[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden eines drehbaren Bauteils und
eines drehfesten Trägerbauteils mittels eines Verbindungsteils, das Öffnungen des
drehbaren Bauteils und des drehfesten Trägerbauteils durchgreift. Sie betrifft weiter
einen Fensterheber eines Kraftfahrzeugs mit einer derartigen Verbindung zwischen einer
Seil- oder Seilrollenumlenkung und einer Führungsschiene sowie ein entsprechendes
Verfahren zum Verbinden der Bauteile. Unter dem drehbaren Bauteil und dem drehfesten
Trägerbauteil werden insbesondere eine Seilrollenumlenkung (Umlenkrolle) und eine
Führungsschiene eines Seilfensterhebers eines Kraftfahrzeugs verstanden.
[0002] Bei der Herstellung und Montage von Verstelleinrichtungen für Kraftfahrzeuge wird
häufig ein sogenannter Stufenbolzen mit einem rohrförmigen Abschnitt vorgesehen, um
ein erstes Bauteil zu verbinden und zeitgleich als drehbare Lagerung für das erste
Bauteil zu dienen. Das erste Bauteil kann beispielsweise ein Getriebeelement oder
eine Seilrolle, während das weitere Bauteil beispielsweise ein Haltewinkel sein kann.
[0003] Eine solche Vorrichtung zum formschlüssigen Verbinden eines ersten drehbaren Bauteils
und eines zweiten drehfesten Bauteils durch ein Verbindungsteil, welches zumindest
einen rohrförmigen Teilabschnitt aufweist, ist beispielsweise aus der
DE 44 17 279 C2 bekannt. Das Verbindungsteil durchgreift Öffnungen der Bauteile und weist zumindest
zwei Verformungsbereiche auf, die durch einmaliges Aufbringen einer axialen Kraft
verformbar sind. Zwischen dem ersten Verformungsbereich und einem zweiten Verformungsbereich
befindet sich ein starrer, nicht deformierbarer Teilabschnitt mit einem runden Querschnitt,
welcher als Lagerungsbereich für das erste drehbare Bauteil dient. Der erste Verformungsbereich
klemmt das Verbindungsteil auf dem drehfesten Bauteil fest, während der zweite Verformungsbereich
das erste drehbare Bauteil auf dem Verbindungsteil axial festlegt.
[0004] Aus der
DE 41 31 098 C2 ist es bekannt, einen Seilfensterheber mittels Befestigungsmitteln, die jeweils in
der Drehachse einer Umlenkrolle angeordnet sind, unmittelbar mit einem Innenblech
einer Fahrzeugtür zu verbinden. Zur Aufnahme einer Umlenkrolle ist ein Hanghaltewinkel
mit einem zweistufigen Achsbolzen ausgerüstet, dessen größere Stufe am Haltewinkel
anliegt und durch Nieten mit diesem verbunden ist. Die größere Stufe des Achsbolzens
dient als Axiallager der Umlenkrolle, die am anderen Ende des Achsbolzens durch einen
Sicherungsring axial fixiert ist. Im Achsbolzen ist eine zentrische Bohrung ausgebildet,
die mit einer im Haltewinkel angeordneten Bohrung zur Deckung gebracht ist. Durch
die beiden Bohrungen ist eine Schraube hindurch geführt, die in ein Gewindeloch eines
Karosserieblechs eingeschraubt ist, wobei eine obere Stirnseite des Achsbolzens als
Widerlager für den Schraubenkopf dient. In einer Ausführungsform sind der Achsbolzen
und der Haltewinkel mit einer Rohrniete verbunden, deren eines Ende den inneren Ansatz
der zweistufigen Bohrung und deren anderes Ende die Unterseite des Haltewinkels überlappt.
[0005] Aus der
DE 196 09 252 C1 ist eine Verbindung zwischen einem ersten und einem zweiten Bauteil, insbesondere
von Verstelleinrichtungen für Kraftfahrzeuge, bekannt, wobei ein Befestigungsabschnitt
des ersten Bauteils eine Ausnehmung des zweiten Bauteils durchgreift. Zumindest eines
der beiden Bauteile besteht aus einem plastisch verformbaren Material und weist eine
Materialverformung auf, mittels welcher der Befestigungsabschnitt des ersten Bauteils
formschlüssig in der Ausnehmung des zweiten Bauteils befestigt ist. Die Materialverformung
ist hierbei durch einen geschälten Materialbereich gebildet, der am ersten Bauteil
und/oder am zweiten Bauteil vorgesehen und von dem geschälten Bauteil zu dem jeweils
anderen Bauteil hin umgebogen ist.
[0006] Aus der
DE 10 2008 060 183 A1 ist eine Modulbaugruppe zum Einbau in ein Kraftfahrzeug mit einem Aggregateträger
zur Aufnahme von Funktionskomponenten eines Kraftfahrzeuges und mit einer am Aggregateträger
angeordneten Fensterheber-Baugruppe sowie mit einer Umlenkeinheit der Fensterheber-Baugruppe
zur Umlenkung eines flexiblen Zugmittels der Fensterheber-Baugruppe bekannt. Die Umlenkeinheit
weist ein Trägerbauteil der Umlenkeinheit mit zwei Lagerbereichen für die Lagerung
eines Umlenkelementes auf, über welches das flexible Zugmittel umgelenkt wird. Zwischen
den Lagerbereichen ist das Umlenkelement derart über das Lagerelement an das Trägerbauteil
montiert, dass an jedem Lagerbereich des Trägerbauteils jeweils ein Stützabschnitt
des Lagerelementes gelagert ist.
[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders geeignete Vorrichtung zum
Verbinden eines drehbaren Bauteils und eines drehfesten Trägerbauteils anzugeben.
Dabei soll die Verbindung möglichst drehmomentfest sein.
[0008] Des Weiteren soll ein geeignetes Verfahren zum Verbinden der Bauteile angegeben werden,
wobei vorzugsweise ein Kaltumformverfahren, insbesondere Radialnieten, Anwendung finden
soll.
[0009] Insbesondere sollen die Vorrichtung und das Verfahren geeignet sein, bei einem Fensterheber
eines Kraftfahrzeugs eine zuverlässige, insbesondere möglichst drehmomentfeste, Verbindung
zwischen einer Seilumlenkung (Umlenkrolle) und einer Führungsschiene herzustellen.
Dabei soll die Verbindung ein auf diese wirkendes Drehmoment, insbesondere zwischen
10Nm und 20Nm, vorzugswiese zwischen 10Nm und 15Nm, zuverlässig aufnehmen können,
ohne dass die Verbindung beschädigt wird.
[0010] Bezüglich der Vorrichtung wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und
hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 10 erfindungsgemäß gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0011] Hierzu weist die Vorrichtung zum Verbinden eines drehbaren Bauteils und eines drehfesten
Trägerbauteils, insbesondere einer Seilrollenumlenkung (Umlenkrolle) und einer Führungsschiene
eines Seilfensterhebers eines Kraftfahrzeugs, ein Verbindungsteil (Verbindungselement)
auf, das eine Öffnung des drehbaren Bauteils und eine Öffnung des Trägerbauteils durchgreift.
Das Verbindungsteil ist zweckmäßigerweise eine zwei- oder mehrstufige Bundbuchse,
insbesondere ein hohlzylindrischer Stufenbolzen, und geeigneterweise mit einem Innengwinde
ausgeführt. Das Verbindungsteil kann somit vorteilhafterweise auch als Schraubenmutter
für eine Befestigungsschrauben zur Halterung der aus dem drehbaren Bauteil und der
Lochscheibe sowie dem drehfesten Trägerbauteil und dem Verbindungsteil gebildeten
Baugruppe an einem übergeordneten Träger dienen.
[0012] Auf der dem drehbaren Bauteil gegenüberliegenden Seite des Trägerbauteils ist eine
Lochscheibe mit vom Verbindungsteil endseitig durchgriffener Scheibenöffnung (Scheibenloch)
angeordnet. Die Lochscheibe weist auf der dem drehfesten Trägerbauteil abgewandten
Scheibenseite eine erste Verzahnung auf. Diese ist vorzugsweise im Bereich der Scheibenöffnung
und dort vorzugsweise am oder im Öffnungsrand angeordnet bzw. vorgesehen.
[0013] Geeigneterweise infolge eines Umformprozesses, insbesondere eines Kaltumformverfahrens,
vorzugsweise eines Radialnietverfahrens (Radialnieten), ist ein aus der Scheibenöffnung
der Lochscheibe herausragendes Ende (Umformende) des Verbindungsteils derart lokal
plastisch verformt, dass Werkstoff des Verbindungsteils in diese (erste) Verzahnung
unter Herstellung einer formschlüssigen, insbesondere einen kraft- und formschlüssige,
Verbindung zwischen der Lochscheibe und dem Verbindungsteil eindringt (fließt).
[0014] Der Durchgriff durch die miteinander fluchtenden Öffnungen der Bauteile erfolgt zweckmäßigerweise
mittels eines ersten Teilabschnitts des Verbindungsteils, während geeigneterweise
ein zweiter Teilabschnitt lediglich in die Öffnung des drehbaren Bauteils eingreift,
dieses jedoch nicht durchgreift. Hierzu ist zweckmäßigerweise zwischen dem ersten
und dem zweiten Teilabschnitt ein Anlagebund gebildet, der an einer Teil- oder Öffnungskontur
des drehfesten Trägerbauteils anliegt. Der Außendurchmesser des zweiten Teilabschnitts
ist daher größer als derjenige des ersten Bauteils.
[0015] Das Verbindungsteil weist geeigneterweise einen dritten Teilabschnitt auf, dessen
Außendurchmesser größer ist als derjenige des zweiten Teilabschnitts. Hierdurch ist
ein weiterer Anlagebund des Verbindungsteils gebildet, mit welchem dieses auf der
dem Trägerbauteil abgewandten Bauteilseite an einer Teil- oder Öffnungskontur des
drehbaren Bauteils anliegt. Im Anschluss an den Umformprozess des Verbindungsteils
ist somit das drehbare Bauteil am feststehenden Trägerbauteil zuverlässig und verliersicher
gehalten. Der zweite Teilabschnitt weist hierbei geeigneterwesie eine axiale Abschnittslänge
auf, die geringfügig größer ist als die axiale Öffnungstiefe (Bauteildicke) des drehbaren
Bauteils, so dass dieses auf dem Verbindungsteil frei drehen kann.
[0016] In vorteilhafter Weiterbildung weist die Scheibenöffnung der Lochscheibe auf der
dem drehfesten Trägerbauteil zugewandten Scheibenseite, insbesondere wiederum im Bereich
des Öffnungsrandes, eine weitere (zweite) Verzahnung auf. Diese Weiterbildung bietet
einerseits den Vorteil, dass bei der Montage der an der Verbindung beteiligten Lochscheibe,
d. h. beim Auflegen oder-setzten der Lochscheibe auf das aus der Öffnung des Trägerbauteils
herausragende Umformende dort stets eine der Verzahnungen vorliegt, in welche der
Werkstoff des Verbindungsteils - also dessen Umformendes - eindringen kann.
[0017] Die erste und geeigneterweise auch die zweite Verzahnung der Lochscheibe ist durch
ein spanendes oder spanloses Verfahren hergestellt. Hierbei sind nuten- oder sickenartige
Ausnehmungen oder Vertiefungen in die Lochscheibe eingebracht. Vorzugsweise erstecken
sich diese Ausnehmungen oder Zahnnuten ausgehend vom Lochrand (Öffnungsrand) des Scheibenlochs
(der Scheibenöffnung) in radialer und axialer Richtung. Am Lochrand sind zwischen
den Ausnehmungen (Zahnnuten) die Zähne der Verzahnung gebildet, deren Zahnspitzen
geeigneterweise am Lochrand enden bzw. diesen bilden.
[0018] Die Verzahnungen können entlang des Umfangs des Scheibenöffnungs- oder cheibenlochrandes
in gleicher oder ungleicher Teilungen vorgesehen sein. Zudem kann die Verzahnung,
d. h. deren Zähne und/oder Zahnnuten rund, spitz oder eckig sein. Die Verzahnungen
können sich beispielsweise über etwa ein Drittel oder bis zur halben (axialen) Scheibendicke
der Lochscheibe erstrecken.
[0019] So kann die Verzahnung beispielsweise wellenförmig mit abgerundeten Zähnen und/oder
Zahnnuten ausgeführt sein. Auch können beispielsweise zwölf oder zwanzig Zahnspitzen
und Zahnnuten am Scheibenöffnungsrand, insbesondere gleichmäßig, verteilt angeordnet
sein. Hierbei können die Zahnnuten dreieckförmige Nutflanken aufweisen, die in Radialrichtung
- ausgehend vom Scheibenöffnungsrand - spitzwinklig oder rechtwinklig oder auch stumpfwinklig,
beispielsweise mit einem Winkel zwischen 90° und 100° - verlaufen.
[0020] Auch können die Nutflanken in Richtung der Scheibenmittelachse axial schräg verlaufen.
Zudem können die Nutflanken parallel zur Scheibenmittelachse verlaufen. Bei solchen
Verzahnungsgeometrien kann der zum Scheibenöffnungsrand in Radialrichtung versetzte
Nutboden rechteckförmig mit in Umfangs- oder Tangentialrichtung kreisförmigen (bogenförmig)
oder geradlinigen Bodenkanten nach Art einer Inbus-Geometrie (Innensechskant oder
Vielkantform) ausgeführt sein.
[0021] Auch eine sogenannte Torx-Geometrie (Innensechsrund oder Vielrundform) kann vorgesehen
und - ebenso wie Inbus-Geometrie (Innensechskant oder Vielkantform) - insbesondere
hinsichtlich einer möglichst großen Drehmomentaufnahme oder -festigkeit der Verbindung
zwischen der Lochscheibe und dem Verbindungsteil (Stufenbolzen) zweckmäßig sein. Geeignet
ist auch eine kegelförmige Geometrie der Verzahnung, insbesondere wenn die beidseitigen
Verzahnungen sich jeweils über etwa die halbe axiale Scheibendicke in das Scheibenloch
hinein erstrecken.
[0022] Ist der Werkstoff (das Material) des feststeheden (drehfesten) Trägerbauteils ausreichend
weich, beispielsweise Aluminium, so kann auch Werkstoff des Trägerbauteils in die
dann diesem zugewandte (zweite) Verzahnung eindringen (einfließen), so dass auch dort
ein Formschluss zwischen der Lochscheibe und dem Trägerbauteil hergestellt ist. Dies
erhöht weiter die Festigkeit der Verbindung, insbesondere bei Einwirken eines Drehmoments.
Mit anderen Worten dringt in Folge des Umformprozesses und/oder durch Aufbringen einer
axialen Presskraft auf die Lochscheibe oder auf das Trägerbauteil durch lokale plastischen
Verformung Werkstoff des Trägerbauteils in diese zweite Verzahnung derart ein, dass
eine formschlüssige, insbesondere eine kraft- und formschlüssige, Verbindung der Lochscheibe
mit dem Trägerbauteil hergestellt ist.
[0023] Die Verbindung eignet sich besonders vorteilhaft für die Befestigung einer Umlenkrolle
an einer Führungsschiene eines Seilfensterhebers eines Kraftfahrzeugs. Das Verbindungsteil
ist insbesondere bei dieser Baugruppe, deren weitere Bestandteile die Umlenkrolle,
die Lochscheibe und die Führungsschiene sind, als hohlzylindrischer Stufenbolzen mit
Innengewinde ausgeführt. Dadurch kann das Verbindungsteil auch als Schraubenmutter
dienen, wenn eine Befestigungsschraube mit zum Innengewinde passfähigem Außengewinde
bereitgestellt ist, um die Baugruppe zweckmäßigerweise an einem Türblech einer Kraftfahrzeugtür
zu befestigen.
[0024] Bei dem Verfahren zur Herstellung einer solchen Verbindung zwischen einem drehbaren
Bauteil, insbesondere einer Seilrollenumlenkung (Umlenkrolle), und einem drehfesten
Trägerbauteil, insbesondere einer Führungsschiene eines Seilfensterhebers, wird ein
Verbindungsteil, insbesondere ein Stufenbolzen, durch Öffnungen des drehbaren Bauteils
und des drehfesten Trägerbauteils hindurchgeführt, wobei ein Teilabschnitt mit einem
Umformende des Verbindungsteils die Öffnung des Trägerbauteils durchgreift. Hierauf
wird eine Lochscheibe aufgesetzt, die auf der dem Trägerbauteil abgewandten Scheibenseite,
insbesondere im Bereich deren Scheibenloch, eine Verzahnung aufweist. Das aus dem
Scheibenloch (der Scheibenöffnung) der Lochscheibe und somit aus dieser herausragende
Umformende des Verbindungsteils wird, vorzugsweise mittels Radialnieten als Kaltumformverfahren,
umgeformt, wobei Werkstoff des Umformendes des Verbindungsteils in die Verzahnung
der Lochscheibe eingebracht und hierdurch ein Formschluss, insbesondere ein Kraft-
und Formschluss, zwischen der Lochscheibe und dem Verbindungsteils hergestellt wird.
[0025] Das Verfahren eignet sich besonders bei der Herstellung der Verbindung einer Seilumlenkung
und einer Führungsschiene eines Fensterhebers, insbesondere Seilfensterhebers, eines
Kraftfahrzeugs und/oder zur Montage eines solchen Fensterhebers. Ein solcher Fensterheber
weist eine Seil- oder Seilrollenumlenkung auf, welche mittels eines Verbindungsteils
mit einer Führungsschiene verbunden ist, wobei das Verbindungsteil eine (erste) Öffnung
der Seil- oder Seilrollenumlenkung und eine (zweite) Öffnung der Führungsschiene durchgreift,
wobei auf der der Seil- oder Seilrollenumlenkung gegenüberliegenden Seite der Führungsschiene
eine Lochscheibe mit einer vom Verbindungsteil endseitig durchgriffenen Scheibenöffnung
angeordnet ist, wobei die Lochscheibe auf der der Führungsschiene abgewandten Scheibenseite,
insbesondere im Bereich der Scheibenöffnung, eine erste Verzahnung aufweist, und wobei
ein aus der Scheibenöffnung der Lochscheibe herausragendes Umformende des Verbindungsteils,
insbesondere im Zuge eines Kaltumform- oder Radialnietverfahrens, derart umgeformt
ist, dass Werkstoff des Verbindungsteils in die erste Verzahnung der Lochscheibe,
insbesondere zur Herstellung einer formschlüssige Verbindung zwischen der Lochscheibe
und dem Verbindungsteil, eingedrungen ist.
[0026] Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher
erläutert. Darin zeigen:
- Fig. 1
- in perspektivischer Explosionsdarstellung eine aus einem drehbaren Bauteil, einem
drehfesten (feststehenden) Trägerbauteil, einem Verbindungsteil (-element) und einer
Lochscheibe mit Lochrand-Verzahnung gebildete Baugruppe sowie einen (übergeordneten)
Träger und eine Befestigungsschraube,
- Fig. 2 und 3
- in perspektivischer Darstellung die im Zuge einer Umformung (Kaltumformverfahren)
gefügte Baugruppe mit am Trägerbauteil (drehbar) befestigtem Bauteil mit Blick auf
einen Anlagebund des Verbindungsteils am drehbaren Bauteil bzw. mit Blick auf das
den Lochrand der Lochscheibe umgreifende Umformende des Verbindungsteils,
- Fig. 4a - 4d
- in perspektivischer Draufsicht die Lochscheibe mit Blick auf die Verzahnung unterschiedlicher
Verzahnungsgeometrien am Scheibenlochrand,
- Fig. 5 und 6
- in perspektivischer Draufsicht bzw. im Querschnitt entlang der Linie VI-VI in Figur
5 die Lochscheibe deren Lochrand umgreifendes Umformende des Verbindungsteils, und
- Fig. 7
- in einer Draufsicht einen elektromotorischen Kraftfahrzeug-Seilfensterheber mit einer
Führungsschiene und daran geführtem Scheibenmitnehmer sowie mit einer oberen und unteren
Seilumlenkung (Umlenkrolle), die mit der Führungsschiene verbunden sind.
[0027] Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugseichen
versehen.
[0028] Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Explosionsdarstellung eine Vorrichtung 1 zum
Verbinden eines drehbaren Bauteils 2 und eines drehfesten Trägerbauteils 3 mittels
eines Verbindungsteils (Verbindungselementes) 4, das eine erste Öffnung 5 des drehbaren
Bauteils 2 und eine zweite Öffnung 6 des Trägerbauteils 3 durchgreifen soll. Auf der
dem drehfesten Bauteil 2 gegenüberliegenden Seite des Trägerbauteils 3 ist eine Lochscheibe
7 mit einer Scheibenöffnung (einem Scheibenloch) 8 vorgesehen, welche (welches) von
dem Verbindungsteil 4 ebenfalls durchgriffen werden soll. Die Lochscheibe 7 weist
auf der der dem drehfesten Trägerbauteil 3 abgewandten Scheibenseite 9 im Bereich
der Scheibenöffnung 8 eine erste Verzahnung 10 auf. Eine zweite Verzahnung 11 ist
auf der anderen, dem Trägerbauteil 3 zugewandten Scheibenseite 12 vorgesehen und dort
ebenfalls vorzugsweise im Bereich der Scheibenöffnung 8 angeordnet. Die Verzahnungen
10 und 11 sind jeweils in den dortigen Öffnungs- bzw. Lochrand 13 eingebracht.
[0029] Das Verbindungsteil 4 ist als hohlzylindrischer Stufenbolzen ausgeführt, der im Ausführungsbeispiel
ein Innengewinde 14 aufweist. Das Verbindungsteil 4 weist einen ersten Teilabschnitt
4a mit einem ersten Außendurchmesser d
1 auf. Das Verbindungsteil 4 weist zudem einen zweiten Teilabschnitt 4b mit einem zweiten
Außendurchmesser d
2 auf, welcher größer ist als der erste Außendurchmesser urchmesser d
1 des ersten Teilabschnitts 4a. Das Verbindungsteil 4 weist ferner einen dritten Teilabschnitt
4c mit einem dritten Durchmesser d
3 auf, welcher wiederum größer ist als der Außendurchmesser d
2 des zweiten Teilabschnitts 4b.
[0030] Der zweite Teilabschnitt 4b bildet am Übergang zum ersten Teilabschnitt 4a eine erste
ringförmige Anlagekontur 15 aus. Mit dieser ersten Anlagekontur 15 gelangt das Verbindungsteil
4 im in die Öffnungen 5 und 6 eingesetzten Zustand an eine erste Teilkontur 16, welche
vom Öffnungsrand 16 der Öffnung 6 des feststehenden Trägerbauteils 4 als dessen Teilkontur
gebildet ist, stützt sich in der hergestellten Verbindung (Montagezustand) dort also
ab.
[0031] Der dritte Teilabschnitt 4c des Verbindungsteils 4 bildet eine zweite ringförmige
Anlagekontur 17 aus. Mit dieser liegt das Verbindungsteil 4 im Verbindungs- bzw. Montagezustand
an einer Teilkontur an, welche von einem die erste Öffnung 5 umgebenden Randkragen
18 des drehbaren Bauteils 3 gebildet ist.
[0032] In Fig. 1 ist zudem ein übergeordnetes Tragteil 19 - lediglich ausschnittsweise -
dargestellt. Das Tragteil 19 weist eine vierte Öffnung 20 auf, welche mit den Öffnungen
5, 6, 8 des drehbaren Bauteils 3 und des feststehenden Bauteils 4 sowie der Lochscheibe
7 fluchtet. Im Montageendzustand durchgreift eine Befestigungsschraube 21 mit einem
zum Innengewinde 14 des Verbindungsteils 4 korrespondierendem (passfähigem) Außengewinde
22 die Öffnungen 20, 8, 6 und 5 des Trägers 19 und der Lochscheibe 7 sowie des Trägerbauteils
6 und des drehbaren Bauteils 2. Die Befestigungsschraube 21 greift mit deren Außengewinde
22 in eine zentrale Durchgangsöffnung 23 des Verbindungsteils 4 ein, um dort mit dem
Innengewinde 14 verschraubt zu werden. Die dargestellte Baugruppe aus dem drehbaren
Bauteil 2, dem drehfesten Trägerbauteil 3, der Lochscheibe 7 und dem Verbindungsteil
4 wird somit am übergeordneten Träger 19 gehalten.
[0033] Zur Herstellung der Verbindung des drehbaren Bauteils 2 mit dem feststehenden Trägerbauteil
3 sind die Lochscheibe 7 und ein Umformende 24 des Verbindungsteils 4 an dessen, dem
als Anlagebund 15 dienenden dritten Teilabschnitt 4c gegenüberliegenden Freiende vorgesehen.
Mit diesem Umformende 24 durchgreift das Verbindungsteil 4 in der Verbindung auch
die Lochscheibe 7 und ragt in einem Vormontagezustand aus der Lochscheibe 7 heraus.
[0034] Im Zuge eines Umformprozesses, insbesondere mittels Radialnieten als Kaltumformverfahren,
wird das Umformende 24 auf der Scheibenseite 9 umgeformt. Dabei dringt Werkstoff W
(Fig. 6) des Verbindungsteils 4 bzw. dessen Umformendes 24 in die Verzahnung 10 der
Lochscheibe 7 ein. Auf diese Weise ist eine zuverlässige, formschlüssige Verbindung
des Verbindungsteils 4 mit der Lochscheibe 7 hergestellt. Diese formflüssige, und
vorzugsweise auch kraftschlüssige, Verbindung ist auch bei einem im Zuge der Verschraubung
der Befestigungsschraube 21 mit dem Verbindungsteil 2 erfolgenden Überdrehmoment,
beispielsweise auch bei einem Drehmoment von etwa 12 Nm, sicher und zuverlässig.
[0035] Den Montagezustand mit der Verbindung des drehbaren Bauteils 2 am Trägerbauteil 3
mittels des Verbindungsteils 4 und der Lochscheibe 7 zeigen die Fig. 2 und 3.
[0036] Fig. 2 zeigt dabei eine Ansicht der Verbindung mit Blick auf das drehbare Bauteil
2 her. Erkennbar ist das drehbare Bauteil 2 durch den dritten Teilabschnitt 4c des
Verbindungsteils 4 aufgrund dessen Anlage an der Teilkontur 18 axial gesichert.
[0037] Fig. 3 zeigt die Verbindung von der gegenüberliegenden Seite mit Blick auf die Lochscheibe
7 und das dort umgeformte Umformende 24 des Verbindungsteils 4. Die Fig. 4a bis 4d
zeigen die Lochscheibe 7 in perspekivischer Darstellung mit Blick auf deren eine Scheibenseite
9 oder 12 und die dort jeweils im Bereich des Öffnungsrandes 13 eingebrachte Verzahnung
10 bzw. 11, wobei die nachfolgenden Erläuterungen auf die Scheibenseite 9 und die
dortige Verzahnung 10 gerichtet sind, diese jedoch auch für die erkennbare Verzahnung
11 auf der gegenüberliegenden Scheibenseite 12 gelten. Die Verzahnung 10 ist im Ausführungsbeispiel
durch unterschiedliche Nuten- oder Sickenformen gebildet, welche nachfolgend als Zahnnuten
25 bezeichnet sind.
[0038] Die Zahnnuten 25 erstrecken sich ausgehend vom Öffnungs- oder Lochrand 13 sowohl
radial nach außen (in Richtung des Außenumfangs der Lochscheibe), als auch axial in
die Scheibenöffnung 8 hinein. Zwischen diesen Zahnnuten 25 sind die Zähne 26 der Verzahnung
10 gebildet, deren Zahnspitzen 27 infolge der Form oder Geometrie der Zahnnoten 25
sich zunehmend verjüngend zum Lochrand 13 erstrecken und diesen quasi bilden. Auf
der gegenüberliegenden Scheibenseite 12 ist analog die dortige, zweite Verzahnung
11 hergestellt. Dadurch ist bei der Montage eine Fehlpositionierung der Lochscheibe
7 vermieden. Die Verzahnungen 10, 11 können auch durch andere sowie durch unterschiedliche
Geometrien hergestellt sein, beispielsweise durch eine wellenförmige Geometrie oder
durch eine Innenvielrundform (Torx-Geometrie) oder durch eine Innenvielkantform (Inbus-Geometrie).
[0039] So zeigen die Figuren 4a und 4d winklige Geometrien der Zahnspitzen 27, welche durch
dreieckige Nutenflanken der Zahnnuten 25 gebildet sind, welche in Richtung der Scheibenmittelachse
M axial schräg verlaufen. Die Ausführungsform der Verzahnung 10, 11 gemäß Fig. 4a
weist zwölf Zähne 26 und Zahnnuten 25 auf, deren Nutflanken in Radialrichtung R etwa
recht- oder stumpfwinklig verlaufen. Die Ausführungsform der Verzahnung 10, 11 gemäß
Fig. 4d weist zwanzig Zähne 26 und Zahnnuten 25 auf, deren Nutflanken in Radialrichtung
R spitzwinklig verlaufen. Die Zahnnuten 25 der Verzahnungen 10 und 11 erstrecken sich
in Axialrichtung A jeweils über etwa ein Drittel der Dicke der Lochscheibe 7.
[0040] Die Figuren 4b und 4c zeigen wiederum winklige Geometrien der Zahnspitzen 27, welche
durch dreieckige Nutenflanken der Zahnnuten 25 gebildet sind, welche in Richtung der
Scheibenmittelachse M axial schräg verlaufen. Diese Ausführungsformen der Verzahnung
10, 11 weisen wiederum zwölf Zähne 26 und Zahnnuten 25 auf. Deren Nutflanken münden
in Radialrichtung R in einen flächigen Nutboden, der bei der Ausführungsform nach
Fig. 4b in Umfangsrichtung nach Art eines Innenvielrunds bogenförmig und bei der Ausführungsform
nach Fig. 4c nach Art eines Innenvielkants rechteckförmig ist. Die Zahnnuten 25 dieser
Verzahnungen 10 und 11 erstrecken sich in Axialrichtung A ebenfalls jeweils über etwa
ein Drittel der Dicke der Lochscheibe 7.
[0041] Fig. 5 zeigt die den Formschluss bildende Verbindung infolge der Umformung des Umformendes
24 des Verbindungsteils 4 auf der Scheibenseite 9 der Lochscheibe 7. Infolge der Kaltumformung
mittels des bevorzugt eingesetzten Radialnietverfahrens ist Werkstoff W des Verbindungsteils
2 bzw. dessen Umformendes 24 in die Zahnnuten 25 der Verzahnung 10 eingedrungen (Kaltfließen),
so dass die Formschlussverbindung zwischen dem Verbindungsteil 4 und der Lochscheibe
7 sowie bevorzugt auch eine Kraftschlussverbindung der Lochscheibe 7 mit dem drehfesten
Trägerbauteil 3 hergestellt ist.
[0042] Ist das Material bzw. der Werkstoff des Trägerbauteils 3 ausreichend weich, beispielsweise
Aluminium, so dringt auch dessen Werkstoff in die Verzahnung 11 der Lochscheibe 7
ein. Dadurch ist auch zwischen der Lochscheibe 7 und dem Trägerbauteil 3, vorzugsweise
zusätzlich zu einer Kraftschlussverbindung, eine Formschlussverbindung hergestellt
ist. Das Eindringen des Werkstoffs W in die Verzahnung 10 bzw. in dessen Zahnnoten
25 veranschaulicht Fig. 6.
[0043] Zur Umformung mittels Radialnieten im Kaltumformverfahren wirkt die Umformkraft stets
nur auf eine Teilfläche des Umformendes 24 durch eine wiederholte, insbesondere ellipsenförmige
und/oder taumelnde Bewegung eines oberen Gesenks 28. Hierdurch wird mit relativ geringem
Kraftaufwand eine Umformung mit Einfließen (Eindringen) des Werkstoffs W des Verbindungsteils
4 in die Verzahnung 10 bzw. in dessen Zahnnuten 25 bewirkt.
[0044] Fig. 7 zeigt die Vorrichtung 1 und das Ergebnis des Verfahrens zur Herstellung der
Verbindung einer Seilrollenumlenkung als drehbares Bauteil 2 an einer Führungsschiene
als drehfestes bzw. feststehendes Trägerbauteil 3. Eine obere und eine untere Seilumlenkrolle,
jeweils als drehbares Bauteil 2, und die Führungsschiene als drehfestes Trägerbauteil
3 sind Bestandteil eines Seilfensterhebers 29 eines Kraftfahrzeugs.
[0045] Der Seilfensterheber 29 umfasst des Weiteren einen Mitnehmer 30, der mit seiner Funktion
als Schienengleiter auf der Führungsschiene gleitend geführt ist, dient zum Verfahren
(Mitnehmen) einer (nicht dargestellten) Fahrzeugscheibe entlang der Führungsschiene.
Ein Elektromotor 31 mit angekoppeltem Getriebe 32 treibt eine nicht sichtbare Seiltrommel
an, auf welcher ein Zugseil 33 aufgewickelt ist. Das Zugseil ist über die Seilumlenkungen
als drehbare Bauteile 2 zu dem Mitnehmer 30 geführt, an dem die Fahrzeugscheibe gehalten
ist.
[0046] Im Zuge einer Drehbewegung des bestromten Elektromotors 31 rotiert die Seiltrommel
in eine der Drehrichtungen, wobei das Zugseil 33 auf- und abgewickelt wird. Infolgedessen
wird der an dem Zugseil 33 befestigte Mitnehmer 30 und somit die Fahrzeugscheibe beispielsweise
aus einer Schließstellung in eine Offenstellung geführt. In entgegengesetzter Drehrichtung
wird der Mitnehmer 30 und somit der Fahrzeugscheibe mittels des über die Seilrollenumlenkungen
als drehbarer Bauteil 2 geführten Zugseils 33 in die entgegengesetzte Richtung verfahren
und dabei die Fahrzeugscheibe - in diesem Beispiel - aus der Öffnungs- in die Schließposition
geführt.
[0047] Die beanspruchte Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der beanspruchten Erfindung von
dem Fachmann hieraus im Rahmen der offenbarten Ansprüche abgeleitet werden, ohne den
Gegenstand der beanspruchten Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle
im Zusammenhang mit den verschiedenen Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale
im Rahmen der offenbarten Ansprüche auch auf andere Weise kombinierbar, ohne den Gegenstand
der beanspruchten Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
[0048]
- 1
- (Verbindungs-)Vorrichtung
- 2
- drehbares Bauteil/Seilrollenumlenkung
- 3
- drehfestes Trägerbauteil/Führungsschiene
- 4
- Verbindungsteil/Stufenbolzen
- 4a
- erster Teilabschnitt
- 4b
- zweiter Teilabschnitt
- 4c
- dritter Teilabschnitt
- 5
- erste Öffnung
- 6
- zweite Öffnung
- 7
- Lochscheibe
- 8
- Scheibenloch/-öffnung
- 9
- Scheibenseite
- 10
- erste Verzahnung
- 11
- zweite Verzahnung
- 12
- gegenüberliegende Scheibenseite
- 13
- Loch-/Öffnungsrand
- 14
- Innengewinde
- 15
- erste Anlagekontur
- 16
- Teilkontur/Öffnungsrand
- 17
- zweite Anlagekontur
- 18
- Teilkontur/Öffnungsrand
- 19
- (übergeordneter) Träger
- 20
- vierte Öffnung
- 21
- Befestigungsschraube
- 22
- Außengewinde
- 23
- Durchgangsöffnung
- 24
- Umformende
- 25
- Zahnnut
- 26
- Zahn
- 27
- Zahnspitze
- 28
- Gesenk
- 29
- Seilfensterheber
- 30
- Mitnehmer
- 31
- Elektromotor
- 32
- Getriebe
- 33
- Zugseil
- d1,2,3
- Außendurchmesser
- W
- Werkstoff
1. Vorrichtung (1) zum Verbinden eines drehbaren Bauteils (2) und eines drehfesten Trägerbauteils
(3), insbesondere einer Seilrollenumlenkung und einer Führungsschiene eines Seilfensterhebers
(29) eines Kraftfahrzeugs, mittels eines Verbindungsteils (4), das eine erste Öffnung
(5) des drehbaren Bauteils (2) und eine zweite Öffnung (6) des drehfesten Trägerbauteils
(3) durchgreift,
- wobei auf der dem drehbaren Bauteil (2) gegenüberliegenden Seite des Trägerbauteils
(3) eine Lochscheibe (7) mit einer vom Verbindungsteil (4) endseitig durchgriffenen
Scheibenöffnung (8) angeordnet ist, wobei die Lochscheibe (7) auf der dem drehfesten
Trägerbauteil (3) abgewandten Scheibenseite (9), insbesondere im Bereich der Scheibenöffnung
(8), eine erste Verzahnung (10), insbesondere mit einer Innenvielrund- oder Innenvielkantform,
aufweist, und
- wobei ein aus der Scheibenöffnung (8) der Lochscheibe (7) herausragendes Umformende
(24) des Verbindungsteils (4), insbesondere im Zuge eines Kaltumformverfahrens, derart
umgeformt ist, dass Werkstoff (W) des Verbindungsteils (4) in die erste Verzahnung
(10) der Lochscheibe (7) eingedrungen und eine formschlüssige Verbindung zwischen
der Lochscheibe (7) und dem Verbindungsteil (4) hergestellt ist.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Scheibenöffnung (8) der Lochscheibe (7) auf der dem drehfesten Trägerbauteil
(3) zugewandten Scheibenseite (12), insbesondere im Bereich der Scheibenöffnung (8),
eine zweite Verzahnung (11) aufweist.
3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass in Folge eines Umformprozesses und/oder durch Aufbringen einer axialen Presskraft
auf die Lochscheibe (7) oder auf das Trägerbauteil (3) Werkstoff (W) des Trägerbauteils
(3) in die zweite Verzahnung (11) eingedrungen und eine formschlüssige, insbesondere
eine kraft- und formschlüssige, Verbindung der Lochscheibe (7) mit dem Trägerbauteil
(3) hergestellt ist.
4. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verbindungsteil (4) einen ersten Teilabschnitt (4a) und einen zweiten Teilabschnitt
(4b) aufweist, dessen Außendurchmesser (d2) größer ist als der Außendurchmesser (d1) des ersten Teilabschnitts (4a).
5. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verbindungsteil (4) einen, insbesondere vom zweiten Teilabschnitt (4b) gebildeten,
ersten Anlagebund (15) aufweist, der an einer Teil- oder Öffnungskontur (18) des drehfesten
Trägerbauteils (3) anliegt.
6. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verbindungsteil (4) einen zweiten Anlagebund (17) aufweist, der auf der dem Trägerbauteil
(3) abgewandten Bauteilseite des drehbaren Bauteils (2) an einer Teil- oder Öffnungskontur
(18) des drehbaren Bauteils (2) anliegt.
7. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
- dass das Verbindungsteil (4) als hohlzylindrischer Stufenbolzen ausgeführt ist, und/oder
- dass das Verbindungsteil (4) ein Innengewinde (14) aufweist.
8. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Befestigungsschraube (21) mit zum Innengewinde (14) passfähigem Außengewinde
(22) zum Festlegen der aus dem Trägerbauteil (3) und dem drehbaren Bauteil (2) sowie
der Lochscheibe (7) gebildeten Baugruppe an einem übergeordneten Tragkörper (19),
insbesondere an einem Türblech einer Kraftfahrzeugtür.
9. Fensterheber (29), insbesondere Seilfensterheber, eines Kraftfahrzeugs, aufweisend
eine Seil- oder Seilrollenumlenkung (2), welche mittels eines Verbindungsteils (4)
mit einer Führungsschiene (3) verbunden ist,
- wobei das Verbindungsteil (4) eine (erste) Öffnung (5) der Seil- oder Seilrollenumlenkung
(2) und eine (zweite) Öffnung (6) der Führungsschiene (3) durchgreift,
- wobei auf der der Seil- oder Seilrollenumlenkung (2) gegenüberliegenden Seite der
Führungsschiene (3) eine Lochscheibe (7) mit einer vom Verbindungsteil (4) endseitig
durchgriffenen Scheibenöffnung (8) angeordnet ist,
- wobei die Lochscheibe (7) auf der der Führungsschiene (3) abgewandten Scheibenseite,
insbesondere im Bereich der Scheibenöffnung (8), eine erste Verzahnung (10) aufweist,
und
- wobei ein aus der Scheibenöffnung (8) der Lochscheibe (7) herausragendes Umformende
(24) des Verbindungsteils (4), insbesondere im Zuge eines Kaltumform- oder Radialnietverfahrens,
derart umgeformt ist, dass Werkstoff (W) des Verbindungsteils (4) in die erste Verzahnung
(10) der Lochscheibe (7), insbesondere zur Herstellung einer formschlüssige Verbindung
zwischen der Lochscheibe (7) und dem Verbindungsteil (4), eingedrungen ist.
10. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem drehbaren Bauteil (2) und
einem drehfesten Trägerbauteil (3), insbesondere zur Herstellung einer Verbindung
einer Seilrollenumlenkung (Umlenkrolle) an einer Führungsschiene eines Fensterhebers
(29) gemäß Anspruch 9,
- bei dem ein Verbindungsteil (4), insbesondere ein Stufenbolzen, durch Öffnungen
(5, 6) des drehbaren Bauteils (2) und des drehfesten Trägerbauteils (3) hindurchgeführt
wird,
- bei dem auf einen die Öffnung (6) des Trägerbauteils (3) durchgreifenden Teilabschnitt
(4a) des Verbindungsteils (4) eine Lochscheibe (7) aufgesetzt wird, die auf der dem
Trägerbauteil (3) abgewandten Scheibenseite (9), insbesondere im Bereich deren Scheibenöffnung
(8), eine Verzahnung (10) aufweist, und
- bei dem ein aus der Scheibenöffnung (8) der Lochscheibe (7) herausragendes Umformende
(24) des Verbindungsteils (4), insbesondere in einem Kaltumformverfahren, vorzugsweise
mittels Radialnieten, umgeformt und dabei Werkstoff (W) des Umformendes (24) in die
Verzahnung (10) der Lochscheibe (7) eingebracht und ein Formschluss, insbesondere
ein Kraft- und Formschluss, zwischen der Lochscheibe (7) und dem Verbindungsteils
(4) hergestellt wird.