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Die
Erfindung betrifft ein Trägerelement für einen
Kraftwagen nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie eine
Trägeranordnung für einen Kraftwagen nach dem
Oberbegriff von Patentanspruch 8.
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Derartige
Trägerelemente sind allgemein bekannt. Die
EP 1 669 248 B1 offenbart
einen Stoßfänger für ein Kraftfahrzeug
mit einem Querträger und mit Crashboxen, die aus einem
Hohlprofil gebildet, auf jeweils einem Längsträger
des Kraftfahrzeugs aufgesteckt und über einen Querträger
miteinander verbunden sind. Dieser so gebildete Stoßfänger weist
den Nachteil auf, dass ein Aufstecken der Crashboxen auf den jeweiligen
Längsträger umständlich ist, was die
Montagekosten ansteigen lässt.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Trägerelement
für einen Kraftwagen derart weiter zu entwickeln, dass
eine Montage vereinfacht ist.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Trägerelement mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Trägeranordnung
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen
angegeben.
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Ein
solches Trägerelement, insbesondere eine Crashbox, für
einen Kraftwagen, mit einem zwei voneinander beabstandete Wandbereiche
aufweisenden Hohlprofil, welches auf einen korrespondierenden Trägerbereich
eines Trägers des Kraftwagens aufsteckbar ist, zeichnet
sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass einer der
Wandbereiche den anderen Wandbereich in Erstreckungsrichtung des Hohlprofils überragt.
Diese Ausführungsform der Wandbereiche ermöglicht
eine Zentrierung des Trägerelements bei einem Aufstecken
desselbigen auf den korrespondierenden Trägerteil des Trägers,
an welchem also das Trägerelement bei einer Montage befestigt
wird. Durch diese Zentrierungsmöglichkeit entfallen zusätzliche,
aufwändige und damit kostenintensive Arbeitsschritte für
eine korrekte Ausrichtung des Trägerelements bei der Montage,
was Montagekosten und damit Gesamtkosten für den Kraftwagen
mit einem derartigen Trägerelement reduziert.
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Eine
Verbesserung dieser Zentrierung lässt sich dadurch erreichen,
wenn das Hohlprofil ein Kastenprofil ist, wobei die zumindest zwei
Wandbereiche zumindest im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
Dies bedeutet eine weitere Vereinfachung der Montage, womit eine
weitere Reduzierung der Montagekosten und der Gesamtkosten einhergeht.
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Bei
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
steht der überragende Wandbereich zumindest bereichsweise
schräg zur Erstreckungsrichtung des Hohlprofils nach außen
hin ab. Idealer weise steht auch der andere Wandbereich zumindest
bereichsweise schräg zur Erstreckungsrichtung des Hohlprofils
nach außen hin ab. Durch das schräge Abstehen
des Wandbereichs beziehungsweise der Wandbereiche ist die Montage
des Trägerelements insofern weiter vereinfacht, als dass das
Trägerelement bei dieser Ausführungsform eine Einführhilfe
in Form des schräg abstehenden Wandbereichs beziehungsweise
der schräg abstehenden Wandbereiche aufweist, wodurch ein
Verkanten und/oder Verkippen des Trägerelements bei der Montage
vermieden ist. Dies reduziert den Aufwand der Montage und damit
die Kosten der Montage weiter. Somit ist quasi ein Trichter geschaffen,
der eine größere Öffnung aufweist als
die von den beabstandeten Wandbereichen gebildete Öffnung,
mittels welcher das Trägerelement auf den korrespondierenden Trägerbereich
des Trägers des Kraftwagens aufsteckbar ist. Auch wenn
das Trägerelement bei der Montage nicht exakt gegenüberliegend
zu dem Träger zur Montage angesetzt wird, so besteht durch
die erfindungsgemäße Ausführungsform
eine Einführhilfe, mittels welcher das Trägerelement
bei der Montage quasi selbstständig beim Aufstecken auf
den Trägerbereich des Trägers geführt
wird.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht
vor, dass zumindest ein im Wesentlichen quer zu den Wandbereichen
verlaufendes Strebenelement vorgesehen ist. An diesem Strebenelement,
welches vorteilhafter Weise im montierten Zustand in Kraftwagenhochrichtung
nach oben verläuft, sind Funktionselemente wie beispielsweise Scheinwerfer
oder weitere Bauteile einer Karosserie des Kraftwagens mit einem
derartigen Trägerelement anbindbar. Somit ist nicht nur
ein Funktionserfüllungsumfang des Trägerelements
erweitert, sondern ebenso eine Modularität desselbigen,
da das Trägerelement in dieser Ausführungsform
beispielsweise vormontiert an einem Montageband angeliefert und mit
bereits montierten Funktionselementen an den Träger des
Kraftwagens anbindbar ist. Dadurch ist eine Reduzierung von Montagezeit
und damit eine Reduzierung der Montagekosten erreicht.
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Ist
das zumindest eine Strebenelement mittels zumindest einer Schweißverbindung
mit dem Hohlprofil verbunden, so birgt dies den Vorteil, dass dadurch
eine feste und mechanisch belastbare Verbindung geschaffen ist,
wodurch auch im Gewicht schwere Funktionselemente an dem Strebenelement anbringbar
sind. Eine Verbindung mittels einer Nietverbindung hat den Vorteil
inne, dass dadurch auch ein Trägerelement und ein Strebenelement
aus schlecht beziehungsweise nicht schweißbaren Werkstoffen
miteinander verbunden werden können, wie es beispielsweise
bei Aluminium der Fall ist. Eine Schraubverbindung weist den Vorteil
auf, dass dadurch eine reversibel lösbare Verbindung geschaffen ist,
mit der beschädigte Teile, beispielsweise nach einem Unfall,
einfach und unaufwendig ausgetauscht werden können. Sind
das Strebenelement und das Trägerelement mittels einer
Klebeverbindung verbunden, so geht damit der Vorteil einher, dass
dadurch einerseits eine großflächige und feste
Verbindung geschaffen ist und andererseits sind zusätzliche
Befestigungselemente wie beispielsweise Schrauben oder ein Schweißzusatzwerkstoff
obsolet, wodurch ein Gesamtgewicht des Trägerelements mit dem
Strebenelement und damit ein Gesamtgewicht für eine Karosserie
eines Kraftwagens mit einem derartigen Trägerelement gering
gehalten werden, was in einem reduzierten Kraftstoffverbrauch und
in einer Reduzierung von CO2-Emissionen
resultiert.
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Ein
weiterer vorteilhafter Aspekt der Erfindung sieht vor, dass das
Trägerelement im Wesentlichen aus Aluminium gebildet ist.
In diesem Falle weist das Trägerelement ein geringes spezifisches Gewicht
auf, wodurch ein Gesamtgewicht des Trägerelements weiter
reduzierbar ist, woraus wiederum eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs
und der CO2-Emissionen folgt.
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Die
Ausbildung des Trägerelements aus Stahl birgt den Vorteil,
dass somit ein äußerst festes und stabiles Trägerelement
geschaffen ist, welches eine hohe Toleranz gegenüber mechanischen
Belastungen aufweist.
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Insbesondere
kann das Trägerelement aus einem innenhochdruckumgeformten
Aluminiumprofil, aus einem Aluminium-Strangpressprofil oder aus Aluminium
in Schalenbauweise gebildet sein. Im Falle einer Ausbildung des
Trägerelements aus Stahl gilt analoges.
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Vorteilhafter
Weise weist das Trägerelement zumindest ein Versteifungselement
auf, wodurch ein Verzug des Trägerelements bei dessen Montage
beispielsweise in Folge eines Anziehens von Befestigungsschrauben
vermieden ist. Das Versteifungselement ist dabei beispielsweise
in das Trägerelement mittels eines Schweißvorgangs
beziehungsweise eines Punktschweißvorgangs in einem Bereich,
mittels welchem es auf den korrespondierenden Träger aufsteckbar
ist, eingefügt. Allerdings kann auch vorgesehen sein, dass
das Versteifungselement das Trägerelement umgibt. Weiterhin
kann vorgesehen sein, dass das Versteifungselement insbesondere
an den beabstandeten Wandbereichen angebracht ist und über
ein Verbindungselement die Wandbereiche gegenüber einander
abstützt zur Vermeidung des Verzugs.
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Eine
Trägeranordnung mit zwei Trägerelementen, insbesondere
Crashboxen für einen Kraftwagen, welche nach einer Ausführungsform
oder nach einer Kombination von Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
Trägerelements gebildet sind, welche über einen
Querträger miteinander verbunden sind und welche auf einen
jeweils korrespondierenden Trägerbereich eines Trägers
des Kraftwagens aufgesteckt sind, ist insofern vorteilbehaftet,
als dass dadurch, wie schon im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen
Trägerelement beschrieben, eine Montage der Trägerelemente
auf den Träger vereinfacht ist. Diese Vereinfachung der
Montage ist dadurch ermöglicht, dass durch die erfindungsgemäße
Ausbildung der Wandbereiche bei der Montage eine Zentrierung ermöglicht
ist, wodurch zusätzliche und aufwändige Arbeitsschritte
zur exakten Ausrichtung unnötig sind. Dies reduziert also
einen Montageaufwand und damit Montagekosten, mit einer Reduzierung
von Gesamtkosten der Trägeranordnung einhergeht.
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Ist
zumindest ein Versteifungselement an zumindest einem Träger
und insbesondere in einem Bereich des Trägers des Kraftwagens
vorgesehen, mittels welchem er das korrespondierende Trägerelement
aufnimmt, so ist es dadurch ermöglicht, dass ein Verzug
beziehungsweise ein Verformen des jeweiligen Trägers bei
der Montage des Trägerelements vermeidbar ist. Ein derartiger
Verzug kann dabei beispielsweise aus einer Verschraubung des zu dem
jeweiligen Träger korrespondierenden Trägerelements
resultieren. An dieser Stelle sei angemerkt, dass es sich bei dem
jeweiligen Träger des Kraftwagens insbesondere um einen
Längsträger handelt, an den also die Trägerelemente
angebunden sind. Dadurch ist insbesondere bei der Ausbildung der
Trägerelemente als Crashboxen eine Trägeranordnung geschaffen,
welche ein hohes Energieabsorptionspotential aufweist, was im Falle
eines Unfalls eine Verletzungsschwere und eine Verletzungswahrscheinlichkeit
von Insassen des Kraftwagens mit einer derartigen Anordnung reduziert.
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Durch
die Vorsehung zumindest eines Versteifungselements ist auch ein
Entfall von Distanzhülsen erreicht, welche den beschriebenen
Verzug beziehungsweise die beschriebene Verformung ausgleichen müssten.
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Ist
zumindest ein Trägerelement über zumindest ein
Langloch mit dem korrespondierenden Träger des Kraftwagens
verbunden, so ist dadurch ein Toleranzausgleich insbesondere in
Kraftwagenlängs- und Kraftwagenhochrichtung geschaffen.
Das bedeutet also, dass bei der Montage das jeweilige Trägerelement
am jeweiligen Träger aufgrund des Langlochs in einem gewissen
Rahmen verschiebbar und damit ausrichtbar ist, zum Ausgleich von
beispielsweise Fertigungstoleranzen.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung
genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend
in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine
gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der
jeweils angegebenen Kombination, sondern auch mit anderen Kombinationen
und in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung
zu verlassen.
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Die
Zeichnungen zeigen in:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Trägerelements in Form einer
Crashbox für einen Kraftwagen mit einem zwei voneinander
beabstandete Wandbereich aufweisenden Hohlprofil, welches auf einen
korrespondierenden Trägerbereich eines Trägers
des Kraftwagens aufsteckbar ist, wobei einer der Wandbereich den
anderen Wandbereichs in Erstreckung des Hohlprofils überragt,
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2 eine
Querschnittsansicht sowie abschnittsweise einen Längsschnitt
einer Draufsicht eines an einem Träger eines Kraftwagens
montierten Trägerelements gemäß 1 und
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3 abschnittsweise
einen Längsschnitt einer Draufsicht einer Trägeranordnung
mit zwei Trägerelementen gemäß den vorhergehenden
Figuren in einer schematischen Darstellung.
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Während
die 1 eine Crashbox für einen Kraftwagen
zeigt, an welcher ein Strebenelement und ein Versteifungselement
vorgesehen sind, zeigen die 2 und 3 ein
beziehungsweise zwei derartige Crashboxen, welche an einen korrespondierenden
Träger eines Kraftwagens montiert sind.
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Die 1 zeigt
ein Trägerelement 10 in Form einer Crashbox für
einen Kraftwagen, welches aus einem Hohlprofil 12 gebildet
ist. Das Hohlprofil weist zwei voneinander beabstandete Wandbereiche 14 und 16 auf, über
welche das Hohlprofil 12 und damit das Trägerelement 10 auf
einen korrespondierenden Trägerbereich eines Trägers
des Kraftwagens aufsteckbar ist. Das Trägerelement 10 ist
dabei mittels Langlöchern 18, 20 und 22 mittels
Schraubverbindungen mit dem Träger verbindbar. Wie in der 1 zu
sehen ist, überragt der Wandbereich 14 den Wandbereich 16 in
Erstreckungsrichtung des Hohlprofils 12 gemäß einem
Richtungspfeil 24.
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Des
Weiteren weisen die Wandbereiche 14 und 16 Bereiche 26 auf,
welche schräg zur Erstreckungsrichtung des Hohlprofils 12 nach
außen hin abstehen. Dadurch ist eine Einführhilfe
des Trägerelements 10 bei dessen Montage an einen
korrespondierenden Träger des Kraftwagens erleichtert,
da ein Verkanten beim Aufstecken des Trägerelements 10 auf
den korrespondierenden Träger des Kraftwagens vermieden
ist.
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Weiterhin
ist ein Strebenelement 28 vorgesehen, welches beispielsweise über
eine Schweißverbindung und/oder eine Nietverbindung mit
dem Hohlprofil 12 verbunden ist.
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An
dem Strebenelement 28, welches in montiertem Zustand des
Trägerelements 10 in Fahrzeughochrichtung verläuft,
sind weitere Funktionselemente wie beispielsweise Scheinwerfer oder
beispielsweise andere Bauteile an der Karosserie des Kraftwagens
anbringbar, wodurch ein Funktionserfüllungsumfang des Trägerelements 10 deutlich
gesteigert ist.
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Das
Trägerelement 10 weist auch ein Versteifungselement 30 auf,
mittels welchem eine Steifigkeit des Trägerelements 10 deutlich
erhöht ist. Durch das Versteifungselement 30 ist
auch ein Verzug beziehungsweise eine Verformung des Trägerelements 10 insbesondere
bei dessen Montage vermieden. Bei der Montage mittels Schraubverbindungen
kann es in Folge eines hohen Anzugmoments der Schrauben zu einer
Verformung beziehungsweise zu einem Verzug des Trägerelements 10 kommen. Durch
das Versteifungselement 30 in Form eines Rahmens ist dies
vermieden. Dadurch sind auch Distanzhülsen zum Ausgleich
eines Setzverhaltens dieser Schraubverbindung obsolet.
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Die 2 zeigt
gemäß Darstellung A das Trägerelement 10 gemäß 1,
welches mittels Schraubverbindungen 34 und 36 an
einem Längsträger 31 montiert ist. Die 2 Darstellung
A verdeutlicht insbesondere eine Anordnung und eine Ausführungsmöglichkeit
des Strebenelements 28.
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In
Darstellung B ist deutlich die Funktion der Wandbereiche 14 und 16 mit
den schrägen Bereichen 26 als Einführhilfe
des Trägers 30 in das Hohlprofil 12 des
Trägerelements 10 erkennbar, wodurch eine Montage
des Trägerelements 10 vereinfacht und damit kostengünstiger
durchführbar ist.
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Die 3 zeigt
eine Trägeranordnung 40 mit zwei Trägerelementen 10' und 10'',
wobei beispielsweise das Trägerelement 10' wie
das Trägerelement 10 gemäß den 1 und 2 ausgebildet
sein kann, während das Trägerelement 10'' zu
dem Trägerelement 10' spiegelsymmetrisch zu einer
Längsachse 42, welche die Mittelachse der Trägeranordnung 40 darstellt,
ist. Zur Realisierung einer Zentrierung bei einer Montage der mittels
eines nicht dargestellten Querträgers verbundenen Trägerelemente 10' und 10'' weisen
die Trägerelemente 10' und 10'' jeweils
Wandbereiche 14' auf, welche jeweilige Wandbereiche 16' der
Trägerelemente 10' und 10'' in Erstreckungsrichtung
gemäß einem Richtungspfeil 46 überragen.
Des Weiteren weisen die Wandbereiche 14' und 16' einen
zur Erstreckungsrichtung schräg verlaufenden Bereich 26' auf,
wodurch eine Einführhilfe und damit eine weitere Reduzierung
eines Montageaufwands erreicht ist. Wie in der 3 angedeutet
ist, kann es sich bei den Trägerelementen 10' und 10'' dabei
um Bauteile eines Frontendträgers handeln, mittels welchem
ein Kühler 48, welcher in der 3 schematisch
dargestellt ist, aufnehmbar ist. Ein Richtungspfeil 50 kennzeichnet
dabei eine Fahrtrichtung eines Kraftwagens mit einer derartigen Trägeranordnung 40.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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