DE4430256A1 - Verfahren zur Herstellung eines Scharniers für Kraftfahrzeugtüren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Scharniers für Kraftfahrzeugtüren, das Scharnier umfassend ein Scharnierelement, welches einen zylindrischen Körper trägt, in dem ein Zapfen drehbar angeordnet ist, wobei bei dem Verfahren der zylindrische Körper mit einem entspre­ chenden Sitz für den Zapfen durch mechanische Werkzeug­ bearbeitung erhalten und an dem Scharnierelement durch Schweißen befestigt wird.

Bei einem bekannten Verfahren wird das Scharnierelement durch einen Formpreßvorgang, wie beispielsweise Gesenk­ schmieden, erhalten; anschließend wird durch Fräsen od. dgl. an demjenigen Teil des Formpreßelements, an dem der zylindrische Körper befestigt werden soll, ein Sitz gebil­ det. Parallel dazu wird der zylindrische Körper durch mechanische Arbeitsvorgänge, wie Schneiden, Planarbeiten (z. B. Plandrehen) und Abschrägen bzw. Abkanten, herge­ stellt und dann durch Schweißen an dem Sitz des Scharnier­ elements befestigt.

Der genauen Positionierung des zylindrischen Körpers bezü­ glich des Scharnierelements kommt größte Bedeutung zu, weil der zylindrische Körper die Ausrichtung der Achse des Scharniers festlegt, welche sich zwecks einwandfreier Funktion des Scharniers innerhalb ganz bestimmter Toleran­ zen bezüglich des Scharnierelements befinden muß.

Bei dem bekannten Verfahren wird der zylindrische Körper, in dem der Sitz für den Zapfen gebildet ist, an das ent­ sprechende Scharnierelement durch Lichtbogenschweißen mit Materialzusatz angeschweißt. Am Ende des Schweißvorgangs ergeben sich Abweichungen beträchtlichen Ausmaßes von dem beabsichtigten oder vorgesehenen Wert der Position des zylindrischen Körpers bezüglich des Scharnierelements. Als Folge ist es bei dem bekannten Verfahren notwendig, nach dem Schweißen den für den Zapfen bestimmten Sitz im Innern des zylindrischen Körpers mit einem Werkzeug nachzubear­ beiten, um die Position der Scharnierachse in den ent­ wurfsmäßig vorgesehenen Wertebereich zu bringen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren anzugeben, das nicht mit der Notwendigkeit ver­ bunden ist, nach dem Anschweißen des zylindrischen Körpers an das Scharnierelement mechanische Nachbearbeitungen durchzuführen, und das es außerdem vermeidet, vor dem Schweißen durch Materialbearbeitung und -abtragung einen Sitz an dem Scharnierelement bilden zu müssen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Verbindung des zylindrischen Körpers mit dem Scharnierelement durch Preßschweißen hergestellt wird.

Nach der Erfindung werden der zylindrische Körper und das Scharnierelement durch statischen Druck miteinander verbunden, und die Kontaktflächen werden durch die Wärme verschmolzen, die durch Joule-Wirkung durch den Durchlauf von elektrischem Strom erzeugt wird. Diese Art des Schweißens macht es möglich, die Relativposition des zylindrischen Körpers und des Scharnierelements genau zu kontrollieren, und die Erfahrung hat gezeigt, daß die erreichbare Genauigkeit so groß ist, daß dadurch die Einhaltung der im Entwurf vorgesehenen Toleranzen möglich wird, ohne daß nach Abschlup des Schweißvorganges weitere Bearbeitungen mit einem Werkzeug erforderlich wären.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aufgrund der folgenden ausführlichen Beschreibung deutlich die nur als Beispiel und ohne Beschränkung darauf dargelegt wird, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, bei denen:

• - die Abb. 1 eine perspektivische Ansicht eines Scharniers für Fahrzeugtüren darstellt,
• - und die Abb. 2 und 3 schematisch die Herstellungsphasen des Teils zeigen, der durch den Pfeil 11 in der Abb. 1 bezeichnet wird.

In der Abb. 1 wird mit 1 ein Scharnier für Kraftfahrzeuge bezeichnet, das ein erstes und ein zweites Scharnierelement umfaßt, die mit 2 bzw. mit 4 bezeichnet sind und die für die Befestigung an der Türe und am Karosseriekörper des Fahrzeugs bestimmt sind. Die beiden Scharnierelemente 2 und 4 sind gelenkig miteinander verbunden mit Hilfe eines (in der Abbildung nicht zu sehenden) Zapfens, der durch eine Mutter 6 am ersten Scharnierelement 2 befestigt und in einem zylindrischen Körper 10 um die Scharnierachse 8 drehbar ist, wobei dieser zylindrische Körper durch Schweißung an dem zweiten Scharnierelement 4 befestigt ist.

Der zylindrische Körper 10 ist an einer Rippe 12 befestigt, die durch Formpressen, z. B. Gesenkschmieden, des Scharnier­ elements 4 entstanden ist und die aus einer im allge­ meinen ebenen Fläche 14 herausragt, in der Bohrungen 16 für die Befestigung des Scharnierelements 4 angebracht sind.

Zur Abb. 2 ist zu bemerken, daß nach Beendigung des Gesenkschmiedens des Scharnierelements 4 die Rippe 12 einen flachen Scheitel 18 aufweist, der gegenüber der flachen Bezugsfläche 14 des Scharnierelements 4 um ein Maß H′ übersteht, die größer ist als der im Entwurf vorgesehene Nennabstand zwischen der Außenfläche des zylindrischen Körpers und der Bezugsfläche 14.

Der zylindrische Körper 10 wird mechanischen Bearbei­ tungen mit dem Loch- oder Bohrwerkzeug unterzogen, mit denen ein Sitz 20 geschaffen wird, der den Zweck hat, eine Drehverbindung mit dem Scharnierzapfen herzustellen. Nach Abschluß der mechanischen Bearbeitungen wird der zylindrische Körper 10 durch Preßschweißung an den Scheitel 18 der Rippe 12 geschweißt. Die Schweißung wird dadurch ausgeführt, daß man den zylindrischen Körper 10 gegen die Fläche 18 der Rippe 12 drückt, und zwar mit Hilfe einer Vorrichtung 22, durch die der Körper 10 in einer im voraus festgesetzten Position gehalten wird. Während der Kompression führt man zwischen dem Körper 10 und dem Scharnierelement 4 einen elektrischen Strom von großer Stärke zu und bewirkt damit - durch den Joule- Effekt - die Schmelzung des Materials im Kontaktbereich.

Der Verlauf der Annäherung des zylindrischen Körpers 10 während der Schweißphase wird durch die Vorrichtung 22 überwacht, und am Ende des Schweißvorganges liegt der Abstand H′′ zwischen der Scharnierachse 8 und der Bezugsfläche 14 innerhalb des im Entwurf vorgesehenen Toleranzbereichs. Das Schweißen erfolgt ohne Materialzusatz, und das überschüssige Material, das sich am Scheitel der Rippe 12 befindet, fließt an den Seiten des Körpers 10 entlang und bildet eine Schweißnaht 24. Der Körper 10 bildet sich infolgedessen automatisch seinen Sitz auf der Rippe 12, ohne die Notwendigkeit, diesen Sitz vorher durch Bearbeitungen mit einem Werkzeug zu schaffen. Die Preßschweißung ermöglicht es, nicht nur den Abstand der Scharnierachse 8 zur Bezugsfläche des Scharnierelements 4 genau zu kontrollieren, sondern auch die Toleranzen bei der Parallelität des Sitzes 20 des Scharnierzapfens im Verhältnis zu der Bezugsfläche 14 und im Verhältnis zu den Achsen der Befestigungsbohrungen 16 des Scharnier­ elements 4.

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung eines Scharniers für Kraftfahr­ zeugtüren, das Scharnier umfassend ein Scharnierelement (4), welches einen zylindrischen Körper (10) trägt, in dem ein Zapfen drehbar angeordnet ist, wobei bei dem Verfahren der zylindrisches Körper (10) mit einem entsprechenden Sitz (20) für den Zapfen durch mechanische Werkzeugbearbeitung erhalten und an dem Scharnierelement (4) durch Schweißen befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Schweißen Preßschweißen umfaßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Körper (10) am Scheitel einer durch plastische Verformung im Scharnierelement (4) gebildeten Rippe (12) befestigt wird und daß die Rippe (12) vor der Befestigung des zylindrischen Körpers (10) von einer all­ gemein ebenen Bezugsfläche (14) des Scharnierelements (4) um ein Maß (H′) vorsteht, das größer als der vorgesehene Nominalwert des Abstands zwischen der Außenfläche des zylindrischen Körpers (10) und der Bezugsfläche (14) ist.