DE10134439C2 - Schwenkbares Gestänge für ein öffnungsfähiges Fahrzeugdach sowie Verfahren zum Herstellen desselben - Google Patents
Schwenkbares Gestänge für ein öffnungsfähiges Fahrzeugdach sowie Verfahren zum Herstellen desselbenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein schwenkbares Gestänge für ein Öffnungsfä
higes Fahrzeugdach, insbesondere ein Cabrio, sowie ein Verfahren zum Herstel
len desselben.
Gestänge oder Gestängeteile für Cabrio-Dächer sind üblicherweise als Vollquer
schnitt-Stahl-Stanzbiegeteile oder -Schmiedeteile, als Vollquerschnitt-Spritzguß
teile aus faserverstärktem Kunststoff oder als Hohlquerschnitt-Teile aus vorge
formten, z. B. gebogenen oder geprägten, und anschließend verschweißten
Stahlblechen ausgebildet.
Beispiele für die Ausbildung von Cabrio-Gestängeteilen als Strangpressprofilteile
und/oder Druckgußteile finden sich in der DE 200 05 180 U1 sowie der
EP 0 836 960 A1.
Die eingangs genannten bekannten Gestänge weisen folgende Nachteile auf:
hohes Gewicht der Vollquerschnitt-Teile, hohe Kosten durch manuelle Nachar beit, insbesondere durch Anbringung von Bohrungen und Kopfaufschlag-Radien bei Stanzbiegeteilen, hohe Werkzeugkosten bei Schmiedeteilen, ungenügende Oberflächengüte von Schmiedeteilen, was eventuell eine Nachbearbeitung bzw. zusätzliche Abdeckungen nötig macht, hohe Werkzeugkosten und/oder geringe Festigkeiten bei Kunststoffteilen, hoher Fertigungsaufwand bei verschweißten Blechen durch Biegen, Prägen, Schweißen oder Bohren, und schließlich bei Voll querschnittsteilen eine geringe Steifigkeit bezogen auf das Gewicht.
hohes Gewicht der Vollquerschnitt-Teile, hohe Kosten durch manuelle Nachar beit, insbesondere durch Anbringung von Bohrungen und Kopfaufschlag-Radien bei Stanzbiegeteilen, hohe Werkzeugkosten bei Schmiedeteilen, ungenügende Oberflächengüte von Schmiedeteilen, was eventuell eine Nachbearbeitung bzw. zusätzliche Abdeckungen nötig macht, hohe Werkzeugkosten und/oder geringe Festigkeiten bei Kunststoffteilen, hoher Fertigungsaufwand bei verschweißten Blechen durch Biegen, Prägen, Schweißen oder Bohren, und schließlich bei Voll querschnittsteilen eine geringe Steifigkeit bezogen auf das Gewicht.
Im Automobilbau ist es bekannt, Fahrwerkteile, Karosserieteile sowie Teile des
Abgassystems mittels des sogenannten Innenhochdruck-Umformungsverfahrens
(IHU-Verfahren) herzustellen. So ist aus der US 6 241 310 B1 eine feste rahmen
artige Fahrzeugstruktur bekannt geworden, bei der ein Rahmenstrukturteil oder
Dachlängsholm einen durch Hydroformen gebildeten, angeformten Knotenan
schluß aufweist. An dem Knotenanschluß wird ein Querholm mit seinem offenen
Ende befestigt, wobei der Querholm auf den Knotenanschluß aufgeschoben und
mittels Nieten befestigt wird. Damit können die einzelnen Strukturteile in durch
den jeweiligen Knotenanschluß festgelegter Weise zu einer festen Fahr
zeugstruktur zusammengebaut werden. Lagerungen oder Lagerelemente für
weitere Anbauteile oder Verbindungsteile können durch diese spezielle Knoten
anschlußverbindung nicht bereitgestellt werden, werden im Gegenteil dadurch
sogar ausgeschlossen.
Aus der US 6 216 509 B1 ist ein durch Hydroformen hergestelltes rohrförmiges
Teil, beispielsweise ein Fahrzeugrahmenteil, sowie ein Verfahren zum Herstellen
eines derartigen Teils mittels Hydroformen bekannt geworden. Die Offenbarung
bezieht sich auf die Herstellung des Teils an sich, Anschlüsse für andere Teile
bzw. Verbindungen oder Befestigungen mit anderen Teilen sind nicht Gegen
stand der Druckschrift.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein schwenkbares Gestänge für ein
Öffnungsfähiges Fahrzeugdach sowie ein entsprechendes Herstellungsverfahren
zu schaffen, bei welchem die obengenannten Nachteile vermieden werden kön
nen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein schwenkbares Gestänge
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein entsprechendes Herstel
lungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 32. Bei dieser erfindungsge
mäßen Lösung ist vorteilhaft, dass durch den Einsatz des IHU-Verfahrens bei der
Herstellung des schwenkbaren Gestänges das Gestänge oder zumindest ein Ge
stängeteil als Hohlteil ausgebildet wird, welches einerseits eine belastungsge
rechte Bauteilformung, insbesondere mit Versteifungssicken, Flachstellen, Ein
prägungen und unterschiedlicher Querschnittgestaltung entlang der Bauteillänge,
ermöglicht und andererseits auch die Realisierung von Kopfaufschlag-Radien und
Öffnungen in dem Gestänge vollautomatisch in dem bei IHU-Verfahren verwen
deten Werkzeug ermöglicht, wodurch die mit dem IHU-Verfahren verbundenen
relativ hohen Werkzeugkosten aufgefangen werden. Die Verwendung des IHU-
Verfahrens zur Gestängeherstellung ermöglicht ein geringes Gewicht (im Ver
gleich zu einem Stahl-Stanzbiegeteil um ca. 40% verringert) bei erhöhter Steifig
keit durch bessere Bauraum-Ausnutzungsmöglichkeit, eine hohe Oberflächen
qualität, eine hohe Designfreiheit und sehr geringe Toleranzen und eignet sich für
hohe Stückzahlen, was zur Kostensenkung beiträgt. Dadurch, dass das erfin
dungsgemäße Gestänge bzw. Gestängeteil ausschließlich durch Umformung
geformt wird, tritt im Bauteil eine starke Kaltverfestigung auf, was die mechani
sche Belastbarkeit zusätzlich erhöht. Bei Verwendung von Aluminium-Halbzeug
ist keine nachgeschaltete Wärmebehandlung nötig, da es keine Wärmeeinflußzo
nen wie beispielsweise beim Schweißen oder Schmieden gibt.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprü
chen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beispiel
haft näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Lenkers für ein
Cabrio-Dach;
Fig. 2a bis 2c schematische perspektivische Ansichten von Abschnitten von
Lenkern für ein Cabrio-Dach, wobei links jeweils das Halbzeug und
rechts jeweils der mittels des IHU-Verfahrens daraus geformte Len
kerabschnitt gezeigt ist; und
Fig. 3 bis 22 Detailansichten verschiedener Möglichkeiten zum Vorsehen einer
Lagerstelle an einem Lenker, wobei die Darstellung teils in Schnitt
ansicht und teils in perspektivischer Ansicht bzw. Seitenansicht er
folgt.
In Fig. 1 ist schematisch ein Gestänge oder Gestängeteil bzw. Lenker 10 für ein
Cabrio-Dach eines Kraftfahrzeugs dargestellt, welcher an seinen beiden Enden
jeweils mit einer Schwenklagerstelle 12 versehen ist und ferner eine Nietstelle 14
sowie Schraubstellen 16 aufweist. In dem mit 18 bezeichneten Bereich sind aus
Sicherheitsgründen Kopfaufschlag-Radien vorzusehen, um die Verletzungsgefahr
für Fahrzeuginsassen zu reduzieren.
In erfindungsgemäßer Weise wird der Lenker 10 mittels des sogenannten Innen
hochdruck-Umformungsverfahrens (IHU-Verfahren) aus hohlem Halbzeug, wie
beispielsweise einem Stahlrohr, geformt. Dabei wird das Halbzeug in ein entspre
chendes Werkzeug, welches im allgemeinen von einer hydraulischen Presse ge
öffnet, geschlossen und zugehalten wird, eingelegt, worauf nach Schließen des
Werkzeugs der Halbzeug-Hohlkörper durch hohen Wasserdruck von innen auf
geweitet und gegen das Werkzeug gepresst wird. Durch entsprechende Gestal
tung des Werkzeugs kann dabei ein komplex geformter rohrförmiger Hohlkörper
erhalten werden.
In den Fig. 2a bis 2c ist jeweils links beispielhaft ein hohler Halbzeug-Hohlkörper
und rechts der nach Anwendung des IHU-Verfahrens erhaltene Körper schema
tisch dargestellt (in den Fig. 2a bis 2c ist dabei jeweils nur ein Abschnitt eines
Lenkers gezeigt). Bei dem Beispiel gemäß Fig. 2a ist das Halbzeug ein gerades
Rohr, aus welchem ein komplex geformter Körper mit über die Länge variablen
Querschnittsformen geformt wird. Mit dem Bezugszeichen 20 ist in Fig. 2a eine in
Querrichtung des Körpers 10 verlaufende, beide Wände des Körpers 10 durch
dringende Öffnung bezeichnet, welche durch entsprechende Gestaltung des IHU-
Werkzeugs während des IHU-Schritts erhalten wird, z. B. durch Vorsehen eines
entsprechenden Stanzelements an dem Werkzeug. Auf diese Weise können die
erforderlichen Öffnungen für den Lenker 10 bereits im IHU-Schritt erzeugt wer
den, wodurch kostspielige nachfolgende Bearbeitungsschritte entfallen können.
Insbesondere können auch die Kopfaufschlagradien im Bereich 18 des Lenkers
10 bereits in dem IHU-Schritt erzeugt werden, wodurch ebenfalls aufwendige
Nachbearbeitungsschritte entfallen können.
Bei dem Beispiel gemäß Fig. 2b ist das Halbzeug ein gerader Hohlkörper mit
quadratischem bzw. rechteckigem Querschnitt, wobei der Körper 10 nach dem
IHU-Schritt eine Versteifungssicke 22 sowie in Querrichtung des Körpers 10 ver
laufende Öffnungen 20 aufweist.
In Fig. 2c ist das Halbzeug ein hohles Strangpressprofil oder ein verschweißtes
Blechprofil und der im IHU-Verfahren geformte Körper 10 weist eine Flachstelle
24 auf.
Die Herstellung von Gestängeteilen oder Lenkern für Cabrio-Dächer aus hohlem
Halbzeug mittels des IHU-Verfahrens ermöglicht eine belastungsgerechte Bau
teilformung ohne Nachbearbeitungserfordernis, insbesondere können Verstei
fungssicken, Flachstellen, Einprägungen sowie eine Variation der Querschnitts
form entlang der Bauteillänge in einfacher Weise im IHU-Schritt realisiert werden,
wobei dies unabhängig von der Form des Ausgangsprofils ist. Ferner können
auch erforderliche Öffnungen und andere Anforderungen, wie beispielsweise
Kopfaufschlagradien, bereits in dem IHU-Schritt realisiert werden. Ferner ergibt
sich durch die hohle Ausgestaltung des Lenkers eine erhebliche Gewichtserspar
nis (beispielsweise ca. 40% gegenüber einem herkömmlichen Stahl-Stanzbiege
teil), wobei die Steifigkeit des IHU-Lenkers durch die Möglichkeit einer verbes
serten Bauraumausnutzung deutlich erhöht ist. Ferner bietet das IHU-Verfahren
eine hohe Oberflächenqualität, hohe Designfreiheit, sehr geringe Toleranzen so
wie eine gute Eignung für hohe Stückzahlen, was zu Kosteneinsparungen führen
kann. Da ausschließlich durch Umformung geformt wird, tritt im Lenker eine star
ke Kaltverfestigung auf, was die mechanische Belastbarkeit zusätzlich erhöht.
Als Halbzeug-Materialien kommen grundsätzlich alle Materialien in Frage, die
sich zum Umformen mittels IHU eignen, beispielsweise Baustahl, Edelstahl, Alu
minium-Knetlegierungen, Mg-Knetlegierungen usw.. Das Halbzeug kann in Form
von Rohren mit kreisförmigem Querschnitt oder als Hohlprofil beispielsweise mit
rechteckigem oder dreieckigem Querschnitt verwendet werden. Ferner kann es
sich um Strangpressprofile oder verschweißte Blechprofile handeln, wobei je
nach Anwendung grundsätzlich eine beliebige Querschnittsform verwendet wer
den kann.
Nachfolgend sind Beispiele dafür beschrieben, in welcher Weise die Lagerstellen
12, Nietstellen 14 bzw. Schraubstellen 16 am Lenker 10 trotz dessen hohler Aus
bildung in zweckmäßiger Weise realisiert werden können. Dabei versteht es sich,
dass die entsprechenden Öffnungen, wie oben erwähnt, bereits in dem IHU-
Schritt ausgebildet werden und folglich kein zusätzlicher Stanzschritt oder ähnli
ches erforderlich ist.
Ein grundlegendes Konzept besteht dabei darin, dass in die Öffnung in dem Len
ker 10 mindestens ein Lagerelement eingebracht wird. Ein Beispiel dafür ist in
Fig. 3 gezeigt, wo in eine kreisförmige Öffnung 20, welche sich seitlich bzw. in
Querrichtung durch beide Wände 26 bzw. 28 des Lenkers 10 hindurch erstreckt,
ein hohlzylindrisches Lagerelement 30 eingepresst ist. Je nach Anforderung an
die Lagerstelle kann es sich bei dem Lagerelement 30 beispielsweise um ein
Drehteil, d. h. auf einer Drehbank hergestelltes Teil, oder um ein Standardele
ment, wie beispielsweise eine DU-Bundbuchse, handeln. Gemäß Fig. 3 ist dabei
das Lagerelement 30 an seinem oberen Ende mit einem Bund 32 versehen, wel
cher einen größeren Durchmesser als die Öffnung in dem Lenker 10 hat. Nach
dem Einpressvorgang liegt der Bund 32 gemäß Fig. 3 auf der Außenseite der
Seitenwand 26 an, während sich der Schaftabschnitt 34 des Lagerelements 30
durch beide Öffnungen in den Wänden 26 und 28 hindurch erstreckt. Das dem
Bund 32 gegenüberliegende Ende des Lagerelements 30 ist dabei bündig mit der
Außenseite der unteren Wand 28.
In Fig. 4 ist eine abgewandelte Ausführungsform gezeigt, wobei das dem Bund
32 gegenüberliegende Ende des Lagerelements 30 bezüglich der unteren Wand
28 überstehend ausgebildet ist und nach dem Einpressen des Lagerelements 30
in die Öffnungen 20 umgebördelt wird, wodurch ein Wulst 36 erzeugt wird, wel
cher an der Außenseite der unteren Wand 28 anliegt. Auch hier kann es sich bei
dem Lagerelement 30 beispielsweise um ein Drehteil oder eine DU-Bundbuchse
handeln.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 5 unterscheidet sich von der Ausführungsform
gemäß Fig. 4 dadurch, dass der Lenker 10 doppelwandig ausgebildet ist, was
dadurch realisiert werden kann, dass vor dem IHU-Schritt in das erste Rohr 38
ein zweites Rohr 40 mit geringerem Durchmesser eingelegt wird. Alternativ kann
dem zweiten Rohr 40 das erste Rohr 38 übergesteckt werden. Die doppelwandi
ge Ausbildung im Bereich der Lagerstelle 20 bewirkt eine erhöhte Stabilität.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 ist das Lagerelement 130 zweiteilig aus
gebildet und umfasst eine zylindrische bundlose Buchse 142 sowie einen Einsatz
144. Dabei wird in die Öffnung 20 in dem IHU-geformten Lenker 10 zunächst die
bundlose Buches 142 eingepresst, in welche dann der Einsatz 144, beispielswei
se eine DU-Bundbuchse, eingesetzt wird und an dem dem Bund 32 gegenüber
liegenden Ende umgebördelt wird, um eine Wulst 36 zu erhalten. Alternativ kann
auf den Einsatz 144 verzichtet werden, so dass dann die Lagerstelle nur von der
eingepressten bundlosen Buchse 142 gebildet wird.
In Fig. 7 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei welcher die Öffnung in der oberen
Wand 26 größer als in der unteren Wand 28 ist. In die beiden Öffnungen wird ein
als Drehteil ausgebildetes Lagerelement 30 eingepresst, welches am oberen En
de mit einem Bund 32 versehen ist, während das gegenüberliegende Ende ohne
Bund ausgebildet ist, wobei der Durchmesser des Lagerelements 30 in diesem
Bereich entsprechend dem geringeren Durchmesser der Öffnung in der unteren
Wand 28 verringert ist und das untere Ende des Lagerelements 30 bündig mit der
Außenseite der unteren Wand 28 ist.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 8 unterscheidet sich von den bisher beschrie
benen Ausführungsformen dadurch, dass die Öffnung 20 nicht als Bohrung, son
dern als Durchzug ausgebildet ist, welcher dadurch gebildet wird, dass in dem
IHU-Schritt durch entsprechende Werkzeuggestaltung mindestens eine der bei
den Blechseiten bzw. Wände 26 bzw. 28 entsprechend Fig. 8 verformt, d. h. nach
innen gedrückt wird (in Fig. 8 sind beide Blechseiten 26 und 28 verformt). Der
nach innen geformte Bereich 29 der Wände 26 bzw. 28 bildet dabei eine Anlage
fläche für ein Lagerelement 30, welches in den Durchzug 20 nach dem IHU-
Schritt eingepresst wird. Dabei kann es sich beispielsweise um eine bundlose
Buchse bzw. einen Hohlzylinder handeln (diese Ausführungsform ist in Fig. 8 ge
zeigt), oder es kann eine DU-Bundbuchse eingepresst werden, welche an dem
dem Bund gegenüberliegenden Ende umgebördelt wird.
In Fig. 9 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei welcher im Bereich der Öffnung 20
in der oberen Wand 26 und der unteren Wand 28 jeweils eine Vertiefung 25 ein
geformt wird, wobei dies während des IHU-Schritts durch entsprechende Werk
zeuggestaltung erfolgt. In die Öffnung 20 wird anschließend ein bundloses La
gerelement 30 eingepresst, beispielsweise ein Hohlzylinder oder eine DU-
Zylinderbuchse. Falls zweckmäßig, können die Vertiefungen 25 anschließend
noch mit Kunststoff ausgespritzt werden. Dabei ist es zweckmäßig, dass die Län
ge des Lagerelements 30 so gewählt ist, dass die beiden Ende jeweils in etwa
bündig mit der Außenseite der Wände 26 bzw. 28 außerhalb der Vertiefungen 25
sind.
In Fig. 10 ist eine abgewandelte Ausführungsform gezeigt, bei welcher nur die
obere Wand 26 mit einer Vertiefung 25 ausgebildet ist, nicht jedoch die untere
Wand 28. Die obere Wand 26 ist dabei im Bereich der Vertiefung 25 so weit nach
unten eingezogen, dass sie die untere Wand 28 berührt. Der entsprechende
Verformungsschritt wird durch entsprechende Werkzeuggestaltung in dem IHU-
Schritt ausgeführt. In die Öffnung im Bereich der Vertiefung 25 wird ein Lager
element 30 eingesetzt, beispielsweise eine Nietmutter, eine DU-Bundbuchse oder
ein Drehteil, wobei gegebenenfalls das dem Bund 32 gegenüberliegende Ende
36 umgebördelt wird. Alternativ kann zusätzlich die untere Wand 28 mit einer
Vertiefung 25 ausgestaltet sein, wobei sich die beiden Wände 26 und 28 im Be
reich der Vertiefungen 25 berühren (zu dieser Ausführungsform gelangt man
auch ausgehend von Fig. 9, indem die Vertiefungen 25 weiter nach innen gezo
gen werden, bis sich die Wände 26 und 28 berühren).
Die Ausführungsform gemäß Fig. 11 unterscheidet sich von den bisher gezeigten
Ausführungsformen dadurch, dass nur die untere Wand 28 und nicht die obere
Wand 26 mit einer Öffnung versehen ist, in welche ein Lagerelement 30 einge
setzt ist. Das Lagerelement 30 ist dabei als Nietmutter ausgebildet.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 12 ist die Öffnung 20 wie bei den Ausfüh
rungsformen gemäß Fig. 3 und 4 ausgebildet, jedoch wird als Lagerelement 30
eine Passschraube verwendet, wobei der Schraubenbund 31 etwas kürzer als
der Abstand zwischen den Wänden 26 und 28 ist, wodurch eine Vorspannung
aufgebaut wird. Das Anzugsmoment stützt sich jedoch dabei am Schraubenbund
ab. Die Passschraube 30 kann eine durchgehende Axialbohrung 33 aufweisen.
In der Ausführungsform gemäß Fig. 13 ist die Öffnung 20 wie in den Fig. 3, 4
und 11 ausgebildet, wobei Hohlzylinder 30 lose eingelegt wird, der ein Zusam
mendrücken des Lenkers 10 verhindert.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 14 ist das Lagerelement 230 ähnlich wie in
Fig. 6 zweiteilig ausgebildet und umfasst ein Außenteil 231 sowie ein Innenteil
233, die jeweils mit einem Bund 235 bzw. 237 versehen sind. Ferner ist eine Bei
lagscheibe 239 vorgesehen, die vor dem Einfügen des Lagerelements 230 seit
lich in den Lenker 10 eingelegt wird, um ein Zusammendrücken des Lenkers 10 in
Querrichtung zu verhindern. Beim Einfügen des Lagerelements 230 wird das Au
ßenteil 231 von oben und das Innenteil 233 von unten in die Öffnung eingepresst,
wobei das Innenteil 233 in die Axialbohrung des Außenteils 231 eingeführt wird.
Im montierten Zustand liegt dann der Bund 235 des Außenteils 231 an der Au
ßenseite der oberen Wand 26 an, während der Bund 237 des Innenteils 233 an
der Außenseite der unteren Wand 28 anliegt. Das Innenteil 233 und das Außen
teil 231 kann beispielsweise jeweils eine DU-Bundbuchse oder ein entsprechen
des Drehteil sein.
In Fig. 15 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei welcher das Lagerelement 30 von
einem Drehteil mit einem Bund 32 gebildet wird, wobei nach dem Einsetzen des
Drehteils 30 dessen dem Bund 32 gegenüberliegendes Ende bezüglich der unte
ren Wand 28 leicht übersteht. Statt dieses Ende wie beispielsweise bei der Aus
führungsform gemäß Fig. 4 oder 5 umzubördeln, wird das Drehteil 30 in axialer
Richtung gestaucht, wodurch sich ein Wulst 37 bildet, welcher an der Innenseite
der oberen Wand 26 anliegt und so das Drehteil 30 im Zusammenspiel mit dem
Bund 32 in der Öffnung 20 festhält.
In Fig. 16 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei welcher in dem IHU-Schritt in die
obere Wand 26 eine Senkung 39 eingeformt wird, in welche ein Distanzstück 50
eingelegt wird. Die untere Wand 28 ist lediglich mit einer Öffnung versehen, je
doch ansonsten gerade ausgebildet.
In Fig. 17 ist eine Ausführungsform gezeigt, in welcher die Lagerstelle nicht mit
tels einer transversal verlaufenden Öffnung gebildet wird, sondern ein Lagerele
ment 330 an einem offenen Ende des Lenkers 10 angebracht wird. Das Lager
element 330 weist ein Lagerauge 340 auf, welches außerhalb des Lenkers 10
liegt. Das Lagerelement 330 kann beispielsweise in das offene Ende 41 des Len
kers 10 eingepresst oder eingesteckt sein, wobei in letzterem Fall die Verbindung
beispielsweise mittels Vernietung, Verschraubung, Verklebung, Clinchen oder
Prägen erfolgen kann.
Die Ausführungsformen gemäß Fig. 18 bis 20 betreffen Fälle, in welchen das La
gerelement als Verstärkungselement ausgebildet ist. Bei der Ausführungsform
gemäß Fig. 18 wird ein Kern 60 in das offene Ende 141 des Lenkers 10 einge
bracht. Dabei kann das offene Ende 141, wie in Fig. 18 dargestellt, in einem Be
reich 143 oben und unten geschlitzt ausgebildet sein, um ein Einlegen des Kerns
60 von Hand zu ermöglichen. Der Lenker 10 ist in dem geschlitzten Bereich 143
mit einer transversal verlaufenden Öffnung versehen, die in der Darstellung ge
mäß Fig. 18 in der Richtung senkrecht zu der Papierebene verläuft. Der Kern 60
ist mit einer entsprechenden Öffnung 62 versehen. Bei eingelegtem Kern 60 ist
die Kernöffnung 62 kongruent zu der beschriebenen Öffnung in dem Lenker 10,
so dass ein nicht dargestelltes Lagerelement in diese Öffnungen eingesetzt wer
den kann, das z. B. eine DU-Bundbuchse sein kann. Um den Kern 60 an dem
Lenker 10 zu befestigen, kann der Kern 60 beispielsweise eingepresst oder ein
gesteckt sein, wobei im letzteren Fall die Verbindung dann mittels Vernietung,
Verschraubung, Verklebung, Clinchen, Prägen und ähnlichem erfolgen kann.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 20 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform
gemäß Fig. 18, wobei der Kern 160 durch eine in der oberen Wand 26 vorgese
hene Öffnung 164 in das Innere des Lenkers 10 eingebracht wird. In den Seiten
wänden des Lenkers 10 ist eine Öffnung 20 ausgebildet, der eine Bohrung 162 in
dem Kern 160 entspricht. Im eingesetzten Zustand des Kerns 160 sind die Öff
nungen 20 und 162 kongruent zueinander, so dass ein Lagerelement, beispiels
weise eine DU-Bundbuchse, eingesetzt werden kann. Der Kern 160 kann bei
spielsweise eingelegt oder eingepresst werden.
In Fig. 19 ist eine Abwandlung eines Verstärkungselements gezeigt, wobei das
Verstärkungselement als Verstärkungsring 70 ausgebildet ist, welcher den Lenker
10 in Umfangsrichtung umgibt. Der Verstärkungsring 70 kann beispielsweise über
ein offenes Ende des Lenkers 10 geschrumpft werden oder er kann vor dem IHU-
Schritt mit in das Werkzeug eingelegt werden, wobei dann in Fig. 19 schematisch
angedeutete Haltebuckel 72 am Außenumfang des Lenkers 10 ausgebildet wer
den können, um den Ring 70 festzuhalten. Der Verstärkungsring 70 ist mit einer
Öffnung 74 versehen, welche im montierten Zustand kongruent zu einer entspre
chenden Lageröffnung 20 in dem Lenker 10 ist. Wie bei den Ausführungsformen
gemäß Fig. 18 und 20 kann dann ein Lagerelement, beispielsweise eine DU-
Bundbuchse, in die Öffnungen 74 bzw. 20 eingesetzt werden.
In Fig. 21 ist eine Ausführungsform für eine Lagerstelle gezeigt, bei welcher eine
Lasche 80 von außen durch Nieten an dem Lenker 10 angebracht wird. Die La
sche 80 umfaßt eine Lageröffnung 82, in welche ein Lagerelement, beispielswei
se eine DU-Bundbuchse, eingesetzt werden kann.
In Fig. 22 ist eine bezüglich der Ausführungsform von Fig. 9 abgewandelte Aus
führungsform dargestellt, bei welcher die beidseitigen Vertiefungen 25 so weit
nach innen gezogen sind, dass sich die obere Wand 26 und die untere Wand 28
berühren. Im Bereich der Vertiefungen 25 ist eine Öffnung 20 mittels des IHU-
Schritts ausgebildet. Nach dem IHU-Schritt werden die Vertiefungen 25 mit
Kunststoff 90 ausgespritzt, wobei in der Ausspritzung 90 eine Öffnung 92 ausge
bildet wird, deren Querabmessung kleiner als die Querabmessung der Öffnung
20 in dem Lenker 10 ist. In die Öffnung 92 kann dann ein Lagerelement, bei
spielsweise ein Hohlzylinder oder eine DU-Bundbuchse, eingesetzt werden.
Bei den geschilderten Ausführungsformen dient das Lagerelement jeweils als Ba
sis für eine Lager-, Niet- oder Schraubverbindung. Die geschilderten Ausfüh
rungsformen sind insofern vorteilhaft, als die Lagerstelle jeweils nur durch Fügen
oder Umformen (Einpressen, Umbördeln, Verformen, Umspritzen mit Kunststoff
etc.) realisiert wird. Dies hat den Vorteil geringerer Kosten im Vergleich zu einer
herkömmlichen Ausbildung der Lagerstellen durch Schweißkonstruktionen oder
Schraubkonstruktionen, was hohe Kosten durch spanende (Nach)-Bearbeitung,
Schweißverzug oder Schweißspritzer verursachen kann.
10
Lenker
12
Lagerstellen
14
Nietstelle
16
Schraubstellen
18
Kopfaufschlagradienbereich
20
Öffnung
22
Versteifungssicke
24
Flachstelle
25
Vertiefung
26
,
28
Seitenwände von
10
29
Wand von Durchzug
30
,
130
,
230
,
330
Lagerelement
31
Bund von
30
32
Bund von
30
33
Axialbohrung
34
Schaft von
30
36
Bördel-Wulst von
30
37
Stauchungs-Wulst von
30
41
,
141
offenes Ende von
10
50
Distanzstück
60
,
160
Kern
62
,
162
Öffnung in
60
bzw.
160
70
Verstärkungsring
72
Haltebuckel an
70
74
Öffnung in
70
80
Haltelasche
82
Öffnung in
80
90
Kunststoffausspritzung
92
Öffnung in
90
142
Buchse
143
geschlitzter Bereich
144
Einsatz in
142
164
Öffnung in
10
für
160
231
Außenteil
233
Innenteil
235
Bund von
231
237
Bund von
233
340
Lagerauge
Claims (32)
1. Schwenkbares Gestänge (10) für ein Öffnungsfähiges Fahrzeugdach, ins
besondere ein Cabrio, wobei das Gestänge oder zumindest ein Gestän
geteil als mittels eines Innenhochdruck-Umformverfahrens aus hohlem
Halbzeug geformtes Hohlelement (10) ausgebildet ist und eine beim In
nenhochdruckumform-Verfahren ausgebildete seitliche Öffnung (20, 164)
sowie ein in die Öffnung (20) eingebrachtes Lagerelement (30, 130, 230)
aufweist.
2. Gestänge nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gestänge oder Gestängeteil ein Len
ker (10) für ein Cabrioverdeck ist.
3. Gestänge nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gestänge (10) aus Stahl oder Alumi
nium gefertigt ist.
4. Gestänge nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Halbzeug um Rohre oder
verschweißte Blechprofile handelt.
5. Gestänge nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (20) das Gestänge (10) auf
beiden Seiten (26, 28) durchdringt.
6. Gestänge nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gestänge (10) im Bereich hoher Fe
stigkeitsanforderungen, wie insbesondere im Bereich der Öffnung (20),
doppelwandig ausgebildet ist.
7. Gestänge nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (30) von einer Seite
(26, 28) des Gestänges (10) aus in die Öffnung (20) eingepresst ist.
8. Gestänge nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (20) kreisförmig ausgebildet
ist.
9. Gestänge nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Öffnung (20) um eine Boh
rung oder einen Durchzug handelt.
10. Gestänge nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (30, 142, 231) hohlzy
lindrisch ausgebildet.
11. Gestänge nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (30, 231) an seinem
einem Ende mit einem Bund (32, 235) versehen ist, dessen Durchmesser
größer als der Durchmesser der Öffnung (20) ist.
12. Gestänge nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (30) an seinem ande
ren Ende (36) umgebördelt ist.
13. Gestänge nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (30) in seinem mittle
ren Abschnitt (37) gestaucht ist.
14. Gestänge nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (30, 231) ein Drehteil,
eine DU-Bundbuchse oder eine Passschraube ist.
15. Gestänge nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (20) nur in einer Wand (28)
des Gestänges (10) ausgebildet ist.
16. Gestänge nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (30) eine Nietmutter
ist.
17. Gestänge nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gestänge (10) im Bereich der Öff
nung (20) mit einer beim Innenhochdruckumform-Verfahren ausgebildeten
einseitigen oder beidseitigen Vertiefung (25) versehen ist.
18. Gestänge nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, dass sich die gegenüberliegenden Wände (26,
28) des Gestänges (10) im Bereich der Vertiefung(en) (25) berühren.
19. Gestänge nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, dass von einer Seite (26) der Öffnung (20) aus
ein erstes Lagerelement (231, 142) in die Öffnung eingepresst wird und
von der anderen Seite (28) der Öffnung ein zweites Lagerelement (233,
144) in das erste Lagerelement eingepresst wird.
20. Gestänge nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, dass beide Lagerelemente (231, 233) an einem
Ende mit einem Bund (235, 237) versehen sind.
21. Gestänge nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem ersten Lagerelement
(142) um einen geraden Hohlzylinder handelt, während das zweite Lager
element (144) an einem Ende mit einem Bund (32) versehen ist und an
dem anderen Ende (36) umgebördelt ist.
22. Gestänge nach einem der Ansprüche 1 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gestänge (10) im Bereich der Öff
nung (20) mit Kunststoff (90) umspritzt ist.
23. Gestänge nach einem der Ansprüche 1 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gestänge (10) im Bereich der Öff
nung (20) mit einem mit einer entsprechenden Öffnung (62, 162, 74) ver
sehenen Verstärkungselement (60, 160, 70) versehen ist.
24. Gestänge nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement ein in das Ge
stänge (10) über eine zusätzliche Öffnung (141, 164) eingebrachter Kern
(160) ist.
25. Gestänge nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (60) über ein offenes Ende (141)
des Gestänges (10) eingebracht ist.
26. Gestänge nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (60, 160) in das Gestänge (10)
eingepresst oder eingesteckt ist.
27. Gestänge nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet, dass der eingesteckte Kern (60, 160) mit dem
Gestänge (10) vernietet, verschraubt, geklebt oder geclincht ist.
28. Gestänge nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement als das Ge
stänge (10) umgebender Verstärkungsring (70) ausgebildet ist.
29. Gestänge nach Anspruch 28,
dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsring (70) beim Innen
hochdruckumform-Verfahren in das Gestänge (10) eingeformt ist.
30. Gestänge nach einem der Ansprüche 1 bis 29,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gestänge (10) mit einer von durch
Nieten angebrachten Lasche (80) versehen ist.
31. Gestänge nach einem der Ansprüche 1 bis 30,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gestänge (10) an einem offenen En
de (41) mit einem Lageraugenbauteil (330) versehen ist.
32. Verfahren zum Herstellen eines schwenkbaren Gestänges (10) für ein öff
nungsfähiges Fahrzeugdach, insbesondere ein Cabrio, wobei das Gestän
ge oder zumindest ein Gestängeteil mittels eines Innenhochdruckumform-
Schritts aus hohlem Halbzeug als geformtes Hohlelement (10) ausgebildet
wird und beim Innenhochdruckumform-Verfahren eine seitliche Öffnung
(20, 164) zur Aufnahme eines Lagerelements (30, 130, 230) gebildet wird
und ein solches Lagerelement (30, 130, 230) darin eingebracht wird.
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