DE102010032885A1 - Fastening device for a fiber-reinforced plastic profile - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Befestigungseinrichtung für ein faserverstärktes Kunststoffprofil (16), insbesondere für einen Kraftwagen, welches einen wenigstens einen Hohlraum (34) begrenzenden Hohlquerschnitt (32) aufweist, an welchem in einem Befestigungsbereich (22) ein Anschlussbauteil (26) befestigbar ist, wobei im Befestigungsbereich (22) wenigstens ein faserverstärktes Kunststoffeinsatzteil (30) in den korrespondierenden Hohlraum (34) des Hohlquerschnitts (32) eingesetzt ist.The invention relates to a fastening device for a fiber-reinforced plastic profile (16), in particular for a motor vehicle, which has a hollow cross-section (32) which delimits at least one cavity (34) and to which a connection component (26) can be fastened in a fastening area (22), wherein in the fastening area (22) at least one fiber-reinforced plastic insert (30) is inserted into the corresponding cavity (34) of the hollow cross-section (32).
Description
Die Erfindung betrifft eine Befestigungseinrichtung für ein faserverstärktes Kunststoffprofil, insbesondere zum Einsatz in einem Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a fastening device for a fiber-reinforced plastic profile, in particular for use in a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1.
Allgemein sind bereits eine Vielzahl von Profilelementen bekannt, welche beispielsweise im Serienfahrzeugbau von Personenkraftwagen zum Einsatz kommen. Derartige Profilelemente, welche beispielsweise durch Strangpressen hergestellt sind, umfassen dabei üblicherweise einen wenigstens einen Hohlraum begrenzenden Hohlquerschnitt. Wird ein derartiges Profilelement an einem Anschlussbauteil befestigt, so erfolgt dies beispielsweise durch Befestigungselemente wie Schrauben.In general, a large number of profile elements are already known, which are used, for example, in the series production of passenger cars. Such profile elements, which are produced for example by extrusion, thereby usually comprise a hollow cross-section defining at least one cavity. If such a profile element attached to a connection component, this is done for example by fasteners such as screws.
Neuerdings werden beispielsweise im Serienfahrzeugbau von Personenkraftwagen häufig faserverstärkte Kunststoffprofile eingesetzt, da diese bezogen auf ihr Gewicht äußerst steif und stabil sind. Allerdings ist bislang die Verbindung des faserverstärkten Kunststoffprofil mit einem Anschlussbauteil kritisch.Recently, for example, in the production of passenger cars, fiber-reinforced plastic profiles are frequently used, since these are extremely stiff and stable with respect to their weight. However, so far the connection of the fiber-reinforced plastic profile with a connection component is critical.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Befestigungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchem sich eine verbesserte Verbindung zu dem Anschlussbauteil realisieren lässt.Object of the present invention is therefore to provide a fastening device of the type mentioned, by means of which can be realized an improved connection to the connection component.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Befestigungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by a fastening device with the features of claim 1. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the remaining claims.
Um eine verbesserte Festlegung des Anschlussbauteils an dem faserverstärktem Kunststoffprofil zu erreichen, ist es bei der erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung vorgesehen, dass im Befestigungsbereich wenigstens ein faserverstärktes Kunststoffeinsatzteil vorgesehen ist, welches in den korrespondierenden Hohlraum des Hohlquerschnitts des faserverstärkten Kunststoffprofils eingesetzt ist. Somit kann auf besonders günstige Art und Weise eine Festlegung des Anschlussbauteils an dem faserverstärktem Kunststoffprofil erreicht werden, ohne dass dieses infolge der Kraftbeaufschlagung bei der Befestigung des Anschlussbauteils beschädigt werden kann. Mit anderen Worten kann somit eine besonders günstige Festlegung des Anschlussbauteils im Befestigungsbereich an dem faserverstärktem Kunststoffprofil erzielt werden, ohne dass es hierbei zu Beschädigungen des Profils kommen kann. Somit kann einerseits eine besonders gewichtsgünstige Befestigungseinrichtung geschaffen werden, welche andererseits eine besonders stabile Festlegung des Anschlussbauteils am Befestigungsbereich des Kunststoffprofils erlaubt.In order to achieve an improved fixing of the connection component to the fiber-reinforced plastic profile, it is provided in the fastening device according to the invention that at least one fiber-reinforced plastic insert part is provided in the attachment region, which is inserted into the corresponding cavity of the hollow cross-section of the fiber-reinforced plastic profile. Thus, a determination of the connection component to the fiber-reinforced plastic profile can be achieved in a particularly favorable manner, without this can be damaged as a result of the application of force in the attachment of the connection component. In other words, it is thus possible to achieve a particularly favorable fixing of the connection component in the fastening region on the fiber-reinforced plastic profile, without this leading to damage to the profile. Thus, on the one hand, a particularly low-weight fastening device can be created, which, on the other hand, permits a particularly stable fixing of the connection component to the fastening region of the plastic profile.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es dabei vorgesehen, dass das Kunststoffeinsatzteil zumindest im Wesentlichen unidirektionale Fasern aufweist, wobei sich die Fasern des Kunststoffeinsatzteils zumindest im Wesentlichen in der Kraftbeaufschlagungsrichtung eines Befestigungselements des Anschlussbauteils erstrecken. Werden somit beispielsweise als Befestigungselemente Schrauben eingesetzt, so hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, dass sich die unidirektional ausgerichteten Fasern des Kunststoffeinsatzteils so erstrecken, dass diese in optimaler Weise die Vorspannkraft bzw. Haltekraft der Schrauben aufnehmen können. Außerdem ist ein derartiges Kunststoffeinsatzteil besonders gewichtsgünstig, was insgesamt der Leichtbaucharakteristik der Befestigungseinrichtung zugute kommt.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the plastic insert part has at least substantially unidirectional fibers, wherein the fibers of the plastic insert part extend at least substantially in the direction of force application of a fastening element of the connection component. If, for example, screws are used as fastening elements, then it has proven to be particularly advantageous for the unidirectionally oriented fibers of the plastic insert part to extend in such a way that they can absorb the preload force or holding force of the screws in an optimum manner. In addition, such a plastic insert is particularly weight-favorable, which overall benefits the lightweight characteristics of the fastening device.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass das Kunststoffprofil zumindest im Wesentlichen unidirektionale Fasern aufweist, welche in Erstreckungsrichtung des Kunststoffprofils verlaufen. Somit eignet sich das faserverstärkte Kunststoffprofil besonders günstig zum Einsatz als Strebe, welche in Erstreckungsrichtung besonders hohe Kräfte aufnehmen kann.A further advantageous embodiment provides that the plastic profile has at least substantially unidirectional fibers which extend in the extension direction of the plastic profile. Thus, the fiber-reinforced plastic profile is particularly suitable for use as a strut, which can accommodate particularly high forces in the extension direction.
In weiterer vorteilhafter Ausführungsform der Erfindung ist das Kunststoffeinsatzteil aus demselben Profil gebildet wie das Kunststoffprofil. Somit kann für das faserverstärkte Kunststoffprofil und das Kunststoffeinsatzteil dasselbe Halbzeug eingesetzt werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the plastic insert part is formed from the same profile as the plastic profile. Thus, the same semifinished product can be used for the fiber-reinforced plastic profile and the plastic insert part.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das Kunststoffprofil eine Positionsnut für das Kunststoffeinsatzteil aufweist. Somit ist das Kunststoffeinsatzteil besonders günstig innerhalb des korrespondierenden Hohlraums des Hohlquerschnitts des Kunststoffprofils zu positionieren, um optimal die bei der Befestigung des Anschlussbauteils erzeugten Kräfte aufnehmen zu können.A further preferred embodiment provides that the plastic profile has a position groove for the plastic insert part. Thus, the plastic insert is particularly favorable to position within the corresponding cavity of the hollow cross-section of the plastic profile in order to optimally absorb the forces generated during the attachment of the connection component can.
Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Kunststoffeinsatzteil im korrespondierenden Hohlraum des Hohlquerschnitts des Kunststoffprofils vorfixierbar ist. Diese Vorfixierung ermöglicht nicht nur eine besonders günstige Montage des Anschlussbauteils, sondern gewährt darüber hinaus auch eine optimale und reproduzierbare Positionierung des Kunststoffeinsatzteils innerhalb des faserverstärkten Kunststoffprofils.Finally, it has proven to be advantageous if the plastic insert part is prefixable in the corresponding cavity of the hollow cross-section of the plastic profile. This prefixing not only allows a particularly favorable installation of the connection component, but also granted an optimal and reproducible positioning of the plastic insert within the fiber-reinforced plastic profile.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred Embodiment and with reference to the drawings; these show in:
In
Des Weiteren ist von der Karosserie des Personenkraftwagens ein Federbeindom
Zwischen dem Teil
In
Wie nun insbesondere aus den
Insbesondere aus den
Eine weitere Besonderheit ist dadurch gegeben, dass das Kunststoffeinsatzteil
Aus den
Insgesamt ist somit erkennbar, dass durch das Kunststoffeinsatzteil
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