-
Die
Erfindung betrifft eine Anordnung zum Verbinden zweier Elemente,
insbesondere zum Befestigen eines vertikalen ersten Plattenelementes
an einem vertikalen zweiten Plattenelement.
-
Verbindungsanordnungen
zum Befestigen eines Plattenelementes oder dergleichen an einem weiteren
Plattenelement sind in vielfältigen
Ausführungsformen
bekannt. Auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik sind solche Anordnungen
zum Befestigen und zum Ausrichten von Anbauteilen an einem Fahrzeugrahmen
bekannt. Beispielsweise lassen sich somit Stoßfänger-Querträger an den Längsträgern des
Fahrzeugrahmens befestigen. Sowohl der Querträger als auch die jeweiligen
Fahrzeuglängsträger weisen
sich gegenüberliegende
vertikale Platten oder dergleichen auf, die miteinander in Kontaktanlage
gebracht werden können.
Durch geeignete Verschraubungen an diesen Stirnplatten lässt sich
somit ein Querträger
von vorne bzw. von hinten an den Längsträgern des Fahrzeugs verschrauben.
-
Nachteil
einer solch herkömmlichen
Befestigungsart eines Querträgers
an einem Fahrzeug ist die zumeist eingeschränkte Zugänglichkeit der Befestigungsplatten
von vorne und von hinten. Dies erschwert den Montagevorgang des
Querträgers
an den Fahrzeuglängsträgern und
macht entsprechend die Montage zeitaufwendig und teuer.
-
Entsprechend
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Befestigung eines
Querträgers
an zumindest einem Längsträger konstruktiv
zu vereinfachen.
-
Die
Erfindung wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen von Patentanspruch
1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis
14.
-
Die
erfindungsgemäße Anordnung
zur Verbindung zweier Elemente umfasst ein erstes Element, das entlang
zumindest einer Längskante
einen abgewinkelten ersten Randbereich aufweist, ein zweites Element,
das entlang zumindest einer Längskante
einen abgewinkelten zweiten Randbereich aufweist, wobei sich Außenabschnitte
des ersten Randbereiches und des zweiten Randbereiches bei einer
Kontaktanlage der beiden Elemente voneinander weg und im wesentlichen
in einer gemeinsamen Ebene erstrecken, und ein Verbindungselement, das
bei einer Kontaktanlage der beiden Elemente den ersten Randbereich
und den zweiten Randbereich jeweils seitlich umfasst.
-
Die
erfindungsgemäße Anordnung
eignet sich insbesondere zum Befestigen eines Querträgers an
zumindest einem Längsträger eines
Kraftfahrzeuges. Zweckmäßigerweise
kann hierbei das erste Element als ein Plattenelement ausgebildet
sein, das an einer Stirnseite des Längsträgers vorgesehen ist. Entsprechend
kann das zweite Element als ein Plattenelement ausgebildet sein,
das an dem Querträger gegenüberliegend
dem ersten Plattenelement vorgesehen ist. Falls der Querträger derart
in Gegenüberstellung
zu dem Längsträger gebracht
ist, dass die beiden Plattenelemente in Kontaktanlage sind, kann das
Verbindungselement entweder von unten oder seitlich auf den ersten
und den zweiten Randbereich aufgeschoben werden. Infolge der seitlichen
Umfassung des ersten Randbereiches und des zweiten Randbereiches
durch das Verbindungselement wird das erste Plattenelement mit dem
zweiten Plattenelement verbunden, bzw. der Querträger an dem
Längsträger befestigt,
ohne dabei herkömmlich
bekannte Schraubmittel in Richtung der Längsachse der Längsträger vorzusehen.
Da die Befestigung des ersten Elementes an dem zweiten Element nunmehr allein
durch das Verbindungselement erfolgt, lassen sich im Ergebnis die
erforderliche Montagezeit verkürzen
und die damit verbundenen Kosten senken.
-
In
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können der erste Randbereich
und der zweite Randbereich abgewandt von dem jeweils anderen gegenüberliegenden
Element abgewinkelt sein. Für
eine besonders einfache Ausgestaltung der jeweiligen Randbereiche
sind diese jeweils rechtwinklig in bezug auf das entsprechende Element
abgewinkelt. Diese Ausgestaltung der Randbereiche lässt sich ohne
weiteres preisgünstig
durch ein Walzformen von metallischen Längsprofilen oder dergleichen
erzielen.
-
In
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann alternativ der erste
Randbereich im wesentlichen in Form eines U-Profils umgeformt sein, dessen Mittelschenkel
sich weg von dem gegenüberliegenden
zweiten Element erstreckt. Hierbei ist dann der zweite Randbereich
in Anpassung an den Mittelschenkel des ersten Randbereiches entsprechend abgewinkelt,
z.B. S-förmig.
Falls die beiden Elemente miteinander in Kontaktanlage sind, legt
sich der z.B. S-förmig
abgewinkelte zweite Randbereich an den Mittelschenkel des U-Profils
des ersten Randbereiches an, so dass die Außenabschnitte der beiden Randbereiche
wiederum im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene liegen und sich
voneinander weg erstrecken. Im Ergebnis kann das Verbindungselement
die beiden Randbereiche jeweils seitlich umfassen, um dadurch ein
Verbinden der beiden Elemente miteinander zu gewährleisten.
-
Der
erste Randbereich und der zweite Randbereich können entweder entlang einer
vertikalen Längskante
oder entlang einer im wesentlichen horizontalen Längskante
der entsprechenden Elemente ausgebildet sein. Ungeachtet eines horizontalen
oder vertikalen Verlaufes der jeweiligen Randbereiche ist dadurch
ein raumsparendes Aufschieben des Verbindungselementes auf die beiden
Randbereiche möglich.
-
In
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann das Verbindungselement
entlang seiner Längsachse
als ein im wesentlichen geschlossenes U-Profil mit einem offenen
Mittelbereich ausgebildet sein. Wenn das Verbindungselement auf
den ersten Randbereich und den zweiten Randbereich aufgeschoben ist,
erstrecken sich das erste Element und das zweite Element durch den
offenen Mittelbereich hindurch. Die Länge des Mittelschenkels des
Verbindungselementes senkrecht zur Längsachse des Verbindungselementes
ist dabei vorteilhaft an den Abstand der jeweiligen Außenkanten
des ersten und des zweiten Randbereiches zueinander angepasst. Hierdurch wird
ein gewünschtes
Verklemmen bzw. Verspannen der beiden Randbereiche zueinander sichergestellt.
-
Das
Verspannen des ersten Randbereiches und des zweiten Randbereiches
bei aufgeschobenem Verbindungselement wird insbesondere dadurch
unterstützt,
dass die Außenabschnitte
der beiden Randbereiche konisch aufeinander zulaufen. Das Verbindungselement
ist in Anpassung an den konischen Verlauf der beiden Randbereiche
ebenfalls konisch ausgebildet und verspannt somit die beiden Randbereiche
zueinander.
-
In
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann das Verbindungselement
z.B. an seiner Stirnseite zusätzlich
mit Schraubmitteln versehen sein, die im wesentlichen parallel zu
der Längsachse
des Verbindungselementes vorgesehen sind. Die Schraubmittel lassen
sich in Eingriff mit einem Flansch oder dergleichen des ersten Plattenelementes
bzw. des zweiten Plattenelementes bringen, wodurch insbesondere
bei einem konischen Verlauf der beiden Randbereiche bzw. des Verbindungselementes
das Verspannen der beiden Randbereiche zueinander gefördert wird.
Das Verspannen hält
das Verbindungselement betriebssicher in Position relativ zu den
beiden Randbereichen, auch bei Auftreten von Erschütterungen
oder dergleichen.
-
Weitere
Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der
Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
-
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.
-
Die
Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels
in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter
Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
-
1 zeigt
eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Anordnung bei der Befestigung eines
Querträgers
an Längsträgern eines
Fahrzeugs.
-
2 zeigt
eine Draufsicht auf ein erstes Element und ein zweites Element der
erfindungsgemäßen Anordnung.
-
3 zeigt
ein Verbindungselement der Anordnung, das Randbereiche des ersten
und des zweiten Elementes seitlich umfasst.
-
4 zeigt
eine Draufsicht der Anordnung mit aufgeschobenem Verbindungselement.
-
5 zeigt
eine Draufsicht auf die Randbereiche des ersten und des zweiten
Elementes in einer weiteren Ausführungsform.
-
6 zeigt
eine Seitenansicht der Anordnung.
-
7 zeigt
eine seitliche Querschnittsansicht der Anordnung.
-
8 zeigt
in Vergrößerung die
Einzelheit A von 6.
-
9 zeigt
eine Vorderansicht der Anordnung.
-
10 zeigt
eine perspektivische Ansicht der Anordnung.
-
In 1 ist
eine erfindungsgemäße Anordnung 1 zum
Befestigen eines Querträgers
in Form eines Stoßfängers an
Längsträgern eines
Kraftfahrzeuges gezeigt. Die Anordnung 1 umfasst ein erstes Element 2 und
ein zweites Element 3. Das erste Element 2 bzw.
das zweite Element 3 weisen entlang ihrer vertikalen Längskanten
(in 1 nur an einer Längskante dargestellt) jeweils
einen abgewinkelten ersten Randbereich 4 bzw. einen abgewinkelten zweiten
Randbereich 5 auf. Die Randbereiche 4, 5 sind
bezüglich
ihrer Abwinklung derart aufeinander abgestimmt, dass die beiden
Elemente 2, 3 bei einer Kontaktanlage durch ein
Verbindungselement miteinander verbunden werden können. Dies
ist im De tail nachstehend in den 2 bis 4 ausführlich erläutert.
-
Das
erste Element 2 ist in Form einer Platte ausgebildet und
jeweils an einer Stirnseite eines Längsträgers 6 eines (nicht
gezeigten) Fahrzeuges angebracht. In gleicher Weise ist das zweite
Element 3 in Form einer Platte ausgebildet und jeweils
an Stegen 7 des Querträgers 8 befestigt.
Die Befestigung der jeweils zweiten Elemente 3 an den Stegen 7 des Querträgers 8 ist
dabei so ausgestaltet, dass sich die zweiten Elemente 3 in
Gegenüberstellung
zu den ersten Elementen 2, die an den Längsträgern 6 angebracht
sind, befinden.
-
Nachstehend
ist die Ausgestaltung der Randbereiche des ersten und des zweiten
Elementes 2, 3 unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 ausführlich erläutert.
-
2 zeigt
eine Draufsicht auf das erste Element 2 und das zweite
Element 3. Ein mittiger Bereich der jeweiligen Elemente 2, 3 ist
an einer Stirnseite des Längsträgers 6 bzw.
des Steges 7 befestigt. An der linken und rechten vertikalen
Längskante
des ersten Elementes ist der erste Randbereich 4 in Form eines
U-Profils umgeformt, wobei sich ein Mittelschenkel 11 des
U-Profils weg von dem gegenüberliegenden
zweiten Element 3 erstreckt. In Anpassung an den jeweiligen
Mittelschenkel 11 sind bei dem zweiten Element 3 an
der linken und rechten vertikalen Längskante die jeweiligen zweiten
Randbereiche 5 S-förmig
abgewinkelt. Der Außenabschnitt 9 des ersten
Randbereiches 4 und der Außenabschnitt 10 des
zweiten Randbereiches 5 erstrecken sich dabei im wesentlichen
voneinander weg und im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene II.
-
Mit
der in 2 gezeigten Ausführungsform der Anordnung 1 ist
es möglich,
den Querträger 8 im wesentlichen
parallel zu der Fahrzeuglängsachse
I in Richtung der Längsträger 6 zu
bewegen, um die Plattenelemente 2, 3 wie in 2 gezeigt
miteinander in Kontaktanlage zu bringen.
-
In
der Kontaktanlage des ersten Plattenelementes 2 mit dem
zweiten Plattenelement 3 lässt sich ein Verbindungselement 12 auf
den ersten Randbereich 4 und den zweiten Randbereich 5 aufschieben, so
dass das Verbindungselement 12 die Außenabschnitte 9, 10 des
ersten Randbereiches 4 bzw. des zweiten Randbereiches 5 seitlich
umfasst. In 3 ist in einer perspektivischen
Ansicht das Verbindungselement 12 in aufgeschobenem Zustand
gezeigt. Das Verbindungselement 12 lässt sich bspw. wie durch einen
Pfeil angedeutet aus einer Richtung von unten auf die beiden Randbereiche 4, 5 aufschieben.
-
Die
Draufsicht von 4 zeigt die Anordnung 1 von 2 nun
mit aufgeschobenem Verbindungselement 12. Deutlich zu erkennen
ist, dass das Verbindungselement als ein im wesentlichen geschlossenes
U-Profil mit einem offenen Mittelbereich 13 ausgebildet
ist. Im aufgeschobenen Zustand können
sich somit das erste Element 2 und das zweite Element 3 durch
den offenen Mittelbereich 13 hindurch erstrecken. Die Länge eines
Mittelschenkels 14 des U-Profils 12 senkrecht
zu seiner Längsachse ist
an den Abstand der jeweiligen Außenkanten der Außenabschnitte 9, 10 angepasst.
Dadurch ist beim Aufschieben des U-Profils 12 auf den ersten
und zweiten Randbereich 4, 5 sichergestellt, dass
das erste Element 2 und das zweite Element 3 zusammen
in Kontaktanlage gehalten werden. Durch das U-Profil 12 ist
somit eine Befestigung der beiden Elemente 2, 3 aneinander
bzw. eine Befestigung des Querträgers 8 an
den Fahrzeuglängsträgern 6 gewährleistet,
ohne die Verwendung von herkömmlichen
Schrau ben, Stehbolzen oder dergleichen, die üblicherweise an den Stirnseiten
der Plattenelemente 2, 3 vorgesehen sind.
-
5 zeigt
eine Draufsicht des ersten und des zweiten Elementes 2', 3' der Anordnung 1' in einer alternativen
Ausführungsform.
Hierbei sind der erste Randbereich 4' und der zweite Randbereich 5' abgewandt von
dem jeweils anderen gegenüberliegenden
Element 2', 3' abgewinkelt,
wobei sich auch hier die Außenabschnitte 9', 10' des ersten
Randbereiches 4' bzw.
des zweiten Randbereiches 5' voneinander
weg und im wesentlichen in der gemeinsamen Ebene II erstrecken.
In gleicher Weise wie unter Bezugnahme auf die 3 und 4 erläutert, lässt sich
somit das U-Profil 12' auf
den ersten und zweiten Randbereich 4', 5' aufschieben, so dass infolge der seitlichen
Umfassung der Außenabschnitte 9', 10' der beiden
Randbereiche 4', 5' durch das U-Profil 12' die beiden
Elemente 2', 3' aneinander
befestigt sind.
-
Für eine sichere
Fixierung des U-Profils 12 relativ zu den beiden Randbereichen 4, 5 ist
das U-Profil 12 an einer Stirnseite mit Schraubmitteln 15 versehen.
Hierzu weist das U-Profil 12 an seiner Stirnseite einen
rechtwinklig abgewinkelten Flansch 16 auf, in dem die Schraubmittel
im wesentlichen parallel zu der Längsachse des U-Profils 12 aufgenommen
sind. Im einzelnen bestehen die Schraubmittel 15 aus einer
ersten Maschinenschraube 17 und aus einer zweiten Maschinenschraube 18,
die jeweils von unten durch entsprechend in dem Flansch 16 ausgebildete
Durchgangslöcher
hindurchgeführt
sind.
-
An
einer Oberseite des ersten Elementes 2 bzw. des zweiten
Elementes 3 sind ein weiterer Flansch 19 bzw.
ein weiterer Flansch 20 angebracht, die in gleicher Weise
wie der Flansch 16 rechtwinklig abgewinkelt sind und sich
im wesentlichen parallel zu diesem erstrecken. In den Flanschen 19, 20 sind
jeweils (nicht gezeigte) Gewindebohrungen ausgebildet, die an die
Maschinenschrauben 17 und 18 angepasst sind. Wenn
das U-Profil 12 vollständig
auf den ersten und zweiten Randbereich 4, 5 aufgeschoben ist,
lassen sich die Maschinenschrauben 17, 18 in die Gewindebohrungen
der Flansche 19, 20 eindrehen, so dass dadurch
die Position des U-Profils 12 relativ zu
den beiden Randbereichen 4, 5 fixiert ist.
-
In
den 6 bis 8 ist das U-Profil in einem
vollständig
aufgeschobenen Zustand gezeigt, wobei die Maschinenschrauben 17, 18 in
Eingriff mit den Gewindebohrungen 19, 20 sind.
Eine Loslösung des
U-Profils von den beiden Randbereichen ist dadurch wirkungsvoll
verhindert. Es versteht sich, daß in den Seitenansichten der 6 bis 8 von
den beiden Flanschen 19 und 20 nur der in der
Zeichnungsebene vorne liegende gezeigt ist, also z.B. der an dem
ersten Element 2 angebrachte Flansch 19.
-
Für eine weiter
verbesserte Befestigung der beiden Elemente 2, 3 aneinander
können
die Außenabschnitte 9, 10 des
ersten Randbereiches 4 bzw. des zweiten Randbereiches 5 konisch
aufeinander zulaufen, wie dies in der Vorderansicht von 9 gezeigt
ist. In Entsprechung dazu ist das U-Profil 12 entlang seiner
Längsachse
ebenfalls konisch ausgebildet, so dass sich eine Innenfläche des
U-Profils an die jeweiligen Außenabschnitte 9, 10 anlegt.
Wenn das konisch ausgebildete U-Profil 12 auf die zueinander
konisch verlaufenden Randbereiche 4, 5 aufgeschoben
wird, lässt
sich durch ein Festziehen der beiden Maschinenschrauben 17, 18 ein
Verspannen des U-Profils 12 gegen die beiden Randbereiche 4, 5 erzielen.
Diese Verspannung gewährleistet,
dass sich das U-Profil 12 bei
einer Verwendung in Kraftfahrzeugen auch infolge von starken Vibrationen,
Rüttelbewegungen
oder dergleichen nicht loslöst,
so dass im Ergebnis eine sichere Befestigung des Querträgers 8 an
den Längsträgern 6 erzielt
wird.
-
Zur
weiteren Veranschaulichung der Konizität der beiden Randbereiche 4, 5 und
des U-Profils 12 ist die erfindungsgemäße Anordnung 1 in 10 in
einer perspektivischen Seitenansicht gezeigt. Es ist deutlich zu
erkennen, dass sich der Flansch 16 des U-Profils 12 mittels
der Schrauben 17, 18 in Richtung der Flansche 19, 20 des
ersten Elementes 2 bzw. des zweiten Elementes 3 ziehen
lässt,
wodurch die Verspannung des U-Profils 12 mit den beiden Randbereichen 4, 5 erzielt
wird.
-
Bei
der in 10 gezeigten Ausführungsform
wird das U-Profil
von einer Unterseite der Längsträger 6 auf
die beiden Randbereiche 4, 5 aufgeschoben (jeweils
durch Pfeile angedeutet). Dies ist bei einer Montage des Querträgers 8 an
den Längsträgern 6 insoweit
von großem
Vorteil, als von der Unterseite der Längsträger 6 genügend Raum
für ein Aufschieben
des U-Profils 12 zur Verfügung steht. Alternativ zu der
in 10 gezeigten Ausführungsform können die
beiden Randbereiche 4, 5 an dem ersten bzw. zweiten
Element 2, 3 auch um 90° verdreht vorgesehen sein, d.h.
jeweils an einer horizontalen Längskante
der Elemente 2, 3. Entsprechend lässt sich
dann das U-Profil 12 von einer Seite der Längsträger 6 auf
die beiden Randbereiche 4, 5 aufschieben, was
sich bei einer Montage des Querträgers 8 an den Längsträgern 6 ebenfalls
ohne weiteres durchführen
lässt.
-
Die
erfindungsgemäße Anordnung 1 bietet gegenüber einer
herkömmlichen
Befestigung eines Querträgers
an Fahrzeuglängsträgern den
Vorteil einer vereinfachten und platzsparenden Befestigungsmöglichkeit
ohne die Verwendung von herkömmlichen
stirnseitig vorgesehenen Schraubmitteln.