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Die Erfindung betrifft eine Anordnung
eines Widerlagers bzw. eine Widerlageranordnung an einem Bauteil,
insbesondere an einem Strukturteil eines Fahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Die gegenwärtige Technik kennt mehrere
Arten für
die Anordnung von Widerlagern an Strukturteilen von Fahrzeugen,
wobei an die betroffenen, miteinander zu verbindenden Teile hohe
Ansprüche
in bezug auf enge Toleranzintervalle gestellt werden, da sonst die
Gefahr besteht, dass die Konstruktion nicht die erforderliche Steifigkeit
aufweist. Gleichzeitig ist aus Komfortgründen neben einer Verbesserung
der statischen und/oder dynamischen Steifigkeit auch die Verminderung
der Übertragung
von kritischen Schwingungen vom Fahrwerk auf die Fahrzeugkarosserie
wünschenswert.
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Aus der
DE 44 23 111 C2 ist eine
Anordnung einer Radachsaufhängung
an Fahrzeugen mit zumindest einem im wesentlichen in der Längsachse des
Fahrzeugs verlaufenden Längslenker
bekannt, der an seinem einen Ende fest mit einer Radachse verbunden
ist und an seinem anderen Ende über eine
Lagerung schwenkbar in einem ersten tragenden Teil der Karosserie
befestigt ist, um dort um eine im wesentlichen quer zur Längsachse
des Fahrzeugs gerichtete Achse schwenken zu können. Dabei ist zumindest ein
Stützorgan
vorgesehen, welches ein Stützteil
aufweist, das fest am ersten Karosserieteil neben der Lagerung des
Längslenkers
angebracht ist, und teils zu mindest einen Stützbereich aufweist, der an
einem zweiten tragenden Teil der Karosserie und relativ zur Fahrtrichtung
des Fahrzeugs gesehen seitlich neben dem ersten Karosserieteil angeordnet ist.
Hierbei weist das Stützteil
miteinander zusammenwirkende Einstellorgane auf, die so angeordnet sind,
dass sie zwischen Stützteil
und Stützbereich
sowohl eine relative Lageeinstellung in Querrichtung des Fahrzeugs
zueinander als auch eine Fixierung gestatten.
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Aus der
DE 35 30 353 A1 ist eine
Radaufhängung
für Fahrzeuge
bekannt. Die Radaufhängung
weist ein federndes Radführungselement
auf, das aus einem stehend angeordneten, geschlossenen Ring aus
Kunststoff besteht, der durch eine Vielzahl von in Längsrichtung
verlaufenden, im wesentlichen endlosen Strängen aus faserigem Verstärkungsmaterial
verstärkt
ist, die durch Wickeln in Ringform gebracht sind. Der Ring bildet
ein Viereck mit gerundeten Ecken und zwei horizontalen und zwei
vertikalen Abschnitten. Die horizontalen Abschnitte erfüllen die
Funktion der Feder und eines oberen und unteren Lenkers. Der eine
vertikale Abschnitt dient zur Befestigung des Rings an der Karosserie,
der andere vertikale Abschnitt wird mit einem Radträger verbunden.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit
dem Problem, für
eine Anordnung eines Widerlagers eingangs erwähnter Art eine verbesserte
Ausführungsform
anzugeben, wobei eine einfach herzustellende Verbindung zwischen
der Widerlageranordnung und einem Bauteil eines Fahrzeugs mit schwingungsdämpfender
Wirkung geschaffen werden soll.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des
unabhängigen
Anspruchs gelöst;
vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken,
einen Anbindungspunkt für
eine Widerlageranordnung an einem Bauteil, insbesondere an einem
Strukturteil eines Fahrzeuges so auszu bilden, dass diese einfach
herzustellen ist und eine Übertragung
von Schwingungen vom Widerlager auf das Strukturteil zumindest minimiert
oder günstigstenfalls sogar
abkoppelt.
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Hierfür sieht die Erfindung vor,
eine bauteilseitige Befestigungsfläche mit einem widerlagerseitig angeordneten
Flansch zu verkleben. Durch die erfindungsgemäße Verklebung der Befestigungsfläche mit
dem Flansch lassen sich produktionsbedingte Ungenauigkeiten der
zu verbindenden Teile ausgleichen, wodurch insbesondere die bei
herkömmlicher Bauweise
auftretende Toleranzproblematik vermindert wird. Gleichzeitig ist
es möglich,
Steifigkeitsverluste zu vermindern, wie sie vornehmlich durch lokale Krafteinleitungen
beim Punktschweißverbindungen entstehen,
indem die Klebeschicht eine flächige
Verbindung bietet.
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Von besonderem Vorteil ist zudem,
dass beim Kleben keine Wärmeenergie
in die zu verbindenden Bauteile eingetragen wird und somit thermische
Zwangsspannungen der Bauteile, wie sie z.B. beim Schweißen entstehen,
vermieden werden können.
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Zudem bietet eine Klebeverbindung
hinsichtlich des Geräuschverhaltens
(z.B. Heulen) Vorteile gegenüber üblichen
Verbindungstechniken, da die beim Punktschweißen üblichen Aufwölbungen
zwischen den einzelnen Schweißpunkten
vermieden werden. Des weiteren bilden Klebeverbindungen eine sehr
einfache und kostengünstige
Variante, die in bezug auf Steifigkeiten (statische und/oder dynamische)
oder auftretende Frequenzen durch Ändern der Größe der Klebeflächen und/oder
der Geometrie derselben und/oder durch die Verwendung von unterschiedlichen
Klebstoffen leicht und individuell an die jeweiligen Anforderungen
angepasst werden können.
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Besonders vorteilhaft ist, dass der
Flansch und/oder die Befestigungsfläche eben ausgebildet sind oder
dass der Flansch und/oder die Befestigungsfläche aneinander angepasst gewölbt sind.
Die ebene Ausbildung der Befestigungsflächen ermöglicht einen Ausgleich von
produktionsbedingten Fertigungstoleranzen während des Zusammenbaus des Fahrzeugs.
Auf der anderen Seite bietet die aneinander angepasste Wölbung der
zu verbindenden Flächen
die Möglichkeit
bestimmte Montagetätigkeiten von
weniger qualifizierten Mitarbeitern ausführen zu lassen, ohne dass dabei
die Qualität
der Verbindung verschlechtert wird. Die aneinander angepassten Wölbungen
der Blechteile verhindern dabei ein falsches und/oder ungenaues
Verkleben.
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Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der
Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch der Befestigungsfläche über eine
Kleberschicht mit bleibender Scherelastizität und/oder Nachgiebigkeit verklebt
ist. Gleich bleibende Eigenschaften über die gesamte Nutzungsdauer
des Fahrzeugs erhöhen
die Qualität
und damit die Langlebigkeit. Gleichzeitig wird dadurch die Betriebsfestigkeit und/oder
die Dauerstandsfestigkeit der Verbindung positiv beeinflusst.
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Zweckmäßig kann der Flansch mit der
Befestigungsfläche über eine
Klebefolie und/oder eine Klebefolienanordnung verklebt sein. Klebefolien und/oder
Klebefolienanordnungen bieten den Vorteil, dass sie passgenau vorgefertigt
werden können
und eine gleichbleibend hohe Qualität besitzen. Zudem ist die Verarbeitung
relativ einfach, wodurch Verarbeitungsfehler reduziert werden können.
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Des weiteren kann für die Verklebung
des Flansches mit der Befestigungsfläche auch ein e) durch Ultraschall
oder Lösungsmittel
lösbare
(r) Kleber oder Klebefolie vorgesehen sein.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der
Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Nachgiebigkeit und/oder
die Dicke und/oder die Ausdehnung der Kleberschicht so bemessen
ist, dass eine Übertragung
kritische Schwingungen minimal ist. Bei Fahrzeugen führen Schwingungsübertragungen,
insbesondere in resonanznahen Bereichen, zu Komforteinbußen hinsichtlich
der Geräuschentwicklung und/oder
der Langlebigkeit der Verbindung. Eine hinsichtlich der Übertragung
kritischer Schwingungen günstig
bemessene Kleberschicht bietet daher den Vorteil, sowohl ein subjektives
Qualitätsempfinden gegenüber dem
Fahrzeug durch eine geringe Geräuschentwicklung
während
des Betriebes zu steigern als auch objektiv die Qualität der Verbindung
zu verbessern.
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Eine besonders günstige Ausgestaltung der Erfindung
ist gekennzeichnet durch eine Kleberschicht und/oder eine Klebefolie
und/oder eine Klebefolienanordnung, welche jeweils korrosionshemmende
Additive enthält.
Flächige
Metall- und/oder Blechverbindungen zeigen sich besonders anfällig gegenüber Kontakt-
und Spaltkorrosion, wodurch nach relativ kurzer Zeit große Schäden entstehen können. Durch
die Kleberschicht und/oder die Klebefolie und/oder die Klebefolienanordnung
wird ein direkter Kontakt zwischen den beiden zu verbindenden Blechen
unterbunden und somit die Kontaktkorrosion ausgeschlossen. Gleichzeitig
verhindert die Kleberschicht einen für die Korrosion benötigten Luftzutritt. Eine
zusätzliche
Beimischung von korrosionshemmenden Additiven in der Kleberschicht
und/oder der Klebefolie bewirkt eine weitere Erhöhung des Korrosionswiderstands
der Verbindung und damit eine Erhöhung der Qualität der Verbindung.
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Eine bevorzugte Weiterbildung der
erfindungsgemäßen Lösung sieht
vor, dass das Widerlager zur Halterung eines Elementes einer Antriebsübertragung,
insbesondere eines Gelenkwellenlagers, oder zur Halterung eines
Radführungsorgans,
ausgebildet ist. Denkbar ist dabei, dass das Widerlager entweder
am Chassis oder am Hilfsrahmen angeordnet ist. Hieraus wird besonders
die flexible Einsatzmöglichkeit
und damit die breite Anwendbarkeit in der Praxis ersichtlich, wodurch
Fertigungsprozesse rationalisiert und standardisiert und damit die
Kosten gesenkt werden können.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und
aus den zugehörigen
Figurenbeschreibungen anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend
genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur
in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen
der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in den nachfolgenden
Beschreibungen näher
erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 ein
erfindungsgemäßes Widerlager,
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2 eine
Explosionsdarstellung des Widerlagers und eines Strukturteils.
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Entsprechend 1 weist ein erfindungsgemäßes Widerlager 1 eine
plattenartige Form auf, welche beispielhaft in 1 als im wesentlichen flacher Rechteckkörper, insbesondere
als Flansch 10, ausgebildet ist, an welchem an einer Unterseite 4 ein
orthogonal zur Plattenebene abstehender, im wesentlicher rohrförmiger Widerlagerzapfen 5 angeordnet
ist. Prinzipiell ist die geometrische Form des Flansches 10 frei
wählbar
bzw. an bauteilseitige bzw. chassisseitige Anforderungen anpassbar.
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Gemäß 1 weist die Unterseite 4 des Flansches 10 mehrere
Wölbungen 6,7 auf.
Die Wölbungen 6,7 können dabei
so ausgebildet sein, dass sie im Bereich eines Wölbungsscheitels 14 die
Höhe H
des Flansches 10 vermindern oder vergrößern, wobei bei einer Verminderung
der Höhe
H des Flansches 10 im weiteren von einer negativen Wölbung 6 gesprochen
wird, während
eine die Höhe
H des Flansches 10 vergrößernde Wölbung als po sitive Wölbung 7 bezeichnet
wird. Beide Wölbungen 6,7 weisen
einen an der Unterseite 4 des Flansches 10 unterschiedlichen
Verlauf auf und können
an entsprechende, nicht dargestellte, Wölbungen einer Befestigungsfläche 8 an
einem Strukturteil 3 angepasst sein. Prinzipiell ist jedoch
aber auch eine andere Ausbildung, beispielsweise eine ebene Ausbildung
der Unterseite 4 bzw. der Befestigungsfläche 8,
denkbar. Die Wölbungen 6,7 weisen
beispielhaft in 1 einen
geraden und parallel zueinander liegenden Verlauf auf, wobei die
Wölbungen 6,7 jeweils
die gesamte Unterseite 4 bis zu einem jeweiligen Seitenrand durchziehen.
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Denkbar sind hierbei jedoch auch
andere geeignete Verlaufsformen der Wölbungen 6,7,
wie z.B. kreisförmig
oder fischgrätartig.
Günstigerweise
ist dabei der Verlauf der Wölbungen 6,7 am
Widerlager 1 derart angeordnet, dass in Verbindung mit
den daran angepassten Wölbungen 7,6 am
Strukturteil 3 eine eindeutige Lageanordnung des Widerlagers 1 am
Strukturteil 3 gewährleistet
und damit eine lagefalsche Anordnung ausgeschlossen wird.
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Der Widerlagerzapfen 5 ist
gemäß 1 als rohrförmiger und
glattwandiger Anbindungspunkt ausgebildet. Dabei ist es möglich, dass
der Widerlagerzapfen 5 ein Außen- und/oder ein Innengewinde besitzen
kann, an welche (s) weitere Bauelemente, wie z.B. ein Hilfsrahmen
oder ein Fahrschemel, angeordnet werden können. Das Widerlager 1 ist
so ausgebildet, dass es mit dem Widerlagerzapfen 5 durch
eine entsprechende Öffnung 11 des
Strukturteils 3 greift (vgl. 2),
welches seinerseits Teil einer nicht dargestellten Fahrzeugkarosserie
sein kann.
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Gemäß 2 ist eine Explosionsdarstellung der
Widerlageranordnung 2 dargestellt, welche ein Zusammenfügen des
Widerlagers 1 mit dem Strukturteil 3 näher erläutern soll.
Das Widerlager 1 wird an einem Bauteil, insbesondere an
dem Strukturteil 3, welches chassisseitig angeordnet sein
kann, derart angeordnet, dass es mit seinem Widerlagerzapfen 5 durch
die am Strukturteil 3 angeordnete Öffnung 11 hindurch
ragt und es mit seiner Unterseite 4 auf der Befestigungsfläche 8,
welche sich an einer Oberseite 12 des Strukturteils 3 befindet,
flächig
anliegt. Wie erwähnt
kann dabei die Unterseite 4 des Widerlagers 1 und/oder
die Befestigungsfläche 8 des
Strukturteils 3 mit relativ zur Flanschebene positiven
und/oder negativen Wölbungen 6,7 oder
eben ausgebildet sein.
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Zur kraftschlüssigen Verbindung des Widerlagers 1 mit
dem Strukturteil 3 wird vor dem Zusammenfügen auf
die Unterseite 4 und/oder auf die Befestigungsfläche 8 eine
Kleberschicht, eine Klebefolie oder eine Klebefolienanordnung aufgebracht,
welche eine feste Verbindung des Widerlagers 1 mit dem Strukturteil 3 gewährleistet.
Die Kleberschicht kann dabei eine bleibende Scherelastizität und/oder
eine bleibende Nachgiebigkeit aufweisen. Zudem kann die Nachgiebigkeit
und/oder die Dicke und/oder die Ausdehnung der Kleberschicht so
bemessen sein, dass eine Übertragung
kritischer Schwingungen vom Widerlager 1 auf das Strukturteil 3 und
umgekehrt minimal ist. Nach dem Verkleben kann eines der oben aufgeführten Bauelemente,
beispielsweise ein Hilfsrahmen, von einer Unterseite 13 des
Strukturteils 3 mit dem Widerlagerzapfen 5 fest
verbunden werden.
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Gemäß einer eingangs erwähnten Ausführungsform,
bei der positive und/oder negative Wölbungen 6,7 an
der Unterseite 4 des Widerlagers 1 an entsprechende
Wölbungen 7,6 an
der Befestigungsfläche 8 des
Strukturteils 3 angepasst sind, kann eine vorbestimmte
Relativlage des Widerlagers 1 am Strukturteil 3 gewährleistet
werden. Dies ermöglicht den
Einsatz von weniger qualifizierten Mitarbeitern und sichert auf
der anderen Seite trotzdem eine gleich bleibend hohe Qualität der Verbindung.
Zudem kann der zur Verbindung des Widerlagers 1 mit dem Strukturteil 3 verwendete
Kleber korrosionshemmende Additive aufweisen, welche eine besonders
in diesem Bereich problematische Spalt- und/oder Kontaktkorrosion
verhindern.
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Prinzipiell beschränkt sich
die Anordnung des Widerlagers 1 nicht auf den Ort zwischen
Hilfsrahmen und Strukturteil 3 eines Fahrzeugs, sondern ist
auch für
entsprechende andere Anbindungspunkte, wie z.B. zur Halterung eines
Radführungsorgans oder
eines Elementes einer Antriebsübertragung, insbesondere
eines Gelenkwellenlagers, oder sonstigen Krafteinleitungsstellen
zwischen zwei zu verbindenden Bauteilen, geeignet. Generell kann
das Widerlager 1 bzw. die Widerlageranordnung 2 zwischen zwei
beliebigen, im Kraftfluss zwischen Rad/Fahrwerk und Fahrzeugkarosserie
oder zwischen Antrieb und Fahrzeugkarosserie liegenden, Bauteilen
angeordnet sein.
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Zusammenfassend lassen sich die wesentlichen
Merkmale der Erfindung wie folgt charakterisieren:
Ein Anbindungspunkt
für eine
Anordnung eines Widerlagers 1 bzw. eine Widerlageranordnung 2 an
einem Strukturteil 3 eines Fahrzeuges soll so ausgebildet
werden, dass dieser einfach herzustellen ist und eine Übertragung
von Schwingungen zumindest minimiert und günstigstenfalls sogar abkoppelt.
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Dazu weist ein erfindungsgemäßes Widerlager 1 einen
im wesentlichen flachen Rechteckkörper (Flansch 10),
auf, an den orthogonal zur Plattenebene ein Widerlagerzapfen 5 angeordnet
ist, der als rohrförmiger
Anbindungspunkt ausgebildet ist und durch eine entsprechende Öffnung 11 des
Strukturteils 3 greift und an dem weitere Bauelemente,
wie z.B. ein Hilfsrahmen, angeordnet werden können.
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Zur kraftschlüssigen Verbindung des Widerlagers 1 mit
dem Strukturteil 3 werden beide fest miteinander verklebt.