlenker lösbar beziehungsweise
an diesem positionierbar ist.
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Die 1 zeigt
eine Vorrichtung in Form einer Zange 10 mittels welcher
ein Lenkerelement in Form eines oberen Querlenkers 12 (4)
eines Personenkraftwagens an der Karosserie desselbigen montierbar
ist. Die Zange 10 weist dazu eine erste Aufnahmeeinrichtung 16 sowie
eine zweite Aufnahmeeinrichtung 18 auf, mittels welchen
gleichzeitig ein erstes, zu der ersten Aufnahmeeinrichtung 16 korrespondierendes
Befestigungselement in Form einer Schraube 20 sowie ein
zweites, zu der zweiten Aufnahmeeinrichtung 18 korrespondierendes
Befestigungselement in Form einer Schraube 22 für das Lenkerelement 12 gegen
eine Verdrehung abstützbar
sind. Dazu weisen die Aufnahmeeinrichtung 16 und 18 jeweils
einen Innensechskant auf, in welchem ein jeweiliger Schraubenkopf
der Schraube 20 beziehungsweise 22 aufnehmbar
und gegen eine Verdrehung abstützbar
ist.
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Zur
Befestigung des Querlenkers 12 an der Karosserie des Personenkraftwagens
durchdringen die Schrauben 20 und 22 jeweils eine
Lagereinrichtung 28 beziehungsweise 30 des oberen
Querlenkers 12 und werden von einer dem jeweiligen Schraubenkopf
gegenüber
liegenden Seite 24 beziehungsweise 26 von einem
Motorraum des Personenkraftwagens aus mit einem jeweiligen Kontermittel
in Form einer Gegenmutter verschraubt, wodurch also der Querlenker 12 an
der Karosserie festgelegt wird.
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Bei
eben dieser Verschraubung sind die Schrauben 20 und 22 gegen
ein Verdrehen durch die Zange 10 abgestützt.
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Zur
Positionierung der Zange 10 am Querlenker 12 wird
die Zange 10 über
Griffelemente 32 und 34 gegen die Kraft eines
Federelements 36 zusammengedrückt, wodurch die an einem jeweiligen Führungselement
in Form einer Führungsstange 38 beziehungsweise 40 einer
Führungseinrichtung 42 verschiebbar
gehaltenen Aufnahmeeinrichtungen 20 und 22 gemäß Richtungspfeilen 44 und 46 aufeinander
zu bewegt werden.
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Die
Zange 10 ist somit gespannt und befindet sich in ihrer
Losstellung, in welchem sie frei positionierbar ist. In dieser Stellung
wird die Zange 10 beziehungsweise werden die Aufnahmeeinrichtungen 16 und 18 in Überdeckung
der Schraubenköpfe
der Schrauben 20 und 22 positioniert, woraufhin
das zusammendrücken
der Griffelemente 32 und 34 aufgehoben wird. Unter
der Federkraft des Federelements 36 werden die Griffelement 32 und 34 auseinander gedrückt sowie
die Aufnahmeeinrichtungen 16 und 18 entgegen Richtungspfeilen 44 und 46 auseinander
verschoben, wodurch der jeweilige Innensechskant über den
jeweiligen Schraubenkopf der Schrauben 20 und 22 gestülpt wird.
Durch die Federkraft des Federelements 36 sind somit die
Schraubenköpfe der
Schrauben 20 und 22 fest in den Aufnahmeeinrichtungen 16 und 18 aufgenommen,
woraufhin ein Verschrauben der Gegenmuttern erfolgen kann.
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Zur
Abstützung
der Zange 10 an dem Kraftwagen beziehungsweise an der Karosserie
weist die Zange 10 eine Abstützeinrichtung in Form eines
Abstützbügels 48 auf, über welchen
die Zange 10 beispielsweise an einem Längsträger 50 (2)
der Karosserie abstützbar
ist.
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Des
Weiteren weist die Zange 10 eine zweite Abstützeinrichtung
in Form eines Abstützbügels 52 auf,
mittels welchen ein Einbauwinkel des Querlenkers 12 festlegbar
ist. Der Abstützbügel 52 ist
dabei individuell auf die spezifische Abstützung des jeweiligen Querlenkers
abzustimmen.
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Wie
aus der bisherigen Beschreibung deutlich wird, kann es bei dem Verschrauben
zu einer Verspannung der Zange 10 kommen, die ein Lösen der
Zange 10 von dem Querlenker 12, also ein Verbringen
der Zange 10 von der in den 1, 2 und 4 gezeigten
Feststellung in die in der 5 gezeigte
Losstellung nur unter erhöhtem
Kraftaufwand möglich
ist, falls keine anderweitigen Vorkehrungen getroffen sind. Zur
Vereinfachung dieser Verbringung, also zur Vereinfachung des Lösens der Zange 10 von
dem Querlenker 12 nach Verschraubung, erfolgt eine Abstützung der
Aufnahmeeinrichtungen 16 und 18 über in Aussparungen 54 und 56 der
Griffelemente 32 und 34 aufgenommene Steckbolzen 58 und 60 auf
die durch die 3 verdeutlichte Art, wobei diese
anhand des Absteckbolzens 58 beziehungsweise der Aussparung 54 gezeigt
ist. Analoges gilt für
den Absteckbolzen 60 beziehungsweise die Aussparung 56.
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Die
Abstützung
der Aufnahmeeinrichtung 16 über den Absteckbolzen 58 in
der Aussparung 54 erfolgt nun über eine Fläche, welche mit der Richtung, in
welche die Aufnahmeeinrichtung 16 gemäß einem Richtungspfeil 44 beziehungsweise
entgegen dem Richtungspfeil 44 verschiebbar ist, einen
Winkel α einschließt, der
beispielsweise im Wesentlichen 15° beträgt. Je flacher
dieser Winkel gewählt
wird, desto höher
ist der Kraftaufwand zum Lösen
der Zange 10. Ein Richtungspfeil 56 in der 3 deutet
dabei eine Richtung einer Krafteinleitung an.
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Die 4 und 5 zeigen
die Zange 10 in einer alternativen Ausführungsform, wobei diese Zange 10' nun eine Abstützbügel 48' aufweist, über welchen
die Zange 10' nicht
mehr am Längsträger 50 sondern
an einem Federdom des Kraftwagens abstützbar ist.
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Die 4 zeigt
die Zange 10' dabei
in ihrer Feststellung, in welcher sie entspannt ist und das Federelement 36 die
Aufnahmeeinrichtungen 16 und 18 auseinander und
somit über
die Schraubenköpfe drückt. Diese
Feststellung ist auch in den 1 und 2 dargestellt.
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Die 5 zeigt
die Zange 10' in
ihrer Losstellung, in welcher sie zusammengedrückt, also gespannt ist. Das
Zusammendrücken
der Zange 10' über die
Griffelemente 32 und 34 erfolgt dabei entgegen
der Federkraft des Federelements 36, wodurch also auch
die Aufnahmeeinrichtungen 16 und 18 entlang der
jeweiligen Führungsstange 38 und 40 aufeinander
zu verschoben sind. Beim Loslassen der Griffelemente 32 und 34 drückt die
Federkraft des Federelements 36 die Griffelemente 32 und 34 sowie die
Aufnahmeeinrichtungen 16 und 18 auseinander, bis
beispielsweise die in der 4 gezeigte
Feststellung der Zange 10' erreicht
ist. Analoges gilt natürlich auch
für die
in den 1 und 2 dargestellte Zange 10.