DE102010048029B4 - Ausrichteinrichtung - Google Patents
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Abstract
Fahrzeugfrontend mit einem Montageträger (7) und einer an dem Montageträger (7) im Bereich der sich im Wesentlichen in vertikaler Richtung (Z) erstreckenden Seitenträger (7a) vorgesehenen Ausrichteinrichtung, wobei die Ausrichteinrichtung mit dem Montageträger (7) verbunden ist und in die Ausrichteinrichtung eine Crashbox aufgenommen ist, wobei die Ausrichteinrichtung ein oberes erstes Anlageelement (3) und ein davon in Vertikalrichtung (Z) beabstandetes zweites unteres Anlageelement (4) aufweist, zwischen denen die Crashbox (1) eingeschoben ist und welche beim Aufnehmen der Crashbox (1) an gegenüberliegenden Außenseiten (1c, 1d) der Crashbox (1) anliegen, wobei wenigstens ein Anlageelement (3) so ausgebildet ist, dass es die Crashbox (1) gegen das andere Anlageelement (4) drückt, wobei weiter eine Haltevorrichtung (5, 6) vorgesehen ist, welche das Einschieben der Crashbox (1) in die Ausrichteinrichtung begrenzt, wobei die Haltevorrichtung (5, 6) wenigstens einen Anschlag (5) zur Begrenzung der Einschubtiefe der Crashbox (1) aufweist.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugfrontend mit einer Ausrichteinrichtung zur Anbringung an einem Montageträger für Kraftfahrzeugfrontends.
- Die hier zu betrachtende Situation betrifft dabei die Montage von Frontends, welche über einen sogenannten Montageträger mit der Fahrzeugstruktur verbunden werden. üblicherweise werden dazu Biegeträger über Crashboxen am Montageträger befestigt, der Montageträger selbst wird direkt oder auch über die Crashboxen mit Fahrzeuglängsträgern verbunden.
- Die bei der Montage verwendeten Bauteile sind naturgemäß toleranzbehaftet, so dass deren korrekte Positionierung sicher gestellt werden muss. Bei dem hier zu betrachtenden Fall werden die mit den Biegeträgern verbundenen Crashboxen in den Montageträger aufgenommen und durch in Fahrzeugquerrichtung geführte Verbindungsbolzen miteinander sowie mit dem jeweiligen Längsträger verschraubt. Entsprechende Stecksysteme sind beispielsweise aus
DE 10 2008 012 623 A1 oderDE 10 2009 021 885 A1 oderUS 7 503 603 B2 bekannt. Durch die Toleranzbehaftung der Bauteile kann es beim Einsetzen der Crashbox in den Montageträger sowohl in Fahrzeuglängsrichtung X, in Fahrzeugquerrichtung Y und in vertikaler Richtung Z zu einem Verschieben der Crashbox kommen, eine definierte Festlegung und Ausrichtung der Bauteile ist somit nicht möglich. In US 7 503 603 B2 wird ein Adapterstück zum Toleranzausgleich eingesetzt, in welches die Crashbox eingesteckt wird. InDE 10 2005 051 764 B4 erfolgt der Toleranzausgleich zwischen Crashbox und Längsträger des Fahrzeug über ein Schraubgewinde. - In
DE 10 2009 021 885 A1 wird vorgeschlagen, die Crashbox in eine Aufnahme am Montageträger einzuschieben, die die Crashbox in Vertikalrichtung des Fahrzeugs festlegt, um in Richtung quer zur Fahrtrichtung und in Fahrtrichtung noch Verschiebungen der relativen Lage von Crashbox und Montageträger durchführen zu können. - Mit entsprechenden Vorrichtungen aus dem Stand der Technik ist es bislang jedoch nicht möglich, bei der Vormontage eine Referenzierung der Lage zwischen den zu verbindenden Bauteilen durchzuführen.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fahrzeugfrontend zu schaffen, welche bereits bei der Vormontage, d. h. vor dem Verschrauben der Bauteile, die beteiligten Bauteile in einer definierten relativen Lage zueinander festlegt.
- Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Fahrzeugfrontend mit einer Ausrichteinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.
- Die Ausrichteinrichtung des erfindungsgemäßen Frontends weist wenigstens zwei Anlageelemente auf, zwischen denen die Crashbox eingeschoben werden kann. Die Anlageelemente sind in Fahrzeugvertikalrichtung Z beabstandet und sind zur Anlage an gegenüber liegenden Außenseiten – bevorzugt in Vertikalrichtung Z der oberen unteren Seite – der Crashbox vorgesehen. Eines der Anlageelemente, bevorzugt das obere, ist dabei so ausgebildet, dass es bei der Aufnahme der Crashbox diese gegen das andere Anlageelement, bevorzugt das untere, drückt. Ferner ist eine Haltevorrichtung vorgesehen, welche das Einschieben der Crashbox in die Ausrichteinrichtung in Einschubrichtung X begrenzt. Hierdurch wird die Crashbox beim Einschieben in die Ausrichteinrichtung in Vertikalrichtung Z durch das bevorzugt obere Anlageelement und in Einschubrichtung (also entgegen der Fahrtrichtung) X der Crash-box durch das zweite Halteelement festgelegt.
- Bevorzugt ist die Ausrichteinrichtung so ausgebildet, dass von einer Seite eine Crashbox und von der anderen Seite ein Fahrzeuglängsträger in die Ausrichteinrichtung eingeschoben und/oder aufgeschoben werden können. Dabei ist die Ausrichteinrichtung weiter so ausgebildet, dass beim vollständigen Ein- und/oder Aufschieben von Crashbox und Fahrzeuglängsträger diese wenigstens teilweise ineinander greifen. Dadurch können die genannten Teile durch gemeinsames Verschrauben in einem Arbeitsgang aneinander fixiert werden.
- Besonders vorteilhaft ist, wenn das erste Anlageelement eine sich in Einschubrichtung der Crashbox erstreckende Lasche umfasst. Zudem kann vorgesehen sein, dass dieses Anlageelement wenigstens einen zur Einschubrichtung der Crashbox schräg verlaufenden Abschnitt aufweist. Bei elastischer Ausbildung sorgt dieser Abschnitt dafür, dass auf die Crashbox eine Vorspannung ausgeübt wird, mit der diese gegen das zweite Anlageelement gedrückt wird, so dass – bevorzugt in Richtung Z – eine definierte Position erzielt wird.
- Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass die Haltevorrichtung wenigstens einen Anschlag zur Begrenzung der Einschubtiefe der Crashbox aufweist. Dieser kann etwa hakenförmig ausgebildet sein, so dass er in der Anschlagposition einen Teil der Crashbox umgreift.
- Nach einer besonders bevorzugten Weiterbildung weist die Halteeinrichtung ein Rastelement zur Verrastung mit der Crashbox auf. Dieses kann dabei so ausgebildet sein, dass es in eine entsprechende Rastaufnahme der Crashbox bei Erreichen einer definierten Position einrastet. Das Rastelement und die Rastaufnahme der Crashbox können dabei, z. B. durch Formschluss, so abgestimmt sein, dass nach dem Verrasten eine Bewegungsmöglichkeit der Crashbox in Fahrzeugquerrichtung Y eliminiert wird.
- Durch eine so ausgestaltete Ausrichteinrichtung ist eine Festlegung in allen drei Raumrichtungen X, Y, Z möglich.
- Ferner ist die Ausrichteinrichtung bevorzugt zur Aufnahme eines Fahrzeuglängsträgers ausgelegt. Dazu kann sie eine Positionierhilfe aufweisen.
- Zur Erleichterung des Einsetzens der Crashbox kann insbesondere vorgesehen sein, dass eines der Anlageelemente, bevorzugt das untere, einen entgegen der Einschubrichtung X der Crashbox vorstehenden Auflagevorsprung aufweist. Hierauf kann sich die Crashbox abstützen und erleichtert so die Vormontage.
- Die erfindungsgemäße Ausrichteinrichtung wird an einem Montageträger eines Fahrzeugfrontends aufgenommen. Die Ausrichteinrichtung kann dabei beispielsweise mit den Seitenträgern des Montageträgers verbunden sein. Montageträger können z. B. reine Kunststoffträger oder auch Blech- oder Druckgussträger sein, mit denen die Ausrichteinrichtung durch Schrauben oder sonstige Befestigungen verbunden oder in die die Ausrichteinrichtung integriert sein kann. Dazu kann die erfindungsgemäße Ausrichteinrichtung als separates Bauteil vorgesehen sein, es ist aber auch möglich, den Montageträger in Hybridbauweise herzustellen und die Ausrichteinrichtung mit in den Montageträger einzuspritzen oder bei der Herstellung des Montageträgers auf sonstige Weise mit diesem zu verbinden.
- In die Ausrichteinrichtung wird eine Crashbox aufgenommen. Dies ist so vorgesehen, dass die in der Ausrichteinrichtung in ihren jeweiligen Endpositionen positionierte Crashbox und der Fahrzeuglängsträger wenigstens teilweise ineinandergreifen. Hierbei fluchten im Seitenträger des Montageträgers, in der Crashbox und im Fahrzeuglängsträger vorgesehene Öffnungen miteinander und können so durch seitliches Einbringen eines Bolzens miteinander verschraubt werden. Hierzu ist in dem fraglichen Bereich der Seitenträger ausreichend flexibel ausgestaltet, so dass beim Verschrauben mit dem Längsträger und der Crashbox Fugen oder Zwischenräume verschlossen sind und die Verbindung von Seitenträger/Montageträger, der Crashbox und dem Längsträger spielfrei wird und sich für die Crashbox und den daran vorgesehenen oder vorzusehenden Biegeträger eine definierte und festgelegte Referenzposition einstellt.
- Zur besseren Ausrichtung ist hierbei auch in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass die Crashbox in dem zu den Anlageelementen der Ausrichteinrichtung zugewandten Bereichen eine an diese angepasste Vertiefung aufweist. Zudem weist die Crashbox vorzugsweise eine mit einem an der Ausrichteinrichtung vorgesehenen Rastelement zusammenwirkende Rastausnehmung auf. Durch eine komplementäre Ausgestaltung oder eine spezielle aufeinander abgestimmte Formgebung des Rastelementes und der Rastausnehmung kann insbesondere erreicht werden, dass die Lage der Crashbox beim Verrasten von Rastelement und Rastausnehmung relativ zum Seitenträger des Montageträgers und quer zur Einschubrichtung festgelegt wird.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand der
1 bis5 schematisch näher erläutert. -
1 zeigt ein Fahrzeugfrontend in Explosionsdarstellung. -
2 zeigt eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Ausrichteinrichtung. -
2A zeigt eine seitliche Ansicht der erfindungsgemäßen Ausrichteinrichtung. -
3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Ausrichteinrichtung mit vormontierter Crashbox und Fahrzeuglängsträger. -
4 zeigt eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Ausrichteinrichtung mit vormontierter Crashbox. -
5 zeigt eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Ausrichteinrichtung nach Anbringen des Montageträgers am Fahrzeuglängsträger und anschließender Verschraubung von Crashbox, Montageträger und Fahrzeuglängsträger. -
6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ausrichteinrichtung. - Das in
1 angedeutete Frontend eines Fahrzeugs weist einen Montageträger7 auf, welcher einen sich im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung Y erstreckenden Querträger7b und sich im Wesentlichen in Vertikalrichtung Z erstreckende Seitenträger7a aufweist. Der Montageträger kann an den mit Pos.9 angedeuteten Fahrzeuglängsträgern, die sich im Wesentlichen in Fahrtrichtung erstrecken, befestigt werden. Am Montageträger7 wird ein Biegeträger2 vorgesehen, welcher über Crashboxen1 am Montageträger7 angebracht wird. Bei der gezeigten gattungsgemäßen Variante des Frontends werden Crashboxen, Montageträger7 und Längsträger9 durch in Querrichtung Y geführte Bolzen miteinander verschraubt. - Zur Festlegung der einzelnen Komponenten dient die erfindungsgemäße Ausrichteinrichtung, welche im gezeigten Beispiel im Bereich wenigstens eines der Seitenträger
7a vorgesehen ist. -
2 und2A zeigen eine genauere Darstellung der Ausrichteinrichtung. Zu erkennen ist ein Ausschnitt des Seitenträgers7a eines Montageträgers, in welchem die erfindungsgemäße Ausrichteinrichtung vorgesehen ist. Diese weist eine erstes Anlageelement3 auf, welches sich in Form einer Lasche in Richtung X des Einschubs der Crashbox (in2 nicht gezeigt) erstreckt und im Verlaufe seiner Längserstreckung in Richtung X leicht schräg nach unten in Richtung eines zweiten Anlageelementes4 bzw. schräg zur Eischubrichtung X abfällt. Durch Einschieben der Crashbox wird diese Lasche in Richtung Z gedrückt und übt eine Spannung auf die Crashbox aus, welche diese gegen das zweite Anlageelement4 drückt und so eine definierte Lage der Crashbox relativ zum Montageträger in Vertikalrichtung Z schafft. - Die Löcher
8a ,8a' ,8a'' sowie8b im Seitenträger7a dienen der Aufnahme von Bolzen zur späteren Verschraubung. - Weiter weist das (untere) zweite Anlageelement
4 vorteilhafterweise einen Auflagevorsprung4a zum Ansetzen bzw. Aufsetzen der Crashbox1 auf. Dieser erstreckt sich in Fahrtrichtung entgegen der Einschubrichtung X der Crashbox1 . In Einschubrichtung X erstreckt sich das zweite Anlageelement4 auch in Einschubrichtung X und weist in Fortsetzung des Auflagevorsprungs4a eine Auflagefläche4b im Bereich des Seitenträgers7a auf. Weiter in Einschubrichtung X erstreckt sich das zweite Anlageelement4 und endet mit einer Haltevorrichtung5 ,6 , die bevorzugt einstückig mit dem zweiten Anlageelement4 ausgebildet sind. - Die Haltevorrichtung
5 ,6 weist zum Einen einen Anschlag5 auf, der das Einschieben der Crashbox1 in Richtung X begrenzt. Dieser Anschlag kann wie gezeigt durch zwei bevorzugt etwa hakenförmige Anschlagelemente5 gebildet werden. Die Hakenform dient dazu, die Crashbox im Endbereich zu umschließen und sicher zu haken. Dazu können die Haken so ausgebildet sein, dass sie beim Einschieben der Crashbox1 eine Klemmwirkung auf diese ausüben. Die zur Crashbox weisenden Hakenenden weisen dazu bevorzugt eine Schrägfläche5a auf, um die eingeschobene Crashbox1 zu führen und das Festklemmen der Crashbox1 zu erleichtern. So ist die Crashbox auch gegen ein Verrutschen in Fahrtrichtung gesichert. - Ferner ist ein Rastelement
6 als Teil der Haltevorrichtung vorgesehen, welches im gezeigten Beispiel mittig zwischen den Haken5 angeordnet ist. - Das Rastelement
6 ist zum Einrasten in eine entsprechende Rastausnehmung1b in der Crashbox1 ausgelegt. Dies wird mit Bezug auf die3 bis5 noch erläutert werden. Wie man in2 erkennt, ist das Rastelement6 als in Richtung X sich erstreckende Zunge oder Lasche6a ausgebildet, an deren freiem Ende6b ein etwa U-förmiger in Richtung Z zum ersten Halteelement bzw. der Endposition der Crashbox1 hin erstreckender Vorsprung6b vorgesehen ist. Der Vorsprung6b ist bevorzugt so ausgebildet, dass er mit der entsprechenden Rastausnehmung in der Crashbox1 einen Form- oder Kraftschluss wenigstens in Richtung Y quer zur Fahrtrichtung bildet, so dass die eingeschobene Crashbox1 im Bereich des zweiten Halteelements4 gegen ein Verschieben in Richtung Y gesichert ist. - Die Situation ist in
3 dargestellt. Die Crashbox1 schlägt an den Haken5 an, das Rastelement ist mit seinem Vorsprung in die Rastausnehmung1b der Crashbox eingetaucht. Von der Gegenseite ist der Längsträger9 auf die Crashbox1 aufgeschoben, wobei die Ausrichtvorrichtung zur Referenzierung einen sich in Richtung X erstreckenden und bevorzugt verjüngenden, als Positionierhilfe dienenden Dorn11 aufweist, um den Montageträger7 , bzw. den Seitenträger7a besser an den Längsträger9 heranführen zu können und das Aufstecken auf den Längsträger9 zu erleichtern. In der Crashbox1 ist schließlich noch ein Stabilisierungselement10 vorgesehen, um insbesondere eine Deformation der Crashbox1 in Richtung Y bei der Verschraubung der Bauteile zu verhindern. - In
4 ist im Schnitt die Situation nach dem Einstecken der Crashbox1 in die erfindungsgemäße Ausrichteinrichtung dargestellt. Die Crashbox1 weist an ihrer Oberseite1c und ihrer Unterseite1d eine Vertiefung oder Profilierung auf, die so ausgebildet ist, dass das erste Halteelement3 bzw. das zweite Halteelement4 die Crashbox1 beim Einschieben in die Ausrichteinrichtung führen. Dies erleichtert das Einschieben der Crashbox und stellt sicher, dass diese beim Eischieben zentriert wird, so dass Rastelement6 und die Rastausnehmung in der Crashbox1 verrasten können. Zudem können die Profilierungen an der Crashbox1 so ausgebildet sein, dass ein seitliches (Richtung Y) Spiel weitgehend vermieden wird. - Wie gezeigt, weist die so eingesetzte Crashbox
1 noch einen Abstand zu den die Crashbox1 aufnehmenden Seitenabschnitten des Seitenträger7a auf. In diesen Zwischenraum wird zum Einen, wie in5 gezeigt, der Längsträger9 aufgenommen, wobei im gezeigten Beispiel zwischen Längsträge9 und Crashbox1 noch ein Zwischenraum verbleibt. Im in5 gezeigten Zustand fluchten die Löcher oder Öffnungen des Seitenträgers7a (z. B.8a und8b ) mit korrespondierenden Öffnungen in der Crashbox1a und im Längsträger9a . Es existieren in der gezeigten Ausführung unter Umständen noch mehr Schraublöcher, diese sind bezogen auf die5 aber in anderen Schnittebenen angeordnet und daher nicht dargestellt. - Durch die miteinander fluchtenden Löcher werden Schraubbolzen
12 gesteckt und mittels einer Mutter13 verschraubt. Dabei ist das Wandmaterial des Seitenträgers7a im Verschraubungsbereich flexibel, so dass es durch das Festziehen der Verschraubung nachgeben kann, und die Zwischenräume zwischen den Bauteilen1 ,9 und7a beseitigt werden können.
Claims (14)
- Fahrzeugfrontend mit einem Montageträger (
7 ) und einer an dem Montageträger (7 ) im Bereich der sich im Wesentlichen in vertikaler Richtung (Z) erstreckenden Seitenträger (7a ) vorgesehenen Ausrichteinrichtung, wobei die Ausrichteinrichtung mit dem Montageträger (7 ) verbunden ist und in die Ausrichteinrichtung eine Crashbox aufgenommen ist, wobei die Ausrichteinrichtung ein oberes erstes Anlageelement (3 ) und ein davon in Vertikalrichtung (Z) beabstandetes zweites unteres Anlageelement (4 ) aufweist, zwischen denen die Crashbox (1 ) eingeschoben ist und welche beim Aufnehmen der Crashbox (1 ) an gegenüberliegenden Außenseiten (1c ,1d ) der Crashbox (1 ) anliegen, wobei wenigstens ein Anlageelement (3 ) so ausgebildet ist, dass es die Crashbox (1 ) gegen das andere Anlageelement (4 ) drückt, wobei weiter eine Haltevorrichtung (5 ,6 ) vorgesehen ist, welche das Einschieben der Crashbox (1 ) in die Ausrichteinrichtung begrenzt, wobei die Haltevorrichtung (5 ,6 ) wenigstens einen Anschlag (5 ) zur Begrenzung der Einschubtiefe der Crashbox (1 ) aufweist. - Fahrzeugfrontend nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichteinrichtung, insbesondere mittels Hybridbauweise, mit einem Seitenträger (
7a ) des Montageträgers (7 ) verbunden ist, der in diesen integriert ist. - Fahrzeugfrontend nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Ausrichteinrichtung in ihren jeweiligen Endpositionen positionierte Crashbox (
1 ) und ein mit dem Montageträger verbindbarer Fahrzeuglängsträger (9 ) wenigstens teilweise ineinandergreifen, wobei im Seitenträger (7a ) des Montageträgers sowie in der Crashbox (1 ) und im Fahrzeuglängsträger vorgesehene Öffnungen (8a ,1a ,9a ) miteinander fluchten. - Fahrzeugfrontend nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Crashbox (
1 ) in dem zu den Anlageelementen (3 ,4 ) der Ausrichteinrichtung zugewandten Bereichen eine an diese angepasste Vertiefung aufweist. - Fahrzeugfrontend nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Crashbox (
1 ) eine mit einem an der Ausrichteinrichtung vorgesehenen Rastelement (6 ) zusammenwirkende Rastausnehmung (1b ) aufweist. - Fahrzeugfrontend nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Rastausnehmung (
1b ) und Rastelement (6 ) so aufeinander abgestimmt sind, dass die Lage der Crashbox (1 ) beim Verrasten von Rastelement (6 ) und Rastausnehmung (1b ) relativ zum Seitenträger (7a ) des Montageträgers (7 ) quer zur Einschubrichtung (X) festgelegt wird. - Fahrzeugfrontend nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Anlageelement (
3 ) eine sich in Einschubrichtung (X) der Crashbox (1 ) erstreckende Lasche umfasst. - Fahrzeugfrontend nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Anlageelement (
3 ) wenigstens einen zur Einschubrichtung (X) der Crashbox (1 ) schräg verlaufenden Abschnitt aufweist. - Fahrzeugfrontend nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Anschlag (
5 ) etwa hakenförmig ausgebildet ist, so dass er in der Anschlagposition einen Teil der Crashbox (1 ) umgreift. - Fahrzeugfrontend nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichteinrichtung zum Anbringen des Fahrzeuglängsträgers am Montageträger eine Positionierhilfe aufweist.
- Fahrzeugfrontend nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der Ausrichteinrichtung eine in Einschubrichtung (X) sich erstreckende Einführhilfe (
12 ) zur Aufnahme in den Fahrzeuglängsträger vorgesehen ist. - Fahrzeugfrontend nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführhilfe (
12 ) einen Vorsprung aufweist, welcher sich insbesondere in Einschubrichtung (X) verjüngt. - Fahrzeugfrontend nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Anlageelemente (
4 ) einen entgegen der Einschubrichtung (X) der Crashbox (1 ) vorstehenden Auflagervorsprung (4a ) aufweist. - Fahrzeugfrontend nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von einer Seite der Ausrichteinrichtung eine Crashbox (
1 ) und von der anderen Seite der Ausrichteinrichtung ein Fahrzeuglängsträger (9 ) in die Ausrichteinrichtung eingeschoben und/oder aufgeschoben sind, wobei Crashbox (1 ) und Fahrzeuglängsträger (9 ) wenigstens teilweise ineinander greifen.
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