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Die Erfindung betrifft eine Verfahren zur Herstellung eines Dachrahmenlängsträgers eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie einen Dachrahmenlängsträger nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5.
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Aus der
DE 102 59 430 A1 ist ein Dachrahmenlängsträger eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, mit einem Seitenteil-außen und einem Seitenteil-innen bekannt, welche im Bereich an denselben ausgebildeter Befestigungsflansche untereinander gefügt sind und ein im Querschnitt geschlossenes Hohlprofil ausbilden. Innerhalb des gebildeten Hohlprofils ist zumindest in Höhe eines in einem Dachkanal angeordneten Halteelementes für einen Dachlastträger ein Verstärkungsblech angeordnet, welches Befestigungsflansche aufweist, die ihrerseits zwischen den Befestigungsflanschen des Seitenteils-außen und Seitenteils-innen angeordnet und mit denselben verbunden sind. Aus der
DE 102 60 572 A1 ist des Weiteren ein Versteifungselement für einen als Hohlprofil ausgebildeten Dachrahmenlängsträger bekannt, welches bevorzugt im Bereich der Anbindungsstellen für einen Dachgepäckträger im Hohlprofil angeordnet ist. Das Versteifungselement besteht aus einem aufschäumbaren Schaumteil, welches von einem Trägerteil getragen ist. Das Trägerteil verfügt über Einrichtungen zum Festlegen desselben innerhalb des Hohlprofils, wie beispielsweise Fixiervorsprünge, die in Vertiefungen oder Öffnungen des Hohlprofils greifen. Schließlich werden mit der
DE 102 61 564 A1 Verstärkungselemente für einen als Hohlprofil ausgebildeten Dachrahmenlängsträger sowie ein Verfahren zum Anbringen und Befestigen der Verstärkungselemente am Dachrahmenlängsträger offenbart, der seinerseits aus einem ebenfalls aus einem Seitenteil-außen und einem Seitenteil-innen besteht. Besagte Verstärkungselemente sind aus Metallblech gebildet und weisen im Bereich eines ersten Fügeabschnittes Laschen auf, die während der Montage in eine Öffnung des Seitenteils-innen eingefädelt und nachfolgend umgebogen werden. Im Anschluss daran wird das Seitenteil-außen auf dem Seitenteil innen positioniert und wird ein zweiter Fügeabschnitt des Verstärkungselementes mittels eines durch Öffnungen im Seitenteil-innen und im jeweiligen Verstärkungselement hindurch reichenden Spannwerkzeuges auf die Innenkontur des Seitenteils-außen gepresst. Gegebenenfalls kann ein Klebemittel auf dem zweiten Fügeabschnitt des Verstärkungselementes oder auf der hierzu korrespondierenden Innenkontur des Seitenteils-außen aufgetragen sein. Nach dem Anpressen des zweiten Fügeabschnitts werden die umgebogenen Laschen vorzugsweise stoffschlüssig durch Schweißen, Kleben oder Löten mit dem Seitenteil-innen verbunden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein im Hinblick auf den Stand der Technik alternatives Verfahren zur Herstellung eines Dachrahmenlängsträgers eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, anzugeben, welches insbesondere mittels einfacher und kostengünstiger Maßnahmen eine wirkungsvolle Versteifung des Dachrahmenlängsträgers gestattet. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, einen nach dem vorgeschlagenen Verfahren herstellbaren Dachrahmenlängsträger zu schaffen.
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Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 durch ein Verfahren zur Herstellung eines Dachrahmenlängsträgers eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, gelöst, welches folgende nacheinander durchzuführende Verfahrensschritte umfasst:
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- a) Auftragen eines Klebemittels auf die erste Fügefläche des wenigstens einen Verstärkungselementes und/oder die hierzu korrespondierende Fügefläche des Seitenteils-außen,
- b) Positionieren des wenigstens einen Verstärkungselementes mit seiner ersten Fügefläche auf der korrespondierenden Fügefläche des Seitenteils-außen,
- c) Fixierung des wenigstens einen Verstärkungselementes am Seitenteil-außen durch Verlöten und/oder Verclinchen des wenigstens einen Verstärkungselementes mit dem Seitenteil-außen,
- d) Auftragen eines Klebemittels auf die zweite Fügefläche des wenigstens einen Verstärkungselementes und/oder die hierzu korrespondierende Fügefläche des Seitenteils-innen,
- e) Positionieren der aus dem Seitenteil-außen und dem wenigstens einen Verstärkungselement gebildeten Baugruppe mit der zweiten Fügefläche des wenigstens einen Verstärkungselementes auf der korrespondierenden Fügefläche des Seitenteils-innen, und
- f) Fügen des Seitenteils-außen und des Seitenteils-innen im Bereich der an denselben ausgebildeten Befestigungsabschnitte.
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Durch diese Maßnahme sind zusätzliche Spannelemente zur Fixierung des wenigstens einen Verstärkungselementes während der Festlegung des Seitenteils-außen am Seitenteil-innen vorteilhaft vermieden. Die gebildete Baugruppe aus dem Seitenteil-außen und dem wenigstens einen Verstärkungselement kann somit zügig am Seitenteil-innen befestigt werden, ohne das Aushärten des Klebemittels abwarten zu müssen. Das in Rede stehende Herstellungsverfahren ist im Vergleich mit herkömmlichen Herstellungsverfahren vereinfacht und demgemäß kostengünstiger.
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Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.
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Danach kann im Hinblick auf den Verfahrensschritt c) das wenigstens eine Verstärkungselement vorzugsweise durch an sich bekanntes MIG-Löten am Seitenteil-außen fixiert werden. Durch die relativ geringen Arbeitstemperaturen beim MIG-Löten werden Gefügeveränderungen und werden Verspannungen und/oder Verwerfungen im Karosserieblech vermieden. Besonders vorteilhaft können im Hinblick auf den Verfahrensschritt e) etwaige vorhandene Toleranzen der Fügepartner in Fahrzeughochrichtung (Z-Richtung) und/oder Fahrzeuglängsrichtung (X-Richtung) durch Verschiebung der aus dem Seitenteil-außen und dem wenigstens einen Verstärkungselement gebildeten Baugruppe in Relation zum Seitenteil-innen in besagte Richtungen und etwaige vorhandene Toleranzen in Fahrzeugquerrichtung (Y-Richtung) durch die Dicke des aufgetragenen Klebemittels auf die zweite Fügefläche des wenigstens einen Verstärkungselementes und/oder die hierzu korrespondierende Fügefläche des Seitenteils-innen ausgeglichen werden. Weiter vorteilhaft kann wenigstens ein Verstärkungselement verwendet werden, das in einem zwischen den besagten Fügeflächen ausgebildeten Blechabschnitt eine oder mehrere Versteifungssicken aufweist. Durch diese Maßnahme kann der Verformungswiderstand des Dachrahmenlängsträgers erhöht werden, insbesondere gegen Kräfte, die von an demselben befestigten Dachlastträgern aufgebracht werden.
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Der Dachrahmenlängsträger eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, mit einem Seitenteil-außen und einem Seitenteil-innen aus Metallblech, welche im Bereich von an denselben vorgesehenen Befestigungsabschnitten untereinander gefügt sind und ein im Querschnitt zumindest abschnittsweise geschlossenes Hohlprofil ausbilden, und mit wenigstens einem Verstärkungselement, das zumindest in einem Abschnitt des Dachrahmenlängsträgers vorgesehen ist, der seinerseits von einem vermittels einer Kralle am Dachrahmenlängsträger form- und kraftschlüssig befestigten oder befestigbaren Dachlastträger strukturbelastet ist, wobei das wenigstens eine Verstärkungselement als Blechprofil ausgebildet und innerhalb des Hohlprofils mit zumindest einer ersten Fügefläche an einer korrespondierenden Fügefläche des Seitenteils-außen und mit zumindest einer zweiten Fügefläche an einer korrespondierenden Fügefläche des Seitenteils-innen festgelegt ist, zeichnet sich dadurch aus, dass ein zwischen den besagten Fügeflächen des Verstärkungselementes ausgebildeter Blechabschnitt desselben eine oder mehrere Versteifungssicken aufweist, woraus ein erhöhter Verformungswiderstand des Dachrahmenlängsträgers resultiert, insbesondere gegen Kräfte, die von an demselben befestigten Dachlastträgern aufgebracht werden. Vorteilhaft ist dabei die Haupterstreckungsrichtung der Versteifungssicken in Belastungsrichtung der am Dachrahmenlängsträger befestigten oder befestigbaren Kralle des Dachlastträgers gewählt. Als besonders praxisnah kann sich ein durch ein Blechprofil gebildetes Verstärkungselement erweisen, welches im Querschnitt Z-förmig mit ebenen und gekrümmten Flächenabschnitten sowie abgestellten und die Fügeflächen aufweisenden Befestigungsflanschen ausgebildet ist. Hierdurch ist eine zweckmäßige Anbindung des Verstärkungselementes an den Dachrahmenlängsträger mit einem hohen erzielbaren Verformungswiderstand kombiniert. Vorteilhaft können sich die Versteifungssicken ausgehend von einem ebenen Flächenabschnitt bis in einen gekrümmte Flächenabschnitt hinein und gegebenenfalls darüber hinaus in wiederum einen ebenen Flächenabschnitt erstrecken, wodurch eine definierte Einstellung des Verformungswiderstandes des Dachrahmenlängsträgers insbesondere auch im Hinblick auf etwaige Crashsituationen gestattet ist. Weiter kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Verstärkungselement durch Klebung sowohl am Seitenteil-außen als auch am Seitenteil-innen und zusätzlich durch Verlöten, vorzugsweise durch MIG-Löten, und/oder durch Verclinchen am Seitenteil-außen festgelegt ist. Durch besagtes zusätzliches Verlöten und/oder Verclinchen des Verstärkungselements mit dem Seitenteil-außen ist eine schnelle und komfortable Montage der gebildeten Baugruppe am Seitenteil-innen gestattet, da ein Aushärten des Klebemittels bezüglich der Verbindung des Verstärkungselements mit dem Seitenteil-außen nicht mehr abgewartet werden muss. Ferner sind herkömmliche Spannwerkzeuge zur Halterung des Verstärkungselementes am Seitenteil-außen entbehrlich.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einem Dachrahmenlängsträger der vorstehend beschriebenen Art.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Teilansicht der Rohbaukarosserie eines Fahrzeugs mit zwei angebauten Dachlastträgern,
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2 den Schnitt I-I nach 1,
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3 einen Dachrahmenlängsträger der Rohbaukarosserie nach 1 in einer perspektivischen Ansicht teilweise aufgeschnitten, mit einem erfindungswesentlichen Verstärkungselement gemäß einer ersten Ausgestaltungsvariante, und
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3 einen Dachrahmenlängsträger der Rohbaukarosserie nach 1 in einer perspektivischen Ansicht teilweise aufgeschnitten, mit einem erfindungswesentlichen Verstärkungselement gemäß einer zweiten Ausgestaltungsvariante.
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1 zeigt demnach eine Teilansicht einer Rohbaukarosserie 1 eines Kraftfahrzeugs in einer perspektivischen Ansicht von schräg hinten nach vom. Im Wesentlichen sind eine Dachrahmenstruktur 2 sowie dieselbe stützende Karosseriesäulen 3, vorliegend A-, B-, und C-Säulen gezeigt. Auf der Dachrahmenstruktur 2 stützt sich wiederum ein an sich bekanntes Fahrzeugdach 4 ab. Die Dachrahmenstruktur 2 ist ihrerseits durch Dachrahmenlängsträger 5 und dieselben untereinander verbindende Dachrahmenquerträger 6 gebildet. Des Weiteren sind zwei Dachlastträger 7 gezeigt, die sich ihrerseits mittels Krallen 8 und weiteren an sich bekannten Stützelementen 9 auf den Dachrahmenlängsträgern 5 abstützen. Gemäß 2 greifen dabei die besagten Krallen 8 der Dachlastträger 7 form- und kraftschlüssig in einen durch den Dachrahmenlängsträger 5 ausgebildeten Versatz 10.
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Wie insbesondere der 2 noch zu entnehmen ist, ist besagter Dachrahmenlängsträger 5 zweiteilig durch ein sogenanntes Seitenteil-außen 11 und ein Seitenteil-innen 12 aus Metallblech gebildet, welche im Bereich flanschartiger Befestigungsabschnitte 13, 14 untereinander durch Schweißung und/oder Klebung gefügt sind und ein im Querschnitt wenigstens abschnittsweise geschlossenen Hohlprofil 15 ausbilden. Für den Fachmann leicht nachvollziehbar ist die Struktur der Dachrahmenlängsträger 5 durch die Befestigung und Abstützung der Dachlastträger 7 erheblich belastet.
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Um dieser Last den erforderlichen Verformungswiederstand entgegenzusetzen, sind zumindest im Bereich der Dachlastträger 7 Verstärkungselemente 16 vorgesehen, die ihrerseits innerhalb des Hohlprofils 15 zum einen mit einer ersten Fügefläche 17 an einer korrespondierenden Fügefläche 18 des Seitenteils-außen 11 und zum anderen mit einer zweiten Fügefläche 19 an einer korrespondierenden Fügefläche 20 des Seitenteils-innen 12 vermittels eines an sich bekannten geeigneten Klebemittels 21 festgelegt sind.
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Die Verstärkungselemente 16 sind zweckmäßigerweise jeweils durch ein Blechprofil gebildet, welches vorliegend im Querschnitt Z-förmig mit ebenen und gekrümmten Flächenabschnitten sowie abgestellten und die Fügeflächen 17, 19 aufweisenden Befestigungsflanschen ausgebildet sind.
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Die Verstärkungselemente 16 verfügen gemäß 3 in einem zwischen den besagten Fügeflächen 17, 19 ausgebildeten Blechabschnitt 22 über eine dieselben versteifende Sickenstruktur, die ihrerseits vorliegend durch drei langgestreckte Versteifungssicken 23 mit geringer Breite gebildet ist, deren Haupterstreckungsrichtung in Belastungsrichtung der jeweiligen am Dachrahmenlängsträger 5 befestigten Kralle 8 des Dachlastträgers 7 gewählt ist. Demgemäß erstrecken sich besagte Versteifungssicken 23 in Fahrzeugquerrichtung (Y-Richtung).
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Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf die Sickenstruktur des vorstehenden Ausführungsbeispieles, sondern erfasst jedwede geeignete Sickenstruktur. Eine geeignete Alternative ist 4 zu entnehmen, wobei hier eine einzige Versteifungssicke 23' mit weit größerer Breite als der Breite der vorbeschriebenen Versteifungssicken 23 gezeigt ist.
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Durch die Wahl der Anzahl der Versteifungssicken 23, 23' sowie durch die Wahl der Dimension und des Querschnittes derselben ist die Steifigkeit des Verstärkungselementes 16 in weiten Grenzen einstellbar.
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So kann es beispielsweise angezeigt sein, die Versteifungssicken 23, 23' derart auszubilden, dass sich dieselben ausgehend von einem ebenen Flächenabschnitt bis in einen gekrümmte Flächenabschnitt hinein und gegebenenfalls darüber hinaus in wiederum einen ebenen Flächenabschnitt erstrecken (vgl. insbes. 3).
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Hergestellt wird ein solcher Dachrahmenlängsträger 5 bevorzugt derart, dass zunächst das Klebemittel 21 auf die erste Fügefläche 17 der Verstärkungselementes 16 und/oder die hierzu korrespondierende Fügefläche 18 des Seitenteils-außen 11 aufgetragen wird. Im Anschluss daran werden die Verstärkungselemente 16 mit ihrer jeweiligen ersten Fügefläche 17 auf der korrespondierenden Fügefläche 18 des Seitenteils-außen 11 positioniert. Das Klebemittel 21 ist noch nicht ausgehärtet bzw. abgebunden, so dass sich eine Fixierung der Verstärkungselemente 16 am Seitenteil-außen 11 erforderlich macht. Insoweit ist vorgesehen, dass die Verstärkungselemente 16 durch Verlöten am Seitenteil-außen 11 fixiert werden. In den 3 und 4 sind die entsprechenden Lötstellen mit dem Bezugszeichen 24 versehen und befinden sich stirnseitig des jeweiligen Verstärkungselementes 16. Aufgrund des geringen Wärmeeintrages in die betreffenden Bleche hat sich das an sich bekannte MIG-Löten bewährt.
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Demgegenüber kann es sich auch als vorteilhaft erweisen, statt des vorstehenden zusätzlichen Stoffschlusses durch Löten Formschluss vorzusehen, wobei sich hier das Clinchen, auch als Durchsetzfügen bezeichnet, besonders anbietet. Vermittels des leicht durchzuführenden Clinchens sind statische Festigkeiten des Fügeverbundes erzielbar, die die Festigkeit einer Punktschweißverbindung übersteigen können. Sicherlich kann es unter besonderen Umständen auch angezeigt und demgemäß vorteilhaft sein, die Fügemaßnahmen Löten und Clinchen zu kombinieren, welches demgemäß durch die Erfindung ebenfalls mit erfasst ist.
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Durch dies vorstehenden Maßnahmen ist es gestattet, die aus dem Seitenteil-außen 11 und den Verstärkungselementen 16 gebildete Baugruppe zügig am Seitenteil-innen 12 festzulegen. Hierzu wird zunächst ein Klebemittel 21 auf die zweite Fügefläche 18 des jeweiligen Verstärkungselementes 16 und/oder auf die hierzu korrespondierende Fügefläche 20 des Seitenteils-innen 12 aufgetragen. Danach wird die aus dem Seitenteil-außen 11 und den Verstärkungselementen 16 gebildete Baugruppe mit der zweiten Fügefläche 18 der Verstärkungselemente 16 auf der jeweils korrespondierenden Fügefläche 20 des Seitenteils-innen 12 positioniert. Ist dies geschehen, können das Seitenteil-außen 11 und das Seitenteil-innen 12 im Bereich ihrer Befestigungsabschnitte 13, 14 untereinander vorzugsweise stoffschlüssig durch Schweißung und/oder Klebung gefügt werden.
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In der Praxis sind gegebenenfalls Toleranzen bzw. Abweichungen in den Abmaßen aller beteiligten Fügepartner zu verzeichnen. Die vorstehende besondere Ausbildung des Dachrahmenlängsträgers 5 und das besondere Herstellungsverfahren dazu gestatten es zum einen, insbesondere während der Positionierung der aus dem Seitenteil-außen 11 und den Verstärkungselementen 16 gebildeten Baugruppe auf dem Seitenteil-innen 12 etwaige Toleranzen der Fügepartner in Fahrzeughochrichtung (Z-Richtung) und in Fahrzeuglängsrichtung (X-Richtung) durch Verschiebung der besagten Baugruppe in Relation zum Seitenteil-innen 12 auszugleichen. Zum anderen können auch etwaige vorhandene Toleranzen in Fahrzeugquerrichtung (Y-Richtung) durch die Wahl der Dicke des Klebemittels 21 ausgeglichen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rohbaukarosserie
- 2
- Dachrahmenstruktur
- 3
- Karosseriesäulen
- 4
- Fahrzeugdach
- 5
- Dachrahmenlängsträger
- 6
- Dachrahmenquerträger
- 7
- Dachlastträger
- 8
- Kralle
- 9
- Stützelement
- 10
- Versatz
- 11
- Seitenteil-außen
- 12
- Seitenteil-innen
- 13
- Befestigungsabschnitte (Seitenteil-außen 11)
- 14
- Befestigungsabschnitte (Seitenteil-innen 12)
- 15
- Hohlprofil
- 16
- Verstärkungselement
- 17
- erste Fügefläche (Verstärkungselement 16)
- 18
- Fügefläche (Seitenteil-außen 11)
- 19
- zweite Fügefläche (Verstärkungselement 16)
- 20
- Fügefläche (Seitenteil-innen 12)
- 21
- Klebemittel
- 22
- Blechabschnitt (Verstärkungselement 16)
- 23
- Versteifungssicken
- 23'
- Versteifungssicke
- 24
- Lötstellen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10259430 A1 [0002]
- DE 10260572 A1 [0002]
- DE 10261564 A1 [0002]
