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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lagerung eines Lenkgetriebegehäuses gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Lagerung eines Lenkgetriebegehäuses nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6.
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Lenkgetriebegehäuse von Fahrzeuglenksystemen werden üblicherweise mittels Hülsen mit einer Tragstruktur einer Karosserie des Fahrzeugs verbunden, wobei die Hülsen in die Tragstruktur geschweißt oder mit der Tragstruktur verschraubt werden. Diese Hülsen müssen häufig nach der Komplettierung der Tragstruktur bzw. der Karosserie mechanisch von außen bearbeitet werden, um die Planarität bzw. Planizität zueinander zu gewährleisten und eventuelle Schweißverzüge bzw. Toleranzen auszugleichen. Üblicherweise sind die Lochbilder bzw. die Gewinde zur Verbindung der Hülsen mit dem Lenkgetriebegehäuse bereits in den Hülsen eingebracht, bevor die mechanische Bearbeitung erfolgt, so dass die erforderliche Toleranz so nicht mehr darstellbar ist. Dies bedeutet, dass die Position dieser Hülsen derzeit nur in der relativ großen Toleranz darstellbar ist. Um diese großen Toleranzen auszugleichen, werden in der Regel Bohrungen zur Aufnahme von Schrauben innerhalb des Lenkgetriebes größer ausgelegt.
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In der
EP 0 679 813 B1 wird eine Vorrichtung zur Lagerung eines Lenkgetriebegehäuses an einer Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie beschrieben. Das Lenkgetriebegehäuse ist hierbei über Hülsen auf der Tragstruktur montiert. Jede Hülse ist durch eine Schraube befestigt, die durch eine Durchtrittsöffnung der Tragstruktur eingeführt ist, wobei die Schraube einer Schraubenmutter zugeordnet ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Lagerung eines Lenkgetriebegehäuses an einer Tragstruktur einer Karosserie eines Fahrzeugs derart auszugestalten, dass eine toleranzoptimierte Anbindung des Lenkgetriebegehäuses an die Tragstruktur der Fahrzeugkarosserie möglich ist.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch Bereitstellung einer Vorrichtung zur Lagerung eines Lenkgetriebegehäuses an einer Tragstruktur einer Karosserie eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eines Verfahrens zur Lagerung eines Lenkgetriebegehäuses an einer Tragstruktur einer Karosserie eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Lagerung eines Lenkgetriebegehäuses an einer Tragstruktur einer Karosserie eines Fahrzeugs derart auszugestalten, dass eine toleranzoptimierte Anbindung des Lenkgetriebegehäuses an die Tragstruktur der Fahrzeugkarosserie möglich ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die mindestens eine Lagereinrichtung an der Tragstruktur in Bezug auf ein Referenz-Punkt-System des Fahrzeugs in einer definierten Position befestigbar ist. Dies bedeutet, dass das Referenz-Punkt-System des Fahrzeugs einen gemeinsamen Bezugspunkt für die zu befestigende Lagereinrichtung und die Fahrzeugkarosserie bildet. In vorteilhafter Weise ist hierdurch bei gleichzeitiger Reduzierung der Einzelteilkosten eine toleranzoptimierte Anbindung des Lenkgetriebegehäuses an die Tragstruktur der Fahrzeugkarosserie möglich. Insbesondere ist hierdurch auch der Verbau eines engere Toleranzen aufweisenden und somit kostengünstigeren Fahrzeuglenksystems möglich.
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In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Lagereinrichtung eine an der Tragstruktur befestigbare Trägereinheit und eine an der Trägereinheit befestigbare Befestigungseinheit umfasst. Bei der Montage des Fahrzeuglenksystems bzw. des Lenkgetriebegehäuses ist vorgesehen, dass eine Trägereinheit der Lagereinrichtung an der Tragstruktur und eine Befestigungseinheit der Lagereinrichtung in Bezug auf ein Referenz-Punkt-System des Fahrzeugs in einer definierten Position an der Trägereinheit befestigt wird. Die für die unterschiedlichen Fahrzeuglenksysteme erforderlichen Toleranzen in der Tragstruktur des Fahrzeugs müssen eingehalten werden. Da diese Toleranzen meist sehr eng sind, bedarf es üblicherweise einer mechanischen Nachbearbeitung nach der Komplettierung der Tragstruktur. Zu dieser Nachbearbeitung kommt hinzu, dass die Loch- bzw. Gewindelage der Lagereinrichtung sehr genau sein muss, und demzufolge in der Regel erst in der fertigen Tragstruktur eingebracht werden kann, wobei dies aus Gründen der Zugänglichkeit jedoch nicht immer möglich ist. Bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die Befestigungseinheit in vorteilhafter Weise relativ zur Trägereinheit verschiebbar ausgeführt, so dass ein Einstellen der Lagereinrichtung und somit des Lenkgetriebegehäuses auf das Referenz-Punkt-System des Fahrzeugs ermöglicht ist. Hierdurch können auftretende Fahrzeugtoleranzen wirkungsvoll und ohne großen Aufwand ausgeglichen werden. In vorteilhafter Weise kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf eine mechanische Nachbearbeitung verzichtet werden, so dass ein Einsatz der Vorrichtung auch an schwer zugänglichen Stellen der Fahrzeugkarosserie möglich ist.
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In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Trägereinheit ein Profilelement und die Befestigungseinheit einen Mutternkäfig umfasst, der in einen Hohlraum des Profilelementes einsetzbar ist und mindestens eine Schraube zur Befestigung des Lenkgetriebegehäuses an dem Profilelement aufnehmen kann. Somit wird das Lenkgetriebegehäuse nicht wie üblich an in der Tragstruktur eingeschweißten Hülsen befestigt, sondern über den im Profilelement eingebrachten Mutternkäfig an dem Profilelement befestigt. Dieser nach dem Einbringen in das Profilelement zunächst im Profilelement verschiebbare Mutternkäfig wird zusammen mit dem Lenkgetriebegehäuse mittels Schrauben durch Einlehren in einer definierten Position am Profilelement befestigt. Dies bedeutet, dass das Lenkgetriebegehäuse über diese so genannte schwimmende Lagerung des Mutternkäfigs im Profilelement mittels Einlehren in dem Profilelement und somit in Bezug auf ein Referenz-Punkt-System des Fahrzeugs positioniert werden kann. In vorteilhafter Weise ermöglicht die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Lagereinrichtung mit Profilelement und Mutternkäfig die Einhaltung der geforderten Toleranzen bzw. einen optimalen Toleranzausgleich in einem sehr engen Toleranzrahmen. Insbesondere ermöglicht die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Lagereinrichtung auch eine Einstellung eines Fahrzeuglenksystems im Reparaturfall.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Profilelement jeweils mindestens ein Langloch aufweist, das zur Aufnahme bzw. zum Durchstecken der mindestens einen Schraube dient, die zur Befestigung des Lenkgetriebegehäuses an dem Profilelement vorgesehen ist. Bei der Montage wird dabei die mindestens eine Schraube des Lenkgetriebegehäuses durch das Langloch durchgesteckt und in die Befestigungseinheit eingeschraubt. In vorteilhafter Weise ist durch das mindestens eine Langloch ein größerer Toleranzausgleich gewährleistet, da der Mutternkäfig vor der endgültigen Befestigung des Lenkgetriebegehäuses an dem Profilelement relativ zum Profilelement verschiebbar ist. Dies bedeutet, dass durch die mindestens eine überdimensionierte Bohrung im Profilelement ein Toleranzausgleich möglich ist, wobei eine erforderliche Planarität des Profilelements durch ein ausreichendes Aufmaß für die mechanische Bearbeitung erfüllbar ist. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht ein Justieren des Mutternkäfigs und damit des Lenkgetriebegehäuses bezüglich des Referenz-Punkt-Systems des Fahrzeugs, was die Herstellungskosten senkt und den Montageaufwand vermindert.
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In alternativer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Trägereinheit ein Profilelement und die Befestigungseinheit zumindest einen Gewindestein umfasst, der in eine Führung des Profilelementes einsetzbar ist und mindestens eine Schraube zur Befestigung des Lenkgetriebegehäuses an dem Profilelement aufnehmen kann. Hierbei wird das Profilelement in definierten Bereichen mit Vollmaterial ausgelegt, das gleichzeitig mit der Bearbeitung der Anlageflächen des Profilelements an die Tragstruktur sowie für das Lenkgetriebegehäuse so bearbeitet wird, dass eine Führung für den Gewindestein entsteht. In vorteilhafter Weise kann hierdurch die als Gewindestein ausgeführte Befestigungseinheit in der Führung relativ zur als Profilelement ausgeführten Trägereinheit verschoben werden, so dass ein Einstellen der Lagereinrichtung und somit des Lenkgetriebegehäuses auf das Referenz-Punkt-System des Fahrzeugs ermöglicht ist. Hierdurch können auftretende Fahrzeugtoleranzen wirkungsvoll und ohne großen Aufwand ausgeglichen werden, da die Lochlage des Gewindesteins definiert zum Referenz-Punkt-System des Fahrzeugs auslegbar ist.
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In vorteilhafter Weise sieht das erfindungsgemäße Verfahren ein Befestigen der Trägereinheit an der Tragstruktur des Fahrzeugs, ein Einsetzen der Befestigungseinheit in die Trägereinheit, wobei die Befestigungseinheit durch ein Verschieben in der Trägereinheit justierbar ist, ein Anlegen des Lenkgetriebegehäuses an die Trägereinheit, ein Einschrauben mindestens einer Schraube des Lenkgetriebegehäuses in die Befestigungseinheit, wobei die Befestigungseinheit verschiebbar bleibt, ein Justieren der Befestigungseinheit und des Lenkgetriebegehäuses und ein Befestigen des Lenkgetriebegehäuses über die Befestigungseinheit in der in Bezug auf das Referenz-Punkt-System des Fahrzeugs definierten Position an der Trägereinheit durch Einschrauben der Schraube in die Befestigungseinheit vor, bis das Lenkgetriebegehäuse und die Befestigungseinheit gegen die Trägereinheit verspannt sind.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
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Dabei zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Lagerung eines Lenkgetriebegehäuses an einer Tragstruktur einer Karosserie eines Fahrzeugs mit einer eine Trägereinheit und eine Befestigungseinheit umfassenden Lagereinrichtung, wobei die Befestigungseinheit einen Mutternkäfig umfasst,
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2 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung aus 1 mit einem montierten Lenkgetriebegehäuse, wobei die Trägereinheit an der Tragstruktur und die mit dem Lenkgetriebegehäuse verbundene Befestigungseinheit an der Trägereinheit befestigt sind,
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3 eine Vorderansicht der Vorrichtung aus 1, wobei ein Toleranzausgleich dargestellt ist,
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4 eine perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit der die Trägereinheit und die Befestigungseinheit umfassenden Lagereinrichtung, wobei die Befestigungseinheit Gewindesteine umfasst,
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5 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung aus 4 mit einem montierten Lenkgetriebegehäuse, wobei die Trägereinheit an der Tragstruktur und die mit dem Lenkgetriebegehäuse verbundene Befestigungseinheit an der Trägereinheit befestigt sind, und
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6 eine Schnittdarstellung der Vorrichtung aus 5 entlang der Schnittlinie VI-VI.
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1 bis 6 zeigen zwei Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung zur Lagerung eines Lenkgetriebegehäuses 10 eines Lenksystems an einer Tragstruktur 12 einer Karosserie eines Fahrzeugs mit mindestens einer Lagereinrichtung 14' und 14'', die an der Tragstruktur 12 befestigbar ist, wobei üblicherweise zur Lagerung eines Lenkgetriebegehäuses 10 mehrere Lagereinrichtungen 14', 14'' vorgesehen sind. Dabei zeigen 1 bis 3 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und 4 bis 6 zeigen eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Um eine Vorrichtung zur Lagerung eines Lenkgetriebegehäuses 10 an einer Tragstruktur 12 einer Karosserie eines Fahrzeugs derart auszugestalten, dass eine toleranzoptimierte Anbindung des Lenkgetriebegehäuses 10 an die Tragstruktur 12 der Fahrzeugkarosserie möglich ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die mindestens eine Lagereinrichtung 14', 14'' an der Tragstruktur 12 in Bezug auf ein Referenz-Punkt-System des Fahrzeugs in einer definierten Position befestigbar ist. Das Referenz-Punkt-System des Fahrzeugs bildet somit einen gemeinsamen Bezugspunkt für die zu befestigende Lagereinrichtung 14', 14'' und die Fahrzeugkarosserie.
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In den vorliegenden beiden Ausführungsbeispielen umfasst die Lagereinrichtung 14', 14'' zur Lagerung des Lenkgetriebegehäuses 10 an der Tragstruktur 12 der Fahrzeugkarosserie eine an der Tragstruktur 12 befestigbare Trägereinheit 16', 16'' und eine an der Trägereinheit 16', 16'' befestigbare Befestigungseinheit 18', 18''. In den vorliegenden Ausführungsbeispielen ist die Trägereinheit 16', 16'' über Befestigungsschrauben 24', 24'' mit der Tragstruktur 12 verbunden bzw. an der Tragstruktur 12 befestigt. In vorteilhafter Weise ist die Befestigungseinheit 18', 18'' relativ zur Trägereinheit 16', 16'' verschiebbar, so dass ein Einstellen der Lagereinrichtung 14', 14'' und somit des Lenkgetriebegehäuses 10 auf das Referenz-Punkt-System des Fahrzeugs ermöglicht ist.
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In der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 1 bis 3 umfasst die Trägereinheit ein Profilelement 16' und die Befestigungseinheit einen Mutternkäfig 18', der in einen Hohlraum 20' des Profilelementes 16' einsetzbar ist und mindestens eine Schraube 22' zur Befestigung des Lenkgetriebegehäuses 10 an dem Profilelement 16' aufnehmen kann. In vorteilhafter Weise kann die als Mutternkäfig ausgeführte Befestigungseinheit 18' vor der endgültigen Befestigung relativ zur als Profilelement ausgeführten Trägereinheit 16' verschoben werden, so dass ein Einstellen der Lagereinrichtung 14' und somit des Lenkgetriebegehäuses 10 auf das Referenz-Punkt-System des Fahrzeugs ermöglicht ist.
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Vorzugsweise weist das Profilelement 16' einen im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt mit drei Anlageflächen 28', 30', 32' auf, wobei das Profilelement 16' mit zwei Anlageflächen 28', 30' an der Tragstruktur 12 anliegt und die dritte Anlagefläche 32' für das Lenkgetriebegehäuse 10 vorgesehen ist. Bevorzugt ist innerhalb des Hohlraumes 20' zur Versteifung mindestens eine Rippe vorgesehen.
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In vorteilhafter Weise weist das Profilelement 16' mindestens ein Langloch auf, das zur Aufnahme der mindestens einen Schraube 22' dient, die zur Befestigung des Lenkgetriebegehäuses 10 an dem Profilelement 16' vorgesehen ist. In vorteilhafter Weise ist durch das mindestens eine Langloch ein größerer Toleranzausgleich gewährleistet, da hierdurch der Mutternkäfig 18' vor der endgültigen Befestigung relativ zum Profilelement 16' verschoben werden kann.
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In der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die Trägereinheit ein Profilelement 16'' und die Befestigungseinheit zumindest einen Gewindestein 18'', der in eine Führung 26'' des Profilelementes 16'' einsetzbar ist und mindestens eine Schraube 22'' zur Befestigung des Lenkgetriebegehäuses 10 an dem Profilelement 16'' aufnehmen kann. In vorteilhafter Weise kann hierdurch die als Gewindestein ausgeführte Befestigungseinheit 18'' in der Führung 26'' relativ zur als Profilelement ausgeführten Trägereinheit 16'' verschoben werden, so dass ein Einstellen der Lagereinrichtung 14'' und somit des Lenkgetriebegehäuses 10 auf das Referenz-Punkt-System des Fahrzeugs ermöglicht ist.
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Vorzugsweise weist das vorzugsweise einen Hohlraum 20'' aufweisende Profilelement 16'' einen im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt mit drei Anlageflächen 28'', 30'', 32'' auf, wobei das Profilelement 16'' mit zwei Anlageflächen 28'', 30'' an der Tragstruktur 12 anliegt und die dritte Anlagefläche 32'' für das Lenkgetriebegehäuse 10 vorgesehen ist. Bevorzugt ist innerhalb des Hohlraumes 20'' zur Versteifung mindestens eine Rippe vorgesehen.
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Zur Lagerung des Lenkgetriebegehäuses 10 an der Tragstruktur 12 der Karosserie des Fahrzeugs wird die mindestens eine Lagereinrichtung 14', 14'' an der Tragstruktur 12 in Bezug auf das Referenz-Punkt-System des Fahrzeugs in einer definierten Position befestigt.
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Bei der Montage des Fahrzeuglenksystems bzw. des Lenkgetriebegehäuses 10 ist vorgesehen, dass die Trägereinheit 16', 16'' der Lagereinrichtung 14', 14'' an der Tragstruktur 12 und die Befestigungseinheit 18', 18'' der Lagereinrichtung 14', 14'' in Bezug auf das Referenz-Punkt-System des Fahrzeugs in einer definierten Position an der Trägereinheit 16', 16'' befestigt wird.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Trägereinheit 16', 16'' an der Tragstruktur 12 des Fahrzeugs befestigt und die Befestigungseinheit 18', 18'' in die Trägereinheit 16', 16'' eingesetzt, wobei die Befestigungseinheit 18', 18'' durch ein Verschieben in der Trägereinheit 16', 16'' justierbar ist. Anschließend wird das Lenkgetriebegehäuse 10 an die Trägereinheit 16', 16'' angelegt und mindestens eine Schraube 22', 22'' des Lenkgetriebegehäuses 10 in die Befestigungseinheit 18', 18'' eingeschraubt, wobei die Befestigungseinheit 18', 18'' verschiebbar bleibt. Dann werden die Befestigungseinheit 18', 18'' und das Lenkgetriebegehäuse 10 justiert und das Lenkgetriebegehäuse 10 über die Befestigungseinheit 18', 18'' in der in Bezug auf das Referenz-Punkt-System des Fahrzeugs definierten Position an der Trägereinheit 16', 16'' befestigt. Die Befestigung erfolgt durch Einschrauben der Schraube 22', 22'' in die Befestigungseinheit 18', 18'' bis das Lenkgetriebegehäuse 10 und die Befestigungseinheit 18', 18'' gegen die Trägereinheit 16', 16'' verspannt sind.
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Das Einlehren der Befestigungseinheit 18', 18'' bzw. des Lenkgetriebegehäuses 10 auf das Referenz-Punkt-System des Fahrzeugs erfolgt üblicherweise in Handarbeit unter Verwendung von Hilfsmittel, wie beispielsweise Schablonen oder dergleichen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Lenkgetriebegehäuse
- 12
- Tragstruktur
- 14', 14''
- Lagereinrichtung
- 16', 16''
- Trägereinheit (Profilelement)
- 18'
- Befestigungseinheit (Mutternkäfig)
- 18''
- Befestigungseinheit (Gewindestein)
- 20', 20''
- Hohlraum (Profilelement 16', 16'')
- 22', 22''
- Schraube (Profilelement 16', 16'')
- 24', 24''
- Befestigungsschraube
- 26''
- Führung (Profilelement 16'')
- 28', 28''
- Anlagefläche (an Tragstruktur)
- 30', 30''
- Anlagefläche (an Tragstruktur)
- 32', 32''
- Anlagefläche (für Lenkgetriebegehäuse)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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