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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Handhabung einer vormontierten, zumindest einen Achsträger und einen Elektromotor aufweisenden Baugruppe eines Kraftfahrzeugs.
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In der
US 4 894 909 A ist eine Vorrichtung zum Montieren einer Baugruppe eines Kraftfahrzeugs an einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs beschrieben.
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Eine Montagevorrichtung mit einer Tragstruktur und einer Fahreinrichtung zum gesteuerten Verfahren der Montagevorrichtung ist aus der
DE 10 2012 107 511 A1 bekannt.
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Aus der
DE 10 2015 223 280 A1 geht eine Hinterachse eines Kraftfahrzeuges mit einem Achsträger und einer in diesem aufgehängten elektromotorischen Antriebseinheit hervor.
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In der
US 2007 / 0 169 982 A1 ist ein vorderer Hilfsrahmen beschrieben, der aus einer Aluminiumlegierung in einer Form von parallelen Kreuzen aufgebaut ist.
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Gemäß der aktuell üblichen Vorgehensweise werden die Achsträger von Hinterachsen mittels Gummimetalllagern an der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt. Im Falle von Elektrofahrzeugen werden die zum Antrieb derselben eingesetzten Elektromotoren ebenfalls über Gummimetalllager entweder am Achsträger oder direkt an der Karosserie befestigt. Im Falle der Befestigung des Elektromotors am Achsträger ist die Position des Elektromotors zum Achsträger und damit auch zur Karosserie mittels der Gummimetalllager genau vorgegeben. Im Falle der separaten Befestigung des Elektromotors an der Karosserie muss der Elektromotor zum Achsträger positioniert in das Fahrzeug eingebaut werden. Dies ist bei der Ausrichtung des Achsträgers relativ zu der Karosserie erforderlich, da der Elektromotor nicht montiert werden kann, ohne die zuvor festgelegten Einstellungen wieder rückgängig zu machen. Mit anderen Worten würde eine spätere Montage des Elektromotors ein Wiederholen der zuvor vorgenommenen Einstellungen erfordern. Es ist demnach nicht möglich, bestimmte Fahrwerkseinstellungen ohne den an dem Achsträger montierten Elektromotor durchzuführen. Für die Handhabung dieser vormontierten, zumindest den Achsträger und den Elektromotor umfassenden Baugruppe ist also eine korrekte Positionierung bzw. Ausrichtung des Elektromotors zu dem Achsträger erforderlich. Für den Vorgang des Voreinstellens der Fahrwerkseinstellungen, d.h. zum Vorausrichten des Fahrwerks, ist es außerdem erforderlich, die Führung des Elektromotors relativ zu dem Achsträger freizugeben. Mit den bekannten Vorrichtungen ist dies jedoch nur begrenzt möglich.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Handhabung einer vormontierten Baugruppe eines Kraftfahrzeugs und ein Verfahren zur Ausrichtung derselben zu schaffen, die eine einfache und exakte Handhabung der Baugruppe ermöglichen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit der Aufnahmeeinrichtung, welche einen Grundrahmen und wenigstens drei an demselben angeordnete Aufnahmestifte aufweist, ist in der Lage, sowohl den Achsträger als auch den Elektromotor aufzunehmen und relativ zueinander zu positionieren. Die exakte Positionierung des Elektromotors gegenüber dem Achsträger gelingt dabei aufgrund der Tatsache, dass dieselben Aufnahmestifte sowohl den Achsträger als auch den Elektromotor bzw. ein mit dem Elektromotor verbundenes Bauteil aufnehmen.
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Dadurch lässt sich die zumindest den Achsträger und den Elektromotor umfassende, vormontierte Baugruppe im Prinzip beliebig transportieren, um beispielsweise bestimmte Voreinstellungen in entsprechenden Prüfständen vornehmen zu können. Dies ermöglicht nicht nur eine einfache Handhabung der Baugruppe, sondern auch eine entsprechend einfache Montage derselben. Des Weiteren ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Bewegung des Elektromotors während der Achsträger festgehalten wird und damit eine Ausrichtung des Elektromotors gegenüber dem Achsträger.
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Dadurch, dass die Aufnahmestifte einen ersten Absatz mit einer ersten Auflagefläche zum Auflegen des Elektromotors oder des mit dem Elektromotor verbundenen Bauteils und einen zweiten Absatz mit einer zweiten Auflagefläche zum Auflegen des Achsträgers aufweisen, ergibt sich eine sichere Auflage sowohl des Elektromotors als auch des Achsträgers und damit eine exakte Positionierung dieser beiden Bauteile relativ zueinander.
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Um den Achsträger und den Elektromotor in besonders einfacher und zugleich sicherer Art und Weise aufnehmen zu können, ist des Weiteren vorgesehen, dass sich an den ersten Absatz in Richtung von dem Grundrahmen weg ein erster Abschnitt zum Eingreifen in die Ausnehmung des Elektromotors oder des mit dem Elektromotor verbundenen Bauteils anschließt, und dass sich an den zweiten Absatz in Richtung von dem Grundrahmen weg ein zweiter Abschnitt zum Eingreifen in die Ausnehmung des Achsträgers anschließt.
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Eine einfache Handhabung der Aufnahmeeinrichtung wird dadurch ermöglicht, dass des Weiteren der erste Abschnitt einen geringeren Durchmesser aufweist als der zweite Abschnitt. Des Weiteren kann auf diese Weise der Elektromotor besonders einfach gegenüber dem Achsträger positioniert werden.
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Der zwischen dem Elektromotor und dem Achsträger vorhandene Abstand lässt sich mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch besonders einfach überbrücken, dass zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt ein Zwischenabschnitt angeordnet ist, der einen geringeren Durchmesser als der Durchmesser des ersten Absatzes aufweist.
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Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der Abstand zwischen der ersten Auflagefläche des ersten Absatzes und der zweiten Auflagefläche des zweiten Absatzes wenigstens annähernd einem Abstand einer Auflagefläche des Elektromotors oder des mit dem Elektromotor verbundenen Bauteils von einer Auflagefläche des Achsträgers entspricht. Dies stellt eine in jedem Betriebszustand exakte Positionierung des Elektromotors gegenüber dem Achsträger sicher.
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Um die Aufnahmeeinrichtung auch zur Montage der zumindest den Achsträger und den Elektromotor aufweisenden Baugruppe an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs einsetzen zu können, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass die Aufnahmeeinrichtung auf einer fahrbaren Montageeinrichtung angeordnet ist.
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Im Hinblick auf die übliche Ausführung von Achsträgern von Kraftfahrzeugen ist es besonders zu bevorzugen, wenn an dem Grundrahmen vier Aufnahmestifte angebracht sind.
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Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Aufnahmestifte dafür vorgesehen sind, in Ausnehmungen einzugreifen, die sich in jeweiligen, das mit dem Elektromotor verbundene Bauteil bildenden Motorstützen befinden. Dadurch wird der Elektromotor an den denselben haltenden Motorstützen aufgenommen, was zum einen eine sehr sichere Aufnahme des Elektromotors darstellt und zum anderen die Konstruktion des Elektromotors vereinfacht.
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Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
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Es zeigt:
- 1 eine erste perspektivische Ansicht einer vormonierten Baugruppe eines Kraftfahrzeugs und einer dieselbe aufnehmenden Aufnahmeeinrichtung;
- 2 die Baugruppe und die dieselbe aufnehmende Aufnahmeeinrichtung aus 1 in einer weiteren perspektivischen Ansicht;
- 3 eine Ansicht der Baugruppe und der dieselbe aufnehmenden Aufnahmeeinrichtung von unten;
- 4 eine detaillierte Ansicht der Aufnahmeeinrichtung mit einem Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
- 5 eine Montageeinrichtung mit der darauf angeordneten Aufnahmeeinrichtung.
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Die 1, 2 und 3 zeigen eine vormontierte Baugruppe 1 eines in seiner Gesamtheit nicht dargestellten Kraftfahrzeugs. Die Baugruppe 1 weist zumindest einen Achsträger 2, der Teil eines in seiner Gesamtheit nicht dargestellten Fahrwerks des Kraftfahrzeugs ist, und einen mit dem Achsträger 2 vormontierten Elektromotor 3 auf, der den Antrieb des Kraftfahrzeugs bildet und der in nicht dargestellter Weise an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs angebracht ist. Des Weiteren ist in 1 eine Aufnahmeeinrichtung 4 dargestellt, die zur Handhabung der vormontierten Baugruppe dient und wie nachfolgend beschrieben dazu geeignet ist, die Baugruppe 1 aufzunehmen.
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Die Aufnahmeeinrichtung 4 weist einen Grundrahmen 5 und wenigstens drei, im vorliegenden Fall vier an dem Grundrahmen 5 angeordnete, sich im Wesentlichen in vertikaler Richtung z erstreckende Aufnahmestifte 6 auf. Die vertikale Richtung „z“ ist in den 1 und 2 jeweils mit einem entsprechenden Pfeil dargestellt.
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In 4 sind die Aufnahmestifte 6 der Aufnahmeeinrichtung 4 detaillierter dargestellt. Dabei ist auch die Funktionsweise der Aufnahmeeinrichtung 4 anhand zweier unterschiedlicher Positionen derselben erkennbar. Wie aus 4 hervorgeht, sind die Aufnahmestifte 6 dafür vorgesehen, sowohl in Ausnehmungen 7 in dem Achsträger 2 als auch in Ausnehmungen 8 in dem Elektromotor 3 bzw. im vorliegenden Fall in einem mit dem Elektromotor 3 verbundenen Bauteil, nämlich jeweiligen Motorstützen 9, die den Elektromotor 3 nach der Montage in der Karosserie des Kraftfahrzeugs halten, einzugreifen. Die Ausnehmungen 7 in dem Achsträger 2 sind in jeweiligen Aufnahmelaschen 10 vorgesehen, die fest mit dem Achsträger 2 verbunden sind und damit jeweils einen Teil desselben bilden. Die Motorstützen 9 und die Aufnahmelaschen 10 sowie deren Beziehung zu dem Elektromotor 3 bzw. dem Achsträger 2 sind in den 1, 2 und 3 ebenfalls zu erkennen.
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Zum Auflegen des Elektromotors 3 bzw. der Motorstützen 9 auf den Aufnahmestiften 6 weisen dieselben einen ersten Absatz 11 auf, der wiederum eine erste Auflagefläche 12 zum Auflegen einer Auflagefläche 9a der Motorstützen 9 auf dem ersten Absatz 11 aufweist. Des Weiteren weisen die Auflagestifte 6 einen zweiten Absatz 13 mit einer zweiten Auflagefläche 14 zum Auflegen einer Auflagefläche 2a des Achsträgers 2 auf dem zweiten Absatz 13 auf. Um die exakte Position zwischen dem Elektromotor 3 und dem Achsträger 2 einstellen zu können, ist der Abstand zwischen der ersten Auflagefläche 12 des ersten Absatzes 11 und der zweiten Auflagefläche 14 des zweiten Absatzes 13 wenigstens annähernd gleich einem Abstand der Auflagefläche 9a der Motorstütze 9 von der Auflagefläche 2a des Achsträgers 2.
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Von dem in 4 nur angedeuteten Grundrahmen 5 weg, also in Richtung des Pfeils „z“ schließt sich an den ersten Absatz 11 ein erster, im vorliegenden Fall zylindrischer Abschnitt 15 an, der zum Eingreifen in die Ausnehmung 8 des Elektromotors 3 bzw. der Motorstützen 9 dient. An den zweiten Absatz 13 schließt sich in Richtung von dem Grundrahmen 5 weg, d. h. in der Richtung „z“, ein zweiter, im vorliegenden Fall ebenfalls zylindrischer Abschnitt 16 zum Eingreifen in die Ausnehmung 7 des Achsträgers 2 an.
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Hierbei ist der Außendurchmesser des ersten Abschnitts 15 an den Innendurchmesser der als kreisrunde Bohrung ausgeführten Ausnehmung 8 angepasst. In ähnlicher Weise ist der Außendurchmesser des zweiten Abschnitts 16 an den Innendurchmesser der ebenfalls als kreisrunde Bohrung ausgeführten Ausnehmung 7 des Achsträgers 2 angepasst. Beispielsweise kann zwischen den beiden Abschnitten 15 und 16 einerseits und den Ausnehmungen 8 und 7 andererseits ein geringfügiges Spiel vorhanden sein, sodass der Elektromotor 3 und der Achsträger 2 zwar einfach auf der Aufnahmeeinrichtung 4 aufgelegt werden können, dort aber exakt positioniert sind.
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Die Aufnahmestifte 6 können durch die Ausnehmungen 7 in dem Achsträger 2 hindurch bewegt werden, da der erste Abschnitt 15 einen geringeren Durchmesser aufweist als der zweite Abschnitt 16 bzw. der Innendurchmesser der Ausnehmungen 8. Auch der Durchmesser des ersten Absatzes 11, auf dem der Elektromotor 3 mit den Motorstützen 9 aufliegt, ist kleiner als der Innendurchmesser der Ausnehmungen 8.
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Zwischen dem ersten Abschnitt 15 und dem zweiten Abschnitt 16 ist ein Zwischenabschnitt 17 angeordnet, der einen geringeren Durchmesser als der Durchmesser des ersten Absatzes 11 aufweist. Dadurch ist, wie insbesondere im rechten Teil von 4 erkennbar ist, vergleichsweise viel Raum zwischen dem Achsträger 2 bzw. dessen Aufnahmelaschen 10 und den Aufnahmestiften 6. Die Bedeutung dieses Freiraums wird zu einem späteren Zeitpunkt näher beschrieben. Im vorliegenden Fall entspricht der Durchmesser des Zwischenabschnitts 17 dem Durchmesser des ersten Abschnitts 15.
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Selbstverständlich könnte der Zwischenabschnitt 17 jedoch auch einen anderen Durchmesser aufweisen.
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Die verschiedenen Durchmesser der Aufnahmestifte 6 sollten selbstverständlich so bemessen sein, dass diese die Masse der Baugruppe 1 tragen können.
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Beim Vornehmen bestimmter Fahrwerkseinstellungen kann, wie durch die Pfeile „A“ angedeutet, der Elektromotor 3 durch Absenken der Aufnahmeeinrichtung 4 abgesenkt werden, wodurch sich die im rechten Teil von 4 dargestellte Lage ergibt. Dadurch wird die Führung des Achsträgers 2 in einer Ebene senkrecht zu dem Pfeil „z“, also in einer horizontalen Ebene, zu einem gewissen Grad, nämlich der Differenz aus dem Innendurchmesser der Ausnehmung 8 und dem Außendurchmesser des Zwischenabschnitts 17, freigegeben. Der Achsträger 2 kann auf diese Weise zu einem gewissen Grad in der Aufnahmeeinrichtung 4 frei bewegt werden, wohingegen das Gewicht des Elektromotors 3 von der Aufnahmeeinrichtung 4 getragen wird.
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In diesem Zustand können beispielsweise Spur, Sturz und ähnliche Parameter des Fahrwerks des Kraftfahrzeugs eingestellt werden, wozu der Elektromotor 3 frei beweglich sein sollte. Die Aufnahmeeinrichtung 4 übernimmt dabei im Prinzip die Funktion der Karosserie des Kraftfahrzeugs und ermöglicht die freie Bewegung des Elektromotors 3 gegenüber dem Achsträger 2. Dadurch werden mögliche Fehler bei der Einstellung der genannten Parameter verhindert.
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In 5 ist eine Montageeinrichtung 18 dargestellt, auf der eine einer nicht dargestellten Vorderachse zugeordnete Baugruppe 19 sowie die Aufnahmeeinrichtung 4 und die von derselben gehaltene Baugruppe 1 angeordnet sind. Die Montageeinrichtung 18 kann verfahren werden, sodass es möglich ist, die Baugruppe 1 mit Hilfe der Montageeinrichtung 18 zu der nicht dargestellten Karosserie des Kraftfahrzeugs zu transportieren, in welche die Baugruppen 1 und 19 eingebaut werden.
