DE102011056011A1

DE102011056011A1 - Verbindungsvorrichtung für ein Fahrwerkselement

Info

Publication number: DE102011056011A1
Application number: DE102011056011A
Authority: DE
Inventors: Ignacio Rada Pichardo; Markus Brunner
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2011-12-05
Filing date: 2011-12-05
Publication date: 2013-06-06

Abstract

Das Fahrwerkselement ist über einen Bolzen schwenkbar in einer am Träger gehaltenen Konsole verbunden, die u-förmig ausgebildet ist und zwei gegenüber stehende Lagerschenkel mit einem Befestigungssteg zum Verbinden am Träger umfasst. Die Lagerschenkel weisen konzentrisch zueinander angeordnete Aufnahmebohrungen auf, in welche jeweils verdrehbare Verstellscheiben mit jeweils einer exzentrischen Lagerbohrung einsetzbar sind. In den Lagerbohrungen ist der Aufnahmebolzen für das Fahrwerkselement angeordnet und mit der Konsole verschraubt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbindungsvorrichtung für ein Fahrwerkselement mit einem Träger einer Karosseriestruktur nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 10 2009 041 389 A1 ist eine Konsoleinrichtung für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs bekannt geworden die ein c-förmiges Lagerelement für einen Bolzen umfasst, auf dem das Fahrwerk schwenkbar gelagert ist. Das Lagerelement weist in Schenkeln Langlöcher für Bolzen und in Stegen Bohrungen auf, über die das Lagerelement einstellbar am Fahrzeugaufbau gehalten ist. Des Weiteren ist aus der DE 100 03 981 C2 eine Anordnung zur positionsgerechten Verbindung von Bauteilen bekannt, die in Langlöcher angeordnete Exzenter umfasst.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Verbinden eines Fahrwerkselements mit einem aufbaufesten Träger, wie beispielsweise einem Quer- oder Längsträger zu schaffen, mit der eine toleranzfreie Anbindung des Fahrwerkselements auf einem in einer trägerfesten Konsole gelagerten Bolzen gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, dass ein Fahrwerkselement, wie beispielsweise ein Radführungslenker, schwenkbar auf einem in einer Konsole gelagerten Aufnahmebolzen zu einem Träger der Fahrzeugstruktur in einer vorgegebenen räumlichen Solllage am Träger positionierbar und mit diesem verbindbar ist. Dies wird nach der Erfindung erreicht, indem die Konsole u-förmig ausgebildet ist und zwei gegenüberstehende Lagerschenkel mit einem Befestigungssteg zum Verbinden mit dem Träger umfasst und die Lagerschenkel konzentrisch zueinander angeordnete Aufnahmebohrungen aufweisen, in welche jeweils verdrehbare Verstellscheiben mit jeweils einer exzentrischen Lagerbohrung einsetzbar sind, in denen der Aufnahmebolzen für das Fahrwerkselement angeordnet und mit der Konsole verschraubt ist.
Ferner ist nach der Erfindung vorgesehen, dass die Verstellscheiben zweistufig mit einer inneren Absetzung ausgeführt sind und ein innen liegender Grundscheibenkörper dem Durchmesser der Aufnahmebohrung im Lagerschenkel entspricht und ein äußerer Flanschscheibenkörper größeren Durchmessers in einer zur Aufnahmebohrung konzentrischen Kreisringvertiefung angeordnet ist. Durch die in den Aufnahmebohrungen verdrehbaren Verstellscheiben wird gegenüber der Konsole eine Verstellbewegung erzielt, durch welche die Konsole mittels einer sog. Schaukelbewegung exakt anliegend am Träger positionierbar ist und der Aufnahmebolzen seine räumliche Solllage einnehmen kann.
Ferner ist nach der Erfindung vorgesehen, dass die Verstellscheibe jeweils über ein auf einer Außenfläche der Kreisringvertiefung sowie auf einer hierzu korrespondierenden Innenfläche des Flanschscheibenkörpers aufgebrachtes Klebemittel zur Aufnahmebohrung vorfixierbar ist. Durch diese Vorfixierung der Verstellscheiben in der Konsole wird der Einstellvorgang in die Solllage vereinfacht, da die Verstellscheiben einen vorläufigen Sitz in den Aufnahmebohrungen einnehmen können.
Des Weiteren ist nach der Erfindung vorgesehen, dass für den in den exzentrischen Lagerbohrungen gehaltenem Aufnahmebolzen mittels einer temporären Einstellvorrichtung x- y-, und z-Koordinaten einer räumlichen Solllage vorgebbar sind, wobei die Verstellscheiben verdrehbar auf dem Aufnahmebolzen angeordnet sind und der Befestigungssteg der Konsole schaukelnd um den Aufnahmebolzen bewegbar spaltfrei anliegend zum Träger angeordnet werden kann. Über diese Einstellvorrichtung oder mittels eines Roboters wird der Aufnahmebolzen in eine räumlich richtige Lage, nämlich der Solllage zum Träger gebracht. Die Vorrichtung ist hierzu auf ein Referenzpunktesystem bezogen.
Zur Befestigung der Konsole am Träger ist nach der Erfindung des Weiteren vorgesehen, dass die Konsole zur Befestigung am Träger im Befestigungssteg Langlöcher aufweist, welche sich vertikal erstrecken und nebeneinander in einem Abstand liegend angeordnet sind. Durch diese Langlöcher kann eine resultierende Bewegung der Konsole hauptsächlich in z-Richtung nach Einnahme der Solllage zum Träger mittels der Befestigung zum Träger über Befestigungsmittel in den Langlöchern des Befestigungssteges der Konsole ausgeglichen werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 eine Anordnung der Träger mit befestigten Konsolen für Fahrwerkselemente, wie beispielsweise Radführungslenker,
2 eine Darstellung einer temporären Einstellvorrichtung für die Konsolen mit Aufnahmebolzen für die Fahrwerkselemente,
3 eine Ansicht auf eine Konsole mit Verstellscheiben, welche über ein Klebemittel an der Konsole vorfixierbar sind,
4 eine Ansicht auf die u-förmig ausgebildete Konsole mit einer eingesetzten Verstellscheibe und einer im Vormontagezustand befindlichen Verstellscheibe,
5 eine Vorderansicht auf die Konsole mit Verstellscheiben,
6 eine Ansicht auf eine Konsole vor Einnahme einer räumlichen Solllage mit einem Spalt zum Träger und
7 eine Ansicht auf eine Konsole in einer spaltfreien räumlichen Solllage zum Träger.
Eine Vorrichtung zum Verbinden eines Fahrwerkselements 1, wie beispielsweise einem Radführungslenker, mit einem aufbaufesten Längs- oder Querträger 2 eines Fahrzeugs F umfasst mit dem Träger 2 verbundene Konsolen 3. Diese Konsolen 3 sind vorzugsweise u-förmig in Blechbauweise oder als Gussteil ausgeführt und weisen zwei gegenüber stehende Lagerschenkel 4 und 5 sowie einen Befestigungssteg 6 zum Verbinden mit dem Träger 2 auf. In den Lagerschenkeln 4 und 5 sind konzentrisch zueinander angeordnete Aufnahmebohrungen 7, 8 vorgesehen, in welche jeweils verdrehbare Verstellscheiben 9, 10 mit jeweils einer exzentrischen Lagerbohrung 11, 12 einsetzbar sind. In diese Lagerbohrungen 11, 12 ist ein Aufnahmebolzen 14 eingesetzt, der das Fahrwerkselement 1 schwenkbar aufnimmt. Die Maße für die Abstände a und b der Träger 1 zueinander und der Konsolen 3 am Trägerteil 1 sind festgelegt.
Die Verstellscheiben 9, 10 sind zweistufig jeweils mit einer inneren Absetzung 15 ausgeführt, wobei ein innen liegender Grundscheibenkörper 16 dem Durchmesser der Aufnahmebohrungen 7, 8 entspricht. Ein außen liegender Flanschscheibenkörper 17 weist einen größeren Durchmesser als der Grundkörper 16 und die Aufnahmebohrungen 7, 8 auf und ist in einer Kreisringvertiefung 18 der Lagerschenkel 4, 5 angeordnet, was in 4 näher dargestellt ist.
Zur vorläufigen Fixierung der Verstellscheiben 9, 10 in der Aufnahmebohrung 7, 8 des Lagerschenkels 4, 5 dient ein Klebemittel K, das auf einer Außenfläche 19 der Kreisringvertiefung 18 sowie auf einer hierzu korrespondierenden Innenfläche 20 des Flanschkörpers 17 aufgebracht wird, was in 3 näher dargestellt ist. Ferner sind über eine Befestigungsschraube die beiden Verstellscheiben 9, 10 in den Lagerschenkeln 4, 5 beim Durchlauf eines Tauchlackierungsprozesses zueinander festgehalten.
Zur Befestigung und lagegenauen Ausrichtung der Konsole 3 in z- und geringfügig in x-Richtung zum Träger 1 sind im Befestigungssteg 6 Langlöcher 21, 22 vorgesehen, die sich vertikal erstrecken und in einem Abstand nebeneinander liegend angeordnet sind.
Eine toleranzfreie Anbindung des Aufnahmebolzens 14 und der Konsole 3 am Träger 2 wird erreicht, indem der Aufnahmebolzen 14 mittels einer Einstellvorrichtung 21 oder über einen Roboter in seine räumlich richtige Solllage in x-, y- und z-Richtung eingestellt wird. Dies erfolgt, indem die Aufnahmen 24 der Vorrichtung 23 den Aufnahmebolzen 14 übergreifen und in eine vorbestimmte positionierte Solllage bringen.
Zum spaltfreien Anliegen des Befestigungssteges 6 am Träger 2 wird die Konsole 3 schaukelnd um den in der exzentrischen Lagerbohrung 11, 12 angeordneten Aufnahmebolzen 14 bewegt, wobei die Verstellscheiben 9, 10 sich geringfügig verstellen und der Spalt S (6) zwischen Träger 2 und Konsole 3 geschlossen wird und der Befestigungssteg 6 somit spaltfrei am Träger 2 anliegt, was in 7 dargestellt ist. In 7 ist die Verlagerung der Verstellscheibe 9 mit einem Pfeil P (Position I) bis zur spaltfreien Position II gezeigt. In dieser Position ist die Lagerbohrung 11, 12 toleranzfrei positioniert.
Zur Fixierung der Verstellscheiben 9, 10 könnte an der Konsole 3 ein Lochkreis vorgesehen werden und die Verstellscheiben 9, 10 könnten mittels eines Passstiftes oder einer kleinen Schraube an den vorgebohrten Positionen fixiert werden.
Die vorgeschlagene Verbindungsvorrichtung ist nicht auf Fahrwerkselemente beschränkt, sondern könnte auch für andere Bauteile wie z.B. Karosserieteile verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102009041389 A1 [0002]
DE 10003981 C2 [0002]

Claims

Verbindungsvorrichtung für ein Fahrwerkselement eines Kraftfahrzeugs mit einem aufbaufesten Längs- oder Querträger einer Karosseriestruktur, wobei das Fahrwerkselement über einen Bolzen schwenkbar mit einer am Träger gehaltenen Konsole verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsole (3) u-förmig ausgebildet ist und zwei gegenüber stehende Lagerschenkel (4, 5) mit einem Befestigungssteg (6) zur Verbindung am Träger (2) umfasst und die Lagerschenkel (4, 5) konzentrisch zueinander angeordnete Aufnahmebohrungen (7, 8) aufweisen, in welche jeweils verdrehbare Verstellscheiben (9, 10) mit jeweils einer exzentrischen Lagerbohrung (11, 12) einsetzbar sind, in denen ein Aufnahmebolzen (14) für das Fahrwerkselement (1) angeordnet und mit der Konsole (3) verschraubt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellscheiben (9, 10) zweistufig mit einer inneren Absetzung (15) ausgeführt sind und ein innen liegender Grundscheibenkörper (16) dem Durchmesser der Aufnahmebohrung (7, 8) im Lagerschenkel (4, 5) entspricht und ein äußerer Flanschscheibenkörper (17) größeren Durchmessers in einer zur Aufnahmebohrung (7, 8) konzentrischen Kreisringvertiefung (18) angeordnet ist.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellscheiben (9, 10) jeweils über ein auf einer Außenfläche (19) der Kreisringvertiefung (18) sowie auf einer hierzu korrespondierenden Innenfläche (20) des Flanschscheibenkörpers (17) aufgebrachten Klebemittel (K) zur Aufnahmebohrung (7, 8) vorfixierbar ist.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsole (3) zur Befestigung am Träger (1) im Befestigungssteg (6) Langlöcher (21, 22) aufweist, die sich vertikal erstreckend und nebeneinander mit einem Abstand (c) angeordnet sind.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass für den in den exzentrischen Lagerbohrungen (11, 12) gehaltenem Aufnahmebolzen (14) mittels einer temporären Einstellvorrichtung (21) x, y und z-Koordinaten einer räumlichen Solllage vorgebbar sind, wobei die Verstellscheiben (9, 10) verdrehbar auf dem Aufnahmebolzen (14) angeordnet sind und der Befestigungssteg (6) der Konsole (3) schaukelnd um den Aufnahmebolzen (14) bewegbar spaltfrei anliegend zum Träger (2) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine resultierende Bewegung der Konsole (3) in z-Richtung bei Einnahme der räumlichen Solllage zum Träger (2) mittels einer Verbindung zum Träger (2) über Befestigungsmittel in den Langlöchern (21, 22) des Befestigungssteges (6) der Konsole (3) ausgleichbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass der Sitz der Verstellscheibe (9, 10) in der Aufnahmebohrung (7, 8) konisch oder kugelförmig und korrespondierend hierzu auch die Verstellscheiben (9, 10) entsprechend ausgeführt sind.