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Die
Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einer Karosseriestruktur
und einem an der Karosseriestruktur befestigbaren Integralträger, wobei
der Integralträger
wenigstens zur Befestigung von unteren Achslenkern vorgesehen ist
und bei der Montage an der Karosseriestruktur mittels wenigstens
zweier Fixierstifte relativ zur Karosseriestruktur ausgerichtet
wird.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines Integralträgers, wobei
der Integralträger
wenigstens zur Befestigung von unteren Achslenkern vorgesehen ist
und wenigstens zwei Motorlager trägt.
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Aus
der europäischen
Offenlegungsschrift
EP
0 887 247 A1 ist ein Verfahren zur Anbindung eines Integralträgers an
eine Vorbaustruktur bekannt. Zur Ausrichtung des Integralträgers relativ
zur Karosseriestruktur sind dort Fixierstifte an einer Montagevorrichtung
vorgesehen. Der Integralträger
selbst sowie die Längsträger der
Karosseriestruktur tragen Fixierlöcher. Durch Einschieben der
Fixierstifte der Montagevorrichtung durch die Fixierlöcher des
Integralträgers
und der Karosseriestruktur wird der Integralträger relativ zur Karosseriestruktur
ausgerichtet. Durch Abrieb an den Fixierstiften bei längerer Benutzung
vergrößern sich
zwangsläufig
die Montagetoleranzen. Zwischen dem Fixierstift an der Montagevorrichtung
und den Fixierlöchern
im Integralträger
sowie zwischen den Fixierstiften und den Fixierlöchern in der Karosse riestruktur
treten jeweils Fügespiele auf,
um ein annähernd
kraftfreies Fügen
des Integralträgers
an die Karosserie zu ermöglichen.
Dieses Fügespiel
kann zusätzlich
vergrößert sein
durch Fertigungstoleranzen beim Erzeugen der jeweiligen Lochgeometrie,
und durch Abriebeffekte an den in der Vorrichtung feststehenden
Bolzen. Der Integralträger selbst
trägt die
unteren Achslenker einer Vorderachse. Die Fixierlöcher des
Integralträgers
liegen in der in Fahrtrichtung gesehen hinteren Hälfte des
Abstandes zwischen einer vorderen und einer hinteren Befestigungsstelle
für einen
jeweiligen unteren Achslenker.
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Aus
der europäischen
Offenlegungsschrift
EP
0 887 248 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen einer Rohbaukarosserie
bekannt, bei dem ein Integralträger
mit zwei Fixierstiften versehen ist, die in entsprechende Fixierlöcher in
den Längsträgern der
Karosseriestruktur eingeführt
werden. Die Fixierstifte sind am Integralträger in Fahrtrichtung gesehen
in der vorderen Hälfte
eines Abstandes zwischen einer vorderen und einer hinteren Befestigungsstelle
für einen
jeweiligen unteren Achslenker angeordnet. Die Koordinate in Fahrzeuglängsrichtung
X für die
Fixierstifte am Integralträger
wird in Bezug auf die Befestigungsstellen der Achslenker am Integralträger gewählt.
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Mit
der Erfindung sollen ein Integralträger sowie gegebenenfalls daran
befestigte Achslenker und Motorlager im Regelfall ohne Justierungsaufwand
innerhalb der für
die Achskonstruktion und Motorbefestigung, insbesondere die Motorlage
zu der oder den angetriebenen Achsen, vorgegebenen Toleranzen relativ
zur Karosseriestruktur angeordnet werden. Dies gilt für die Montage
im Werk und beim Kundendienst.
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Erfindungsgemäß ist hierzu
eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einer Karosseriestruktur und einem
an der Karosseriestruktur befestigbaren Integralträger vorgesehen,
wobei der Integralträger
wenigstens zur Befestigung von unteren Achslenkern vorge sehen ist
und bei der Montage an der Karosseriestruktur mittels zweier Fixierstifte
relativ zur Karosseriestruktur ausgerichtet wird. Die Fixierstifte
sind in Fahrtrichtung gesehen auf Höhe einer Verbindungslinie angeordnet,
die zwischen einem rechten Schnittpunkt, der durch den Schnitt einer
Mittelebene der rechten unteren Achslenker und der rechten Lenkachse
definiert ist, und einem linken Schnittpunkt, der durch den Schnitt
einer Mittelebene der linken unteren Achslenker und der linken Lenkachse
definiert ist, verläuft.
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Die
erfindungsgemäße Positionierung
der Fixierstifte ist hinsichtlich der Fehlerempfindlichkeit beim
Zusammenbau von Integralträger
und Karosseriestruktur optimal. Dies deshalb, da eine Abweichung
der Fahrzeuglängsträger in Fahrzeuglängsrichtung,
bzw. der Fixierstifte oder Fixierlöcher im Fahrzeuglängsträger in Fahrzeuglängsrichtung
gegenüber
anderen Positionen der Fixierstifte relativ zum Integralträger zu einem
deutlich verringerten Einfluss auf die Achsgeometrie führt. Weicht
beispielsweise die Positionierung eines in Fahrtrichtung gesehen
rechten Fixierstiftes am Integralträger in Fahrzeuglängsrichtung
ab, so entspricht dies einer Drehung des Integralträgers um
den in Fahrtrichtung gesehen linken Fixierstift. Da sich beide Fixierstifte aber
auf Höhe
der rechten und linken Lenkachse befinden, ist die sich daraus ergebende
Verschiebung der Achslenker geringer als dies bei einer hiervon
abweichenden Positionierung der Fixierstifte der Fall wäre. Der
Vorteil der Erfindung liegt somit darin, dass eine Abweichung der
Längsträger zueinander
in Fahrzeuglängsrichtung
lediglich zu minimalen Abweichungen in der Achsgeometrie, beispielsweise
einem minimalen Sturzfehler, führt.
Dabei ist zu beachten, dass es sich hierbei um eine gruppiertes
Abmaß oder
eine Toleranz mit doppelter Wirkung handelt. So wäre beispielsweise
die Sturzveränderung,
die durch eine Abweichung der Längsträger zueinander
in Fahrzeuglängsrichtung
auftritt, und die links zuviel wäre,
rechts zu wenig.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist der Integralträger an der Karosseriestruktur
im Bereich zweier Längsträger befestigt,
und die Fixierstifte sind an den Schnittpunkten der Verbindungslinie
mit den Längsträgern oder
den Schnittpunkten der in Fahrzeughochrichtung auf die Längsträger projizierten Verbindungslinie
mit den Längsträgern angeordnet.
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In
Weiterbildung der Erfindung sind die Fixierstifte jeweils so nahe
wie möglich
am zugeordneten Schnittpunkt zwischen der Mittelebene der unteren
Achslenker und der jeweils zugeordneten Lenkachse angeordnet.
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Durch
diese Maßnahme
wird die Fehlerempfindlichkeit beim Zusammenbau zwischen Karosseriestruktur
und Integralträger
weiter verringert. Je kleiner der Abstand zwischen Fixierstift und
dem zugeordneten Schnittpunkt ist, desto kleiner ist die Abweichung
dieses Schnittpunkts bei einer Abweichung der Position der Fixierstifte
in Fahrzeuglängsrichtung.
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In
Weiterbildung der Erfindung sind die Fixierstifte an der Karosseriestruktur
befestigt.
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Auf
diese weise tritt bei der Montage des Integralträgers gegenüber einer Anordnung der Fixierstifte
an einer Montagevorrichtung lediglich einmal Montageluft zwischen
Fixierstift und zu positionierendem Bauteil auf. Die Fixierstifte
werden dabei an der Karosse relativ zu den oberen Achsanbindungspunkten
positioniert und angebracht und der Integralträger weist eine Loch-/Langlochkombination
auf, um seine Lage am Vorbau der Karosserie zu fixieren. Wichtig ist,
dass diese Fixierung bei der Fahrzeugherstellung nur in Funktionsgeometrie
erzeugenden Fertigungsstationen genutzt wird, so dass sich durch
Verschleiß in
der Fertigungsanlage keine zusätzliche
unerwünschte
Toleranz ergeben kann. Bei der erfindungsgemäßen Lösung kann darüber hinaus
die Passung zwischen Fixierstiften und Fixierlöchern vergleichsweise eng gewählt werden,
da sie bei der Fahrzeugfertigung nur selten genutzt wird und – soweit
erforderlich – beim
Kundendienst. Weiterhin sind feststehende Bolzen an dem Integralträger oder
an der Karosse von Vorteil. Zum einen für die Einhaltung der Achsgeometrie
und zum anderen sind keine zusätzlichen
toleranz- oder spielbehaftete Bolzen notwendig, die infolgedessen
auch nicht überwacht
oder kalibriert werden müssen
und nicht verloren gehen können.
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Es
ist beispielsweise auch möglich,
dass die vorderen oder hinteren Befestigungsstellen des Integralträgers an
der Karosserie mit den Fixierstiften zusammenfallen, wenn die Achslenkerverbände entsprechend
ausgebildet sind.
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Das
der Erfindung zugrunde liegende Problem wird auch durch ein Verfahren
zum Herstellen eines Integralträgers
gelöst,
wobei der Integralträger wenigstens
zur Befestigung von unteren Achslenkern vorgesehen ist und wenigstens
zwei Motorlager trägt. In
einem ersten Schritt werden die Befestigungsstellen der Motorlager
am Integralträger
relativ zum Integralträger
angeordnet und in einem zweiten Schritt werden die Befestigungsstellen
der unteren Achslenker relativ zu den Befestigungsstellen der Motorlager angeordnet.
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Indem
bei der Herstellung des Integralträgers zunächst die Motorlager angebracht
bzw. gefertigt werden und diese dann als Bezug für die weitere Bearbeitung des
Integralträgers
herangezogen werden, würde
der Motor perfekt in einer fehlerfreien Karosse sitzen. Erst nach
den Motorlagern werden die Befestigungsstellen für die unteren Achslenker in
den Integralträger
eingebracht. Dies ist deshalb vorteilhaft, da die Befestigungsstellen
für die
Motorlager üblicherweise
eine komplizierte, dreidimensionale Geometrie mit beispielsweise
festen y- und z-Bezug aufweisen können, die in den teilweise
oder sogar ganz erstellten Integralträgerrohling nur durch Bearbeitungsschritte
auf teuren Ressourcen, wie eine Erodiermaschine oder eine 3-D-CNC-Fräsmaschine
erzeugt werden kann. Um solche aufwendigen Fertigungsschritte zu
vermeiden, wird der Integralträger von
vornherein mit integrierten Befestigungsstellen für die Motorlager
gefertigt oder die Befestigungsstellen für die Motorlager werden als
Anbauteile mit dem Integralträger
verbunden, beispielsweise verschweißt. Erst in einem nachfolgenden
Schritt werden dann die Befestigungsstellen für die unteren Achslenker angeordnet
und relativ zu den Befestigungsstellen der Motorlager ausgerichtet.
Die üblicherweise
mit vergleichsweise einfacher Geometrie ausgebildeten Befestigungsstellen
für die
unteren Achslenker können
mit deutlich geringerem Aufwand am Integralträger angeordnet oder nachgearbeitet werden,
als dies bei den Befestigungsstellen für die Motorlager der Fall wäre. Sind
die Motorlager in x- und z-Richtung einfach positionierbar, beispielsweise durch
Schweißen
oder einfach zu erzeugende Bearbeitungsgeometrien, ist es vorteilhaft,
die unteren Querlenkerlagerstellen als x-Bezug für die Ausrichtung zur Bearbeitung
zu wählen.
Die Auswahl der Querlenkerlagerstellen – ob vordere oder hintere – als Bezugsstelle
geschieht so, dass sich bei rechnerischer Bewertung der Achsmontage
die geringsten Abweichungen bezogen auf die Solllage für die Radstellungswinkel
ergeben.
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In
Weiterbildung der Erfindung wird beim Anordnen der Befestigungsstellen
der unteren Achslenker am Integralträger ein Mittelpunkt zwischen
den wenigstens zwei Motorlagern auf dem Integralträger bestimmt
und die Befestigungsstellen der unteren Achslenker werden durch
Drehen um diesen Mittelpunkt so ausgerichtet, dass eine Längendifferenz
des Abstandes der Befestigungsstellen des rechten unteren Achslenkers
zum Mittelpunkt und des Abstandes der Befestigungsstellen des linken
unteren Achslenkers zum Mittelpunkt gleich ist oder innerhalb vorgebbarer
Toleranzen liegt.
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Wenn
erfindungsgemäß die Befestigungsstellen
für die
Motorlager als Bezug für
die mechanische Bearbeitung eines Integralträgers verwendet werden, würde der
Motor optimal in einer perfekten Karosse sitzen. Alle Fehler, die
bei der mechani schen Bearbeitung entstehen, würden in die übrigen, am
Integralträger
angeordneten Bauteile wandern, beispielsweise in die in der Regel
quer zur Fahrzeuglängsrichtung
(x) angeordneten Anzugsflächen (yz-Ebene)
der unteren Querlenkerbefestigungsstellen. Dabei ist zu beachten,
dass ein Fehler in der x-Position direkt in den Nachlaufwinkel der
Achse eingeht. Dreht man nun erfindungsgemäß um den Mittelpunkt zwischen
den beiden Motorlagern die Bearbeitung so, dass die Differenz der
relativen Abstände
des Motorlagers zum nachlaufwinkelbestimmenden Querlenkerlager zwischen
links und rechts ausgemittelt wird oder in vorgebbaren Grenzen eingestellt
wird, wird eine gleichmäßige Fehlerverteilung zwischen
den rechten und linken Befestigungsstellen für die unteren Achslenker erreicht.
Wenn die Befestigungsstellen für
die unteren Achslenker in dieser Lage angeordnet werden, hat man
den Nachlauffehler der Achse und den Knickwinkelfehler des Motors zur
Antriebswelle untereinander vermittelt. Denn der Knickwinkelfehler
des Motors zur Antriebswelle wird dann nur noch durch die bei der
Montage des Integralträgers
an der Karosseriestruktur auftretenden Fehler bestimmt. Zweckmäßigerweise
werden bei der Montage des Integralträgers an der Karosserie bzw.
der Anordnung der Fixierlöcher
am Integralträger
sowohl die erlaubten Toleranzfelder bezüglich des Knickwinkelfehlers
des Motors als auch des Nachlauffehlers der Achse bzw. der Positionierung der
Befestigungsstellen für
die unteren Achslenker genutzt. Auf diese Weise kann zwischen dem
Knickwinkelfehler des Motors und dem Nachlauffehler der Achse vermittelt
werden und durch Nutzung beider Toleranzfelder ist die sich ergebende
Fertigungsabweichung für
das Gesamtfahrzeug geringer. Auch die Schwankungsbreiten des Fertigungsprozesses
für den
Nachlaufwinkelfehler und den Knickwinkelfehler sind, in der Draufsicht
entlang der Fahrzeughochrichtung gesehen, kleiner als bei konventionellen
Verfahren.
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Zur
Ausrichtung der Bearbeitung in x-Richtung können anstelle der Motorlager
auch die hinteren oder vorderen Anbindungsstellen des unteren Lenkerverbundes
benutzt werden.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und
der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. In den Zeichnungen
zeigen:
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1 eine
schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugkarosserie
in Fahrzeuglängsrichtung
gesehen,
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2 eine
abschnittsweise Draufsicht entgegen der Fahrzeughochrichtung auf
eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeugkarosserie,
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3 eine
schematische Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Integralträger mit
einem daran befestigten Motor und
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4 eine
schematische Draufsicht des Integralträgers der 3.
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In
der Darstellung der 1 sind zwei Längsträger 10, 12 einer
erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugkarosserie
sowie ein an diesen Längsträgern 10, 12 befestigter
Integralträger 14 zu
erkennen. Der Integralträger 14 ist
mittels nicht dargestellter Befestigungen an den Längsträgern 10, 12 befestigt. Die
Lage des Integralträgers 14 an
den Längsträgern 10, 12 wird
durch zwei Fixierstifte 16, 18 eingestellt, die
an den Längsträger 10, 12 befestigt
sind und in Fixierlöcher
am Integralträgern 14 vorragen.
In der Darstellung der 1 sind die Fixierstifte 16, 18 lediglich
gestrichelt angedeutet. Zweckmäßigerweise weist
der Integralträger 14 eine
Loch-/Langlochkombination auf, die mit den Fixierstiften 16, 18 zusammenwirken
kann. Beispielsweise ist unterhalb des Fixierstiftes 16 ein
kreisrundes Loch angeordnet, während
sich der Fixierstift 18 in ein Langloch erstreckt, dessen
größere Abmessung
parallel zur Fahrzeugquerrichtung verläuft. Auf diese Weise kann der
Integralträger 14 in
Fahrzeuglängsrichtung
ex akt positioniert werden, in Fahrzeugquerrichtung können dahingegen
Toleranzen der Anordnung der Fixierstifte aufgefangen werden.
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Weiterhin
sind in der Darstellung der 1 ein rechter
unterer Achslenkerverbund 20 sowie ein linker unterer Achslenkerverbund 22 zu
erkennen. Der rechte untere Achslenkerverbund 20 ist an
seinem, dem Integralträger 14 abgewandten
Ende mit einem rechten Federbein 24 verbunden. Der linke
untere Achslenkerverbund 22 ist an seinem, dem Integralträger 14 abgewandten
Ende mit einem Federbein 26 verbunden.
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Sowohl
die Achslenkerverbände 20, 22 als auch
die Federbeine 24, 26 sind mittels jeweils eines Strichs
lediglich schematisch dargestellt. Das rechte Federbein 24 definiert
eine Lenkachse 28 für
ein rechtes Vorderrad und das linke Federbein 26 definiert
eine Lenkachse 30 für
das linke Vorderrad. Die beiden Lenkachsen 28, 30 sind
jeweils durch gestrichelte Linien angedeutet. Eine Mittelebene des
rechten unteren Achslenkerverbunds 20 ist durch eine gestrichelte
Linie 32 angedeutet und eine Mittelebene des linken unteren
Achslenkerverbunds 22 ist durch eine gestrichelte Linie 34 angedeutet.
Eine ebenfalls gestrichelt dargestellte Verbindungslinie 36 verbindet einen
Schnittpunkt zwischen der rechten Lenkachse 28 mit der
Mittelebene des rechten unteren Achslenkerverbunds 20 und
den Schnittpunkt zwischen der linken Lenkachse 30 und der
Mittelebene 34 des linken unteren Achslenkerverbunds 22.
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Die
Fixierstifte 16, 18 sind in Fahrzeuglängsrichtung
x gesehen auf Höhe
der Verbindungslinie 36 angeordnet. Die Position der Fixierstifte 16, 18 ergibt sich
dadurch, dass die Verbindungslinie 36 in Fahrzeughochrichtung
z auf die Längsträger 10, 12 projiziert
wird. Am Schnittpunkt der projizierten Verbindungslinie 36 mit
einer jeweiligen, parallel zur Fahrzeuglängsrichtung x verlaufenden
Mittelebene der Längsträger 10, 12 wird
dann jeweils einer der Fixierstifte 10, 12 angeordnet.
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In
der Draufsicht der 2 ist die Anordnung der Fixierstifte 16, 18 auf
Höhe der
Verbindungslinie 36 gut zu erkennen. Die Fixierstifte 16, 18 werden darüber hinaus
möglichst
nahe an den Schnittpunkten der jeweiligen Lenkachsen 28, 30 mit
den Mittelebenen 32, 34 angeordnet. Bei der dargestellten
Kraftfahrzeugkarosserie befinden sich die Fixierstifte 16, 18 daher
an den Längsträgern 10, 12,
da diese im Bereich der unteren Achslenkerverbände 20, 22 die rechte
bzw. linke Begrenzung der Kraftfahrzeugkarosserie darstellen. Die
Fixierstifte können
auch am Integralträger 14 gesetzt
werden, wozu an der Karosserie eine Loch-Langloch-Konstruktion erforderlich wäre.
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In
der Draufsicht der 2 ist gut zu erkennen, dass
die gewählte
Position der Fixierstifte 16, 18 bezüglich der
möglichst
maßgenauen
Anordnung des Integralträgers 14 an
der Kraftfahrzeugkarosserie optimal gewählt ist. Bei einer Abweichung
der Fahrzeuglängsträger 10, 12 in
Fahrzeuglängsrichtung
x ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung
der daraus resultierende Fehler bei der Achseinstellung geringer
als bei einer hiervon abweichenden Positionierung der Fixierstifte 16, 18.
Dies sei im folgenden am Beispiel einer Längenabweichung des rechten Längsträgers 12 verdeutlicht.
Weicht der Längsträger 12 vom
vorgegebenen Maß in
Fahrzeuglängsrichtung
x ab, so verschiebt sich auch der Fixierstift 18 in Fahrzeuglängsrichtung
x. Gegenüber
der in der 2 dargestellten, vorschriftsmäßigen Positionierung
des Integralträgers 14 würde dieser
infolgedessen um den linken Fixierstift 16 herum gedreht.
Da der linke Fixierstift 16 aber auf Höhe der Verbindungslinie 36 angeordnet
ist, ist eine aus der Drehung resultierende Veränderung des Abstands zwischen
dem linken Fixierstift 16 und der Verbindungsstelle des
linken unteren Achslenkerverbunds 22 und des linken Federbeins 26 geringer
als dies der Fall wäre,
wenn der linke Fixierstift 16 nicht auf Höhe der Verbindungslinie 36 angeordnet
wäre. Das
bedeutet, das in y-Richtung eine minimierte Abweichung, entsprechend
einem Kreisbogen um den Fixierstift 16, realisiert ist,
wenn in x-Richtung Fertigungsabweichungen der Positionierungen am Längsträger auftreten.
Darüber
hinaus ist der linke Fixierstifte 16 im Bereich des linken Längsträgers 10 und
somit möglichst
nahe an der Verbindungsstelle des unteren linken Achslenkerverbunds 22 und
des linken Federbeins 26 angeordnet. Der aus einer Längenabweichung
des rechten Längsträgers 12 resultierende Fehler
in der Achseinstellung ist infolgedessen gegenüber herkömmlichen Anordnungen der Fixierstifte
deutlich reduziert. Die vorstehend gemachten Ausführungen
gelten in gleicher Weise für
die Anordnung des rechten Fixierstiftes 18.
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Ein
weiterer Vorteil bezüglich
der maßgenauen
Positionierung des Integralträgers 14 wird
dadurch erreicht, dass die Fixierstifte 16, 18 an
der Kraftfahrzeugkarosserie, nämlich
an den Längsträgern 10, 12 angeordnet
sind. Bei der Herstellung des Kraftfahrzeugs wird der Integralträger 14 nur
einmal auf die Fixierstifte 16, 18 aufgeschoben,
später
gegebenenfalls noch beim Kundendienst. Dadurch kann gegenüber der
Anordnung der Fixierstifte an einer Montagevorrichtung die Passung
zwischen den Fixierstiften 16, 18 und den entsprechenden
Fixierlöchern
im Integralträger 14 enger
gewählt
werden. Darüber
hinaus ist keine erhöhte
Montageluft durch wiederholtes Einführen von fest auf einer Montagevorrichtung
verbleibenden Fixierstiften in Fixierlöcher und daraus resultierender
Verschleiß zu
befürchten.
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Anhand
der Darstellung der 3 und 4 soll nunmehr
das erfindungsgemäße Verfahren
zur Herstellung bzw. Bearbeitung des erfindungsgemäßen Integralträgers 14 detailliert
erläutert
werden. Der in der Draufsicht rechteckförmige Integralträger 14 wird über insgesamt
vier Befestigungseinrichtungen 40, 41 an seinen
vier Ecken mit der Kraftfahrzeugkarosserie, speziell den Längsträgern, verbunden. Über die
vorderen Befestigungsstellen 40 und die hinteren Befestigungsstellen 41 wird
der Integralträger 14 mit
den Längsträgern 10, 12 verbunden, nachdem
er zu den Längsträgern 10, 12 über die
in der 3 nicht erkennbaren Fixierstifte bzw. Fixierlöcher ausgerichtet wurde.
Der Integralträger 14 ist darüber hinaus
mit einer rechten Befestigungsstelle 42 für ein rechtes
Motorlager 44 sowie einer linken Befestigungsstelle 46 für ein linkes
Motorlager 48 versehen. Die Befestigungsstellen 42, 46 für die Motorlager 44, 48 sind
im Bereich der rechten bzw. linken Seitenkante des Integralträgers 14 angeordnet. Ebenfalls
im Bereich der rechten bzw. linken Seitenkante des Integralträgers 14 sind
Befestigungsstellen 50 für den rechten unteren Achslenkerverbund 20 angeordnet.
An der gegenüberliegenden
linken Seitenkante des Integralträgers 14 sind Befestigungsstellen 52 für den linken
unteren Achslenkerverbund 22 angeordnet.
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Die
Befestigungsstellen 42, 46 für die Motorlager 44, 48 weisen üblicherweise
eine komplizierte dreidimensionale Form auf, die nur mit vergleichsweise
großem
Aufwand nachgearbeitet und justiert werden kann. Die komplizierte
Formgebung der Befestigungsstellen 42, 46 erfordert üblicherweise
eine Nacharbeitung durch Erodieren oder mittels einer 3-D-CNC-Fräsmaschine.
Erfindungsgemäß wird die Herstellung
des Integralträgers 14 dadurch
vereinfacht, dass die Befestigungsstellen 42, 46 als
Bezug für
die mechanische Bearbeitung des Integralträgers 14 gewählt werden.
Die Befestigungsstellen 42, 46 können dadurch
beispielsweise als Gussteile oder Blechpressteile ausgebildet werden
oder in sonstiger Weise während
des Herstellungsprozesses des Integralträgers 14 aufgebracht
werden, beispielsweise aufgeschweißt werden. Alle weiteren, die
Position des Integralträgers 14 relativ
zur Kraftfahrzeugkarosserie bzw. zur Achskonstruktion bestimmenden
Elemente werden dann bezüglich
der Position der Befestigungsstellen 42, 46 ausgerichtet.
So beispielsweise die Befestigungsstellen 50, 52 für die unteren Achslenkerverbände 20, 22 sowie
gegebenenfalls die in der Darstellung der 3 nicht
erkennbaren Fixierlöcher
im Integralträger 14 sowie
die Befestigungsstellen 40, 41.
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Werden
die Befestigungsstellen 42, 46 als Bezug für die weitere
mechanische Bearbeitung des Integralträgers 14 gewählt, so
würde ein über die
Motorlager 44, 48 mit dem Integralträger 14 verbundener
Motor 54 optimal in einer perfekten Karosserie sitzen.
Der Motor 54 wäre
in diesem Fall genau auf Solllage, zum Beispiel mittig, bezogen
auf die Fahrzeugmitte und die Mitte der angetriebenen Achse bzw.
Achsen, z.B. Hinterachse, angeordnet. Die Mitte ist durch eine strichpunktierte
Linie 56 angedeutet ist. Eine Gelenkwelle 58 und
der Motor 54 würden
in diesem Fall entsprechend den vorgebbaren und vorgegebenen Winkellagen
sowie Abständen
exakt zueinander angeordnet sein, beispielsweise exakt fluchten.
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Bei
der weiteren mechanischen Bearbeitung des Integralträgers 14 ist
zu beachten, dass dann, wenn die Befestigungsstellen 42, 46 als
Bezug gewählt
werden, alle weiteren Fehler in die restlichen Befestigungsstellen
wandern, beispielsweise in die in der Regel quer zur Fahrzeuglängsrichtung
x angeordneten Anzugsflächen
in der y-z-Ebene der Befestigungsstellen 50, 52 für die unteren
Achslenkerverbände 20, 22.
Ein Fehler in der x-Position dieser Befestigungsstellen 50, 52 geht
dabei unmittelbar in den Nachlaufwinkel der Achse ein.
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Gemäß der Erfindung
wird bei der Anordnung der Befestigungsstellen 50, 52 am
Integralträger 14 zunächst ein
Mittelpunkt 60 zwischen den beiden Befestigungsstellen 42, 46 für die Motorlager
bestimmt. Um diesen Mittelpunkt 60 wird die Bearbeitung
der Befestigungsstellen 50, 52 so gedreht, dass die
Abstände
der rechten Befestigungsstelle 50 für den rechten Achslenkerverbund 20 zur
Befestigungsstelle 42 für
das rechte Motorlager 44 und die Abstände der linken Befestigungsstellen 52 für den linken Achslenkerverbund 22 zur
Befestigungsstelle 46 für das
linke Motorlager 48 ausgemittelt werden oder in vorgebbaren
Grenzen eingestellt werden. Auf diese Weise würde bei einer perfekten Karosse
nicht nur der Motor optimal angeordnet sein, sondern auch der rechte
untere Achslenkerverbund 20 und der linke untere Achslenkerverbund 22 würden in
Fahr zeuglängsrichtung
x gesehen auf gleicher Höhe
angeordnet sein, so dass aufgrund der Positionierung der unteren
Achslenkerverbände 20, 22 keine
Nachlaufdifferenz zwischen linker und rechter Seite zu befürchten ist.
Es ist dadurch möglich,
den Nachlauffehler der Achse und den Knickwinkelfehler des Motors 54 zur
Gelenkwelle 58 innerhalb der vorgegebenen Toleranzfelder
zu halten, ohne dass aufwendige Nachjustierungsarbeiten erforderlich
wären.
Bei der Serienherstellung von Kraftfahrzeugen sind dadurch die Schwankungsbreiten
für Nachlaufwinkelfehler und
Knickwinkelfehler in der Draufsicht der 3 und 4 kleiner
als ohne Erfindung.
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Darüber hinaus
kann es zweckmäßig sein, auch
die Anordnung der Fixierlöcher
auf dem Integralträger 14 bezugnehmend
auf die Position der Befestigungsstellen 42, 46 für die Motorlager
vorzunehmen. Bei Kenntnis der Lage der Fixierstifte an der Kraftfahrzeugkarosserie
sowie der zuvor geschilderten Anordnung der Befestigungsstellen 50, 52 für die unteren
Achslenkerverbände
am Integralträger
kann dadurch trotz eventuell nicht optimaler Position der Fixierstifte
an der Karosserie der Integralträger 14 so angeordnet
werden, dass sowohl der Knickwinkelfehler als auch der Nachlauffehler
der Achse innerhalb der vorgegebenen Toleranzfelder bleiben. Durch Ausnutzung
beider Toleranzfelder kann zwischen dem Knickwinkelfehler und dem
Nachlauffehler vermittelt werden. Dadurch besteht die Möglichkeit,
die Toleranzfelder enger als bei konventionellen Verfahren zu wählen.
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Wenn
die Befestigungsstellen 42, 46 für die Motorlager
eine Geometrie aufweisen, die durch vergleichsweise einfache mechanische
Bearbeitung erzeugt werden kann, ist es vorteilhaft, zumindest die x-Position
der Befestigungsstellen 50, 52 für die unteren
Achslenkerverbände
als Basis für
die mechanische Bearbeitung zu nehmen, da diese in der Regel senkrechte
Blechwände
sind, die durch vorhergehende Bearbeitungsschritte, wie z.B. Punkt-, MAG-Schweissen,
Richtoperationen und Wärmebehandlungen,
nicht optimal positionierbar sind.