-
Die Erfindung betrifft ein Befestigungssystem für eine Abschirmungsmanschette sowie ein Verfahren zum Befestigen derselben an einem Faltenbalg einer Abschirmungsmanschette.
-
Aus dem Stand der Technik sind Abschirmungsmanschetten zum thermischen Schutz einer Lenkspindel, des Gleitrings für die Lenkspindel und des die Lenkspindel umgebenden Faltenbalgs bekannt, die vom Motorraum aus auf den Faltenbalg geschoben werden und an der Rohbaustirnwand, die den Motorraum von der Fahrgastzelle trennt, befestigt werden. Solche Abschirmungsmanschetten, die zumeist aus Silikon bestehen sind bezüglich ihrer Montage nicht prozesssicher, da ein Werker beim Aufschieben der Manschette auf den Faltenbalg durch die Silikonmanschette ertasten muss, ob diese richtig an dem Faltenbalg montiert ist. Eine schlecht montierte Manschette führt dazu, dass sie an der Lenkung schleift. Aktuell wird daher bei der Montage ein zusätzlicher Werker eingesetzt, um den Sitz der Manschette zu kontrollieren und gegebenenfalls zu korrigieren. Auch Hybrid-Lenkungsmanschetten, die zum besseren thermischen Schutz zusätzlich noch eine Aluminiumabdeckung aufweisen, können nicht prozesssicher montiert werden und ihr Sitz am Faltenbalg kann im Gegensatz zu den reinen Silikonmanschetten nicht durch Tasten überprüft werden.
-
Als Alternative ist der Einsatz einer reinen Aluminium-Lenkungsmanschette denkbar, deren Montage zwar prozesssicher ausgeführt werden kann, die allerdings einen größeren Platzbedarf hat und daher in Fahrzeugen, bei denen der Bauraum in diesem Bereich knapp bemessen ist, beispielsweise bei Allradfahrzeugen, nicht eingesetzt werden kann.
-
So beschreibt die
EP 2 028 079 A1 ein Abschirmelement, das kostengünstig herzustellen und einfach zu montieren ist, und eine Abschirmanordnung, die eine bessere Abschirmung der Lenkspindel erlaubt. Dazu weist das dort offenbarte Abschirmelement ein Metallformteil mit einem gummielastischen Innenring an einem Ende des Metallformteils auf, an dem das Abschirmelement an einer Gelenkmanschette einer Lenksäule lose gelagert ist. Des Weiteren umfasst das Abschirmelement einen gummielastischen Außenring, der sich vom anderen Ende des Metallformteils erstreckt, und der über einen Flanschabschnitt in einen Aufnahmeraum des Karosserieblechs eingreift.
-
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es wünschenswert, ein verbessertes Befestigungssystem zur Anordnung einer Abschirmungsmanschette an einem Faltenbalg bereitzustellen, das eine prozesssichere Montage gestattet, insbesondere auch in Fahrzeugen mit knapp bemessenem Bauraum, wodurch eine Montagekontrolle überflüssig wird und somit Kosten gesenkt werden können.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Befestigungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
-
Eine weitere Aufgabe besteht in der Schaffung eines Verfahrens zum Befestigen der Abschirmungsmanschette an dem Faltenbalg, durch welches die Anordnung und Befestigung der Abschirmungsmanschette prozesssicher ausgeführt werden kann, und eine subjektive Ausrichtung der Manschette am Faltenbalg durch einen Werker entfällt.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.
-
Weiterbildungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen ausgeführt.
-
Eine erste Ausführungsform bezieht sich auf ein Befestigungssystem, mit dem eine Abschirmungsmanschette zum thermischen Schutz der Lenkspindel, des Gleitrings und des umgebenden Faltenbalgs vor der Abwärme von Motor und Abgasanlage um den Faltenbalg angeordnet werden kann. Dieser umgibt die Lenkspindel in einem Durchtrittsbereich durch die Kraftfahrzeug-Rohbaustirnwand. Die Abschirmungsmanschette umgibt den Faltenbalg bis zu dieser Rohbaustirnwand und schließt an ihrem vorderen, motorraumseitigen Ende mit dem Faltenbalg ab und ist an diesem angeordnet, und zwar im Bereich eines Abschnitts, in dem der Faltenbalg ein Lenkspindel-Gleitring-Lager umfasst. An dem stirnwandseitigen Ende erstreckt sich die Abschirmungsmanschette bis zu der Rohbaustirnwand und schließt dort bündig ab. So kann dort beispielsweise ein Flanschabschnitt der Abschirmungsmanschette einen Eingriff bereitstellen.
-
Erfindungsgemäß besteht nun das Befestigungssystem zur prozesssicheren Befestigung der Abschirmungsmanschette an dem Faltenbalg aus einem Paar miteinander korrespondierender Rastringe, von denen ein erster an dem Faltenbalg angeordnet ist, und den Lagerungsabschnitt umgibt, während ein zweiter Rastring des korrespondierenden Rastringpaars sich in der Abschirmungsmanschette befindet und dort an deren motorraumseitigen Ende angeordnet ist. Die Befestigung der Abschirmungsmanschette an dem Faltenbalg wird nun einfach und prozesssicher bereitgestellt, indem an den Rastringen vorliegende Rastelemente miteinander in Eingriff treten. Unter „korrespondierenden Rastringen” werden vorliegend Ringelemente verstanden, die einander bezüglich ihrer Abmessungen sowie der Art, Anzahl und Position der vorhandenen Rastelemente entsprechen und dadurch beim Zusammenfügen einen Rasteingriff bereitstellen.
-
Bei diesen Rastelementen kann es sich beispielsweise um Ausnehmungen an dem ersten Rastring und um entsprechend angeordnete Rastnasen des zweiten Rastrings handeln, denkbar ist aber auch, dass umgekehrt die Rastnasen an dem ersten Rastring und die Ausnehmungen an dem zweiten Rastring vorliegen, oder gar beide Rastringe sowohl Ausnehmungen als auch Rastnasen aufweisen, wobei jeweils korrespondierende Rastelemente bereitgestellt sind.
-
Um den ersten Rastring einfach in einer vorbestimmten Position an dem Lagerungsabschnitt des Faltenbalgs anordnen und auch befestigen zu können, kann der erste Rastring zweiteilig sein und zwar aus zwei Teilringen bestehen, die durch einen Ringschluss den ersten Rastring bereitstellen. Dazu können die Teilringe wiederum ein Paar miteinander korrespondierende Verschlusselemente aufweisen, wobei jeder Teilring eins der Verschlusselemente aufweist. Ein entsprechendes Verschlusselementpaar kann beispielsweise aus einem ösenartigen und einem hakenartigen Verschlusselement bestehen.
-
Um ihre thermische Schutzfunktion zu erfüllen, besteht die Abschirmungsmanschette aus einem hitzebeständigen elastischen Material, vorzugsweise aus Silikon. Auch die für das Befestigungssystem verwendeten Rastringe bestehen aus einem wärmebeständigen Material, das entweder ein Metall oder ein wärmebeständiger Kunststoff sein kann, beispielsweise Polyhexamethylenadipinsäureamid (PA 6.6), und das jedenfalls den Abwärmetemperaturen im Motorraum widersteht.
-
Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Befestigungsverfahrens der Abschirmungsmanschette an dem Faltenbalg bezieht sich auf die Verwendung des erfindungsgemäßen Befestigungssystems und umfasst zunächst das Anordnen des ersten Rastrings an dem Lagerungsabschnitt des Faltenbalgs. Des Weiteren wird die Abschirmungsmanschette bereitgestellt, die innenseitig mit dem zweiten Rastring an ihrem motorraumseitigen Ende ausgestattet ist. Die Abschirmungsmanschette wird dann mit dem zweiten Rastring durch Aufschieben auf den ersten Rastring, der an dem Faltenbalg angeordnet ist, an dem Faltenbalg angeordnet und befestigt, indem die Rastelemente des ersten Rastrings mit den Rastelementen des zweiten Rastrings in Eingriff treten. Das in Eingriff Bringen wird durch ein Click-Geräusch hörbar sein, so dass bereits akustisch feststellbar ist, ob der Montagevorgang erfolgreich war.
-
Der Schritt des Anordnens des ersten Rastrings an dem Lagerungsabschnitt kann dabei das Anordnen der zwei Teilringe beinhalten, die zum Ausführen eines Ringschlusses über miteinander korrespondierende Verschlusselemente ineinander eingreifen gelassen werden, und damit den ersten Rastring in einer vorbestimmten Position an dem Lagerungsabschnitt des Faltenbalgs bereitstellen.
-
Vorteilhaft wird unter Verwendung des erfindungsgemäßen Befestigungssystems in dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Prozesssicherheit in der Montage erlangt, so dass auch bei sehr engem Bauraum die Abschirmungsmanschette immer korrekt angeordnet wird, wodurch sich einerseits eine Steigerung der Produktqualität ergibt, andererseits ein Kontrollarbeitsgang eingespart werden kann, was zur Kostensenkung führt. Im Gegensatz zu der gefühlten Ausrichtung bei einer aufgeschobenen Silikonmanschette im Stand der Technik entfällt durch die vorbestimmte Position der Rastringe die subjektive Ausrichtung der Manschette am Faltenbalg, was zu einer weiteren Qualitätssteigerung führt.
-
Diese und weitere Vorteile werden durch die nachfolgende Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Figuren dargelegt.
-
Der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung dient der Unterstützung der Beschreibung und dem erleichterten Verständnis des Gegenstands. Gegenstände oder Teile von Gegenständen, die im Wesentlichen gleich oder ähnlich sind, können mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Figuren sind lediglich eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.
-
Dabei zeigt:
-
1 eine perspektivische Ansicht eines Faltenbalgs, an dem der erste Rastring des Befestigungssystems angeordnet ist,
-
2 eine Ansicht entsprechend 1, bei der der zweite Rastring auf dem ersten Rastring angeordnet ist, die Abschirmungsmanschette wurde der Übersichtlichkeit wegen jedoch weggelassen wurde,
-
3 eine perspektivische Ansicht der Abschirmungsmanschette mit dem integrierten zweiten Rastring,
-
4 eine Querschnittansicht durch die erfindungsgemäß an dem Faltenbalg über das Rastringpaar befestigte Abschirmungsmanschette,
-
5 eine perspektivische Ansicht auf das Rastringpaar des Befestigungssystems.
-
Mit einem erfindungsgemäßen Befestigungssystem zur Montage einer Abschirmungsmanschette an einem Faltenbalg wird ein Hilfsmittel zur vorteilhaft prozesssicheren Montage bereitgestellt. Dabei wird, wie in 1 dargestellt, der Faltenbalg 4 zunächst mit dem ersten Rastring 1 ausgestattet, der den Faltenbalg 4 im Bereich des innen liegenden Lagersitzes 4' umgreift, der zur Anordnung eines Lagers wie einem Gleitlager für die Lenkspindel vorgesehen ist. Der erste Rastring 1 besteht hier aus zwei Teilringen 1' und 1'', die als Halbringelemente ausgeführt sind, und die auf den Faltenbalg 4 aufgeclipst werden, indem ein Verschlusshaken 9 des einen Teilrings 1' in eine Verschlussöse 8 des anderen Teilrings 1'' eingreift. So ist für einen Monteur der Sitz und die Lage des ersten Rastrings 1 eindeutig festlegbar und kontrollierbar.
-
Der Rastring 1 weist eine Mehrzahl von Ausnehmungen 6 auf, in die, wie in 2 dargestellt, in die Rastnasen 7 des zweiten Rastrings 2 eingreifen können, wodurch der Rastring 2 eine eindeutige Position in Bezug auf den ersten Rastring 1 und damit auf den Faltenbalg 4 einnimmt. In 2 ist der besseren Übersichtlichkeit wegen der zweite Rastring 2 isoliert dargestellt, tatsächlich jedoch wird der zweite Rastring 2, wie in 3 dargestellt, in die Abschirmungsmanschette 3 integriert sein.
-
Dies kann erfolgen, indem der zweite Ring 2 mit der Abschirmungsmanschette 3 integriert gefertigt wird oder nachträglich in die Abschirmungsmanschette 3, die vorzugsweise eine elastische Silikonmanschette sein kann, eingeführt wird. Bei der Bereitstellung der Silikonmanschette mit dem integrierten Rastring 2, der wie der erste Rastring aus PA 6.6 oder einem Metall gefertigt sein kann, kann der Rastring 2 als Einlegeteil in einem Silikon-Manschetten-Werkzeug mit der Silikonmanschette umspritzt werden; bei der alternativen nachträglichen Zusammenführung kann der Verrastungsring 2 in die Silikonmanschette durch Kleben, Nieten oder auch nur Eindrücken eingefügt werden, wobei auch beim Eindrücken über einen Formschluss ein ausreichend fester und lagegenauer Sitz des Verrastungsrings 2 gewährleistet werden kann.
-
Die Anordnung des zweiten Rastrings 2 an dem motorraumseitigen Ende 3' der Abschirmungsmanschette 3 gestattet somit eine einfache und prozesssichere Montage der Abschirmungsmanschette 3, indem die Rastnasen 7 des zweiten Rastrings 2 mit den Ausnehmungen 6 des ersten Rastrings 1 verrasten, siehe 2 und 4. Der Werker erhält durch das Einrasten eindeutige Rückmeldungen, sowohl haptisch als auch akustisch, und kann daher sicher sein, dass die Abschirmungsmanschette richtig an dem Faltenbalg montiert ist, d. h. dass die Manschette komplett bis zum Anschlag auf den Lenkungs-Faltenbalg aufgeschoben wurde, so dass es nicht zum Schleifen der Manschette an der Lenkspindel kommen kann.
-
In der Querschnittsansicht aus 4 ist die definierte Positionierung der Abschirmungsmanschette 3 an dem Faltenbalg 4 zu sehen, wobei die Teilringe 1' und 1'', die den ersten Rastring bilden, den Faltenbalg 4, der hier nur teilweise abgebildet ist, im Bereich des Lagersitzes 4' umgreifen. In der Darstellung in 4 weist der Teilring 1' einen radial nach innen weisenden Vorsprung 12 auf, der mit der Außenwandung des Faltenbalgs 4 in Eingriff tritt und damit den ersten Ring eindeutig an dem Faltenbalg 4 positioniert. Die Befestigung der Abschirmungsmanschette 3 an dem Faltenbalg 4 wird durch das Einrasten der Rastnase 7 des in dem motorraumseitigen Ende 3' der Abschirmungsmanschette 3 angeordneten zweiten Rings 2 in die Ausnehmung 6 des Teilrings 1'' bereitgestellt. Die in 3 und 4 dargestellten Öffnungen 11 in der Abschirmungsmanschette 3 dienen als Luftkammern der zusätzlichen Wärmeisolierung.
-
Natürlich kann das Rastringpaar 5, wie in 5 dargestellt, mehrere über den Umfang verteilte Rastelemente aufweisen. Das Rastringpaar 5 aus den zwei Rastringen 1 und 2 weist dabei jeweils vier Rastelemente auf, wobei in dem ersten Rastring 1 die Ausnehmungen 6 angeordnet sind, in die die Rastnasen 7 des zweiten Rastrings 2 eingreifen. Die vier Rastelementpaare sind hier gleichmäßig über den Umfang des Rastringpaars 5 verteilt, denkbar ist jedoch auch eine unsymmetrische Verteilung der Rastelementpaare, so dass es nur eine einzige Rastposition gibt, in der der zweite Ring 2 mit dem ersten Ring 1 verrastet. Durch diese eindeutige Positionierung wird die Ausrichtung der Manschette, die nicht rotationssymmetrisch ist, sondern an ihrem zu der Rohbaustirnwand weisenden Ende deren Formgebung entspricht, nicht mehr subjektiv vom Werker vorgenommen, sondern ist durch das Rastringpaar vorgegeben.
-
Sind die Rastpaarelemente wie hier in 5 gleichmäßig über den Umfang des Rastringpaars 5 verteilt, kann dennoch eine einzige eindeutige Positionierung der beiden Rastringe zueinander erreicht werden, indem beispielsweise wie vorliegend das Verschlusselementpaar 8, 9 des ersten Rastrings eine Ausnehmung des zweiten Rastrings erforderlich macht. Dadurch, dass der zweite Rastring 2 mit der Ausnehmung an dem Verschlusselementpaar 8, 9 der zwei Teilringe 1', 1'' angeordnet werden muss, ist auch hier trotz symmetrischer Verteilung der Rastelementpaare eine eindeutig positionierte Anordnung gegeben.
-
Das erfindungsgemäße Befestigungssystem und das damit ausführbare erfindungsgemäße Verfahren erlauben somit die prozesssichere Montage einer Abschirmungsmanschette aus einem elastischen, hitzebeständigen Material an einem Faltenbalg, auch wenn nur sehr wenig Bauraum vorhanden ist, indem durch den ersten, an dem Faltenbalg aufgeclipsten Rastring schon die richtige Positionierung der Manschette über den zweiten Rastring festgelegt ist, und dieser dann einfach positionsgenau angeordnet werden kann, indem die Rastelemente des Rastringpaars verrasten.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
