DE102013017700A1 - Front end cross member for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Frontendquerträger (10) für einen Kraftwagen, welcher ein Hybridbauteil (12) mit einem mit einer Kunststoffstruktur (16) versehenen Metallträgerteil (14) umfasst, wobei das Hybridbauteil als Basisteil (12) des Frontendquerträgers (10) mit wenigstens einer Befestigungsstelle (22) ausgebildet ist, an welcher ein Strukturteil oder ein Trägerteil des Frontendquerträgers (10) nachträglich anbringbar ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Baukastensystem zur Herstellung eines solchen Frontendquerträgers (10) sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Frontendquerträgers (10).The invention relates to a front end cross member (10) for a motor vehicle, which comprises a hybrid component (12) with a metal carrier part (14) provided with a plastic structure (16), wherein the hybrid component as a base part (12) of the front end cross member (10) with at least one attachment point (22) is formed, on which a structural part or a support part of the front end cross member (10) is subsequently attachable. In addition, the invention relates to a modular system for producing such a front end cross member (10) and a method for producing such a front end cross member (10).
Description
Die Erfindung betrifft einen Frontendquerträger für einen Kraftwagen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Baukastensystem zur Herstellung eines solchen Frontendquerträgers. Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Frontendquerträgers gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 8.The invention relates to a front end cross member for a motor vehicle according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a modular system for producing such a front end cross member. Finally, the invention relates to a method for producing such a front end cross member according to the preamble of claim 8.
Aus der
Es hat sich jedoch herausgestellt, dass insbesondere die oben beschriebenen Stützelemente für den Transport zur Montage des Frontendmoduls am Rohbau des Kraftwagens sehr viel Platz einnehmen. Des Weiteren ist der Frontendquerträger in seiner Gestalt festgelegt, sodass beispielsweise keine Anpassung an spezifische Gegebenheiten möglich ist.However, it has been found that in particular the support elements described above for the transport for mounting the front end module occupy a lot of space on the shell of the motor vehicle. Furthermore, the front end cross member is fixed in its shape, so that, for example, no adaptation to specific conditions is possible.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Frontendquerträger, ein Baukastensystem sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchen sich ein verbesserter Transport und eine verbesserte Anpassbarkeit auf spezifische Gegebenheiten des Frontendquerträgers realisieren lässt.Object of the present invention is therefore to provide a front end cross member, a modular system and a method of the type mentioned, by means of which an improved transport and improved adaptability to specific conditions of the front end cross member can be realized.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Frontendquerträger mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Baukastensystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by a front end cross member having the features of claim 1, by a modular system having the features of claim 7 and by a method having the features of claim 8. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the remaining claims.
Um einen Frontendquerträger der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher besonders günstig zu transportieren ist und darüber hinaus gut auf länderspezifische Erfordernisse und/oder unterschiedliche Fahrzeugbaureihen oder -varianten angepasst werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Hybridbauteil, welches das mit Kunststoffstruktur umgebene Metallträgerteil umfasst, als Basisteil des Frontendquerträgers ausgebildet ist und wenigstens eine Befestigungsstelle umfasst, an welcher ein Strukturteil oder ein Trägerteil des Frontendquerträgers nachträglich anbringbar ist. Mit anderen Worten umfasst der erfindungsgemäße Frontendquerträger zunächst ein Basisteil, welches in weiterer Ausgestaltung der Erfindung bevorzugter Weise eine relativ einfache Gestalt und/oder Erstreckung aufweist, und an welchem dann jeweilige Strukturteile und/oder Trägerteile anbringbar sind, welche den Frontendquerträger vervollständigen. Durch seine einfache bzw. zumindest im Wesentlichen in Erstreckungsrichtung verlaufende Ausgestaltung kann das Basisteil in einfacher Weise gestapelt, bevorratet und/oder transportiert werden, ohne dass beispielsweise erheblich störende Bauteilbereiche im Wesentlichen von der Erstreckungsrichtung des Frontendquerträgers abstehen. Erst bei der Montage des Frontendmoduls können dann die jeweiligen Strukturteile und/oder Trägerteile des Frontendquerträgers nachträglich angebracht werden.In order to create a front end cross member of the type mentioned, which is particularly inexpensive to transport and can be well adapted to country-specific requirements and / or different vehicle series or variants, it is inventively provided that the hybrid component, which surrounds the metal support member surrounded with plastic structure comprises, is formed as a base part of the front end cross member and at least one attachment point comprises, to which a structural part or a support member of the front end cross member is subsequently attachable. In other words, the front end cross member according to the invention first comprises a base part which in a further embodiment of the invention preferably has a relatively simple shape and / or extent, and then to which respective structural parts and / or support members are attachable, which complete the front end cross member. By its simple or at least substantially extending in the extension configuration, the base part can be stacked in a simple manner, stored and / or transported, without, for example, substantially annoying component areas protrude substantially from the extension direction of the Frontendquerträgers. Only when mounting the front end module, the respective structural parts and / or support parts of the front end cross member can then be retrofitted.
Unter Strukturteilen ist dabei insbesondere zu verstehen, dass an der entsprechend zugeordneten Befestigungsstelle in einem nachgelagerten Verfahrensprozess entsprechend Kunststoff angebracht, beispielsweise angespritzt, wird, welcher einen Strukturteil des Frontendquerträgers ausbildet. Unter Trägerteil ist insbesondere ein bereits vorgefertigtes weiteres Bauteil zu verstehen, welches zum Beispiel als Kunststoff- oder Metallteil, oder aber auch als Hybridbauteil bestehend aus einem Metallträgerteil und einer Kunststoffstruktur gebildet sein kann.By structural parts is to be understood in particular that attached to the correspondingly assigned attachment point in a downstream process process according to plastic, for example molded, is, which forms a structural part of the front end cross member. Under support member is in particular an already prefabricated further component to understand, which may be formed for example as a plastic or metal part, or as a hybrid component consisting of a metal support member and a plastic structure.
Durch das nachträgliche Anbringen, sei es durch Urformen von Kunststoff zu dem Strukturteil oder durch Fügen des Trägerteils, kann somit auf einfache Weise das Basisteil des Frontendquerträgers im Bereich der jeweiligen Befestigungsstelle durch das nachträglich anzubringende Element vervollständigt werden.By subsequent attachment, either by original molding of plastic to the structural part or by joining the support member, can thus be completed in a simple manner, the base part of the front end cross member in the region of the respective attachment point by the subsequently attached element.
Neben dem vereinfachten Transport ermöglicht der erfindungsgemäße Frontendquerträger den Einsatz eines variantenübergreifenden Basisteils, welches beispielsweise über mehrere Bauvarianten/Fahrzeugbaureihen des Kraftwagens oder bei Fahrzeugen für unterschiedliche Länder gleich ausgebildet ist. An den jeweiligen Befestigungsstellen des Basisteils können dann jeweilige, variantenspezifische Strukturteile oder Trägerteile durch Urformen von Kunststoff bzw. durch Fügen von vorgefertigten Trägerteilen ausgebildet werden, wobei je nach Bauvariante des jeweiligen Strukturteils oder Trägerteils entsprechende Länderspezifika oder baureihenabhängige Merkmale berücksichtigt werden können. Auf diese Weise kann durch ein einheitliches Basisteil und jeweils anpassbare Strukturteile respektive Trägerteile ein Frontendquerträger geschaffen werden, welcher auf einfache Weise an unterschiedliche Bauvarianten des Kraftwagens angepasst werden kann.In addition to the simplified transport, the front end cross member according to the invention allows the use of a multi-variant base part, which is designed to be the same example for several construction variants / vehicle series of the motor vehicle or for vehicles for different countries. At the respective attachment points of the base part then respective, variant-specific structural parts or carrier parts can by Urformen of Plastic or by joining prefabricated support members are formed, depending on the construction variant of the respective structural part or support member corresponding country specifics or series-dependent features can be considered. In this way, a front end cross member can be created by a single base part and each customizable structural parts or support parts, which can be easily adapted to different construction variants of the motor vehicle.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden als nachträglich anbring bare Struktur- oder Trägerteile des Frontendquerträgers jeweilige, sich in Fahrzeughochrichtung erstreckende Stützelemente vorgesehen. Gerade diese Stützelemente erschweren den Transport aufgrund ihrer Sperrigkeit enorm und sind darüber hinaus – beispielsweise infolge unterschiedlicher Höhen des Kraftwagenbugs – oftmals in ihrer Höhe unterschiedlich gestaltet. Aus diesem Grund bieten sich gerade diese Stützelemente, welche auch als Z-Streben bezeichnet werden, als Bauelemente an, welche variantenspezifisch angepasst und an das variantenübergreifende Basisteil angebunden werden. Dies kann – wie oben beschrieben – entweder durch Anspritzen von Kunststoff im Bereich der jeweiligen Befestigungsstelle oder durch Befestigen/Fügen eines vorgefertigten jeweiligen Trägerteils an der jeweiligen Befestigungsstelle des Basisteils erfolgen.In a further advantageous embodiment of the invention as subsequently attaching bare structural or support members of the front end cross member respective, extending in the vehicle vertical direction supporting elements are provided. Just these support elements make transport difficult due to their bulkiness and beyond - for example, due to different heights of Kraftwagenbugs - often designed differently in height. For this reason, it is precisely these support elements, which are also referred to as Z-struts, that are available as components which are adapted to the specific variant and connected to the variant-spanning base part. This can be done - as described above - either by injection molding of plastic in the region of the respective attachment point or by attaching / joining a prefabricated respective support member to the respective attachment point of the base part.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das nachträglich anbringbare Strukturteil oder Trägerteil des Frontendquerträgers durch ein Fügeverfahren oder durch Anbringen von Kunststoff an der zugeordneten Befestigungsstelle des Basisteils befestigt. Das Fügen eines separat vorgefertigten Trägerteils, beispielsweise durch mechanische Hilfsmittel wie Schrauben oder dergleichen, durch Kleben oder durch Schweißen, hat dabei den Vorteil eines einfachen Befestigungsverfahrens, mittels welchem dieses Bauelement am Basisteil befestigt werden kann. Zudem kann ein Trägerteil aus einem andersartigen Material als dem Basisteil verbaut werden. Das nachträgliche Anspritzen von Kunststoff zur Herstellung eines entsprechenden Strukturteils des Frontendquerträgers ermöglicht hingegen eine besonders feste und stabile Festlegung des jeweiligen Strukturteils am Basisteil.In a further advantageous embodiment of the invention, the subsequently attachable structural part or carrier part of the front end cross member is attached by a joining method or by attaching plastic to the associated attachment point of the base part. The joining of a separately prefabricated support member, for example by mechanical aids such as screws or the like, by gluing or by welding, thereby has the advantage of a simple fastening method, by means of which this component can be attached to the base part. In addition, a support member made of a different material than the base part can be installed. The subsequent injection of plastic for producing a corresponding structural part of the front end cross member, however, allows a particularly firm and stable fixing of the respective structural part on the base part.
Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Befestigungsstelle des Basisteils zum nachträglichen Anbringen des Strukturteils oder Trägerteils des Frontendquerträgers durch einen Bereich der Kunststoffstruktur gebildet ist. Ein derartiger Bereich der Kunststoffstruktur kann besonders günstig als Befestigungsstelle ausgebildet werden, beispielsweise indem entsprechende Anschläge, Lehren oder dergleichen oder aber mechanische Befestigungsstellen wie Öffnungen, Gewinde oder dergleichen im Bereich der Kunststoffstruktur vorgesehen werden. Insgesamt ist somit erkennbar, dass in der Kunststoffstruktur derartige Befestigungsstellen besonders einfach und komplex, und gleichfalls sehr genau, geschaffen werden können.Finally, it has proven to be advantageous if the fastening point of the base part for the subsequent attachment of the structural part or support part of the front end cross member is formed by a region of the plastic structure. Such a region of the plastic structure can be formed particularly advantageously as an attachment point, for example by providing corresponding stops, gauges or the like or else mechanical attachment points such as openings, threads or the like in the area of the plastic structure. Overall, it can be seen that in the plastic structure such attachment points are particularly simple and complex, and also very accurate, can be created.
Die vorstehend in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Frontendquerträger genannten Vorteile gelten in ebensolcher Weise für das Baukastensystem gemäß Patentanspruch 7 und das Verfahren zur Herstellung eines Frontendquerträgers gemäß Patentanspruch 8.The advantages mentioned above in connection with the front end cross member according to the invention apply in the same way for the modular system according to claim 7 and the method for producing a front end cross member according to claim 8.
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 from the drawings; these show in:
In
Das Basisteil
Die Geometrie des Metallträgerteils
Das Verfahren ermöglicht es, ein Basisteil
Das Rohrbiegeverfahren ermöglicht es, ein Metallträgerteil
Im Detail sind an dem Basisteil
In einem zentralen mittleren Bereich ist eine Einschubaufnahme
In a central middle area is a
Unterseitig der Einschubaufnahme sind jeweilige Anbindungen
In einem jeweiligen seitlichen Bereich des Basisteils
Insgesamt ist somit erkennbar, dass auf beiden Seiten des Basisteils
Die mehrteilige Ausgestaltung des Frontendquerträgers
Weiterhin ist erkennbar, dass vorliegend die jeweiligen Trägerteile bzw. Stützelemente als separate Bauteile ausgebildet sind, welche in einfacher Weise im Bereich der jeweiligen Befestigungsstellen
Anhand von
Schließlich sind jeweilige Kabelhalter
In
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102011116208 A1 [0002, 0026] DE 102011116208 A1 [0002, 0026]
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