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Die
Erfindung betrifft eine Zentrierstütze an einem Montageträger, insbesondere
an einem Montageträger
zum Positionieren einer als Schraubendruckfeder ausgeführten Tragfeder
eines zu montierenden Fahrwerks, insbesondere einer Radaufhängung, an
der Unterseite einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges, gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
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Eine
derartige Zentrierstütze
beschreibt zum Beispiel das Gebrauchsmuster
DE 296 09 628 U1 , die sich
im Wesentlichen aus einer Teleskopstange, einer Teleskophülse und
einem an einem Träger
befestigten Aufnahmebock zusammensetzt. Die Zentrierstütze soll
die automatische Montage eines mit einer Radaufhängung kombinierten Bauteils
ermöglichen,
wobei das Bauteil mit den Tragfedern der Radaufhängung auf den Träger aufgebracht
und von unten gegen die Karosserie des Kraftfahrzeuges gefahren
wird. Die am Träger
befestigten, nach oben abragenden Zentrierstützen zentrieren die Tragfedern
relativ zu Ausnehmungen in der Karosserie und zu einem Radführungsteil
(Lenker) der Radaufhängung, wobei
sich die Zentrierstütze
bei dem nach oben Fahren des Trägers
teleskopisch verkürzen
kann. Mit zunehmender Belastung der Tragfeder erfährt diese aufgrund
der Kinematik der Radaufhängung
an ihrem unteren Ende zusätzlich
eine Verlagerung in Längs- und Querrichtung,
die die Zentrierstütze
zur Vermeidung von Verspannungen ausgleichen muss. Dazu ist die
Zentrierhülse über einen
federnd vorgespannten Schlitten quernachgiebig an dem Aufnahmebock gehalten.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Zentrierstütze vorzuschlagen, die bei
einer baulich und fertigungstechnisch günstigen Konstruktion eine präzise Ausgangszentrierung
von insbesondere Tragfedern und größere Freiheitsgrade im Montageverlauf
ermöglicht.
Außerdem
soll die Konstruktion auch bei geringem Wartungsaufwand eine sicher
reversierende Positionierung der zum Beispiel Federn sicherstellen.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen,
dass die Teleskophülse
an ihrem unteren Ende mit einem Abstützring fest verbunden ist,
der mit einem Zentrierabschnitt von unten in eine korrespondierende Ausnehmung
im Lagerbock einragt, und zwar dergestalt, dass bei einer zunehmenden
Belastung der Zentrierstütze,
bevorzugt durch Belastung der Tragfeder eines zu montierenden Fahrwerks,
die Teleskophülse
relativ zum Lagerbock nach unten verschiebbar ist, so dass der Zentrierabschnitt
aus der Ausnehmung des Lagerbockes ausfährt und eine Verlagerung der
Teleskophülse
in eine definierte Richtung, insbesondere in Längs- und/oder in Querrichtung
zulässt.
Dadurch wird in vorteilhafter Weise eine Verlagerung der Teleskophülse in beliebigen
Raumrichtungen möglich.
Mit dem Absenken des Montageträgers
nach dem Fügen
des Fahrwerks fährt
der Zentrierabschnitt der Abstützhülse durch
die Vorspannkraft der Schraubendruckfeder wieder automatisch in die
Ausnehmung des Lagerbockes ein, wobei die gesamte Zentrierstütze wieder
in der Ausgangsposition justiert ist. Besonders bevorzugt ist dabei
um die Teleskophülse
ferner eine Schraubendruckfeder angeordnet, die am Lagerbock einerseits
und an der Teleskophülse
andererseits abgestützt
ist und die den Abstützring
mit seinem Zentrierabschnitt formschlüssig in der Ausnehmung des
Lagerbockes hält.
Weiter bevorzugt ist ferner an der Teleskophülse eine im Durchmesser größere Druckplatte
abgestützt.
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Besonders
bevorzugt können
die Ausnehmung im Lagerbock und/oder der Zentrierabschnitt des Abstützringes
konisch ausgeführt
sein, wodurch die Quernachgiebigkeit relativ zur Ausfahrbewegung des
Abstützringes
gezielt steuerbar ist. So kann mit zunehmender Belastung der Tragfedern
bzw. mit zunehmender Verlagerung der Teleskophülse relativ zum Lagerbock nach
unten auch der Freiraum für
die Querbewegung gezielt zunehmen. Ferner ist ein problemloses und
präzises
Zurückstellen
des Abstützringes
in den Lagerbock bzw. in die Ausgangslage sichergestellt.
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Baulich
und fertigungstechnisch besonders günstig können der Lagerbock und der
Abstützring rotationssymmetrisch
ausgeführt
und der Lagerbock über
eine Lagerkonsole mit dem Montageträger verschraubt sein.
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Des
Weiteren kann die Schraubendruckfeder der Zentrierstütze teilweise über eine
becherförmige
Stützhülse innerhalb
der Ausnehmung des Lagerbockes und innerhalb des Zentrierabschnittes
des Abstützringes
positioniert sein. Damit lässt
sich vorteilhaft die Baulänge
der Zentrierstütze
am Montageträger
verkürzen.
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Ferner
kann in baulich und montagetechnisch günstiger Ausgestaltung der Zentrierstütze die Teleskophülse im Bereich
der Druckplatte in zwei Abschnitte unterteilt sein, die einander
zugewandte Anschlussflansche aufweisen, die miteinander verschraubt
sind und an denen die Schraubendruckfeder einerseits und die ringförmige Druckplatte
andererseits abgestützt
sind.
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Die
die Teleskopstange in der Teleskophülse vorspannende Schraubendruckfeder
kann bevorzugt auf einem Führungsdorn
angeordnet sein, der innerhalb der Teleskophülse abgestützt ist und der bei einem Verschieben
der Teleskopstange relativ zur Teleskophülse in die hohle Teleskopstange
einfahren kann. Damit ist in einfacher und funktionssicherer Weise
eine in der Biegesteifigkeit verbesserte Teleskopführung und
eine präzise,
reibungsarme Aufnahme der innenliegenden Schraubendruckfeder gewährleistet.
Bevorzugt kann dabei die Schraubendruckfeder teilweise auch in die
hohle Teleskopstange einragen, um eine ausreichende Federlänge bei relativ
gleich bleibenden Rückstellkräften zu
schaffen.
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In
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann an dem der Karosserie
zugewandten Ende der Teleskopstange ein die Tragfeder an ihrem der
Karosserie zugewandten Abschnitt zentrierender, durchmessergrößerer Zentrierdorn
angeordnet sein. Die Tragfeder ist dadurch einerseits an der Teleskophülse und
andererseits an dem Zentrierdorn zentriert, während die Teleskopstange im
Durchmesser kleiner gehalten werden kann. Eine zur Erzielung eines
zusätzlichen
Freiganges der Teleskopstange relativ zur Tragfeder eingearbeitete
Abflachung kann dadurch entfallen.
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Der
hülsenförmige Zentrierdorn
kann montageeinfach auf der Teleskopstange anschließend an den
verjüngten
Abschnitt zur Zentrierung an der Karosserie mittels eines Spannstiftes
befestigt sein.
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Schließlich kann
der Zentrierdorn konisch ausgeführt
sein, wobei das durchmessergrößere Ende
der Karosserie zugewandt ist. Damit zentriert sich das der Karosserie
zugewandte Ende der Tragfeder unabhängig von unterschiedlichen
Längenmaßen der
Tragfeder bei der Montage zuverlässig
in die geforderte Position zentrisch zu deren Längsmittelachse.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung
näher erläutert. Die
schematische Zeichnung zeigt in:
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1 in
raumbildlicher Darstellung eine Zentrierstütze zur automatischen Montage
von Tragfedern an Kraftfahrzeugen, die mittels einer Lagerkonsole
an einem Montageträger
befestigbar ist und die eine Teleskopstange, eine Teleskophülse und
einen Lagerbock aufweist, wobei der Lagerbock mit einem Abstützring zusammenwirkt,
der eine Querverlagerung der Teleskophülse zulässt,
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2 die
Zentrierstütze
nach 1 in einem Längsschnitt
entlang deren Mittelachse,
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3 die
Zentrierstütze
nach den 1 und 2 in deren
Ausgangslage,
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4 die
Zentrierstütze
nach den 1 und 2 in einer
Mittelstellung bei der Montage des Fahrwerks mit beginnender Querverlagerung
des Abstützringes
relativ zum Lagerbock, und
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5 die
Zentrierstütze
nach den 1 und 2 in der
Endmontagestellung mit voll belasteter Tragfeder, bei der der Abstützring der
Teleskophülse voll
aus der Ausnehmung des Lagerbockes ausgefahren ist.
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Die
Zentrierstütze 10 gemäß den 1 und 2 setzt
sich im Wesentlichen zusammen aus einem an einem Montageträger (nicht
dargestellt) über eine
Lagerkonsole 12 befestigbaren Lagerbock 14, einer
daran anschließenden,
nach oben abragenden Teleskophülse 16 und
einer in der Telekoskophülse 16 verschiebbar
geführten
Teleskopstange 18.
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Die
rohrförmig
ausgeführte
Teleskopstange 18 ist mittels zweier Lagerbüchsen 20 in
der Teleskophülse 16 verschiebbar
geführt,
wobei ein angeformter Ringbund 22 im Zusammenwirken mit
der unteren Lagerbüchse 22 als
Ausfahranschlag dient.
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Am
oberen Ende ist in die Teleskopstange 18 ein eine Verjüngung (Abrundung) 24a aufweisender Zapfen 24 eingeschraubt,
der im Montageablauf die Positionierung der Tragfeder sicherstellt,
welche Tragfeder wiederum über
ein Entkopplungselement mit einer nicht dargestellten Ausnehmung
in der Karosserie eines Kraftfahrzeuges formschlüssig zusammenwirkt. Auf dem
Zapfen 24 ist ein büchsenförmiger,
konischer Zentrierdorn 26 angeordnet, dessen durchmessergrößeres Ende
der Verjüngung 24a benachbart
ist bzw. der sich nach unten zu auf den geringeren Durchmesser der
Teleskopstange 18 verjüngt.
Der Zentrierdorn 26 ist mittels eines Spannstiftes 28 an
dem Zapfen 24 befestigt.
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In
die Teleskopstange 18 ragt ein innerhalb der Teleskophülse 16 angeordneter
Führungsdorn 30 ein,
der über
einen angeformten Gewindebolzen 32 in der Teleskophülse 16 festgelegt
ist und um den herum eine Schraubendruckfeder 34 aufgefädelt ist. Die
Schraubendruckfeder 34 erstreckt sich wie ersichtlich teilweise
in die rohrförmige
Teleskopstange 18 hinein.
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Die
Teleskophülse 16 ist
in einen oberen Abschnitt 16a und einen unteren Abschnitt 16b unterteilt.
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Die
beiden Abschnitte 16a, 16b weisen angeformte Flanschabschnitte 36, 38 auf, über die
sie mittels Schrauben 40 aneinander befestigt sind.
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Der
Abschnitt 16b der Teleskophülse 16 ist an seinem
unteren Ende mittels einer zentralen Schraube 42 mit einem
Abstützring 44 fest
verbunden, wobei der rotationssymmetrische Abstützring 44 einen mit
einem konischen Außenumfang
versehenen, nach oben sich verjüngenden
Zentrierabschnitt 44a aufweist.
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Der
Zentrierabschnitt 44a des Abstützringes 44 ragt in
eine korrespondierende, ebenfalls konische Ausnehmung 14a des
ringförmigen,
im Wesentlichen ebenfalls rotationssymmetrisch ausgebildeten Lagerbockes 14 hinein.
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Ferner
ist über
eine im Durchmesser größer als
die Ausnehmung 14a im Lagerbock 14 ausgeführte Zwischenplatte 46 an
dem Lagerbock 14 eine becherförmige Stützhülse 48 angeordnet,
an der eine um die Teleskophülse 16b angeordnete
Schraubendruckfeder 50 abgestützt ist. Die Schraubendruckfeder 50 ragt
dabei in die Ausnehmung 14a und in eine zentrale Ausnehmung 44b des
Abstützringes 44 hinein
bzw. ist in diesen integriert. Die Stützhülse 48 ist mittels
Schrauben 49 an der Zwischenplatte 46 befestigt,
während
die Zwischenplatte 46 lediglich am Lagerbock 14 aufliegt
und somit quer verschieblich ist.
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Am
oberen Ende stützt
sich die Schraubendruckfeder 50 an einem Ringbund 38a des
Flanschabschnittes 38 ab, an dem gegenüberliegend eine ringförmige Druckplatte 52 anliegt.
Die Druckplatte 52 ist im Durchmesser deutlich größer als
der zentrierende Abschnitt 16a der Teleskophülse 16 ausgeführt. Die
Druckplatte 52 könnte
gegebenenfalls unmittelbar durch den Flanschabschnitt 38 mit dem
Ringbund 38a gebildet sein.
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Die
Haltekonsole 12 (1) ist mittels Schrauben 54 in
präziser
Ausrichtung an dem nicht dargestellten Montageträger befestigt. Ferner ist der ringförmige, rotationssymmetrische
Lagerbock 14 an der Haltekonsole 12 in genauer
Ausrichtung über Schrauben 56 befestigt,
wobei dazu an den Außenumfang
des Lagerbockes 14 eine entsprechend plan bearbeitete Anschlussfläche und
gegebenenfalls mit Passbohrungen zusammenwirkende Zentrierbolzen vorgesehen
sind.
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Die
Zentrierstütze 10 (bzw.
in der Regel zwei an einem Montageträger befestigte Zentrierstützen 10)
ermöglicht
den folgenden, in den 3 bis 5 dargestellten
Montageablauf:
Nachdem das von unten an die Karosserie des
Kraftfahrzeuges zu fügende
Fahrwerk (zum Beispiel eine hintere, an einem Hilfsrahmen vormontierte
Radaufhängung)
auf den Montageträger
mit den nach oben abragenden Zentrierstützen 10 aufgesetzt
und die als Schraubendruckfedern ausgeführten Tragfedern auf die Teleskopstützen 10 aufgesetzt
sind, wird der Montageträger
nach oben verfahren, wobei ein mit der Verjüngung 24a der Teleskopstange 18 zusammenwirkendes,
hier nicht dargestelltes Entkopplungselement in eine entsprechende
Ausnehmung in der Karosserie einragt. Die Tragfeder der Radaufhängung ist
damit in ihrer räumlichen
Lage relativ zur Karosserie zentriert.
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Mit
dem weiteren Anheben des Montageträgers fährt die Teleskopstange 18 gegen
die Kraft der Schraubendruckfeder 34 in die Teleskophülse 16 ein, wobei
sich die zentrierte Tragfeder der Radaufhängung an die Karosserie anlegt.
Die Schraubendruckfeder 50 wird noch nicht verformt, da
deren Vorspannkraft deutlich größer als
die der Schraubendruckfeder 34 ausgelegt ist (4).
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Mit
beginnender Belastung der Tragfeder der Radaufhängung, deren abstützender
Lenker (nicht dargestellt) an der Druckplatte 52 anliegt,
wird die eine geringere Vorspannkraft ausübende Schraubendruckfeder 50 komprimiert
und der Abstützring 44 beginnt,
mit seinem Zentrierabschnitt 44a von der konischen Ausnehmung 14a des
Lagerbockes 14 abzuheben und eine beginnende Querverlagerung
des unteren Abschnittes der Zentrierstütze 10 bzw. der Teleskophülse 16 zu
ermöglichen
(4).
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Bei
einem weiteren nach oben Fahren des Montageträgers bis zur Montageendstellung
des zu fügenden
Fahrwerks wird, wie aus 5 ersichtlich ist, die Druckplatte 52 weiter
gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 50 nach unten gedrückt, wobei der
Abstützring 44 soweit
aus der Ausnehmung 14a des Lagerbockes 14 herausfährt, dass
die Teleskophülse 16 mit
der becherförmigen
Stützhülse 48,
der Zwischenplatte 46 und der Schraubendruckfeder 50 mit
großem
Freiraum und nach allen Richtungen quer verlagerbar ist. Die Zentrierstütze 10 schwenkt
dabei verspannungsfrei über
die obere Zentrierung 24a und das hier nicht dargestellte,
zuvor beschriebene Entkoppelelement an der Ausnehmung der Karosserie
des Kraftfahrzeuges.
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Nach
dem Befestigen des zur Karosserie gefügten Fahrwerks wird der Montageträger wieder
abgesenkt, wobei die Teleskopstange 18 und die Teleskophülse 16 aus
der Tragfeder herausfahren und die Schraubendruckfeder 50 den
Abstützring 44 wieder in
den Lagerbock 14 zurückführt, bis
dessen Zentrierabschnitt 44a wieder präzise an der konischen Ausnehmung 14a des
Lagerbockes 14 anliegt. Die in 3 dargestellte
Ausgangslage zum Fügen
des nächsten
Fahrwerks ist wieder erreicht.