-
Die
Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung zum Fügen von
benachbarten Leichtbauplatten einer Fahrzeugtragstruktur nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
-
Aus
der
EP 0 792 788 A1 ist
eine Befestigungsanordnung zum Fügen
von benachbarten Strangpressprofilen als bekannt zu entnehmen, welche
an ihren Breitseiten planparallele, eine Hohlkammeranordnung begrenzende
Plattenwände
aufweisen und an ihren einander zugewandten Schmalseiten nach dem
Fügen über zwei
Adapterelemente miteinander verbunden sind. Die beiden Adapterelemente
sind mit in unterschiedlichen Richtungen abstehenden Endbereichen
jeweils in einen korrespondierenden Endbereich einer Hohlkammer
an der Schmalseite der Leichtbauplatte eingesteckt. Dabei sind die
Adapterlemente während
des Einsteckvorganges in die Hohlkammern im Querschnitt beträchtlich
kleiner ausgebildet als die Hohlkammern. Nach Beendigung des Zusammenfügens der
benachbarten Strangpressprofile können die Adapterlemente unter
Vergrößerung von
deren Querschnitt aufgeweitet und an den Querschnitt der Hohlkammern
angepasst werden.
-
Nachteilig
ist hierbei der Umstand anzusehen, dass das Fügen der benachbarten Strangpressprofile
sehr zeitaufwendig und daher unwirtschaftlich ist.
-
Bei
einer weiteren, der
EP
0 369 134 B1 zu entnehmenden Befestigungsanordnung zum
Verbinden von benachbarten Leichtbauplatten einer Schienenfahrzeugzelle
sind Leichtbauplatten in Sandwichbauweise vorgesehen, die an ihren
Breitseiten planparallele, eine Hohlkammeranordnung mit einem Wabenkern
begrenzende Plattenwände
aufweisen. Die Leichtbauplatten sind an ihren einander zugewandten
Schmalseiten über
Adapterelemente miteinander verbunden, welche mit in unterschiedlichen Richtungen
abstehenden, gabelartigen Endbereichen jeweils paßgenau auf
ein korrespondierendes Haltemittel an der Schmalseite der dem Endbereich zugewandten
Leichtbauplatte aufgesteckt sind. Die von den gabelartigen Endbereichen
umgriffenen Haltemittel an der Schmalseite der Leichtbauplatten
sind als Hohlprofile mit konstantem Querschnitt ausgebildet, welche
miteinander zu einem innerhalb der jeweiligen Leichtbauplatte angeordneten
und diese versteifenden Profilrahmen verbunden sind.
-
Als
nachteilig kann bei dieser bekannten Befestigungsanordnung der Umstand
angesehen werden, daß sich
die miteinander zu verbindenden Leichtbauplatten während des
Zusammensteckens mit dem Adapterelement quer zur Steckrichtung gegeneinander
verschieben können.
Eine hohe Maßhaltigkeit
der zusammengefügten
Leichtbauplatten ist daher nur mit entsprechendem Aufwand beim Zusammenstecken,
beispielsweise durch eine spezielle Fügevorrichtung, zu gewährleisten.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Befestigungsanordnung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 zu schaffen, die ein einfacheres und schnelleres
Fügen von
benachbarten Strangpressprofilen der Fahrzeugtragstruktur ermöglicht.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Befestigungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
-
Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Bei
der Befestigungsanordnung nach der Erfindung sind mehrere parallele,
in gleicher Richtung abstehende Endbereiche eines Adapterelementes miteinander
verbunden, welche somit in einem vorbestimmten, auf die Hohlkammeranordnung
abgestimmten Abstand zueinander angeordnet sind und schnell und
einfach in die korrespondierenden Endbereiche der Hohlkammern eingesteckt
werden können.
Dabei sind die Endbereiche des Adapterelementes paßgenau in
die korrespondierenden Einstecköffnungen
der entsprechenden Leichtbauplatte einsteckbar, so dass nach dem
Zusammenstecken von Adapterelement und Leichtbauplatte keine Anpassung
des jeweiligen Querschnitts der Endbereiche des Adapterelements
an den Querschnitt der Endbereiche der Hohlkammern notwendig ist.
Insgesamt ist durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen eine sehr schnelle
und kostengünstige
Möglichkeit
zum Fügen
von benachbarten Leichtbauplatten geschaffen.
-
Die
Steckverbindung zwischen den Endbereichen und den zugeordneten Hohlkammern
der Leichtbauplatten kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung
durch ein Befestigungsmittel zusätzlich
gesichert sein, wodurch sich eine dauerhafte Verbindung der benachbarten
Leichtbauplatten erzielen läßt.
-
Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand
der Zeichnungen; diese zeigen in
-
1 eine
Perspektivansicht von schräg vorne
oben auf eine aus Leichtbauplatten zusammengesetzte Tragstruktur
eines Kraftwagens;
-
2 eine
Perspektivansicht von schräg vorne
oben auf die teilweise mit Verkleidungsteilen beplankte Tragstruktur
gemäß 1;
-
3 eine
vergrößerte perspektivische
Explosionsdarstellung von schräg
vorne auf den aus zueinander abgewinkelten Leichtbauplatten gebildeten vorderen
Längsträger der
Tragstruktur gemäß 1, wobei
die Leichtbauplatten des Längsträgers über die
erfindungsgemäße Befestigungsanordnung
mit einem Adapterelement miteinander zu verbinden sind;
-
4 eine
Perspektivansicht auf den Längsträger gemäß 3 mit
der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung
nach dem Fügen
der Leichtbauplatten mittels des Adapterelements; und in
-
5 ausschnittweise
eine vergrößerte Perspektivansicht
auf ein Adapterelement der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung nach
einer weiteren Ausführungsform.
-
In 1 ist
in Perspektivansicht von schräg vorne
oben eine Tragstruktur eines Kraftwagens dargestellt, die zumindest überwiegend
aus energieabsorbierenden, eigensteifen und ebenen Leichtbauplatten
gebildet ist. Je nach Anforderung sind die Leichtbauplatten vorzugsweise
in Sandwichbauweise, mit Wabenstruktur, in Holz, in Aluminium, als
Faserverbund, als Strangpreßprofil
oder dgl. gefertigt. Um günstige
Fertigungsbedingungen zu erreichen, können die einzelnen Plattenabschnitte
sowohl einteilig ausgebildet als auch mehrteilig gefügt sein. Vorn
im Fußraumbereich 12 geht
ein Boden 10 in eine Stirnwand 14 über, die
einen an den Boden 10 anschließenden, schräg nach vorn
oben gerichteten Übergangsbereich 16 und
einen davon oberhalb angeordneten, etwa vertikalen Bereich 18 umfaßt. Die Stirnwand 14 erstreckt
sich hier über
die gesamte Breite des Bodens 10. Seitlich und oben ist
der Fußraumbereich 12 von
einer vorderen und einer hinteren oberen Leichtbauplatte 26, 28 sowie
von seitlichen Stützkastenwänden 30 begrenzt,
die mit dem Boden 10 und der Stirnwand 14 einen
Stützkasten 22 für eine an
diesem befestigte Vorbaustruktur 24 bilden. Die Stützkastenwände 30 sind
dabei integraler Bestandteil der Seitenwände 32 der Tragstruktur.
Die Knautschzone 24 umfaßt zwei vordere Längsträger 34 mit
jeweils einer etwa vertikalen Leichtbauplatte 36 und einer
quer dazu verlaufenden Leichtbauplatte 38. Am vorderen
Ende der Längsträger 34 ist
eine in Fahrzeugquerrichtung und etwa vertikal verlaufende vordere
Abschlußwand 42 befestigt.
-
Hinten
geht der Boden 10 in eine schräg nach hinten oben ragende
Hecktrennwand 52 über, hinter
der sich eine als Knautschzone ausgebildete Heckstruktur 54 mit
hinteren Längsträgern 56 anschließt. Diese
weisen jeweils eine sich in Fahrzeughochrichtung und eine sich in
Fahrzeugquerrichtung erstreckende Leichtbauplatte 58, 60 auf.
Am hinteren Ende der hinteren Längsträger 56,
welche über Leichtbauplatten 74, 75, 76 fest
miteinander verbunden sind, ist eine in Fahrzeugquerrichtung sowie etwa
vertikal verlaufend hintere Abschlußwand 64 befestigt.
Die Seitenwände 32 erstrecken
sich zwischen der vorderen und hinteren Abschlußwand 42, 64 und
sind vorne und hinten mit jeweils einem Radausschnitt versehen.
Demgemäß ist jede
Seitenwand 32 über
die überwiegende
Länge des
zugeordneten vorderen oder hinteren Längsträgers 34, 56 als Steg 48, 70 ausgebildet,
der mit der quer verlaufenden Leichtbauplatte 38, 60 des
entsprechenden Längsträgers 34, 56 sowie
der zugeordneten Abschlußwand 42, 64 fest
verbunden ist.
-
In 2 ist
in Perspektivansicht von schräg vorne
oben die Tragstruktur gemäß 1 gezeigt, welche
u.a. mit einer Antriebseinheit sowie mit einem Fahrwerk versehen
und auf ihrer linken Seite mit Verkleidungsteilen 88, 92 aus
Kunststoff oder dgl. elastisch verformbaren Material beplankt ist.
-
3 zeigt
eine vergrößerte perspektivische Explosionsdarstellung
von schräg
vorne auf den ausschnittsweise dargestellten linken vorderen Längsträger 34 der
Tragstruktur gemäß 1,
der aus der vertikalen und der quer dazu verlaufenden Leichtbauplatte 36, 38 sowie
aus dem Steg 48 gebildet ist. Dabei ist eine Befestigunganordnung
zum Fügen
der Leichtbauplatten 36, 38, 48 des Längsträgers 34 mit weiteren
Leichtbauplatten 36.1, 38.1, 48.1 dargestellt,
wie sie beispielsweise bei einer Abschnittsreparatur eines unfallbedingt
verformten vorderen Bereich der Knautschzone 24 eingesetzt
werden kann. Mit anderen Worten ist hier ein Längsträger 34 gezeigt, deren
Leichtbauplatten 36, 38, 48 im vorderen Abschnitt
nach einer unfallbedingten Deformation abgetrennt worden sind, wobei
die abgetrennten Abschnitte durch an diese angepaßte Leichtbauplatten 36.1, 38.1, 48.1 ersetzt
und mit den jeweils zugeordneten Leichtbauplatten 36, 38, 48 an
ihren jeweiligen Schmalseiten 36s, 38s, 48s bzw. 36.1s, 38.1s, 48.1s über ein
an den Querschnitt des Längsträgers 34 angepaßtes, hier
etwa L-förmiges
Adapterelement 98 gefügt
werden können.
Die hier aus Strangpressprofil bestehenden Leichtbauplatten 36, 38, 48 und 36.1, 38.1, 48.1 weisen
jeweils eine aus einer Mehrzahl von Hohlkammern 100 gebildete
Hohlkammeranordnung auf, welche jeweils durch planparallele Plattenwände 36b, 38b, 48b und 36.1b, 38.1b, 48.1b an
den Breitseiten der entsprechend zugehörigen Leichtbauplatte 36, 38, 48 und 36.1, 38.1, 48.1 begrenzt
ist. Das Adapterelement 98 hat eine Vielzahl von entweder
in Richtung der Leichtbauplatten 36, 38, 48 und parallel
zueinander oder in Richtung der Leichtbauplatten 36.1, 38.1, 48.1 und
parallel zueinander abstehende Endbereiche 102, die jeweils
paßgenau
in korrespondierende Endbereiche 104 der Hohlkammern 100 an
der Schmalseite 36s, 38s, 48s bzw. 36.1s, 38.1s, 48.1s der
zugeordneten Leichtbauplatten 36, 38, 48 und 36.1, 38.1, 48.1 einsteckbar
sind. Die Hohlkammer 100 und die daran angepaßten Endbereiche 102 sind
hier im Querschnitt rechteckförmig
ausgebildet, wobei auch andere Querschnittsformen denkbar wären. Damit
die Leichtbauplatten 36, 38, 48 und 36.1, 38.1, 48.1 über das
Adapterelement 98 miteinander verbunden werden können, laufen
deren Hohlkammern 100 auf die zu fügende Schmalseite 36s, 38s, 48s bzw. 36.1s, 38.1s, 48.1s zu.
In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel
weist das Adapterelement 98 für jede Hohlkammer 100 der zugehörigen Leichtbauplatte 36, 38, 48 und 36.1, 38.1, 48.1 einen
Endbereich 102 auf. Die Endbereiche 102 des Adapterelements 98 sind über einen Verbindungssteg 106 miteinander
verbunden, welcher einstückig
mit den Endbereichen 102 ausgebildet ist. Dabei stehen
sowohl die in Richtung der Leichtbauplatten 36, 38, 48 als
auch die in Richtung der Leichtbauplatten 36.1, 38.1, 48.1 zeigenden
Endbereiche 102 des Adapterelements 98 rechtwinklig von
dem Verbindungssteg 106 ab.
-
In
Zusammenschau mit 4, in der in Perspektivansicht
der Längsträger 34 mit
der Befestigungsanordnung gemäß 3 nach
dem Fügen
der Leichtbauplatten 36, 38, 48 und 36.1, 38.1, 48.1 mittels
des Adapterelements 98 gezeigt ist, wird erkennbar, dass
die miteinander steckverbundenen Leichtbauplatten 36, 38, 48 und 36.1, 38.1, 48.1 zur
Wiederherstellung des ursprünglichen
Zustands vor der unfallbedingten Deformation jeweils zueinander fluchten
und in einer gemeinsamen Anordnungsebene positioniert sind. Mit
anderen Worten fluchten hier auch die in Richtung der Leichtbauplatten 36, 38, 48 abstehenden
Endbereiche 102 und die jeweils zugeordneten, in Richtung
der Leichtbauplatten 36.1, 38.1, 48.1 abstehenden
Endbereiche 102 zueinander. Der Verbindungssteg 106 ist,
wie in 4 ersichtlich, nach dem Einstecken des Adapterelements 98 in
die Hohlkammern 100 deckungsgleich mit den Schmalseiten 36s, 38s, 48s und 36.1s, 38.1s, 48.1s der
Leichtbauplatten 36, 38, 48 und 36.1, 38.1, 48.1. Die
Endbereiche 102 des Adapterelements 98 sind dabei
so weit in die Hohlkammern 100 der Leichtbauplatten 36, 38, 48 und 36.1, 38.1, 48.1 eingesteckt, bis
der Verbindungssteg 106 mit der Schmalseite 36s, 38s, 48s und 36.1s, 38.1s, 48.1s der
jeweiligen Leichtbauplatte 36, 38, 48 und 36.1, 38.1, 48.1 zur Anlage
kommt. Die Einstecktiefe der Endbereiche 102 des Adapterelements 98 in
die Hohlkammern 100 der Leichtbauplatten 36, 38, 48 und 36.1, 38.1, 48.1 ist
somit durch den Verbindungssteg 106 begrenzt, wobei von
dem Adapterelement 98 nach dem Fügen der Leichtbauplatten 36, 38, 48 und 36.1, 38.1, 48.1 lediglich
der Verbindungssteg 106 sichtbar bleibt. Vorzugsweise entspricht
der Verbindungssteg 106 in seiner Breite b dem Schnittspalt
beim Abtrennen der deformierten Leichtbauplattenabschnitte, so dass
die Leichtbauplatten 36.1, 38.1, 48.1 mit
identischen Abmaßen
an die zu ersetzenden, deformierten Leichtbauplattenabschnitte angepasst
werden können.
Die Steckverbindung zwischen den Endbereichen 102 des Adapterelements 98 und
den Endbereichen 104 der zugeordneten Hohlkammern 102 können durch
geeignete Befestigungsmittel wie Schrauben, Bolzen, Nieten und/oder
mittels Klebe- oder Schweißverbindungen
gesichert sein. Natürlich braucht
das Adapterelement 98 – im
Unterschied zu der hier gezeigten Ausführungsform – nicht an den Querschnitt
der zu verbindenden Leichtbauplatten angepasst sein. In einer einfachen
Ausgestaltung wäre
es beispielsweise denkbar, als Adapterelement 98 lediglich
ein oder mehrere Hohlrohre oder dgl. zu verwenden, welche mit ihrem
einen Endabschnitt 102 jeweils in eine Hohlkammer 100 der
einen zu verbindenden Leichtbauplatte und mit ihrem anderen Endabschnitt 102 jeweils
in eine Hohlkammer 100 der weiteren zu verbindenden Leichtbauplatte
eingesteckt werden kann. Dabei können
mehrere Hohlrohre separat ausgebildet oder über den Verbindungssteg 106 miteinander
verbunden sein. Auch wäre
es denkbar, den Verbindungssteg 106 aus einem elastischen
Material herzustellen, der einen Toleranzausgleich im Abstand zwischen
zwei benachbarten Endbereichen 102 ermöglicht. Weist das Adapterelement 98 eine
Mehrzahl von in die gleiche Richtung abstehende Endbereiche 102 auf,
welche über
den Verbindungssteg 106 miteinander verbunden sind, so
kann das Adapterelement 98 in seiner Länge vorkonfektioniert sein
oder aber als Bandware ausgebildet, welche je nach erforderlicher
Abmessung zugeschnitten werden kann.
-
In 5 ist
ausschnittsweise in vergrößerter Perspektivansicht
ein als Eckverbinder ausgebildetes Adapterelement 98 der
Befestigungsanordnung nach einer weiteren Ausführungsform gezeigt, welches
zum Verbinden von zwei Leichtbauplatten in unterschiedlichen Anordnungsebenen
angeordnete Reihen von Endbereichen 102 umfaßt. Die
Endbereiche 102 der jeweiligen Reihen sind in einem Winkel α von 90° zueinander
angeordnet, wobei die jeweiligen Endbereiche 102 über den
Verbindungssteg 106 miteinander verbunden sind. Demgemäß könnten mit dem
hier gezeigten Adapterelement 98 beispielsweise die beiden
Leichtbauplatten 36 und 38 des Längsträgers 34 in
einem rechten Winkel zueinander verbunden werden. Selbstverständlich kann
der Winkel α zwischen
den Reihen von Endbereichen 102 auch spitz- oder stumpfwinklig
gewählt
werden, so dass prinzipiell sämtliche
Leichtbauplatten der hier gezeigten Tragstruktur mit der jeweils
benachbarten Leichtbauplatte verbunden werden können.