DE10329237A1

DE10329237A1 - Lageranordnung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10329237A1
Application number: DE10329237A
Authority: DE
Inventors: Gregor KRÖNER
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2005-01-13
Also published as: ES2307019T3; US20060171621A1; WO2005005847A8; WO2005005847A1; EP1642037A1; EP1642037B1; US7815375B2; DE502004007154D1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lageranordnung für eine Verstelleinrichtung in einem Kraftfahrzeug mit einer Lagerstelle in Form einer Lageröffnung eines Basisteiles und einem die Lageröffnung durchgreifenden Lagerelement. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Basisteil (S, T) am Rand (10) der Lageröffnung (1) mindestens einen Deformationsbereich (11, 12, 13, 14) aufweist, der von dem Rand (10) radial nach innen absteht und als radiale Stütze für das Lagerelement (2) wirkt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Lageranordnung umfasst eine Lagerstelle in Form einer Lageröffnung eines Basisteiles, bei dem es sich beispielsweise um einen Verstellhebel oder ein tragendes Teil (Sitzseitenteil) eines Kraftfahrzeugsitzes handeln kann, sowie ein die Lageröffnung axial durchgreifendes Lagerelement, z. B. in Form eines Lagerbolzens.
Eine derartige Lageranordnung eignet sich insbesondere zur Bildung eines Radiallagers für ein Lagerelement einer Verstelleinrichtung in Kraftfahrzeugen, z. B. für einen Lagerbolzen einer Sitzverstelleinrichtung. Die Lagerung soll möglichst unbeeinflusst von Toleranzen sein, um Spiel und Lagergeräusche zu vermeiden. Hierzu ist es bekannt, einen mit einer Schneide versehenen Lagerbolzen zu verwenden, der sich in die entsprechende Lagerstelle selbsttätig einarbeitet. Dies hat jedoch den Nachteil erhöhter Kosten für das Lagerelement (Lagerbolzen mit Schneide) sowie einer aufwendigen Montage.
Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine Lageranordnung der eingangs genannten Art weiter zu verbessern, insbesondere im Hinblick auf eine einfache Herstellbarkeit und Montierbarkeit unter Vermeidung von Toleranzen.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Schaffung einer Lageranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Danach weist das Basisteil am Rand der Lageröffnung mindestens einen (durch plastische Deformation vertormten) Deformationsbereich auf, der von dem Rand der Lageröffnung radial nach innen absteht und (zur Bildung eines Radiallagers) als radiale Stützstelle für das Lagerelement wirkt.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass eine von Toleranzen weitgehend unbeeinflusste (radiale) Lagerung eines Lagerelementes (vorzugsweise in Form eines Lagerbolzens) in einer Lageröffnung dadurch erreicht werden kann, wenn am Rand der Lageröffnung (radial) nach innen vorspringende Deformationsbereiche vorgesehen sind, die als radiale Stützstellen für das Lagerelement wirken.
Gemäß einer ersten Variante zur Schaffung der erfindungsgemäßen Lageranordnung wird das Lagerelement in die Lageröffnung eingesetzt, bevor die Deformationsbereiche derart verformt werden, dass sie vom Rand der Lageröffnung nach innen abstehen. Die Querschnittsabmessungen des Lagerelementes einerseits und der Lageröffnung andererseits sind dabei derart aufeinander abgestimmt, dass das Lagerelement mit radialem Spiel in der Lageröffnung angeordnet ist. Anschließend erfolgt eine begrenzte Verformung des Randes der Lageröffnung in den Deformationsbereichen, bis diese unter möglichst vollständiger Kompensation des radialen Spiels an dem Lagerelement anliegen. Nach einer zweiten Variante zur Schaffung der erfindungsgemäßen Lageranordnung werden die Deformationsbereiche schon vor dem Einführen des Lagerelementes in die Lageröffnung derart verformt, dass sie (radial) nach innen (in Richtung auf das Zentrum der Lageröffnung) vortreten, und zwar so weit, dass unter Berücksichtigung der nach innen vortretenden Deformationsbereiche der für das Einführen des Lagerelementes in die Lageröffnung zur Verfügung stehende Querschnitt (lichte Durchmesser) der Lageröffnung geringfügig kleiner ist als die Querschnittsabmessung des Lagerelementes. Beim anschließenden Einführen des Lagerelementes in die Lageröffnung erfolgt dann eine solche Rückdeformation der Deformationsbereiche, dass das Lagerelement spielfrei unter einer gewissen elastischen Verspannung in der Lageröffnung gelagert ist.
Bei der erfindungsgemäßen Lageranordnung weist also die Lageröffnung als solche, ohne die radial nach innen vorspringenden Deformationsbereiche, in ihrer Querschnittsabmessung bzw. in ihrem Durchmesser ein Übermaß auf, so dass das Lagerelement dort – ohne Berücksichtigung der nach innen vorspringenden Deformationsbereiche – mit erheblichem Spiel gelagert wäre. Erst durch die nach innen abstehenden Deformationsbereiche, die beim oder nach dem Einfügen des Lagerelementes in die Lageröffnung derart verformt werden, dass sie exakt an der äußeren Oberfläche des Lagerelementes anliegen und dort als radiale Stützstellen wirken, wird das Radiallager komplettiert.
Hierzu weist der mindestens eine Deformationsbereich, der von dem Rand der Lageröffnung zur Bildung einer radialen Stützstelle für das Lagerelement nach innen absteht, im Vergleich zu den weiteren, radial nicht nach innen verlagerten Randbereichen der Lageröffnung (sowie im Vergleich zu dem Lagerelement) eine geringere Steifigkeit gegenüber radial wirkenden Kräften auf, d.h., er wird unter der Wirkung einer vorgegebenen radialen Kraft eher deformiert als die übrigen Randbereiche (bzw. das Lagerelement).
Insbesondere ist der mindestens eine Deformationsbereich der Lageröffnung zumindest teilweise durch mindestens einen Schwächungsbereich des Basisteiles begrenzt, so dass sich der Deformationsbereich zwischen diesem Schwächungsbereich und der Lageröffnung erstreckt.
Entlang des Randes der Lageröffnung können mehrere Deformationsbereiche nebeneinander angeordnet sein, die die Lageröffnung entlang ihres gesamten Umfanges umfassen oder sich nur über einen Teil des Umfanges der Lageröffnung erstrecken, und zwar insbesondere entlang eines solchen Teiles, an dem im Betrieb des Lagers die geringeren Radialkräfte wirken.
Die den Deformationsbereichen zugeordneten Schwächungsbereiche können beispielsweise durch Ausnehmungen des Basisteiles gebildet werden. Gemäß einer Ausführungsform, die insbesondere bei dünnen Basisteilen (mit einer Dicke von weniger als 2 mm) bevorzugt wird, ist die jeweilige Ausnehmung als Durchgangsöffnung ausgebildet, die das Basisteil durchgreift. Gemäß einer anderen Ausführungsform, die bevorzugt bei dickeren Basisteilen angewendet wird, ist die Ausnehmung als Aussparung in Form einer Materialverdrängungsstelle ausgebildet, die in das Basisteil eingreift, dieses jedoch nicht vollständig durchgreift. Durch die Tiefe der jeweils zugeordneten Aussparung (Materialverdrängungsstelle) wird die Größe des Deformationsbereiches bestimmt sowie insbesondere dessen Deformierbarkeit und Tragfähigkeit.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, insbesondere für dünne Basisteile, sind jedem Deformationsbereich der Lageröffnung zwei durch einen Steg voneinander getrennte Schwächungsbereiche zugeordnet, wobei der Deformationsbereich sich zwischen dem Steg und der Lageröffnung erstreckt. Der Steg dient dabei zur Kopplung des Deformationsbereiches an weitere Bereiche des Basisteiles, insbesondere zur Übertragung radial wirkender Kräfte, und lässt gleichzeitig eine hinreichende Verformbarkeit des Deformationsbereiches zu, so dass das Lagerspiel vollständig ausgeglichen werden kann.
Das Lagerelement selbst ist vorzugsweise derart aufgebaut, dass es einerseits einen Lagerabschnitt aufweist, der zur radialen Lagerung des Lagerelementes in der Lageröffnung dient, sowie andererseits einen Verbindungsabschnitt, z. B. in Form eines Außengewindes, über den das Lagerelement mit einer weiteren Baugruppe verbindbar ist.
Ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Lageranordnung ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 20 charakterisiert. Danach wird der mindestens eine Deformationsbereich der Lageröffnung derart plastisch deformiert, dass er als radiale Stütze für eine spielfreie Lagerung des Lagerelementes wirkt. („Spielfrei" bedeutet dabei, dass durchaus noch eine relative Drehbewegung von Lagerelement und Lageröffnung möglich sein soll, wobei jedoch die Lageröffnung das Lagerelement „ohne Klappern" radial abstützt.)
Gemäß einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Deformationsbereich nach dem Einfügen des Lagerelementes mittels eines Werkzeugs, z. B. durch Schlag mit einem Körmer, derart radial nach innen verformt, dass er das Lagerelement radial abstützt.
Nach einer anderen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens stehen schon vor dem axialen Einführen des Lagerelementes in die Lageröffnung die Deformationsbereiche von der Lageröffnung radial nach innen ab, und zwar derart, dass das Lagerelement ein Übermaß bezüglich des – unter Berücksichtigung der nach innen abstehenden Deformationsbereiche – zur Verfügung stehenden Querschnittes der Lageröffnung aufweist. In diesem Fall werden die Deformationsbereiche beim Einführen des Lagerelementes in die Lageröffnung wieder teilweise radial nach außen verformt, so dass sich selbsttätig ein optimaler (spielfreier) Sitz des Lagerelementes in der Lageröffnung einstellt, wobei eine elastische Restverspannung verbleibt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren deutlich werden.
Es zeigen:
1a einen Verstellhebel eines Kraftfahrzeugsitzes mit einer Lageröffnung und einem zugeordneten Lagerbolzen in perspektivischer Darstellung;
1b eine Draufsicht auf die Lageranordnung aus 1a nach dem Einführen des Lagerbolzens in die Lageröffnung;
1c die Lageranordnung aus 1b nach einem radialen Verformen des Randes der Lageröffnung;
1d eine Explosionsdarstellung der Lageranordnung aus 1c;
2a ein zweites Ausführungsbeispiel einer Lageranordnung mit einem eine Lageröffnung aufweisenden Verstellhebel eines Kraftfahrzeugsitzes und einem zugeordneten Lagerbolzen in perspektivischer Darstellung;
2b eine zweite perspektivische Darstellung der Lageranordnung aus 2a;
2c die Lageranordnung aus den 2a und 2b nach dem axialen Einführen des Lagerbolzens in die Lageröffnung, wobei Bereiche des Randes der Lageröffnung radial nach außen verformt wurden;
3a eine Abwandlung der Lageranordnung aus den 1a bis 1d und 2a bis 2c hinsichtlich der Ausbildung der Lageröffnung in einem Sitzseitenteil;
3b einen Schnitt durch die Lageröffnung aus 3a;
4a bis 4c ein Verfahren zur Herstellung einer Lageröffnung mit einem bezüglich einer Mittelebene der Lageröffnung symmetrischen Deformationsbereich am Rand der Lageröffnung;
5a und 5b eine erste Abwandlung des Verfahrens aus den 4a bis 4c;
6a und 6b eine zweite Abwandlung des Verfahrens aus den 4a bis 4c.
In 1a ist ein Basisteil T in Form eines z.B. aus Metall (Blech) bestehenden, schwenkbar an einem Sitzseitenteil zu lagernden Verstellhebels für einen Kraftfahrzeugsitz dargestellt, der eine von einem kreisförmigen inneren Rand 10 umschlossene, gestanzte Lageröffnung 1 aufweist. Dieser Lageröffnung 1 ist ein Lagerelement 2 in Form eines Lagerbolzens mit einem Lagerabschnitt 20 und Einführfase 20a zugeordnet, von dem einerseits ein mit einem Außengewinde versehener Verbindungsabschnitt 25 absteht und an dem auf der gegenüberliegenden Seite ein Kopf 29 angeordnet ist. Der Lagerabschnitt 20 dient zur radialen Lagerung des Lagerbolzens 2 am Rand 10 der Lageröffnung 1 und mittels des Kopfes 29 kann sich der Lagerbolzen 2 axial an dem Verstellhebel T abstützen. An dem Verbindungsbereich 25 kann mittels des dort vorgesehenen Außengewindes eine weitere Baugruppe eines Kraftfahrzeugsitzes, wie z. B. ein mit dem Lagerbolzen 2 zu verbindendes Sitzseitenteil, befestigt werden, bezüglich der der Verstellhebel T mittels der Lageranordnung 1, 2 bestehend aus der Lageröffnung 1 und dem Lagerbolzen 2 verschwenkbar ist.
Entlang des Umfangs der Lageröffnung 1 und radial etwas von dieser beabstandet, sind drei Schwächungsbereiche 16, 16a, 16b; 17, 17a, 17b und 18, 18a, 18b vorgesehen, die in einem Winkelabstand von jeweils 120° angeordnet sind. Jeder der Schwächungsbereiche wird gebildet durch zwei entlang des Umfangs der Lageröffnung 1 erstreckte, gestanzte Durchgangsöffnungen 16a, 16b; 17a, 17b; 18a, 18b, die jeweils durch die gesamte Dicke d des Verstellhebels T hindurch verlaufen, sowie einen zwischen den jeweils zwei Durchgangsöffnungen verlaufenden Steg 16, 17, 18. Zwischen dem jeweiligen Schwächungsbereich 16, 16a, 16b; 17, 17a, 17b; 18, 18a, 18b und der Lageröffnung 1 erstreckt sich jeweils ein (noch nicht verformter) Deformationsbereich 11, 12, 13 am Rand 10 der Lageröffnung 1. Der jeweilige Deformationsbereich 11, 12, 13 ist durch den zugeordneten Schwächungsbereich 16, 16a, 16b; 17, 17a, 17b; 18, 18a, 18b von dem Verstellhebel T teilweise entkoppelt und somit durch radial von außen wirkende Kräfte einfacher deformierbar als die übrigen Bereiche des Randes 10 der Lageröffnung 1. Mit anderen Worten ausgedrückt weisen die Deformationsbereiche 11, 12, 13 eine geringere Steifigkeit gegenüber radial wirkenden äußeren Kräften auf.
1b zeigt die Lageranordnung aus 1a nach dem axialen Einführen des Lagerbolzens 2 in die Lageröffnung 1. Es ist erkennbar, dass der Innendurchmesser der Lageröffnung 1 ein Übermaß hinsichtlich des Außendurchmessers des Lagerabschnittes 20 des Lagerbolzen 2 aufweist, so dass die Außenwand des Lagerabschnittes 20 von dem inneren Rand 10 der Lageröffnung 1 (unter Bildung sogenannter Lagerluft) in radialer Richtung beabstandet ist. Der Rand 10 der Lageröffnung 1 bildet somit noch kein spielfreies Radiallager für den Lagerabschnitt 20 des Lagerbolzens 2.
Hierzu werden vielmehr gemäß 1c mittels eines Werkzeugs, z. B. durch Verpressen der Stege 16, 17, 18, radial bezüglich der Lageröffnung 1 wirkende Kräfte F auf die Deformationsbereiche 11, 12, 13 des Randes 10 der Lageröffnung 1 ausgeübt, so dass die Deformationsbereiche 11, 12, 13 sich radial nach innen verformen, sich an den äußeren Umfang des Lagerabschnittes 20 des Lagerbolzens 2 anlegen und diesen nach Art eines Radiallagers radial abstützen. Die Einleitung der radial wirkenden Kräfte in den jeweiligen Deformationsbereich 11, 12, 13 erfolgt dabei über den Steg 16, 17, 18 des zugeordneten Schwächungsbereiches 16, 16a, 16b; 17, 17a, 17b; 18, 18a, 18b, so dass der jeweilige Deformationsbereich 11, 12, 13 in seinem radial vor dem jeweiligen Steg 11, 12, 13 liegenden Teilabschnitt am Weitesten nach innen vorspringt, vergleiche auch die Explosionsdarstellung in 1d.
In den 2a und 2b ist eine Abwandlung der Lageranordnung aus den 1a bis 1d dargestellt, bei der das den Verstellhebel T bildenden Blechteil eine größere Dicke d aufweist als in dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 und die Deformationsbereiche 14 sich nur über einen Teil der Dicke d des Blechteiles erstrecken. Die bereits radial vom Rand 10 der Lageröffnung 1 nach innen vorspringenden Deformationsbereiche 14 wurden gebildet als Folge der Erzeugung von Aussparungen 19 in Form von Materialverdrängungsstellen nahe jenes Randes 10, die den Verstellhebel T nicht vollständig durchgreifen, sondern lediglich bis zu einer Tiefe t < d in diesen eigreifen.
Ein wesentlicher Unterschied verglichen mit der Lageranordnung aus den 1a bis 1d besteht darin, dass die Deformationsbereiche 14 bereits vor dem Einsetzen des Lagerbolzens 2 in die Lageröffnung 1 radial nach innen gerichtete Vorsprünge bilden. Diese Vorsprünge stehen soweit nach innen ab, dass in diesem Fall der Außenumfang des Lagerabschnittes 20 des Lagerbolzens 2 ein Übermaß hinsichtlich des Innenumganges der Lageröffnung unter Berücksichtigung der durch die Deformationsbereiche 14 gebildeten, radial nach innen gerichteten Vorsprünge aufweist.
Dementsprechend werden vorliegend beim Einführen des Lagerbolzens 2 mit seinem Lagerabschnitt 20 mit Fase 20a (von der Rückseite der Deformationsbereiche 14) in die Lageröffnung 1 und bei dessen Einschrauben mit seinem Gewindeabschnitt 25 in eine zugeordnete Baugruppe die Deformationsbereiche 14 am Rand 10 der Lageröffnung 1 teilweise radial nach außen verdrängt, bis der Lagerabschnitt 20 des Lagerbolzens 2 und die nach innen gerichteten Vorsprünge 14 des Randes 10 der Lageröffnung 1 eine Passung bilden, die die gewünschte radiale Abstützung und Lagerung des Lagerabschnittes 20 in der Lageröffnung 1 gewährleistet.
Bei beiden vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen einer Lageranordnung wird die Leicht- bzw. Schwergängigkeit des Lagerbolzens 2 in der Lageröffnung 1 jeweils durch die Anzahl und Steifigkeit der Deformationsbereiche bestimmt, über die sich der Lagerbolzen 2 mit seinem Lagerabschnitt 20 radial abstützen kann. Je näher die Aussparungen 19 (Materialverdrängungsstellen) am Rand der Lageröffnung liegen, desto stärker ist ihre Wirkung als Schwächungsbereiche (Rückdeformationsbereiche). Bei der in den 2a bis 2c dargestellten Lageranordnung ist hierfür ferner die axiale Tiefe t der Deformationsbereiche 14 maßgeblich.
Bei den in den 1a bis 1d und 2a bis 2c dargestellten Lageranordnungen sind die Deformationsbereiche jeweils über den gesamten Umfang der jeweiligen Lageröffnung 1 verteilt. Dies ist dadurch bedingt, dass vorliegend der jeweilige, an einem Sitzseitenteil befestigte Lagerbolzen 2 ein feststehendes Element der Lageranordnung bildet und der Verstellhebel T bezüglich des Lagerbolzens verschwenkbar ist, so dass je nach Schwenklage des Verstellhebels T jeweils unterschiedliche Bereiche des Randes 10 der Lageröffnung 1 durch die über den Verstellhebel T eingeleiteten Gewichtskräfte (Gewicht des durch den Verstellhebel T zu verstellenden Sitzteiles, z. B. einer Sitzwanne, sowie ggf. eines hierauf sitzenden Insassen) besonders belastet werden. Daher sind die Deformationsbereiche jeweils entlang des Umfanges der Lageröffnung 1 gleichmäßig verteilt, damit unabhängig von der Schwenklage des Lagerhebels T eine gleichmäßige radiale Abstützung des Lagerbolzens 2 in der Lageröffnung 1 gewährleistet ist.
3a zeigt eine Lageranordnung, bei der die Lageröffnung 1 in einem drehfest angeordneten Sitzseitenteil S vorgesehen und der Lagerbolzen 2 schwenkbar in der Lageröffnung 1 gelagert ist. Ein Verstellhebel V einer Sitzverstelleinrichtung ist mit dem Lagerbolzen 2 drehfest verbunden und wird bei einer Drehbewegung des Lagerbolzens 2 gemeinsam mit diesem verschwenkt. Wird in diesem Fall der Verstellhebel V vorwiegend mit entlang einer Richtung von oben nach unten wirkenden Gewichtskräften B belastet, so wird der Rand 10 der Lageröffnung 1 überwiegend in seinem unteren Bereich durch entsprechende von dem Lagerbolzen 2 ausgeübte Kräfte b belastet. In diesem Fall ist es vorteilhaft, die Deformationsbereiche 14a, 14b, 14c und dementsprechend die zugeordneten Schwächungsbereiche 19a, 19b, 19c überwiegend im oberen, geringer belasteten Bereich des Randes 10 der Lageröffnung 1 vorzusehen, wie in 3a erkennbar.
Aus den 3a und 3b geht ferner hervor, dass sich die Schwächungsbereiche 19a, 19b, 190c in Form von Materialverdrängungsbereichen (Aussparungen) und die Deformationsbereiche 14a, 14b, 14c jeweils über unterschiedliche Teile der Dicke d des Sitzseitenteiles S erstrecken, vergl. insbesondere 3b. Dabei variieren die Schwächungsbereiche 19a, 19b, 19c sowohl hinsichtlich ihrer Querschnittsausdehnung als auch hinsichtlich ihrer Tiefe in axialer Richtung der Lageröffnung 1.
Die Montage der Lageranordnung erfolgt analog dem Ausführungsbeispiel aus den 2a bis 2c, d. h. es werden zunächst am Rand 10 der Lageröffnung 1 nach innen vorspringende Deformationsbereiche 14a, 14b, 14c durch Schaffung der Schwächungs- bzw. Materialverdrängungsbereiche 19a, 19b, 19c erzeugt und anschließend wird der Lagerbolzen 2 in die Lageröffnung 1 eingeführt, wobei die Deformationsbereiche teilweise verdrängt (rückverformt) werden, so dass das Material axial und/oder in Umfangsrichtung weg fließt sowie radial in die Materialverdrängungsbereiche zurück gestellt wird.
4a zeigt ein Blechteil T der Dicke d zwischen zwei Oberflächen O1, O2, bei dem es sich beispielsweise um einen Verstellhebel für ein zu verstellendes Sitzteil handeln kann. In dieses Blechteil T soll gemäß 4b eine von einem im Querschnitt kreisförmigen Rand 10 begrenzte Lageröffnung 1 eingebracht werden. Vor dem Einbringen der Lageröffnung 1 werden jedoch gemäß 4a in der Nähe des Randes 10 der späteren Lageröffnung 1, und zwar außerhalb der Lageröffnung 1, mit einem nicht-spanenden Verfahren, z. B. mittels eines Prägestempels, mindestens ein Sackloch L, vorzugsweise eine Mehrzahl Sacklöcher L, erzeugt, deren Tiefe t₀ vorzugsweise 20% bis 30% der Dicke d des Blechteiles T entspricht. Anschließend wird zunächst die Lageröffnung 1 in dem Blechteil T erzeugt (vgl. 4b) und sodann durch Druck auf den Boden des Sackloches L ein Schwächungsbereich S in Form einer Materialverdrängungsstelle der Tiefe t erzeugt, wobei das verdrängte Material einen radial nach innen vorspringenden Deformationsbereich D am Rand 10 der Lageröffnung 1 erzeugt. Dieser Deformationsbereich D ist symmetrisch bezüglich einer Mittelebene M der Lageröffnung 1 (senkrecht zur Axialen der Lageröffnung ausgerichtete Ebene) ausgebildet und weist, in axialer Richtung der Lageröffnung 1 betrachtet, an seinen Enden jeweils nicht deformierte Abschnitte N auf, die sich unmittelbar an jeweils eine Oberfläche O1, O2 des Blechteiles T anschließen.
Das in den 4a bis 4c dargestellte Verfahren beruht auf dem technischen Prinzip, in einem Basisteil vor dem Einbringen einer Lageröffnung nahe des späteren Randes dieser Lageröffnung zunächst mindestens ein Sackloch, vorzugsweise mehrere Sacklöcher entlang des Umfangs der späteren Lageröffnung, zu erzeugen, sodann die Lagerlöffnung in das Basisteil einzubringen und schließlich die gewünschten, radial nach innen vorspringenden Deformationsbereiche am Rand des Sackloches durch zusätzliche Materialverdrängung im Bereich des Sackloches zu erzeugen, indem mit einem geeigneten Werkzeug, z. B. einem Stempel, auf das Sackloch eingewirkt wird.
Die hierbei erzeugten mittigen Deformationsbereiche D haben auf Grund ihrer symmetrischen Ausbildung bezüglich der Mittelebene M der Lageröffnung 1 und bezüglich ihres Überganges in axialer Richtung in jeweils einen nicht deformierten Abschnitt N den Vorteil, dass bei der Montage einer Lageranordnung das jeweilige Lagerelement (Lagerbolzen) von beiden Seiten her, also wahlweise von der einen Oberfläche O1 oder der anderen Oberfläche O2 des Basisteiles T her, in die Lageröffnung eingefügt werden kann. Hierdurch ist es nicht erforderlich, für unterschiedliche Einsatzzwecke (je nach Einführrichtung des Lagerelementes in die Lageröffnung) unterschiedliche Varianten des mit einer Lageröffnung versehenen Basisteiles bereitzuhalten, sondern es kann vielmehr ein und derselbe Typ eines Basisteiles unabhängig von der Einführrichtung des Lagerbolzens verwendet werden (keine unterschiedlichen „Rechts- und Linksvarianten").
Während bei dem anhand der 4a bis 4c dargestellten Ausführungsbeispiel der Deformationsbereich D durch Einwirkung auf den Boden des Sackloches L erzeugt wird, geschieht dies bei dem in den 5a und 5b dargestellten Ausführungsbeispiel durch Einwirkung auf die seitlichen Begrenzungswände eines konischen Sackloches K.
Das konische Sackloch K einer Tiefe t₀ wird mittels eines ersten, konisch auslaufenden Prägestempels P1 erzeugt, vergleiche 5a. Nach Bildung einer Lageröffnung in dem Blechteil T wird dann das konische Sackloch K mittels eines zweiten Prägestempels P2 mit einem zylinderförmigen Prägebereich aufgeweitet, so dass ein zylindrischer Schwächungsbereich S in Form einer Materialverdrängungsstelle gebildet wird. Das verdrängte Material dient zur Schaffung eines Deformationsbereiches D am Rand 10 der Lageröffnung 1, welcher von diesem Rand radial nach innen vorspringt und an seinen Enden jeweils nicht deformierte Abschnitte N aufweist. Auch hierbei handelt es sich um einen mittigen Deformationsbereich D, der symmetrisch bezüglich der Mittelebene M der Lageröffnung 1 ausgebildet ist.
Bei der in den 6a und 6b dargestellten Variante werden in ein Blechteil T vor dem Einbringen einer Lageröffnung zwei einander gegenüberliegende Sacklöcher L in der Nähe des späteren Randes 10 der Lageröffnung 1 eingebracht, die jeweils mit der Tiefe t₀ von einer der beiden Oberflächen O1, O2 in Richtung auf das Innere des Bleches T der Dicke d gerichtet sind, vergleiche 6a. Anschließend wird zunächst die von dem Rand 10 begrenzte Lageröffnung 1 erzeugt und sodann wird aus den beiden Sacklöchern zur Bildung eines Schwächungs-/Materialverdrängungsbereiches S jeweils Material verdrängt, indem mit einem geeigneten Stempel Druck auf den Boden des jeweiligen Sackloches L ausgeübt wird. Das verdrängte Material bildet gemäß 6b einen mittigen Deformationsbereich D am Rand 10 der Lageröffnung 1, der radial nach innen vorsteht und axial, zu den Oberflächen O1, O2 des Blechteiles T hin, in nicht deformierte Abschnitte N übergeht, vergleiche 6b. Dabei können selbstverständlich mehrere derartige paarweise einander gegenüberliegende Schwächungs-/Materialverdrängungsbereiches S entlang des Umfangs der Lageröffnung 1 (gleichmäßig) verteilt sein.
Die anhand der 6a und 6b dargestellte Variante hat den Vorteil, dass aufgrund der beidseitigen Einwirkung auf das Blechteil T, von beiden Oberflächen O1, O2 her, eine besondere Genauigkeit bei der Schaffung eines symmetrischen, mittigen Deformationsbereiches D zu erwarten ist.

Claims

Lageranordnung für eine Verstelleinrichtung in einem Kraftfahrzeug mit – einer Lagerstelle in Form einer Lageröffnung eines Basisteiles und – einem die Lageröffnung durchgreifenden Lagerelement, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (S, T) am Rand (10) der Lageröffnung (1) mindestens einen Deformationsbereich (11, 12, 13, 14, 14a, 14b, 14c) aufweist, der aufgrund plastischer Deformation von dem Rand (10) radial nach innen absteht und als radiale Stütze für das Lagerelement (2) wirkt.
Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Deformationsbereich (11, 12, 13, 14, 14a, 14b, 14c) im Vergleich zu den weiteren, radial nicht nach innen verlagerten Bereichen des Randes (10) der Lageröffnung (1) eine geringere Steifigkeit gegenüber radial wirkenden Kräften aufweist.
Lageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Deformationsbereich (11, 12, 13, 14, 14a, 14b, 14c) mindestens ein Schwächungsbereich (16, 16a, 16b; 17, 17a, 17b; 18, 18a, 18b; 19; 19a, 19b, 19c) des Bauteiles (S, T) auf der der Lageröffnung (1) abgewandten Seite des Deformationsbereiches (11, 12, 13, 14, 14a, 14b, 14c) zugeordnet ist.
Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deformationsbereich (D) symmetrisch bezüglich einer Mittelebene (M) der Lageröffnung (1) ausgebildet ist und in axialer Richtung an seinen beiden Enden in jeweils einen radial nicht nach innen abstehenden Abschnitt (N) des Randes (10) der Lageröffnung (1) übergeht.
Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das mehrere Deformationsbereiche (11, 12, 13, 14, 14a, 14b, 14c) entlang des Randes (10) entlang der Lageröffnung (1) hintereinander angeordnet sind.
Langeranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Deformationsbereiche (11, 12, 13, 14) entlang des gesamten Umfanges der Lageröffnung (1) verteilt sind.
Lageranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Deformationsbereiche (14a, 14b, 14c) nur entlang eines Teiles des Umfanges der Lageröffnung (1) angeordnet sind, insbesondere entlang desjenigen Teiles, an dem im Betrieb der Lageranordnung die vergleichsweise geringeren Radialkräfte wirken.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Deformationsbereich (11, 12, 13, 14, 14a, 14b, 14c) mindestens ein Schwächungsbereich (16, 16a, 16b; 17, 17a, 17b; 18, 18a, 18b; 19; 19a, 19b, 19c) zugeordnet ist.
Lageranordnung nach Anspruch 3 oder einem der Ansprüche 4 bis 8 soweit rückbezogen auf Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwächungsbereich (16a, 16b; 17a, 17b; 18a, 18b; 19; 19a, 19b, 19c) mindestens eine Ausnehmung des Bauteiles (S, T) umfasst.
Lageranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (16a, 16b; 17a, 17b; 18a, 18b) als Durchgangsöffnung ausgebildet ist.
Lageranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (19; 19a, 19b, 19c) durch eine Aussparung, z. B. in Form eines sacklochartigen Materialverdrängungsbereiches, gebildet wird.
Lageranordnung nach Anspruch 8 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (19a, 19b, 19c) unterschiedliche Tiefe in axialer Richtung der Lageröffnung (1) aufweisen.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausdehnung (t) des Deformationsbereiches (11, 12, 13, 14, 14a, 14b, 14c) in axialer Richtung der Lageröffnung (1) mit der Tiefe und/oder Breite der Ausnehmung (16a, 16b; 17a, 17b; 18a, 18b; 19; 19a, 19b, 19c) korrespondiert.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich der mindestens eine Schwächungsbereich (16, 16a, 16b; 17, 17a, 17b; 18, 18a, 18b; 19; 19a, 19b, 19c) entlang des Randes (10) der Lageröffnung (1) erstreckt.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass dem Deformationsbereich (11, 12, 13) zwei durch einen Steg (16, 17, 18) voneinander getrennte Teilbereiche (16a, 16b; 17a, 17b; 18a, 18b) eines Schwächungsbereich (16, 16a, 16b; 17, 17a, 17b; 18, 18a, 18b; 19; 19a, 19b, 19c) zugeordnet sind.
Lageranordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Deformationsbereich (11, 12, 13) zwischen dem Steg (16, 17, 18) und der Lageröffnung (1) liegt.
Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Lagerung eines Verstellelementes (T, V) einer Verstelleinrichtung für einen Kraftfahrzeugsitz, insbesondere eines Verstellhebels, an einem tragenden Sitzteil (S), insbesondere einem Sitzseitenteil dient.
Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (2) als Lagerbolzen ausgebildet ist.
Lageranordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbolzen (2) einen Lagerabschnitt (20), z. B. in Form eines Bundes, sowie einen Verbindungsabschnitt (25), z. B. in Form eines Gewindeabschnittes, aufweist.
Verfahren zur Herstellung einer Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Deformationsbereich (11, 12, 13, 14, 14a, 14b, 14c) derart verformt wird, dass er das Lagerelement (2) radial abstützt.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Deformationsbereich (11, 12, 13) nach dem Einführen des Lagerelementes (2) in die Lageröffnung (1) nach innen verformt wird, so dass er das Lagerelement (2) radial abstützt.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Deformationsbereich (11, 12, 13) durch Einwirkung äußerer Kräfte – bezogen auf die Lageröffnung (1) – radial nach innen verformt wird.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Deformationsbereich (11, 12, 13) mittels eines Werkzeugs, das radial nach innen wirkende Kräfte erzeugt, z. B. durch Körnerschlag, verformt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsabmessung der Lageröffnung (1) vor dem Verformen des mindestens einem Deformationsbereiches (11, 12, 13) ein Übermaß bezogen auf die Querschnittsabmessung des Lagerabschnittes (20) des Lagerelementes (2) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Deformationsbereich (14, 14a, 14b, 14c) vor dem Einführen des Lagerelementes (2) in die Lageröffnung (1) derart verformt wird, dass er von dem Rand (10) der Lageröffnung (1) radial nach innen absteht.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Deformationsbereich (14, 14a, 14b, 14c) beim Einführen des Lagerelementes (2) in die Lageröffnung (1) erneut verformt wird, so dass er spielfrei an dem Lagerelement (2) anliegt.
Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Querschnittsabmessung des Lagerabschnittes (20) des Lagerelementes (2) so groß gewählt ist, dass das Lagerelement (2) nur unter teilweiser radialer Rückverformung des Deformationsbereiches (14, 14a, 14b, 14c) nach außen in die Lageröffnung (1) einführbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Deformationsbereich (14, 14a, 14b, 14c) durch das Lagerelement (2) verformt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Erzeugung der Lageröffnung (1) in dem Basisteil (T) entlang des späteren Randes (10) der Lageröffnung (1) mindestens eine Aussparung (K, L) eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Bildung der Lageröffnung (1) in dem Basisteil (10) auf die Aussparung (K, L) mittels eines Werkzeugs (P1, P2) derart eingewirkt wird, dass am Rand (10) der Lageröffnung (1) ein Deformationsbereich (D) entsteht.
Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Deformationsbereich (D) symmetrisch bezüglich der Mittelebene (M) der Lageröffnung (1) ausgebildet ist und in axialer Richtung an seinen Enden jeweils in einen radial nicht vortretenden Abschnitt (N) des Randes (10) der Lageröffnung (1) übergeht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass zur Lagerung des Lagerelementes (2) in der Lageröffnung (1) ein Lagerabschnitt (20) des Lagerelementes (2) verwendet wird.