DE102008057882A1

DE102008057882A1 - Karosserieteil für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102008057882A1
Application number: DE200810057882
Authority: DE
Inventors: Matthias Gotthelf; Marco Schäfer
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2008-11-18
Filing date: 2008-11-18
Publication date: 2010-05-20

Abstract

Ein Karosserieteil für ein Kraftfahrzeug weist ein über seine Länge im Wesentlichen denselben Querschnitt aufweisendes Profilbauteil auf. Das Profilbauteil weist wenigstens zwei separate Profilelemente auf, welche in einer Längsrichtung des Profilbauteils verlaufenden Ebene an mehreren Stellen mittels jeweiliger Rastverbindungen miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Karosserieteil für ein Kraftfahrzeug nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Aus dem allgemeinen Stand der Technik ist es bekannt, Hohlkammerprofile, die insbesondere durch Strangpressen von Aluminium hergestellt wurden, für Karosserieteile von Kraftfahrzeugen einzusetzen. Da aus physikalischen Gründen die Mindestwandstärke derartiger Hohlkammerprofile proportional zu dem von dem Profil umschriebenen Kreis zunimmt, lassen sich diese Profile ab einer bestimmten Größe nicht mehr in der gewünschten Wandstärke herstellen, so dass die Wandstärke vergrößert werden muss, was zu einer erheblichen Erhöhung der Masse des Bauteils führt.
In der Praxis werden derart große Profilbauteile daher meist aus mehreren kleinen Profilelementen durch Lichtbogenschweißen hergestellt. Die Problematik bei dieser Vorgehensweise ist jedoch der durch die beim Schweißen in das Bauteil eingetragene Wärme entstehende Verzug, weshalb mit diesem Verfahren meist nur sehr kurze Bauteile hergestellt werden können. Des Weiteren ergibt sich durch das Schweißen in der Wärmeeinflusszone ein Festigkeitsabfall und es bestehen Einschränkungen in konstruktiver Hinsicht, da nur die äußeren Wandungen des jeweiligen Profilbauteils miteinander verschweißt werden können.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein aus einem Profilbauteil bestehendes Karosserieteil für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, welches eine geringe Masse aufweist und mit einfachen Mitteln ohne Komplikationen herstellbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Durch die erfindungsgemäßen Rastverbindungen ist es möglich, zwei oder mehr unabhängig voneinander hergestellter Profilelemente formschlüssig miteinander zu verbinden, wodurch auf bisher notwendige Schweißverfahren verzichtet werden kann und sich die Wärmeeinflusszone und damit der Festigkeitsabfall im Bereich der Verbindungsstellen zwischen den beiden Profilelementen vermeiden lässt, so dass gleichmäßigere Werkstoffeigenschaften gegeben sind. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht in der Vermeidung von Bauteilverzug, so dass auch sehr lange Karosserieteile herstellbar sind.
Das erfindungsgemäße Karosserieteil ermöglicht darüber hinaus eine Erhöhung der Prozessgeschwindigkeit und damit eine Senkung der Fertigungszeit, wodurch dasselbe günstiger hergestellt und damit das Leichtbaupotenzial von Profilbauteilen als Karosserieteile besser ausgenutzt werden kann.
Ein weiterer, erheblicher Vorteil des erfindungsgemäßen Karosserieteils besteht darin, dass sich mittels der Rastverbindungen auch innere Wandungen verbinden lassen, was aufgrund der Geometrie der Bauteile durch Schweißen nicht möglich war. Dadurch lässt sich eine Erhöhung der Steifigkeit erzielen und es können komplexere, größere Profilbauteile eingesetzt werden.
Eine besonders einfache Ausführungsform der Rastverbindungen ergibt sich, wenn jede Rastverbindung einen Rücksprung an dem einen Profilelement und einen in den Rücksprung eingreifenden Vorsprung an dem anderen Profilelement aufweist.
In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann des weiteren vorgesehen sein, dass benachbart zu dem Vorsprung eine einen schräg verlaufenden Boden aufweisende Vertiefung vorgesehen ist, und dass benachbart zu dem Rücksprung ein in die Vertiefung eingreifender, keilförmiger Vorsprung vorgesehen ist. Eine solche Ausgestaltung der Rastverbindungen ermöglicht eine einfache Montage und stellt eine stabile Verbindung zwischen den beiden Profilelementen sicher.
Um neben dem Formschluss auch eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den beiden Profilelementen zu erreichen, kann des weiteren vorgesehen sein, dass im Bereich zumindest einiger der Rastverbindungen ein Klebemittel vorgesehen ist.
Um bei der Montage ein Abstreifen des zuvor aufgebrachten Klebstoffs zu verhindern, kann außerdem vorgesehen sein, dass das Klebemittel in der Vertiefung und/ oder dem Rücksprung angeordnet ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen. Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
Es zeigt:
1 einen Schnitt durch ein Karosserieteil für ein Kraftfahrzeug mit einem aus zwei Profilelementen bestehenden Profilbauteil in einem nicht montierten Zustand;
2 das Karosserieteil aus 1 in einem montierten Zustand;
3 eine detaillierte Darstellung der erfindungsgemäßen Rastverbindung im nicht montierten Zustand;
4 die Rastverbindung aus 3 in montiertem Zustand.
1 zeigt ein Karosserieteil 1 für ein Kraftfahrzeug, welches ein über seine Länge im wesentlichen denselben Querschnitt aufweisendes Profilbauteil 2 aufweist. Neben dem Profilbauteil 2 könnte das Karosserieteil 1 noch weitere Bauteile aufweisen, diese sind in den Figuren jedoch nicht dargestellt. Das Profilbauteil 2 weist zwei separate, in 1 voneinander getrennte Profilelemente 3 und 4 auf, welche jeweils mehrere, nicht näher bezeichnete Innen- und Außenwandungen aufweisen.
Die beiden Profilelemente 3 und 4 weisen jeweilige formschlüssige Klipp- bzw. Rastverbindungen 5 auf, mit denen es möglich ist, die beiden Profilelemente 3 und 4 miteinander zu verbinden, wie dies in 2 dargestellt ist. Die Rastverbindungen 5 sind sowohl in der in den 1 und 2 dargestellten Schnittebene als auch in einer in Längsrichtung des Profilbauteils 2 verlaufenden Ebene an mehreren Stellen vorgesehen, wobei durch die Schnittdarstellung der 1 und 2 nur die Rastverbindungen 5 einer Ebene erkennbar sind.
Stellvertretend für sämtliche Rastverbindungen 5 des Profilbauteils 2 ist in den 3 und 4 eine Rastverbindung 5 beispielhaft dargestellt. Dabei ist erkennbar, dass die Rastverbindung 5 in der dargestellten Ausführungsform einen dem einen Profilelement 4 zugeordneten Rücksprung 6 und einen in den Rücksprung 6 eingreifenden Vorsprung 7 aufweist, der an dem anderen Profilelement 3 angebracht ist. Bereits durch diese Ausführungsform der Rastverbindung 5 wäre an bestimmten Bauteilen eine ausreichende Festigkeit der Verbindung gegeben, wobei hervorzuheben ist, dass umgekehrt zu der Darstellung der Rücksprung 6 auch dem Profilelement 3 und der Vorsprung 7 dem Profilelement 4 zugeordnet sein kann. Dies gilt auch für ein und dasselbe Profilelement 3 bzw. 4, die somit abwechselnd Rücksprünge 6 und Vorsprünge 7 aufweisen können.
Des weiteren ist in den 3 und 4 erkennbar, dass sich an den Vorsprung 7 des Profilelements 3 eine Vertiefung 8 anschließt, welche einen schräg verlaufenden Boden aufweist. In entsprechender Weise schließt sich an den Rücksprung 6 des Profilelements 4 ein keilförmiger Vorsprung 9 an, der, wie 4 zu entnehmen ist, im montierten Zustand des Profilbauteils 2 in die Vertiefung 8 eingreift. Die Vertiefung 8 und der Vorsprung 9 erhöhen, wenn sie miteinander in Eingriff sind, die Festigkeit der Rastverbindung 5.
Um neben dieser formschlüssigen Verbindung mittels des Rücksprungs 6 und des Vorsprungs 7 sowie der Vertiefung 8 und des Vorsprungs 9 auch eine stoffschlüssige Verbindung zu erreichen, ist im Bereich zumindest einiger der Rastverbindungen 5 ein Klebemittel 10 vorgesehen. Das Klebemittel 10 kann beispielsweise lediglich bei die Innenwandungen der beiden Profilelemente 3 und 4 miteinander verbindenden Rastverbindungen 5 vorgesehen sein, es ist jedoch auch möglich, das Klebemittel 10 bei sämtlichen Rastverbindungen 5, d. h. auch bei den Rastverbindungen 5 vorzusehen, mit denen die Außenwandungen der Profilelemente 3 und 4 miteinander verbunden werden. Als das Klebemittel 10 kommt jeder geeignete Kleber, insbesondere ein in der Karosserietechnik erprobter Kleber in Betracht. Alternativ ist es auch möglich, mittels der Rastverbindungen 5 verbundene Außenwandungen der Profilelemente 3 und 4 zusätzlich mittels Laserstrahlschweißen miteinander zu verbinden und in diesem Bereich auf das Klebemittel 10 zu verzichten.
Wie der Darstellung gemäß 3 zu entnehmen ist, befindet sich das Klebemittel 10 im vorliegenden Fall sowohl innerhalb der Vertiefung 8 als auch innerhalb des Rücksprungs 6, und es wird insbesondere aus 3 deutlich, dass durch diese Ausgestaltung der Rastverbindungen 5 und der Unterbringung des Klebemittels 10 ein Abstreifen des Klebemittels 10 von den Profilelementen 3 und 4 während der Montage der Profilelemente 3 und 4 miteinander verhindert wird, da der Vorsprung 7 des Profilelements 3 bei der Montage auf dem Vorsprung 9 des Profilelements 4 gleitet und das Klebemittel 10 innerhalb der Vertiefung 8 geschützt ist. Mit dem Klebemittel 10 innerhalb des Rücksprungs 6 des Profilelements 4 kommt der Vorsprung 7 des Profilelements 3 erst in seinem montierten Zustand in Kontakt.
Aus den 1 und 2 geht hervor, dass durch die Verbindung der beiden Profilelemente 3 und 4 mehrere Kammern 11 geschaffen werden, die vor der Montage der Profilelemente 3 und 4 von außen zugänglich sind. Dadurch ist es möglich, in einer oder mehreren der Kammern 11 ein Aggregat des Kraftfahrzeugs anzuordnen und/oder eine Betriebsflüssigkeit, wie z. B. Öl oder ein Reinigungsmittel, innerhalb der Kammern 11 unterzubringen.
Im vorliegenden Fall bestehen die beiden Profilelemente 3 und 4 vorzugsweise aus Aluminium und sind stranggepresst. Es ist jedoch auch möglich, wenigstens eines der Profilelemente 3 oder 4 aus einem Faserverbundwerkstoff aus Stahl oder aus Kunststoff herzustellen, da durch die Rastverbindungen 5 auf ansonsten verwendete Verbindungstechniken, welche auf bestimmte Materialien beschränkt sind, verzichtet werden kann. Die genannten Materialien können im Prinzip beliebig miteinander kombiniert werden.

Claims

Karosserieteil für ein Kraftfahrzeug, mit einem über seine Länge im Wesentlichen denselben Querschnitt aufweisenden Profilbauteil, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilbauteil (2) wenigstens zwei separate Profilelemente (3, 4) aufweist, welche in einer Längsrichtung des Profilbauteils (2) verlaufenden Ebene an mehreren Stellen mittels jeweiliger Rastverbindungen (5) miteinander verbunden sind.
Karosserieteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Rastverbindung (5) einen Rücksprung (6) an dem einen Profilelement (4) und einen in den Rücksprung (6) eingreifenden Vorsprung (7) an dem anderen Profilelement (3) aufweist.
Karosserieteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zu dem Vorsprung (7) eine einen schräg verlaufenden Boden aufweisende Vertiefung (8) vorgesehen ist, und dass benachbart zu dem Rücksprung (6) ein in die Vertiefung (8) eingreifender, keilförmiger Vorsprung (9) vorgesehen ist.
Karosserieteil nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich zumindest einiger der Rastverbindungen (5) ein Klebemittel (10) vorgesehen ist.
Karosserieteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebemittel (10) bei Rastverbindungen (5) vorgesehen ist, welche jeweilige Innenwandungen der beiden Profilelemente (3, 4) miteinander verbinden.
Karosserieteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Rastverbindungen (5) verbundene Außenwandungen der Profilelemente (3, 4) mittels Laserstrahlschweißen miteinander verbunden sind.
Karosserieteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebemittel (10) bei Rastverbindungen (5) vorgesehen ist, welche jeweilige Innenwandungen und Außenwandungen der beiden Profilelemente (3, 4) miteinander verbinden.
Karosserieteil nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebemittel (10) in der Vertiefung (8) und/oder dem Rücksprung (6) angeordnet ist.
Karosserieteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Verbinden der wenigstens zwei Profilelemente (3, 4) mittels der Rastverbindungen (5) eine Kammer (11) gebildet ist, in welcher ein Aggregat des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
Karosserieteil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Verbinden der wenigstens zwei Profilelemente (3, 4) mittels der Rastverbindungen (5) eine Kammer (11) gebildet ist, in welcher eine Betriebsflüssigkeit des Kraftfahrzeugs angeordnet ist
Karosserieteil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Profilelemente (3, 4) aus Aluminium besteht.
Karosserieteil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das aus Aluminium bestehende Profilelement (3, 4) stranggepresst ist.
Karosserieteil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Profilelemente (3, 4) aus einem Faserverbundwerkstoff besteht.
Karosserieteil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Profilelemente (3, 4) aus Stahl besteht.
Karosserieteil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Profilelemente (3, 4) aus Kunststoff besteht.