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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fügen der Exzenterabstützung an die Lagerkonsole gemäß dem Patentanspruch 1. Hierzu weist die Lagerkonsole eine als Langloch ausgebildete Lagerbohrung auf und die Exzenterabstützung umfasst zwei parallel ausgerichtete Längsschenkel sowie einen die beiden Längsschenkel miteinander verbindenden Querschenkel, wobei die Längsschenkel jeweils eine angeformte Lasche aufweisen, die sich in axialer Richtung a der Lagerbohrung betrachtet unter einem Winkel α schräg nach außen erstreckend ausgerichtet sind.
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Lagerkonsolen, insbesondere für Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen, mit einer als Langloch ausgebildeten Lagerbohrung und einer Exzenterabstützungen zur Führung bzw. Abstützung einer Exzenterschraube/Scheibe zum Einstellen der Vorspur und/oder Sturzwerte, sind aus dem Stand der Technik in verschiedenen Ausführungsformen bekannt:
- So sind beispielsweise Konstruktionen bekannt, bei denen die Exzenterabstützung mittels Umklappen bzw. Herausbiegen einer entsprechenden Laschengeometrie aus dem Konsoleneigenmaterial ausgebildet ist.
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Aus der
DE 102 39 388 A1 ist eine Konstruktion bekannt, bei der die Exzenterabstützung als ein separates, mit der Lagerkonsole lösbar verbundenes Bauteil ausgebildet ist.
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Eine weitere Lagerkonsole ist in der
CN 108501648 A offenbart. Die offenbarte Lagerkonsole zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die im Bereich der Lagerbohrung angeordnete Exzenterabstützung hufeisenförmig, die Lagerbohrung bereichsweise umfangsseitig umschließend ausgebildet ist.
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Insbesondere, wenn die Exzenterabstützung als ein von der Lagerkonsole separates Bauteil ausgebildet ist, ist es erforderlich, dass vor der endgültigen Befestigung der Exzenterabstützung an der Lagerkonsole, eine lageorientierte Positionierung der Exzenterabstützung in Bezug zur als Langloch ausgebildeten Lagerbohrung sichergestellt ist.
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Ein Fixierelement zum Vormontieren zumindest zweier Karosseriekomponenten einer Kraftfahrzeugkarosserie ist aus der
DE 10 2013 014 996 A1 bekannt. Das Fixierelement umfasst einen sich in sich in einer axialen Richtung erstreckenden Grundkörper, an dessen Außenumfang zumindest ein erstes Rastelement und zumindest ein zweites Rastelement angeordnet sind, wobei das erste und das zweite Rastelement entgegen einer Rückstellkraft radial nach innen beweglich und axial versetzt zueinander angeordnet sind.
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Eine Verstelleinrichtung für ein Lager eines Lenkers einer Radaufhängung, die an einem Lagerrahmen gehalten ist und ein in einem Lagerbock angeordnetes Langloch für eine Einstellschraube aufweist, ist in der
DE 44 37 661 C2 offenbart. Die Einrichtung besteht aus einem Profilelement mit einer ein eigenes Langloch aufweisenden Stegplatte und randseitig angeformten Außenschenkeln, wobei die Außenschenkel Abstützflächen für eine Exzenterscheibe der Einstellschraube bilden. Die Verstelleinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Stegplatte randseitig Innenschenkel aufweist, die Halteflächen mit vorragenden Rastnasen bilden, wobei die an jedem Innenschenkel mindest einmal vorgesehene Rastnase federnd in eine Rastausnehmung des Lagerbocks einhakt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Fügen einer Exzenterabstützung an eine Lagerkonsole anzugeben.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
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Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens dar.
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Hierzu weist die Lagerkonsole eine als Langloch ausgebildete Lagerbohrung auf und die Exzenterabstützung umfasst zwei parallel ausgerichtete Längsschenkel sowie einen die beiden Längsschenkel miteinander verbindenden Querschenkel, wobei die Längsschenkel jeweils eine angeformte Lasche aufweisen, die sich in axialer Richtung a der Lagerbohrung betrachtet unter einem Winkel α schräg nach außen erstreckend ausgerichtet sind. Zur Durchführung des erfindungsmäßen Verfahrens wird eine Zentriereinheit verwendet, die einen korrespondierend zur als Langloch ausgebildeten Lagerbohrung ausgebildeten Zentrierzapfen sowie korrespondierend zu den Laschen und den Innenseiten der Längsschenkel ausgebildete Zentrierflächen aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst dabei die Verfahrensschritte:
- a) Aufnahme der Exzenterabstützung mittels der Zentriereinheit;
- b) Lageorientierte Positionierung der Exzenterabstützung durch Einführen des Zentrierzapfens der Zentriereinheit in das Langloch der Lagerkonsole;
- c) Verbinden der Exzenterabstützung mit der Lagerkonsole;
- d) Entfernen der Zentriereinheit.
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Aufgrund der Verwendung der Zentriereinheit ist nunmehr in vorteilhafter Weise neben einer lagerorientierten Positionierung der Exzenterabstützung, eine schnell und einfach durchzuführende Befestigung der Exzenterabstützung an die Lagerkonsole gewährleistet.
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Um ein einfaches Einführen des Zentrierzapfens in das Langloch zu ermöglichen, ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass der Zentrierzapfen neben einen korrespondierend zur als Langloch ausgebildeten Lagerbohrung ausgebildeten ersten Zapfenabschnitt, noch einen sich daran anschließenden, zum freien Zapfenende hin sich verjüngenden zweiten Zapfenabschnitt aufweist.
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Vorzugsweise umfasst die Zentriereinheit ein oder mehrere Halteelemente, mittels dem die Exzenterabstützung temporär und lösbar an der Zentriereinheit befestigbar ist. Vorteilhaft an dieser Ausgestaltung ist, dass aufgrund des durch das Halteelement nunmehr bedingten verlustsicheren Halt der Exzenterabstützung in der Zentriereinheit, ein vereinfachtes Handling, insbesondere da auch in nachfolgende Montageschritten ein Verlust/unbeabsichtigtes „Trennen“ der Bauteile Exzenterabstützung und Zentriereinheit verhindert wird, sichergestellt ist.
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Bevorzugt ist dabei das Halteelement in Form eines Magneten ausgebildet, mittels dem die aus einem ferromagnetischen Material ausgebildete Exzenterabstützung kraftschlüssig an der Zentriereinheit gehalten ist. Die Ausbildung des Halteelements in Form eines Magneten erweist sich als vorteilhaft, da die Magnetkraft eine die Aufnahme der Exzenterabstützung mittels der Zentriereinheit aktive bzw. unterstützende Wirkung hat, sodass neben dem verlustsicheren Halt insbesondere auch ein vereinfachtes Zusammenführen der Bauteile Exzenterabstützung und Zentriereinheit gewährleistet ist.
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Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass es sich bei dem Magneten um einen Permanentmagneten handelt. Die Ausbildung des Magneten in Form eines Permanentmagneten hat den positiven Effekt, dass hierdurch eine besonders einfache und wartungsfreie Konstruktion der Zentriereinheit ermöglicht ist.
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Eine alternative Ausgestaltung sieht vor, dass der Magnet in Form eines Elektromagneten ausgebildet ist. Die Ausbildung des Magneten in Form eines Elektromagneten hat den Vorteil, dass die magnetische „Haltekraft“ sowohl in Bezug auf ihre Größe als auch in Bezug auf ihre zeitliche Ansprechdauer einstellbar ist.
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Bevorzugt ist die Zentriereinheit aus einem nicht-leitenden Material ausgebildet. Die Ausbildung der Zentriereinheit aus einem nicht-leitenden Material erweist sich als vorteilhaft, da hierdurch sichergestellt ist, dass zum Fügen der Exzenterabstützung an die Lagerkonsole auch ein Widerstandsschweißverfahren verwendet werden kann.
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Bevorzugt handelt es sich dabei bei dem nicht-leitenden Material um einen keramischen Werkstoff.
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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht dabei vor, dass die Exzenterabstützung mit der Lagerkonsole stoffschlüssig verbunden wird, insbesondere dass das Verbinden der Exzenterabstützung mit der Lagerkonsole mittels Widerstandsschweißen durchgeführt wird.
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Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.
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In der Zeichnung bedeutet:
- 1 eine Ansicht eines Ausschnitts eines Hilfsrahmens eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Lagerkonsole zur karosserieseitigen Lagerung eines Lenkers, sowie eine im Bereich der als Langloch ausgebildeten Lagerbohrung der Lagekonsole angeordnete Exzenterabstützung;
- 2a die Exzenterabstützung aus 1 in vergrößerter Darstellung;
- 2b die Exzenterabstützung aus 2a in einer Ansicht von vorne;
- 2c die Exzenterabstützung aus 2a in einer Seitenansicht;
- 3 eine erfindungsgemäße Zentriereinheit;
- 4 die Bauteile Exzenterabstützung, Zentriereinheit, Schweißelektroden und Lagerkonsole in einer Explosionsdarstellung vor dem Fügeprozess;
- 5 eine isometrische Ansicht von 4, und
- 6 eine isometrische Schnittansicht von 4 und 5 nach Einführen der Zentriereinheit in die Lagerbohrung der Lagerkonsole.
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1 zeigt einen Ausschnitt eines Hilfsrahmens eines Kraftfahrzeugs an dem mehrere Lagerkonsolen zur karosserieseitigen Lagerung entsprechender, hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellter, Lenkerlager ausgebildet sind. Die am Hilfsrahmen ausgebildeten Lagerkonsolen weisen einen im Wesentlichen gleichen Aufbau auf; die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich daher auf die in 1 unten gut sichtbare, insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnete Lagekonsole.
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Wie 1 zu entnehmen ist, weist die Lagerkonsole 10 in bekannter Art und Weise einen ersten Konsolenschenkel 10-1 und einen in axialer Richtung a beabstandet angeordneten zweiten Konsolenschenkel 10-2 auf. Zudem weisen die beiden Konsolenschenkel 10-1, 10-2 fluchtend zueinander ausgerichtete Lagerbohrungen 12 auf, in die ein - hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellter - Lagerbolzen in axialer Richtung a einführbar ist, sodass ein zwischen den Konsolenschenkel 10-1, 10-2 anzuordnendes Lenkerlager mittels des die Konsolenschenkel 10-1, 10-2 sowie den Lagerkern des Lenkerlagers durchfassenden Lagerbolzens an der Lagerkonsole 10 lagerbar ist.
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Wie 1 weiter zeigt, sind die Lagerbohrungen 12 vorliegend als Langloch ausgebildet und den Lagerbohrungen 12 ist jeweils eine insgesamt mit der Bezugsziffer 20 bezeichnete Exzenterabstützung zugeordnet.
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Die Exzenterabstützung 20 ist vorliegend als ein von der Lagerkonsole 10 separates Bauteil ausgebildet, welches mittels Verschweißen stoffschlüssig mit der Lagerkonsole 10 verbunden ist.
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Die Exzenterabstützung 20 dient in bekannter Art und Weise der Führung bzw. Abstützung einer auf dem Lagerbolzen drehfest angeordneten Exzenterscheibe, um eine Verstellung des zwischen den Konsolenschenkel 10-1, 10-2 angeordneten Lenkerlagers und damit eine Spur- und/oder Sturzverstellung zu ermöglichen.
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Zur Gewährleistung eines möglichst verlustsicheren Halt der Exzenterscheibe in der Exzenterabstützung 20, ist die Exzenterabstützung 20 hufeisenförmig, die Lagerbohrung 12 bereichsweise umfangsseitig umschließend ausgebildet.
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Hierzu weist die Exzenterabstützung 20 zwei Längsschenkel 22 sowie einen die beiden Längsschenkel 22 miteinander verbindenden Querschenkel 24 auf, vgl. 2a. Die Innenseiten der Längsschenkel 22 sind in 2a mit der Bezugsziffer 22i bezeichnet.
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Wie 1 und insbesondere 2a bis 2c zu entnehmen ist, weist die Exzenterabstützung 20 zudem eine in axiale Richtung a wirkende Einführhilfe zur Zentrierung der Exzenterscheibe auf, über die die Exzenterscheibe beim Einführen vorzentriert/gefangen wird, sodass im Falle einer verdeckten Montagesituation eine erheblich vereinfachte Montage ermöglicht ist.
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Wie den Figuren weiter zu entnehmen ist, ist die Einführhilfe vorliegend in Form von gegenüberliegend angeordneten, an die Längsschenkel 22 angeformten Laschen 26 ausgebildet, die sich in axialer Richtung a unter einem Winkel α schräg nach außen erstreckend ausgerichtet sind, bzw., die - im verbauten Zustand gemäß 1 - sich in Normalenrichtung der Schraubenanlagefläche unter einem Winkel α schräg nach außen erstreckend ausgerichtet sind und in Längsrichtung des Langlochs betrachtet, gegenüberliegend angeordnet sind.
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Wie bereits ausgeführt, ist die Exzenterabstützung 20 als ein von der Lagerkonsole 10 separates Bauteile ausgebildet, das mittels Verschweißen stoffschlüssig mit der Lagerkonsole 10 verbunden wird. Vorliegend ist die Exzenterabstützung 20 in Form eines Blechteils aus einem ferromagnetischen Material ausgebildet.
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Um die beabsichtigte Verstellung des zwischen den Konsolenschenkel 10-1, 10-2 angeordneten Lenkerlagers und damit eine Spur- und/oder Sturzverstellung zu ermöglichen, ist eine exakte, lageorientierte Positionierung der Exzenterabstützung 20 in Bezug zu der als Langloch ausgebildeten Lagerbohrung 12 erforderlich.
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Hier setzt nun die Erfindung ein: Damit beim Fügen der Exzenterabstützung 20 an die Lagerkonsole 10 eine exakte, lageorientierte Positionierung gewährleistet ist, ist erfindungsgemäße eine Zentriereinheit 100 vorgesehen, vgl. 3.
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Wie aus 3 ersichtlich, umfasst hierzu die Zentriereinheit 100 einen Zentrierzapfen 102 sowie seitliche Zentrierflächen 104. Wie 3 weiter zu entnehmen ist, weist der Zentrierzapfen 102 einen korrespondierend zu der als Langloch ausgeführten Lagerbohrung 12 ausgebildeten ersten Zapfenabschnitt 102-1 sowie einen sich daran anschließenden, sich zum freien Zapfenende hin verjüngenden zweiten Zapfenabschnitt 102-2 auf. Entsprechend der zum Langloch korrespondierenden Ausbildung des ersten Zapfenabschnitts 102-1 des Zentrierzapfens 102, sind die seitlichen Zentrierflächen 104 der Zentriereinheit 100 korrespondierend zu den Laschen 26 und den Innenseiten 22i der Längsschenkel 22 ausgebildet.
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Der anschließende Fügevorgang ist 4 bis 6 entnehmen: Hierzu wird zunächst die Exzenterabstützung 20 mittels der Zentriereinheit 100 aufgenommen. Um die Aufnahme der Exzentereinheit 20 mittels der Zentriereinheit 100 zu erleichtern und einen verlustsicheren Halt von Exzenterabstützung 20 und Zentriereinheit 100 zu gewährleisten, weist die Zentriereinheit 20 vorliegend ein als Magnet ausgebildetes Halteelement auf.
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Anschließend wird der Zentrierzapfen 102 der Zentriereinheit 100 in das Langloch der Lagerkonsole 10 eingeführt, mit dem Effekt, dass die von der Zentriereinheit 100 aufgenommen Exzenterabstützung 20 fluchtend zu der als Langloch ausgebildeten Lagerbohrung 12 der Lagerkonsole 10 zentriert und damit exakt lageorientiert positioniert wird.
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Anschließend erfolgt das stoffschlüssige Fügen von Exzenterabstützung 20 und Lagerkonsole 10. Vorliegend wird dies mittels eines Widerstandsschweißen durchgeführt. Die hierfür erforderlichen Schweißelektroden sind in 4 bis 6 mit der Bezugsziffer 200 bezeichnet. Bevorzugt ist dabei die Zentriereinheit 100 aus einem nicht-leitenden Material, vorzugsweise aus einem keramischen Werkstoff, hergestellt und bietet an seinen Außenseiten ausreichend Freigang für schweißstromleitenden Schweißelektroden 200.
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Nach Entfernen der Zentriereinheit 100 ist der Fügevorgang beendet.
