-
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Träger für eine Fahrzeugkarosserie, der aus einem einteiligen Hohlprofil mit mindestens zwei Kammern besteht.
-
In Karosseriebau werden in der Fahrzeugherstellung Träger verwendet, um die für die Funktion des Fahrzeuges erforderliche Stabilität zu liefern. Solche Träger werden insbesondere im Bereich des Fahrgastraumes und des Dachbereiches eingesetzt. Die Träger werden senkrecht und parallel zur Fahrtrichtung des Fahrzeuges eingebaut. Hierbei kommt den Trägern über deren Länge neben der reinen Stabilisierung der Karosserie eine Anzahl weiterer Funktionen zu. So müssen an den Trägern beispielsweise weitere Träger, z.B. Querträger, befestigt werden. Zu diesem Zweck finden vorgefertigte Träger Einsatz, an denen Verbindungsteile, beispielsweise Blechteile oder Gussteile angebracht werden. Über diese Verbindungsteile können Komponenten, wie beispielsweise Querträger, an dem Träger befestigt werden. Der Nachteil dieser bekannten Träger für den Karosseriebau liegt darin, dass die Herstellung und Anbringung der Verbindungsteile aufwendig ist und insbesondere bezüglich der Position an der Länge des Trägers ein hohes Maß an Präzision erfordert.
-
Weiterhin ist im Stand der Technik die Verwendung von Profilen beschrieben, an denen seitlich eine Nut vorgesehen ist. Diese Nut kann zur Aufnahme von Verbindungsteilen, wie beispielsweise einem Eckverbinder dienen. Ein solches Profil ist beispielsweise in der
DE 35 43 929 A1 beschrieben. Der Nachteil dieser bekannten Profile besteht darin, dass die Nut über die gesamte Länge des Profils vorgesehen ist, wodurch die in die Nut aufnehmbaren, mit dem Profil zu verbindenden Teile auf die Abmessungen der Nut begrenzt sind.
-
In der
DE 195 38 457 A1 ist zudem ein Mehrkammerprofil für einen seitlichen Längsträger eines Kraftfahrzeuges beschrieben. Schließlich ist in der
DE 41 39 303 A1 eine Mittelsäule an einer Karosserie eines Personenkraftwagens beschrieben. Bei dieser Mittelsäule wird eine Trägerstruktur verwendet, die ein Mehrkammerstrangprofil darstellt, bei dem eine oder mehrere der Kammern beschnitten sind. Hierbei werden zur Herstellung eines konischen Verlaufs mit einem größeren Querschnitt im unteren Bereich und einem kleineren Querschnitt im oberen Bereich einzelne Kammern in ihrer Länge beschnitten. Außer der an die Fahrzeuggeometrie angepassten Form der Mittelsäule werden der Mittelsäule durch den Beschnitt keine weiteren Funktionen eingeräumt.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Träger für den Karosseriebau zu schaffen, mit dem auf einfache Weise eine Vielzahl von Funktionen erfüllt werden kann.
-
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Ausgangsform des Trägers gewählt wird, die eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten des Trägers auf einfache Weise realisierbar macht.
-
Erfindungsgemäß wird daher ein Träger für eine Fahrzeugkarosserie geschaffen, der aus einem einteiligen Hohlprofil mit mindestens zwei Kammern besteht und sich dadurch auszeichnet, dass der Träger einen Dachrahmen oder eine Säule der Fahrzeugkarosserie darstellt und in zumindest einem Teil der Wandungen mindestens einer Kammer über einen Teil der Länge des Profils mindestens eine Aussparung eingebracht ist, wobei über einen Teil der Länge des Profils mindestens eine Aussparung, die die gesamten Wandungen mindestens einer Kammer betrifft, vorgesehen ist und sich an diesen Bereich ein Bereich anschließt, in dem mindestens eine weitere Aussparung vorgesehen ist, wobei mindestens eine der weiteren Aussparungen zur Aufnahme einer senkrecht zu dem Träger verlaufenden Komponente ausgelegt ist und mindestens eine weitere Aussparung als Auslass für ein Funktionselement oder zur Aufnahme von Befestigungsmitteln dient.
-
Durch die Verwendung eines einteiligen beziehungsweise integralen Hohlprofils mit mehreren Kammern kann eine hohe Stabilität des Trägers gewährleistet werden. Zudem wird durch die Verwendung eines Mehrkammerprofils die Möglichkeit geschaffen, über Bereiche des Trägers Kammerwandungen zu entfernen bzw. auszusparen, ohne die Stabilität des Gesamtträgers maßgeblich zu beeinflussen. Weiterhin wird durch das Mehrkammerprofil die Möglichkeit geschaffen, an unterschiedlichen Positionen über der Länge des Profils Verbindungsmöglichkeiten für die Aufnahme von Verbindungselementen oder weiteren Komponenten unterschiedlicher Form und Funktion zu schaffen. Gegenüber Trägern, an denen Blech- oder Gussteile zur Befestigung weiterer Komponenten angebracht werden, liefert der erfindungsgemäße Träger eine erhöhte Stabilität der Verbindung zu den Komponenten, die mit dem Träger verbunden werden. Diese verbesserte Verbindung begründet sich darin, dass durch die Wandungen der Kammer, die nach der Einbringung der Aussparung verbleiben, Verbindungselemente geschaffen werden, die mit dem Träger integral gebildet sind, also einen Teil des Trägers darstellen. Schwachstellen an der Verbindung, wie diese bei den Trägern des Standes der Technik auftreten können, sind daher nicht zu befürchten.
-
Weiterhin ist die Gesamtstabilität des Trägers, beispielsweise gegen Durchbiegen, durch das Vorsehen mehrerer Kammern gegenüber einem reinen Anbringen von Verbindungsblechen an einem Profil erhöht.
-
Die Einbringung der mindestens einen Aussparung in die Wandung einer der Kammern des Hohlprofils kann gemäß der vorliegenden Erfindung während der Erzeugung des Mehrkammerprofils erfolgen. Es ist aber auch möglich, die Aussparungen in einem nachträglichen Bearbeitungsschritt in ein vorgefertigtes Mehrkammerhohlprofil einzubringen.
-
Erfindungsgemäß wird vorzugsweise mindestens einer Aussparung von den Enden des Trägers beabstandet vorgesehen. Auf diese Weise kann auf der Länge des Trägers mindestens eine Befestigungsmöglichkeit für weitere Komponenten, wie beispielsweise Querträger, geschaffen werden. Durch den Abstand der Aussparungen zu den Enden des Trägers und vorzugsweise zu weiteren gegebenenfalls vorgesehenen Aussparungen wird zu dem die Stabilität in dem durch die Aussparung gebildeten Verbindungsbereich gewährleistet. Die Aussparung ist von Bereichen umgeben, in denen die Wandungen der Kammern des Hohlprofils durchgehend vorliegen, dass heißt keine Aussparungen aufweisen.
-
Erfindungsgemäß betrifft über einen Teil der Länge des Profils die Aussparung die gesamten Wandungen mindestens einer Kammer. In diesem Fall wird in den Bereich der Aussparung eine Kammer von dem Hohlprofil entfernt. Der so reduzierte Bereich des Trägers kann beispielsweise als Auflage für weitere Komponenten dienen. Der Bereich des Trägers, in dem eine Kammer ausgespart ist, kann beispielsweise an einem der Enden des Trägers liegen. Hierdurch wird die Herstellung des Gesamtträgers vereinfacht, da die Aussparung der mindestens einen Kammer bereits bei der Herstellung des Hohlprofils realisiert werden kann. An einen solchen ausgesparten Bereich schließt sich ein Bereich an, in dem die mehreren Kammern des Hohlprofils vorliegen und gegebenenfalls in eine dieser Kammern weitere Aussparungen eingebracht sind.
-
Erfindungsgemäß ist mindestens eine Aussparung zur Aufnahme einer senkrecht zu dem Träger verlaufenden Komponente ausgelegt. Hierzu kann ein Teil der Wandung einer der Kammern entfernt werden und ein senkrechtes Einbringen einer weiteren Komponente, beispielsweise eines Querträgers in diese Aussparung ermöglicht werden. Bei einem rechteckigen Querschnitt der Kammer kann zum Beispiel nur die der benachbarten Kammer abgewandter Seite einer Kammer ausgespart werden bzw. entfernt werden. In diesem Fall können die verbleibenden Seitenwände der Kammer als weitere Unterstützung des einzubringenden Querträgers dienen. Die beim Einbringen einer Aussparung verbleibenden Wandungen einer Kammer können zudem als Schweißfläche zur Befestigung der Komponente, die in den Träger eingebracht bzw. an diesem befestigt wird, dienen.
-
Gemäß einer Ausführungsform kann die mindestens eine Aussparung an dem Träger mindestens einen Flansch aufweisen, der durch die Wandung der Kammer gebildet ist. Der Flansch kann hierbei durch einen beim Ausschneiden eines Teils der Wandung verbleibenden Wandungsrest gebildet werden. Es ist aber auch möglich, dass der Flansch durch Aufbiegen der Wandung einer Kammer erzeugt wird. In diesem Fall wird kein Material des Trägers entfernt. Durch einen so gebildeten Flansch kann der Halt zu einer mit dem Träger zu verbindenden Komponente auf einfache Weise verbessert werden.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Träger kann zudem neben mindestens einer Hauptkammer eine Funktionskammer geschaffen werden, in die zumindest teilweise Aussparungen eingebracht werden. Im Gegensatz zur Befestigung von Blechteilen an einem vorgefertigten Träger, über die weitere Komponenten an den Träger befestigt werden, kann bei dem erfindungsgemäßen Träger die Funktionskammer neben der reinen Befestigung auch zur Führung von Funktionselementen innerhalb der Funktionskammer dienen. In diesem Fall kann mindestens eine der Aussparungen in der Funktionskammer als Auslass für das Funktionselement dienen. Ein solches Funktionselement kann beispielsweise eine Zuleitung zu Sicherheitselementen, wie beispielsweise Airbags sein.
-
Neben der Aufnahme eines bereits beschriebenen Querträgers können auch andere Komponenten in der mindestens einen Aussparung in dem erfindungsgemäßen Träger aufgenommen werden. Sofern die Aussparungen als Löcher ausgebildet sind, können diese beispielsweise zur Aufnahme von Schrauben oder Nieten dienen. Über diese Befestigungsmittel können weitere Komponenten, wie beispielsweise ein Haltegriff, mit dem erfindungsgemäßen Träger auf einfache Weise verbunden werden.
-
Vorzugsweise wird die mindestens eine Aussparung nur in einer der Kammern des Trägers vorgesehen. Hierdurch wird eine Hauptkammer gebildet, die durchgehende Wandungen aufweist und dadurch eine ausreichende Stabilität des Trägers liefert. Vorzugsweise ist die Kammer, in der mindestens eine Aussparung vorgesehen ist, im montierten Zustand des Trägers seitlich zu der Hauptkammer angeordnet. Besonders bevorzugt ist die Kammer, in der die mindestens eine Aussparung vorgesehen ist, im montierten Zustand der Innenseite des Fahrzeuges zugewandt.
-
Mittels des erfindungsgemäßen Trägers wird somit eine einfache Möglichkeit geschaffen unterschiedliche Komponenten auf einfache Weise an dem Träger befestigen zu können. Die Herstellung des erfindungsgemäßen Träger ist auf Grund der einfachen Grundform, von der dieser ausgeht mit geringen Fertigungskosten verbunden. Zu dem kann der erfindungsgemäße Träger vielseitig eingesetzt werden, da eine Einbringung der Aussparungen gegebenenfalls nach Herstellung des Hohlprofils vorgenommen werden kann und somit die Aussparungen an den gewünschten Positionen eingebracht werden können. Das Lagern unterschiedlicher Träger für unterschiedliche Fahrzeugtypen bzw. Einbauorte kann daher entfallen.
-
Das Hohlprofil des erfindungsgemäßen Trägers ist vorzugsweise ein Strangpressprofil. Bei diesem Herstellungsverfahren lassen sich unterschiedliche Formen der einzelnen Kammern des Hohlprofils auf einfache Weise herstellen. Zu dem kann bei diesem Verfahren auch eine Aussparung eines Teils von Wandungen bereits bei dem Herstellungsprozess erfolgen. Weiterhin bietet ein Strangpressprofil eine hohe Stabilität. Insbesondere die Verbindung zwischen einzelnen Kammern ist bei diesen Herstellungsverfahren besonders beständig. Im Vergleich zu angeschweißten Kammern an ein Hohlprofil existieren an den Übergängen der Kammern bei einem Strangpressprofil keine Schwachstellen.
-
Gemäß einer Ausführungsform stellt der erfindungsgemäße Träger einen Dachrahmen dar. Insbesondere für diesen Einsatz ist der erfindungsgemäße Träger besonders geeignet. Bei einem Dachrahmen eines Fahrzeuges sind in unterschiedlichen Bereichen unterschiedliche Funktionen zu erfüllen. Insbesondere ist im unteren Bereich des vorderen seitlichen Dachrahmens die Befestigung der Windschutzscheibe zu realisieren. Gleichzeitig ist in dem sich an die Oberkante der Windschutzscheibe anschließenden Bereich die Befestigung eines Querträgers, sowie weiterer Komponenten, wie beispielsweise eines Haltegriffs notwendig. Durch den erfindungsgemäßen Träger können alle diese Funktionen ausgehend von einen Grundprofil mit mehreren Kammern erzielt werden. Hierzu werden lediglich in den entsprechenden Positionen Aussparungen in eine der Kammer des Hohlprofils eingebracht. Der Bereich der Windschutzscheibe kann bei einem Dachträger beispielsweise durch komplette Aussparung einer Kammer gebildet werden.
-
In einer weiteren Ausführungsform stellt der erfindungsgemäße Träger eine Säule der Fahrzeugkarosserie dar. Auch bei der A-, B-, C- und D- Säule der Fahrzeugkarosserie sind über unterschiedliche Bereiche unterschiedliche Funktionen und insbesondere Befestigungsmöglichkeiten erforderlich. Zudem kommen den Säulen der Fahrzeugkarosserie weitere Funktionen, insbesondere die Führung von Funktionselementen, wie Haltegurten zu. Diese Funktionen können durch den erfindungsgemäßen Träger auf einfache Weise realisiert werden, ohne die Stabilität der Säule zu beeinflussen oder eine aufwändiges Befestigungsverfahren durchführen zu müssen.
-
Die Erfindung wird im folgendem erneut anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
- 1: eine schematische Darstellung einer Fahrzeugkarosserie;
- 2: eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trägers;
- 3a und 3b: Schnittansichten des Trägers gemäß 2;
- 4: eine perspektivische Teilansicht des erfindungsgemäßen Trägers mit daran befestigtem Querträger; und
- 5: eine Schnittansicht der Verbindungsstelle in 4.
-
In 1 sind schematisch die Hauptkomponenten einer Fahrzeugkarosserie 1 gezeigt. Insbesondere sind die Dachträger seitlich 2, die B-Säulen 3, die C-Säulen 4, die D-Säulen 5 sowie die Dachquerträger 6 zu erkennen. Die seitlichen Dachträger 2 erstrecken sich in Längsrichtung der Karosserie 1 über den Bereich der Frontscheibe 7 über den Dachquerträger 6 hinaus.
-
In 2 ist ein erfindungsgemäßer Träger, der in der dargestellten Ausführungsform einem seitlichen Dachträger 2 darstellt, gezeigt. Dieser Dachträger 2 weist einen vorderen Scheibenbereich 7 auf, an den sich ein Befestigungs- bzw. Funktionsbereich 8 anschließt. In der dargestellten Ausführungsform ist der erfindungsgemäße Träger ein Hohlprofil mit zwei Kammern 9 und 10. Die im Folgenden als Hauptkammer bezeichnete Kammer 9 erstreckt sich über die gesamte Länge des Dachträgers 2. Im Scheibenbereich 7 des Dachträgers 2 liegt ausschließlich diese Hauptkammer 9 vor. Die weitere Kammer, die im Folgenden auch als Funktionskammer 10 bezeichnet wird, ist in diesem Bereich 7 ausgespart. Im Befestigungsbereich 8 hingegen liegen beide Kammern 9 und 10 vor.
-
Dieser Aufbau ergibt sich aus den Schnittansichten in den 3 a und b. Wie sich aus diesen Schnittansichten weiterhin ergibt, ist in der dargestellten Ausführungsform die Hauptkammer 9 von im Wesentlichen rechteckigem Querschnitt, wohingegen die Funktionskammer 10 einen sich an die Hauptkammer 9 anschließenden halbkreisförmigen Querschnitt aufweist. Die Funktionskammer 10 ist seitlich an der Hauptkammer 9 angeordnet.
-
In dem Befestigungsbereich 8 sind über die Länge des Bereiches 8 verteilt unterschiedliche Aussparungen 11, 12 und 13 in die Wandung des Befestigungsbereiches 8 eingebracht. Von dem Scheibenbereich 7 des Dachträgers 2 ausgehend ist im Abstand hierzu zunächst eine Verprägung 11 in der Wandung der Funktionskammer 10 vorgesehen. Beabstandet hierzu ist eine Bohrung bzw. ein Loch 12 in der Wandung der Funktionskammer 10 eingebracht. Weiterhin ist ein Freischnitt 13 in der Funktionskammer 10 vorgesehen. Die Aussparungen 11, 12 und 13 sind an der Seite der Funktionskammer 10, die der Hauptkammer 9 abgewandt ist, vorgesehen. Bei dem Freischnitt 13 ist die Wandung der Funktionskammer 10 über den Bereich des halbkreisförmigen Querschnitts weitestgehend ausgespart. Lediglich an der Oberseite der Funktionskammer 10 ist ein Flansch 14, der aus der Wandung der Funktionskammer 10 besteht, belassen.
-
Die dargestellten Aussparungen sind lediglich beispielhafter Natur. So können unterschiedliche Arten der Aussparungen an anderen, als den dargestellten Positionen, eingebracht sein. Auch können mehrere Aussparungen gleicher Art in der Kammer eingebracht sein.
-
In 4 ist ein Dachquerträger 6, der mit dem Dachträger 2 verbunden ist, gezeigt. In dieser Darstellung weist die Hauptkammer 9 einen kreisrunden Querschnitt auf. Der Querträger 6 ist hierbei teilweise in die Funktionskammer 10 des Dachträgers 2 eingebracht. Wie sich aus der Schnittansicht in 5 ergibt, ist hierzu der obere Bereich der Wandung der Funktionskammer 10 frei gespart. Die Befestigung des Querträgers 6 an dem Dachträger 2 kann hierbei durch Verschweißen des Querträgers 6 mit der verbliebenen Wandungskante der Funktionskammer 10 und gegebenenfalls der Außenseite der Hauptkammer 9 erfolgen.
-
Wie sich aus 4 weiterhin ergibt, können an dem Hohlprofil 9, 10 des Dachträgers 2 ein oder mehrere Flansche vorgesehen sein, die sich über die Länge des Hohlprofils erstrecken. In der dargestellten Ausführungsform ist ein solcher Flansch 14 an der Unterseite der Hauptkammer 9 vorgesehen.
-
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt. Insbesondere können die Kammern des Hohlprofils, das den erfindungsgemäßen Träger bildet, andere als die gezeigten Formen aufweisen. So kann beispielsweise auch die Funktionskammer des Hohlprofils einen rechteckigen Querschnitt besitzen.
-
Mit der vorliegenden Erfindung wird ein multifunktionaler Träger, beispielsweise seitlicher Dachrahmen für eine Fahrzeugkarosserie geschaffen. Diese weist zwei oder mehr Profilkammern auf, wobei gegebenenfalls bereichsweise eine oder mehrere Kammern entfernt werden und gegebenenfalls nur eine Kammer stehen bleibt. Eine solche Reduzierung des Profilquerschnittes kann insbesondere im Bereich der Frontscheibe eines Fahrzeuges bei einem Dachträger von Vorteil sein. In einem weiteren Bereich können mehrere Kammern vorliegen, wobei in einer Kammer Aussparungen als Befestigungsvorrichtungen oder Auslässe für Funktionselemente eingebracht sind.
