DE202020106470U1

DE202020106470U1 - Kompressionshaltewerkzeug für die Montage eines Aufhängungssystems eines Automobils und Steuervorrichtung zur Steuerung der Montage

Info

Publication number: DE202020106470U1
Application number: DE202020106470.3U
Authority: DE
Original assignee: Leidos Security and Automation Ltd
Current assignee: LEIDOS INDUSTRIAL ENGINEERS LIMITED, WICKFORD, GB
Priority date: 2020-11-11
Filing date: 2020-11-11
Publication date: 2021-02-01
Anticipated expiration: 2030-11-12

Abstract

Kompressionshaltewerkzeug (1), um eine Feder (S) eines vorderen oder hinteren Aufhängungssystems eines Automobils (100) in einen zumindest teilweise komprimierten Zustand zu bringen, insbesondere wenn das Aufhängungssystem an einer Karosserie (101) des Automobils (100) montiert wird, wobei das Kompressionshaltewerkzeug (1) umfasst:
mindestens eine Federklemmeinheit (10) mit einem Federklemmkopf (11), der zum Klemmen oder Halten der Feder (S) ausgebildet ist,
eine Haltevorrichtung (20), die so ausgebildet ist, dass sie eine Vorder- oder Hinterachse (102) des Automobiles (100) hält und wahlweise sichert, und
einen beweglichen Rahmen (30), der die Haltevorrichtung (20) trägt,
wobei das Kompressionshaltewerkzeug (1) dazu ausgebildet ist, die Feder (S) in einen zumindest teilweise komprimierten Zustand zu bringen, indem die Vorder- oder Hinterachse (102) und/oder die mindestens eine Federklemmeinheit (10) so bewegt wird oder werden, dass sie sich in einer Aufwärts-Abwärts-Richtung (X) einander annähern.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kompressionshaltewerkzeug für die Montage eines vorderen oder hinteren Aufhängungssystems (Radaufhängung) eines Automobiles (Kraftfahrzeugs), insbesondere eines Elektrofahrzeugs, und eine Steuervorrichtung zur Steuerung der Montage des Aufhängungssystems unter Verwendung des Kompressionshaltesystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Konventionell werden in einer Automobil-Montagelinie, während eine lackierte Karosserie eines Automobils in angehobenem Zustand befördert wird (z.B. typischerweise, während sie an einem Überkopfsystem aufgehängt ist), ein Aufhängungssystem (Radaufhängung) oder andere Teile, die an der Unterseite der Karosserie befestigt werden sollen, nacheinander von der Karosserieunterseite aus an die Karosserie montiert. Technische Herausforderungen ergeben sich bei der Montage von Aufhängungssystemen, die eine Schraubenfeder enthalten, die unabhängig zwischen einem unteren Arm der Achse und der Karosserie des Fahrzeugs angeordnet ist. Bei der bekannten Aufhängungsmontage wird eine Montagevorrichtung (im Englischen „assembly jig“) als Werkzeug oder Ausrüstung für die Montage solcher Aufhängungssysteme verwendet. Die Montagevorrichtung unterstützt den unteren Arm und die Schraubenfeder. Die Montagevorrichtung und die Fahrzeugkarosserie werden dann vertikal relativ zueinander bewegt, so dass sich die Vorrichtung und die Unterseite der Fahrzeugkarosserie einander annähern. Durch Annäherung der Montagevorrichtung und der Karosserie in eine Montageposition, d.h. eine Position, in der das Aufhängungssystem an der Karosserie montiert ist bzw. montierbar ist, wird die Aufhängungsfeder, insbesondere die Schraubenfeder, komprimiert bzw. zusammengedrückt. Wenn die Aufhängungsfeder daher in eine geneigte Position in Bezug auf die vertikale Richtung oder die Montagerichtung des Montagewerkzeugs gebracht wird, bewirkt das relative vertikale Anheben der Montagevorrichtung, dass die Aufhängungsfeder eine laterale Komponente (Querkomponente) der resultierenden Kraft erfährt. Daraus ergibt sich die Gefahr, dass die Aufhängungsfeder aus ihrer Einbauposition herausspringt, was wiederum zu einer potenziellen Verletzungsgefahr und zur Beschädigung von Equipment führen kann.
Darüber hinaus hat in den letzten Jahren das Gesamtgewicht von Automobilen stetig zugenommen. Dies ist nicht nur auf die Tatsache zurückzuführen, dass die Zahl der Sicherheits- und Komfortelementen von Automobilen zugenommen hat und dass die Anzahl von großformatigen Kraftfahrzeugen wie Sports Utility Vehicles (SUVs), Family Vans, Geländewagen usw. zugenommen hat, sondern auch auf die Elektrifizierung von Automobilen wie Hybridfahrzeuge oder vollelektrische Fahrzeuge. Hierbei hat insbesondere das Batteriepaket zu einem höheren Gewicht geführt. Insbesondere bei vollelektrischen Fahrzeugen erhöht das schwere Batteriepaket das Gesamtgewicht der Fahrzeuge drastisch. Das erhöhte Gesamtgewicht von Kraftfahrzeugen macht es notwendig, die von der Aufhängungs- oder Schraubenfeder bereitgestellten Federkräfte zu erhöhen, um einen unveränderten Fahrkomfort zu gewährleisten. Die technischen Probleme, die sich aus dem erhöhten Gesamtgewicht ergeben, werden durch die Tendenz der Fahrzeugkonstrukteure, die Fahrzeugkarosserien leichter zu gestalten, um der Gewichtszunahme durch Sicherheits- und Komfortmerkmale sowie durch die Batteriepakete entgegenzuwirken, verschärft.
Dementsprechend ist es nicht ungewöhnlich, dass die Kraft, die zum Komprimieren bzw. Zusammendrücken der Aufhängungsfeder bei der Montage des Aufhängungssystems an der Karosserie des Automobils erforderlich ist, etwa 10 kN beträgt. Daraus ergibt sich das Problem, dass die Karosseriestruktur keine ausreichende Festigkeit besitzt, um den Kompressionskräften entgegenzuwirken, so dass ein Komprimieren der Aufhängungsfeder direkt gegen die Karosserie sehr erschwert wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In Anbetracht dessen wäre es wünschenswert, ein Kompressionshaltewerkzeug vorzusehen, das in der Lage ist, eine Feder einer Vorder- oder Hinterradaufhängung eines Automobils in einen komprimierten Zustand zu bringen, ohne große Kräfte auf die Karosserie des Automobils auszuüben, und gleichzeitig das Risiko auszuschließen, dass die Aufhängungsfeder versehentlich aus dem Kompressionshaltewerkzeug herausspringt. Eine bessere Steuerung der Montage eines vorderen oder hinteren Aufhängungssystems an der Karosserie eines Automobils wäre ebenfalls wünschenswert.
Diesen Wünschen wird durch ein Kompressionshaltewerkzeug entsprochen, das dazu dient, eine Feder eines vorderen oder hinteren Aufhängungssystems eines Automobils in einen zumindest teilweise komprimierten Zustand nach Anspruch 1 zu bringen und ein Kompressionshaltewerkzeug, das dazu dient, eine Feder eines vorderen oder hinteren Aufhängungssystems eines Automobils in einen zumindest teilweise komprimierten Zustand nach Anspruch 3 zu bringen. Die vorliegende Erfindung ist auch auf eine Steuervorrichtung zur Steuerung der Montage des Aufhängungssystems unter Verwendung eines der genannten Kompressionshaltewerkzeuge nach Anspruch 13 gerichtet. Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen, der folgenden Beschreibung und den zugehörigen Figuren zu finden.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Kompressionshaltewerkzeug zur Verfügung, das in der Lage ist, eine Aufhängungsfeder eines vorderen oder hinteren Aufhängungssystems (einer Vorder- oder Hinterradaufhängung) eines Automobiles (Kraftfahrzeugs) zu komprimieren, ohne die Karosserie des Kraftfahrzeugs als Gegenkraft oder Andrückelement zu verwenden. Es wird möglich, die Aufhängungsfeder zu komprimieren, ohne große Kräfte auf die Karosserie auszuüben. Dies wird erreicht durch die Bereitstellung eines Kompressionshaltewerkzeuges mit einer Federklemmeinheit, die die Feder insbesondere in einem oberen Bereich der Feder, der zur Karosserie des Automobils hin angeordnet ist, halten kann, und einer Haltevorrichtung, die zum Halten einer mit der zu komprimierenden Feder versehenen Vorder- oder Hinterachse des Automobils ausgebildet ist, wobei die Feder in einen zumindest teilweise komprimierten Zustand gebracht werden kann, indem die Vorder- oder Hinterachse und/oder die mindestens eine Federklemmeinheit so bewegt werden, dass sie sich in einer Aufwärts-Abwärts-Richtung einander annähern. Dadurch wird der Abstand zwischen einer Halteposition der Feder durch die Federklemmeinheit und einer Kontaktfläche der Feder mit der Vorder- oder Hinterachse verringert, wodurch die Feder komprimiert wird.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Kompressionshaltewerkzeug vorgesehen, um eine Feder eines vorderen oder hinteren Aufhängungssystems (einer Vorder- oder Hinterradaufhängung) eines Automobiles oder Kraftfahrzeugs oder Fahrzeugs in einen zumindest teilweise komprimierten Zustand zu bringen, insbesondere wenn das Aufhängungssystem (die Aufhängung) an einer Karosserie des Automobiles oder Kraftfahrzeugs oder Fahrzeugs montiert wird. Das Kompressionshaltewerkzeug umfasst: mindestens eine Federklemmeinheit mit einem Federklemmkopf, der so ausgebildet ist, dass er die Feder klemmt oder hält, eine Haltevorrichtung, die so ausgebildet ist, dass sie eine Vorder- oder Hinterachse des Automobiles hält und wahlweise sichert, und einen beweglichen Rahmen, der die Haltevorrichtung trägt. Das Kompressionshaltewerkzeug ist so ausgebildet, dass es die Feder in einen zumindest teilweise komprimierten Zustand bringt, indem es die Vorder- oder Hinterachse und/oder die mindestens eine Federklemmeinheit so bewegt, dass sie sich in einer Aufwärts-Abwärts-Richtung einander annähern, wobei sich der bewegliche Rahmen vorzugsweise nach oben bewegt.
Die Erfindung stellt daher für die Montage eines vorderen oder hinteren Aufhängungssystems eines Automobils oder Fahrzeugs an einer Karosserie des Automobils oder Fahrzeugs ein Kompressionshaltewerkzeug zur Verfügung, das in der Lage ist, die Feder oder Aufhängungsfeder des vorderen oder hinteren Aufhängungssystems in einen zumindest teilweise komprimierten Zustand zu bringen, ohne große Kräfte auf die Karosserie des Automobils auszuüben, wobei die Feder oder Aufhängungsfeder bei der Montage des Aufhängungssystems mit dem Kompressionshaltewerkzeug zuverlässig gesichert wird.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist der Begriff „zumindest teilweise komprimiert“ im Hinblick auf das Komprimieren der Feder oder Aufhängungsfeder so zu verstehen, dass die Feder oder Aufhängungsfeder, insbesondere eine Schraubenfeder, nicht notwendigerweise in einen vollständig komprimierten Zustand der Feder gebracht wird. Die Feder kann, muss aber nicht derart komprimiert werden, dass die Windungen der Feder miteinander in Kontakt kommen. Somit ist eines oder mehrere der folgenden Szenarien möglich: Die Feder wird über einen Teil ihrer Länge so weit komprimiert oder zusammengedrückt, dass benachbarte Windungen sich berühren, die Feder wird über einen Teil ihrer Länge so weit komprimiert oder zusammengedrückt, dass benachbarte Windungen sich nicht berühren, oder die Feder wird über praktisch ihre gesamte Länge so weit zusammengedrückt oder komprimiert, dass benachbarte Windungen sich nicht berühren.
Darüber hinaus sind im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung die Begriffe „Klemmen der Feder“ oder „Halten der Feder“ in Bezug auf den Klemmkopf so zu verstehen, dass der Klemmkopf in der Lage ist, die Feder sicher form- und/oder kraftschlüssig zu greifen.
Darüber hinaus ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung der Begriff „sicheren“ in Bezug auf die Haltevorrichtung so zu verstehen, dass die Haltevorrichtung in der Lage ist, die Vorder- oder Hinterachse nicht nur zu halten oder abzustützen, z.B. formschlüssig durch das Eigengewicht der Vorder- oder Hinterachse, sondern auch durch einen Klemm- oder Greifmechanismus zu sichern, der die Vorder- oder Hinterachse aktiv gegen die Haltevorrichtung drückt, insbesondere in einen von der Haltevorrichtung vorgegebenen bzw. vorgesehenen Formschluss. Dieser Klemm- oder Greifmechanismus kann elektrisch oder pneumatisch angetrieben sein.
Darüber hinaus schließen im Zusammenhang mit dieser Erfindung die Begriffe „Automobil“ und „Fahrzeug“ oder andere ähnliche Begriffe, wie sie verwendet werden, Kraftfahrzeuge im allgemeinen ein, wie z.B. Personenkraftwagen einschließlich Sports Utility Vehicles (SUV), VANs, Lieferwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge und dergleichen, Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge, Wasserstofffahrzeuge und andere alternative Fahrzeuge (z.B. Kraftstoffe, die aus anderen Ressourcen als Erdöl gewonnen werden). Wie hier ausgeführt, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug mit zwei oder mehr Energiequellen, z.B. Benzin- und Elektromotor.
Nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die mindestens eine Federklemmeinheit quer zur Aufwärts-Abwärts-Richtung beweglich ausgeführt sein, und zwar bevorzugt in horizontaler Richtung parallel zu einer Förderrichtung der Fahrzeugkarosserien in einer Fertigungslinie.
Darüber hinaus bietet eine alternative Ausführungsform ein Kompressionshaltewerkzeug, um eine Feder eines vorderen oder hinteren Aufhängungssystems eines Automobils oder Fahrzeugs in einen zumindest teilweise komprimierten Zustand zu bringen, insbesondere während das Aufhängungssystem an einer Karosserie des Automobils oder Fahrzeugs montiert wird. Das Kompressionshaltewerkzeug weist auf: mindestens eine Federklemmeinheit mit einem Federklemmkopf, der zum Klemmen oder Halten der Feder ausgebildet ist, eine Haltevorrichtung, die zum Halten und wahlweise Sichern einer Vorder- oder Hinterachse des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, und einen beweglichen Rahmen, der die Haltevorrichtung trägt. Die mindestens eine Federklemmeinheit ist so ausgebildet, dass sie in einer Richtung quer zu einer Aufwärts-Abwärts-Richtung, in der die Vorder- oder Hinterachse während der Montage der Vorder- oder Hinterachse an der Karosserie zur Karosserie hin bewegt wird, bewegbar ist.
Zusätzlich kann das Kompressionshaltewerkzeug in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine vertikale Linearführung, vorzugsweise zwei vertikale Linearführungen, aufweisen, das oder die mit einer Führungsbahn und mindestens zwei Trägern oder Führungsschlitten versehen ist oder sind, die die vertikale Bewegung des beweglichen Rahmens und/oder der mindestens einen Federklemmeinheit in Aufwärts-Abwärts-Richtung ermöglicht oder ermöglichen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der oben beschriebenen alternativen Ausführungsform kann das Kompressionshaltewerkzeug so ausgebildet sein, dass es die Feder in einen zumindest teilweise komprimierten Zustand bringt, indem die Vorder- oder Hinterachse und/oder die mindestens eine Federklemmeinheit so bewegt werden, dass sie sich in Aufwärts-Abwärts-Richtung einander annähern, wobei der bewegliche Rahmen sich vorzugsweise nach oben bewegt.
In einigen Ausführungsformen ist der bewegliche Rahmen so ausgebildet, dass er insbesondere relativ zu der mindestens einen Federklemmeinheit, vorzugsweise mittels der oben beschriebenen vertikalen Linearführung, in der Aufwärts-Abwärts-Richtung beweglich ist.
Darüber hinaus kann in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Feder in den zumindest teilweise komprimierten Zustand gebracht werden, indem die Vorder- oder Hinterachse in Richtung der Karosserie des Automobiles oder Kraftfahrzeugs bewegt wird, insbesondere in eine Montageposition, in der die Vorder- oder Hinterachse am Automobil oder Kraftfahrzeug montiert werden kann.
Darüber hinaus kann bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung der Federklemmkopf so ausgebildet sein, dass er die Feder in einem oberen Bereich der Feder klemmt oder hält, insbesondere an der zweiten Windung vom oberen Ende der Feder. In diesem Fall ist das obere Ende der Feder das Ende, das näher an der Karosserie des Automobils oder Kraftfahrzeugs angeordnet ist oder liegt.
Bei einigen Ausführungen kann ein Klemmmechanismus des Federklemmkopfes, der zum Klemmen oder Halten der Feder ausgebildet ist, mechanisch, elektrisch oder manuell lösbar sein, und der Federklemmkopf kann vorzugsweise austauschbar mit der Federklemmeinheit verbunden sein, insbesondere durch einen mechanischen Kopplungsmechanismus, der über einen Hebel bedienbar ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Kompressionshaltewerkzeug ferner Karosseriepositionierstifte, insbesondere zwei Karosseriepositionierstifte, aufweisen, die so ausgebildet sind, dass sie die Karosserie des Automobiles oder Kraftfahrzeugs in Bezug auf das Kompressionshaltewerkzeug horizontal und/oder vertikal positionieren, insbesondere innerhalb einer Fertigungslinie des Automobiles oder Kraftfahrzeugs, wobei die Position der Karosseriepositionierstifte vorzugsweise statisch ist.
Darüber hinaus kann die Aufwärts-Abwärts-Richtung einer Montagerichtung entsprechen, in der die Vorder- oder Hinterachse während der Montage der Vorder- oder Hinterachse an der Karosserie in Richtung der Karosserie bewegt wird oder werden, insbesondere in vertikaler Richtung in Bezug auf die Fertigungsstraße des Automobils oder Kraftfahrzeugs.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist unter „Montagerichtung“ eine Richtung zu verstehen, in der sich das vordere oder hintere Aufhängungssystem und die Karosserie des Kraftfahrzeugs oder Fahrzeugs bei der Montage einander annähern. Wie oben beschrieben, wird in einer Automobilfertigungsstraße die Karosserie eines Automobils im Allgemeinen in angehobenem Zustand befördert (z.B. während sie an einem Überkopfsystem aufgehängt ist) und die an der Unterseite der Karosserie anzubringenden Teile werden von unten montiert. Mit anderen Worten, das Aufhängungssystem wird z.B. an der Karosserie des Automobils montiert, indem es in vertikaler Richtung von unten gegen die Karosserie bewegt wird; im Falle der Erfindung kann die Karosserie alternativ in vertikaler Richtung von oben gegen das Aufhängungssystem bewegt werden, und/oder sowohl die Karosserie als auch das Aufhängungssystem können in vertikaler Richtung gegeneinander bewegt werden. Dementsprechend entspricht die „Montagerichtung“ des Kompressionshaltewerkzeuges einer annähernd vertikalen Richtung.
In einigen Ausführungsformen kann das Kompressionshaltewerkzeug darüber hinaus eine Antriebseinheit, insbesondere einen Elektromotor, für den Antrieb der Bewegung der mindestens einen Federklemmeinheit und/oder des beweglichen Rahmens entlang der Aufwärts-Abwärts-Richtung aufweisen. Die Antriebseinheit ist vorzugsweise so ausgebildet, dass eine manuelle Bewegung der mindestens einen Federklemmeinheit und/oder des beweglichen Rahmens möglich ist bzw. zugelassen wird.
Darüber hinaus kann die mindestens eine Federklemmeinheit zusätzlich in Montagerichtung in Bezug auf den beweglichen Rahmen beweglich sein, insbesondere durch eine weitere Linearführung, die vorzugsweise einen mechanischen Anschlag aufweist, der eine Bewegung der Federklemmeinheit nach oben, also zum Körper hin, begrenzt.
Zusätzlich kann das Kompressionshaltewerkzeug mindestens zwei Federklemmeinheiten enthalten, eine für die rechte Feder und eine für die linke Feder der Vorder- oder Hinterachse.
Darüber hinaus kann der Federklemmkopf, insbesondere der Klemmmechanismus, eine Öffnung aufweisen, die vorzugsweise eine offene U-Form, oder V-Form oder ähnliche Form aufweist und zum Klemmen oder Halten der Feder des vorderen oder hinteren Aufhängungssystems ausgebildet ist. Zusätzlich kann der Federklemmkopf auf der der Feder zugewandten Unterseite einen Einlass oder eine Aussparung aufweisen, der bzw. die zur Aufnahme einer Federwindung ausgebildet ist.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt eine Steuervorrichtung oder eine Steuereinheit bereit, die so ausgebildet ist, dass sie die Montage eines vorderen oder hinteren Aufhängungssystems (einer Vorder- oder Hinterradaufhängung) eines Automobils an einer Karosserie des Automobils unter Verwendung des oben beschriebenen Kompressionshaltewerkzeugs der vorliegenden Erfindung steuert. Die Steuervorrichtung ist so ausgebildet oder konfiguriert, dass sie: eine Bewegung des beweglichen Rahmens und/oder der Federklemmeinheit entsprechend einem Typ eines vorderen oder hinteren Aufhängungssystems oder einem Typ einer zu montierenden Feder (Aufhängungsfeder) steuert, wobei die Annäherungsbewegung des beweglichen Rahmens und der Federklemmeinheit derart gesteuert wird, dass die Feder in einen zumindest teilweise komprimierten Zustand gebracht wird, wobei sich der bewegliche Rahmen vorzugsweise nach oben bewegt.
Bei einigen Ausführungsformen wird die Position des beweglichen Rahmens, die der Karosserie am nächsten liegt, so eingestellt oder definiert, dass das vordere oder hintere Aufhängungssystem an der Karosserie des Automobils montiert werden kann. Vorzugsweise bewegt sich der Rahmen hierbei nach oben.
Darüber hinaus ist in einigen Ausführungsformen die Steuervorrichtung oder die Steuereinheit so ausgebildet oder konfiguriert, dass eine maximale Annäherungsbewegung des beweglichen Rahmens und der mindestens einen Federklemmeinheit je nach Art des vorderen oder hinteren Aufhängungssystems oder der Feder eingestellt wird. Mit anderen Worten, ein Abstand, um den sich der bewegliche Rahmen und die mindestens eine Federklemmeinheit einander annähern, wird so eingestellt, dass die Aufhängungsfeder in einen zumindest teilweise komprimierten Zustand gebracht wird, wobei sichergestellt wird, dass die Feder nicht in einen blockierten Zustand gebracht wird, in dem die Windungen miteinander in Kontakt kommen.
Darüber hinaus wird bei einigen Ausführungsformen die Annäherungsbewegung des beweglichen Rahmens und/oder der mindestens einen Federklemmeinheit mit Hilfe eines linearen Messsystems oder eines inkrementalen Detektors erfasst, das oder der, wenn die Relativbewegung durch Aufwärtsbewegung des Rahmens erzeugt wird, an der vertikalen Linearführung des beweglichen Rahmens oder dem Elektromotor, der den beweglichen Rahmen antreibt, vorgesehen werden kann.
Zusätzlich kann die Steuervorrichtung oder die Steuereinheit so ausgebildet oder konfiguriert werden, dass die Annäherungsbewegung des beweglichen Rahmens und/oder der mindestens einen Federklemmeinheit, insbesondere über eine Bedientaste, erst dann gestartet werden kann, wenn das Vorhandensein der Vorder- oder Hinterachse und/oder der Feder(n) und/oder das Halten der Feder(n) über die Federklemmeinheit(en), insbesondere über Kontaktsensoren, bestätigt ist oder wird.
Die Steuervorrichtung oder die Steuereinheit, die zur Steuerung der Montage eines vorderen oder hinteren Aufhängungssystems eines Kraftfahrzeugs ausgebildet oder konfiguriert ist, verwendet das Kompressionshaltewerkzeug der vorliegenden Erfindung, um eine Feder eines vorderen oder hinteren Aufhängungssystems eines Automobiles oder Kraftfahrzeugs in einen komprimierten Zustand zu bringen. Daher können die weiteren Merkmale, die im Zusammenhang mit der obigen Beschreibung des Kompressionshaltewerkzeugs offenbart wurden, auch auf die Steuervorrichtung oder die Steuereinheit angewandt werden und umgekehrt.
Figurenliste
Ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung und vieler ihrer Vorteile ist leicht zu erlangen, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Figuren in der folgenden detaillierten Beschreibung besser verstanden wird, in denen:

1 zeigt eine schematische isometrische Ansicht eines Kompressionshaltewerkzeugs zur Montage eines vorderen oder hinteren Aufhängungssystem an einer Automobilkarosserie gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt eine schematische isometrische Ansicht des in 1 gezeigten Kompressionshaltewerkzeugs aus einem anderen Winkel, wobei die Vorderachse nicht dargestellt ist; und
3 zeigt eine schematische vergrößerte isometrische Ansicht von Details der in 1 gezeigten Federklemmeinheit.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Beschreibung werden nun unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Den Fachleuten auf dem Gebiet der Werkzeuge für die Automobilmontage wird aus dieser Beschreibung ersichtlich sein, dass die folgende Beschreibung der Ausführungsformen nur zur Veranschaulichung und nicht zum Zweck der Einschränkung der Offenbarung erfolgt. Die Merkmale der nachstehend beschriebenen Ausführungsformen können auch zur weiteren Charakterisierung der in den Ansprüchen definierten Vorrichtungen verwendet werden.
Modifikationen von Merkmalen können zu weiteren Ausführungsformen kombiniert werden. In einzelnen Ausführungsformen beschriebene Merkmale können in einer einzigen Ausführungsform bereitgestellt werden, wenn sie nicht inkompatibel sind. Ebenso können Merkmale, die in einer einzigen Ausführungsform beschrieben sind, in mehreren Ausführungsformen einzeln oder in jeder geeigneten Unterkombination bereitgestellt werden. Wie in der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen verwendet, beinhalten die Singularformen „ein“, „eine“, „der“, „die“, „das“ und dergleichen ebenfalls eine Pluralität, es sei denn, der Kontext schreibt eindeutig etwas anderes vor.
Dieselben Bezugszeichen, die in verschiedenen Abbildungen aufgeführt sind, beziehen sich auf identische, korrespondierende oder funktionell ähnliche Elemente.
Wie im Folgenden beschrieben, beziehen sich die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Beschreibung auf ein Kompressionshaltewerkzeug, das für die Montage eines Vorder- oder Hinterradaufhängungssystems eines Automobils an der Karosserie des Automobils verwendet wird.
1 zeigt eine schematische räumliche Darstellung eines Kompressionshaltewerkzeugs 1 zur Montage eines vorderen oder hinteren Aufhängungssystems (Vorder- oder Hinterradaufhängungssystems) an einer Karosserie 101 eines Automobils 100 nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie aus 1 entnommen werden kann, weist das darin gezeigte Kompressionshaltewerkzeug 1 einen beweglichen Rahmen 30 mit einer Hauptplatte 31 und zwei vertikalen Linearführungen 32 auf. Letztere werden durch lineare Schlittensysteme mit einer Führung und mindestens zwei Trägern oder Führungsschlitten gebildet. Auf diese Weise ist der bewegliche Rahmen 30 in einer sogenannten „Montagerichtung“ beweglich, die in den 1 und 2 durch den Pfeil X gekennzeichnet ist und in Aufwärts-Abwärts-Richtung oder vertikaler Richtung verläuft. Natürlich muss die Richtung nicht streng vertikal sein, um die Erfindung zu realisieren. Die vertikale Bewegung des beweglichen Rahmens 30 wird durch eine Antriebseinheit 40 mit einem Elektromotor 41 und einer Steuerungsvorrichtung oder Steuereinheit 42 angetrieben. Zur Bedienung des Kompressionshaltewerkzeuges 1 ist die Steuervorrichtung 42 mit zwei Steuertasten 43 versehen. Ein Steuertaste 43 dient zum Starten der Montage des vorderen oder hinteren Aufhängungssystems einschließlich der Kompression der Aufhängungsfeder S, indem der bewegliche Rahmen 30 nach oben bewegt wird. Der andere der beiden Steuertaster wird zum Absenken des beweglichen Rahmens 30 verwendet, nachdem das Aufhängungssystem an der Karosserie des Fahrzeugs montiert worden ist. Sicherheitseinrichtungen wie die Zweihandbedienung können ebenfalls implementiert werden.
1 zeigt ferner, dass das Kompressionshaltewerkzeug 1 eine Haltevorrichtung 20 aufweist, die zur Abstützung der Vorder- oder Hinterachse 102 des Kraftfahrzeugs dient und auf der Hauptplatte 31 des beweglichen Rahmens 30 vorgesehen ist, wodurch es möglich ist, dass die Vorder- oder Hinterachse 102, die von der Haltevorrichtung 20 aufgenommen und gehalten wird, zusammen mit dem beweglichen Rahmen 30 vertikal bewegt werden kann. Wie ebenfalls der 1 entnommen werden kann, ist das Kompressionshaltewerkzeug 1 ferner mit zwei Federklemmeinheiten 10 einschließlich eines Federklemmkopfes 11 versehen, der so gestaltet ist, dass er mit der Feder S, insbesondere Schraubenfeder, in Kontakt gebracht werden kann und dadurch die Feder S halten kann. Wie dargestellt, greift der Federklemmkopf 11 die Feder S in einem oberen Bereich, insbesondere an einer zweiten Windung von oben. Die rechte (weiter hinten liegende) Federklemmeinheit 10 ist noch nicht mit der Feder S in Eingriff gebracht. Dementsprechend ist eine gedachte vertikale Achse einer Öffnung 13 des Federklemmkopfes 11, die eine U-Form aufweist und zum Greifen der Feder S dient, noch nicht mit einer gedachten vertikalen Achse der Feder S in Übereinstimmung gebracht. Das „U“ der U-Form kann eine runde Basis, wie abgebildet, oder eine polygonale Basis aufweisen. V-Formen oder andere vergleichbare Formen sind ebenfalls möglich. Die Federklemmeinheiten 10 sind mit einer horizontalen Linearführung versehen, die es ermöglicht, die Federklemmeinheit 10 in Richtung Y zu bewegen, die in den 1 und 2 horizontal und quer zur Montagerichtung X verläuft.
1 zeigt auch, dass die Vorder- oder Hinterachse einen Federteller 102a aufweist, der einen unteren Teil der Feder S aufnimmt. Nachdem die Federklemmeinheit 10 in den Federklemmzustand gebracht wurde, wird die Feder S, insbesondere ein unterer Teil der Feder, der sich bis etwa zur zweiten Windung von oben erstreckt, zwischen dem Federteller 102a und dem Federklemmkopf 11 fixiert bzw. gehalten. Wenn also der bewegliche Rahmen 30 in Montagerichtung X nach oben bewegt wird, wird die Vorder- oder Hinterachse 102 einschließlich des Federtellers 102a ebenfalls nach oben bewegt, insbesondere gegenüber der Federklemmeinheit 10, die sich nicht zusammen mit dem beweglichen Rahmen 30 vertikal bewegt. Dabei wird die Feder S in einen zumindest teilweise komprimierten Zustand gebracht. Der Eingriffspunkt der Feder kann unter Berücksichtigung der Länge der Feder, ihrer Federkonstante und der Zugänglichkeit des Bodens der Fahrzeugkarosserie von unten gewählt werden.
1 zeigt weiter (siehe auch 3), dass die Federklemmeinheit 10 auch eine vertikale Linearführung mit zwei Führungsschienen und mindestens zwei, vorzugsweise vier, Träger- oder Führungsschlitten aufweist. Diese zusätzliche vertikale Linearführung ermöglicht es, jede der Federklemmeinheiten 10 unabhängig voneinander in vertikaler Richtung zu bewegen, insbesondere unabhängig vom beweglichen Rahmen 30. Nachdem die Federklemmeinheit 10 über die horizontale Linearführung in den nicht eingreifenden Zustand bzw. in die nicht eingreifende Position gebracht wurde, kann die Federklemmeinheit 10 also in eine untere Position gefahren bzw. gebracht werden, um den Arbeitsraum für einen Werker zu vergrößern.
2 zeigt eine schematische isometrische Ansicht des in 1 gezeigten Kompressionshaltewerkzeugs 1 aus einem anderen Winkel, wobei die Vorder- oder Hinterachse 102 und die beiden Federn S nicht dargestellt sind. Wie aus 2 zu entnehmen ist, ist das Kompressionshaltewerkzeug ferner mit zwei Karosseriepositionierstiften 2 versehen, die dazu dienen, das Werkzeug zumindest horizontal in Bezug auf die Karosserie des Fahrzeugs, an das das Federungssystem montiert werden soll, während der Montage zu positionieren. Mit anderen Worten, die Automobilkarosserie, die in der Automobilfertigungslinie oberirdisch befördert wird, wird abgesenkt, bis an der Karosserie vorgesehene Buchsen mit den Positionierstiften in Kontakt kommen, wodurch die Karosserie horizontal und, falls gewünscht, zusätzlich vertikal relativ zum Kompressionshaltewerkzeug positioniert wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das Aufhängungssystem an die richtige Position in Bezug auf die Karosserie angehoben wird und ermöglicht wird, dass das Aufhängungssystem an der richtigen Position zuverlässig an der Karosserie befestigt werden kann.
3 zeigt eine schematische vergrößerte isometrische Ansicht der in 1 gezeigten Federklemmeinheit 10. Wie aus 3 zu entnehmen ist, ist die Federklemmeinheit 10, insbesondere der Federklemmkopf 11, mit einem mechanischen Kupplungsmechanismus mit einem Hebel versehen, der es ermöglicht, den Federklemmkopf 11 leicht zu entfernen oder zu wechseln. Dadurch ist es möglich, das Kompressionshaltewerkzeug 1 an verschiedene Typen von Aufhängungsfedern und an verschiedene Fahrzeugtypen, die an der Automobilfertigungslinie montiert werden, anzupassen. Es erleichtert auch das Nachrüsten bestehender Montagelinien mit dem erfinderischen Werkzeug.
Bezugszeichenliste

1: Kompressionshaltewerkzeug
2: Karosseriepositionierungsstifte
10: Federklemmeinheit
11: Federklemmkopf
12: Klemmmechanismus
13: Öffnung
14: Mechanischer Kupplungsmechanismus
15: Vertikale Linearführung (Federklemmeinheit)
20: Haltevorrichtung
30: Beweglicher Rahmen
31: Hauptplatte
32: Vertikale Linearführung
40: Antriebseinheit
41: Elektrischer Motor
42: Steuervorrichtung / Steuereinheit
43: Steuertasten
100: Automobil / Kraftfahrzeug
101: Karosserie (des Automobils)
102: Vorder- oder Hinterachse (des Automobils)
102a: Federplatte
S: Feder
X: Montagerichtung (vertikale Richtung)
Y: Transversale Richtung (horizontale Richtung)

Claims

Kompressionshaltewerkzeug (1), um eine Feder (S) eines vorderen oder hinteren Aufhängungssystems eines Automobils (100) in einen zumindest teilweise komprimierten Zustand zu bringen, insbesondere wenn das Aufhängungssystem an einer Karosserie (101) des Automobils (100) montiert wird, wobei das Kompressionshaltewerkzeug (1) umfasst: mindestens eine Federklemmeinheit (10) mit einem Federklemmkopf (11), der zum Klemmen oder Halten der Feder (S) ausgebildet ist, eine Haltevorrichtung (20), die so ausgebildet ist, dass sie eine Vorder- oder Hinterachse (102) des Automobiles (100) hält und wahlweise sichert, und einen beweglichen Rahmen (30), der die Haltevorrichtung (20) trägt, wobei das Kompressionshaltewerkzeug (1) dazu ausgebildet ist, die Feder (S) in einen zumindest teilweise komprimierten Zustand zu bringen, indem die Vorder- oder Hinterachse (102) und/oder die mindestens eine Federklemmeinheit (10) so bewegt wird oder werden, dass sie sich in einer Aufwärts-Abwärts-Richtung (X) einander annähern.
Kompressionshaltewerkzeug (1) nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Federklemmeinheit (10) so ausgebildet ist, dass sie in einer Querrichtung (Y) zur Aufwärts-Abwärts-Richtung (X) beweglich ist.
Kompressionshaltewerkzeug (1), um eine Feder (S) eines vorderen oder hinteren Aufhängungssystems eines Automobils (100) in einen zumindest teilweise komprimierten Zustand zu bringen, insbesondere während das Aufhängungssystem an einer Karosserie (101) des Automobils (100) montiert wird, wobei das Kompressionshaltewerkzeug (1) umfasst: mindestens eine Federklemmeinheit (10) mit einem Federklemmkopf (11), der zum Klemmen oder Halten der Feder (S) ausgebildet ist, eine Haltevorrichtung (20), die so ausgebildet ist, dass sie eine Vorder- oder Hinterachse (102) des Automobiles (100) hält und wahlweise sichert, und einen beweglicher Rahmen (30), der die Haltevorrichtung (20) trägt, wobei die mindestens eine Federklemmeinheit (10) so ausgebildet ist, dass sie in einer Richtung (Y) quer zu einer Aufwärts-Abwärts-Richtung (X), in der die Vorder- oder Hinterachse (102) während der Montage der Vorder- oder Hinterachse (102) an der Karosserie (101) in Richtung zu der Karosserie (101) bewegt wird, bewegbar ist.
Kompressionshaltewerkzeug (1) nach Anspruch 3, wobei das Kompressionshaltewerkzeug (1) ausgebildet ist, um die Feder (S) in einen zumindest teilweise komprimierten Zustand zu bringen, indem die Vorder- oder Hinterachse (102) und/oder die mindestens eine Federklemmeinheit (10) so bewegt wird oder werden, dass sie sich in Aufwärts-Abwärts-Richtung (X) einander annähern.
Kompressionshaltewerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der bewegliche Rahmen (30) ausgebildet ist, um in der Aufwärts-Abwärts-Richtung (X), insbesondere relativ zu der mindestens einen Federklemmeinheit (10), vorzugsweise mittels einer vertikalen Linearführung (32), beweglich zu sein.
Kompressionshaltewerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Federklemmkopf (11) so ausgebildet ist, dass er die Feder (S) in einem oberen Bereich der Feder (S) klemmt oder hält, insbesondere an der zweiten Windung vom oberen Ende der Feder (S) aus.
Kompressionshaltewerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Klemmmechanismus (12) des Federklemmkopfes (11) mechanisch, elektrisch oder manuell lösbar ist und der Federklemmkopf (11) vorzugsweise austauschbar mit der Federklemmeinheit (10) verbunden ist, insbesondere mittels eines über einen Hebel betätigbaren mechanischen Kupplungsmechanismus.
Kompressionshaltewerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend Karosseriepositionierstifte (2), die so ausgebildet sind, dass sie die Karosserie (101) in Bezug auf das Kompressionshaltewerkzeug (1) horizontal und/oder vertikal positionieren, insbesondere innerhalb einer Fertigungsstraße des Automobils, wobei die Position der Karosseriepositionierstifte (2) vorzugsweise statisch ist.
Kompressionshaltewerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aufwärts-Abwärts-Richtung (X) einer Montagerichtung entspricht, in der die Vorder- oder Hinterachse (102) während der Montage der Vorder- oder Hinterachse (102) an der Karosserie (101) in Richtung zu der Karosserie (101) bewegt wird.
Kompressionshaltewerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Antriebseinheit (40), insbesondere einen Elektromotor (41), zum Antreiben der Bewegung der mindestens einen Federklemmeinheit (10) und/oder des beweglichen Rahmens (30) entlang der Aufwärts-Abwärts-Richtung (X), wobei die Antriebseinheit (40) vorzugsweise so ausgebildet ist, dass sie eine manuelle Bewegung der mindestens einen Federklemmeinheit (10) und/oder des beweglichen Rahmens (30) ermöglicht.
Kompressionshaltewerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend mindestens zwei Federklemmeinheiten (10), eine für die rechte Feder und eine für die linke Feder der Vorder- oder Hinterachse (102).
Kompressionshaltewerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Federklemmkopf (11), insbesondere der Klemmmechanismus (12), eine Öffnung (13) aufweist, die vorzugsweise eine offene U-Form hat.
Steuervorrichtung (42) oder Steuereinheit zur Steuerung der Montage eines vorderen oder hinteren Aufhängungssystems eines Automobiles an einer Karosserie des Automobiles unter Verwendung des Kompressionshaltewerkzeugs (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuervorrichtung dazu ausgebildet ist: eine Bewegung des beweglichen Rahmens (30) und/oder der Federklemmeinheit (10) je nach Art des zu montierenden vorderen oder hinteren Aufhängungssystems oder der zu montierenden Feder (S) zu steuern, wobei die Annäherungsbewegung des beweglichen Rahmens (30) und der Federklemmeinheit (10) derart gesteuert wird, dass die Feder (S) in einen zumindest teilweise komprimierten Zustand gebracht wird, wobei sich der bewegliche Rahmen (30) vorzugsweise nach oben bewegt.
Steuervorrichtung (42) oder Steuereinheit nach Anspruch 13, wobei die Position des beweglichen Rahmens (30), die der Karosserie am nächsten liegt, so eingestellt ist, dass das vordere oder hintere Aufhängungssystem an der Karosserie des Automobils montiert werden kann.
Steuervorrichtung (42) oder Steuereinheit nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Annäherungsbewegung des beweglichen Rahmens (30) und/oder der mindestens einen Federklemmeinheit (10) unter Verwendung eines linearen Messsystems oder eines inkrementalen Detektors erfasst wird, das oder der, wenn die Relativbewegung durch Aufwärtsbewegung des Rahmens erzeugt wird, an der vertikalen Linearführung (32) oder dem Elektromotor (41) vorgesehen ist.
Steuervorrichtung (42) oder Steuereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 15, wobei die Annäherungsbewegung des beweglichen Rahmens (30) und/oder der mindestens einen Federklemmeinheit (10), insbesondere über eine Steuertaste (43), erst dann gestartet werden kann, wenn das Vorhandensein der Vorder- oder Hinterachse (102) und/oder der Feder (S) oder Federn (S) und/oder das Halten der Feder(n) (S) über die Federklemmeinheit(en) (10), insbesondere über Kontaktsensoren, bestätigt ist oder wird.