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Die Erfindung betrifft eine Karosseriebaugruppe für ein Kraftfahrzeug mit einem ersten Karosseriebauteil und einem zweiten Karosseriebauteil, welche miteinander über eine Strebe verbunden sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Karosseriebaugruppe und ein Verfahren zum Fertigen einer solchen Karosseriebaugruppe.
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Aus dem Kraftwagenbau ist es bekannt, Karosseriebauteile wie beispielswiese Längsträger mittels einer Strebe miteinander zu verbinden.
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Des Weiteren beschreibt die
DE 102 46 998 A1 eine Stirnwand für ein Kraftfahrzeug, welche doppelwandig ausgebildet ist. Hierbei ist zwischen einer ersten Wand und einer zweiten Wand ein Schaum angeordnet. Eine Leitung, welche zu einer Klimaanlage des Kraftfahrzeugs gehört, oder eine Lenkstange ist durch eine Öffnung in der Stirnwand hindurchgeführt. Im Bereich der Öffnung ist die Leitung beziehungsweise die Lenkstange in den Schaum eingebettet.
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Die
DE 199 46 655 A1 beschreibt eine Stirnwandisolation, welche in ihrer Form an eine Trennwand angepasst ist, welche zwischen einem Innenraum eines Fahrzeugs und einem Motorraum des Fahrzeugs angeordnet ist. Die Stirnwandisolation weist einen Durchbruch auf, durch welchen eine Leitung hindurchgeführt ist. Zur Abdichtung der Leitung in dem Durchbruch wird ein Schaum verwendet, welcher sein Volumen vergrößert.
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Die
EP 2 563 610 B1 beschreibt eine Halteanordnung einer Batterieeinheit an einer Karosserie eines Personenkraftwagens, bei welchem die Batterieeinheit über eine Rahmenstruktur an einem Strukturbereich der Karosserie gehalten ist. Hierbei ist die Rahmenstruktur mittels einer Zugstrebe an einem Fersenblech der Karosserie verankert.
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Aus dem Kraftwagenbau ist es des Weiteren bekannt, Querträger oder Längsträger mit einem geschlossenen Profil mittels eines Montageschaums in unterschiedliche Zonen zu unterteilen. Der Montageschaum dient hier also zur Abschottung oder Schließung eines Querschnittes.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Karosseriebaugruppe der eingangs genannten Art, ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Karosseriebaugruppe sowie ein Verfahren zum Fertigen einer solchen Karosseriebaugruppe zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Karosseriebaugruppe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Karosseriebaugruppe für ein Kraftfahrzeug umfasst ein erstes Karosseriebauteil und ein zweites Karosseriebauteil, welches mit dem ersten Karosseriebauteil über eine Strebe verbunden ist. Hierbei ist die Strebe durch eine Öffnung in wenigstens einem weiteren Bauteil hindurchgeführt. Im Bereich der Öffnung ist die Strebe mittels eines Schaumelements auf Abstand von dem wenigstens einen weiteren Bauteil gehalten. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es ohne das Vorsehen des Schaumelements dazu kommen kann, dass die Strebe im Bereich der Öffnung an dem weiteren Bauteil anschlägt, etwa aufgrund von Schwingungen, welchen die Karosseriebaugruppe und insbesondere die Strebe ausgesetzt sind.
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Das Auftreten solcher Schwingungen und insbesondere die damit einhergehende Geräuschentwicklung im Betrieb des Kraftfahrzeugs werden vorliegend durch das Vorsehen des Schaumelements im Bereich der Öffnung vermieden. Denn das Schaumelement sorgt dafür, dass die Strebe nicht mit dem weiteren Bauteil in Kontakt gelangt und insbesondere nicht im Bereich der Öffnung an das weitere Bauteil anschlägt. Die Öffnung in dem weiteren Bauteil, durch welche die Strebe hindurchgeführt ist, kann als Durchtrittsöffnung ausgebildet sein oder als Ausnehmung.
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Das Schaumelement, welches im Bereich der Öffnung an der Strebe anliegt, sorgt also für eine Fixierung der Strebe im Bereich der Öffnung, welche in dem weiteren Bauteil ausgebildet ist. Durch diese Fixierung wird die Möglichkeit eines Schwingens der Strebe deutlich verringert, und insbesondere werden Schwingungen und eine Geräuschentwicklung im Betrieb vermieden. Dadurch ist eine verbesserte Karosseriebaugruppe geschaffen. Ein Nutzer des Kraftfahrzeugs wird nämlich so in geringerem Maße durch Schwingungen oder durch eine Geräuschentwicklung aufgrund schwingender Bauteile gestört.
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Das Schaumelement ist bevorzugt in einen Zustand verbracht, in welchem das Schaumelement ausgehärtet ist und ein größeres Volumen aufweist als in einem Grundzustand des Schaumelements. Mit anderen Worten ist durch das Schaumelement ein Blähschaumteil gebildet. Solch ein expandierender Schaum oder Blähschaum bildet beim Übergang vom Grundzustand in den ausgehärteten Zustand Poren und/oder vergrößert vorhandene Poren. Dieses Expandieren beim Übergehen aus dem Grundzustand in den ausgehärteten Zustand mit dem größeren Volumen kann insbesondere durch ein Erwärmen des Schaumelements bewirkt werden. Mittels eines solchen Schaumelements lässt sich die Strebe besonders gut fixieren oder einfassen. Dem Unterstützen oder Fixieren der Strebe ist es des Weiteren zuträglich, wenn die Strebe zumindest von zwei sich gegenüberliegenden Seiten her und insbesondere umfangsseitig mit dem ausgehärteten Schaumelement in Kontakt ist.
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Besonders einfach lässt sich das Schaumelement im Bereich der Öffnung in dem weiteren Bauteil anbringen, wenn das Schaumelement an einem Trägerteil angeordnet ist, welches an dem weiteren Bauteil gehalten ist. So kann nämlich beispielsweise das Trägerteil mit dem sich in seinem Grundzustand befindenden Schaumelement versehen werden, und dann wird das Trägerteil an dem weiteren Bauteil festgelegt. Dies kann besonders aufwandsarm durch Anklippsen des Trägerteils an dem weiteren Bauteil geschehen.
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Einer flexiblen und einfachen Formgebung sowie einem geringen Gewicht der Karosseriebaugruppe ist es hierbei zuträglich, wenn das Trägerteil aus einem Kunststoff gebildet ist.
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Bevorzugt weist das Trägerteil eine Durchtrittsöffnung auf, durch welche die Strebe hindurchgeführt ist, und welche mit der Öffnung in dem weiteren Bauteil fluchtet. Dann lässt sich nämlich beim Hindurchführen der Strebe durch die Durchtrittsöffnung sehr leicht und prozesssicher dafür sorgen, dass die Strebe im Bereich der Öffnung zu liegen kommt, welche in dem wenigstens einen weiteren Bauteil ausgebildet ist. Dies vereinfacht die Montage der Strebe, wenn sie von dem ersten Karosseriebauteil her zu dem zweiten Karosseriebauteil hin durch die Öffnung in dem wenigstens einen weiteren Bauteil hindurchgeführt wird.
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Hierbei hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn ein die Durchtrittsöffnung begrenzender Hülsenbereich des Trägerteils eine der Strebe zugewandte Innenseite aufweist, wobei die Innenseite um die Strebe umlaufend mit dem Schaumelement versehen ist. Auf diese Weise lässt sich nämlich besonders gut die Strebe mit dem Schaumelement einfassen. Des Weiteren lässt sich durch das Vorsehen des Hülsenbereichs des Trägerteils prozesssicher und präzise vorgeben, wo das Trägerteil mit dem Schaumelement versehen werden soll.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung schließt sich an den Hülsenbereich in axialer Richtung, welche mit einer Längserstreckungsrichtung der Strebe zusammenfällt, ein Trichterbereich des Trägerteils an. Dieser Trichterbereich erleichtert das Hindurchführen der Strebe durch die Durchtrittsöffnung, welche in dem Trägerteil ausgebildet ist, und welche von dem Hülsenbereich und dem Trichterbereich begrenzt wird.
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Von Vorteil ist es weiterhin, wenn das wenigstens eine weitere Bauteil innerhalb eines Querträgers angeordnet ist, welcher das erste Karosseriebauteil mit dem zweiten Karosseriebauteil verbindet. Dann ist nämlich der Karosseriebaugruppe eine besonders hohe Stabilität verliehen. Zudem lässt sich dann das wenigstens eine weitere Bauteil besonders gut und sicher an den übrigen Komponenten der Karosseriebaugruppe fixieren.
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Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das wenigstens eine weitere Bauteil zum Befestigen wenigstens eines Fahrzeugsitzes an der Karosseriebaugruppe ausgebildet ist. Insbesondere kann das wenigstens eine weitere Bauteil der Befestigung einer Sitzbank an der Karosseriebaugruppe dienen.
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Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Strebe als Zugstrebe ausgebildet ist, welche mit einem ersten Längsträger als dem ersten Karosseriebauteil einerseits und mit einem zweiten Längsträger als dem zweiten Karosseriebauteil andererseits verbunden ist. Durch eine solche Zugstrebe wird der Karosseriebaugruppe eine erhöhte Stabilität und Belastbarkeit verliehen.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist eine erfindungsgemäße Karosseriebaugruppe auf. Die für die erfindungsgemäße Karosseriebaugruppe beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug sowie für das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Fertigen einer Karosseriebaugruppe für ein Kraftfahrzeug wird ein erstes Karosseriebauteil über eine Strebe mit einem zweiten Karosseriebauteil verbunden. Hierbei wird zunächst im Bereich einer Öffnung in wenigstens einem weiteren Bauteil, welches zwischen den beiden Karosseriebauteilen angeordnet ist, ein Schaumelement angeordnet. Das Schaumelement weist in einem Grundzustand ein erstes Volumen auf. Anschließend wird die Strebe durch die Öffnung in dem wenigstens einen weiteren Bauteil hindurchgeführt. Die Strebe wird mittels des Schaumelements auf Abstand von dem wenigstens einen weiteren Bauteil gehalten. Hierfür wird nach dem Hindurchführen der Strebe durch die Öffnung das Schaumelement in einen zweiten Zustand verbracht, in welchem das Schaumelement ein zweites Volumen aufweist, welches größer als ist das erste Volumen.
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Die Strebe wird also nach ihrem Verbau durch wenigstens ein Schaumelement, welches im Bereich der Öffnung in dem wenigstens einen weiteren Bauteil angeordnet ist, fixiert oder eingefasst. So werden Schwingungen und ein Auftreten von Geräuschen beziehungsweise von Körperschall infolge eines Anschlagens der Strebe an dem wenigstens einen weiteren Bauteil vermieden.
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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 in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 stark schematisiert eine Karosseriebaugruppe für einen Kraftwagen, wobei ein erster Längsträger mit einem zweiten Längsträger über eine Zugstrebe verbunden ist;
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2 in einer Perspektivansicht einen Boden des Kraftwagens, wobei die Zugstrebe im Bereich eines (in 1 nicht gezeigten) Querträgers verläuft, welcher die beiden Längsträger miteinander verbindet;
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3 in einer vergrößerten Detailansicht ein Trägerteil, durch welches die Zugstrebe hindurchgeführt ist; und
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4 einen Schnitt parallel zum Boden des Kraftwagens im Bereich des in 3 gezeigten Trägerteils.
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1 zeigt stark schematisiert eine Karosseriebaugruppe 10 eines als Kraftwagen ausgebildeten Kraftfahrzeugs, bei welcher ein erstes Karosseriebauteil in Form eines ersten Längsträgers 12 mit einem zweiten Karosseriebauteil in Form eines zweiten Längsträgers 14 über eine Strebe 16 verbunden ist. Die Strebe 16 ist vorliegend als Zugstrebe ausgebildet. Anbindungspunkte 18 der Strebe 16 an den jeweiligen Längsträger 12, 14 sind in 1 schematisch dargestellt. Die Längsträger 12, 14 sind vorliegend als geschlossene Profile ausgebildet.
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In 2 ist die Anordnung der Strebe 16 im Bereich zweier weiterer Bauteile 20 gezeigt, welche in 1 lediglich schematisch wiedergegeben sind. Die beiden weiteren, aus Metall gebildeten Bauteile 20 dienen der Befestigung einer Sitzbank des Kraftfahrzeugs, von welchem in 2 ein Boden 22 ausschnittsweise und perspektivisch gezeigt ist.
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Wie aus 1 und 2 hervorgeht, erstreckt sich die Strebe 16 in Fahrzeugquerrichtung y von dem in 1 linken Längsträger 12 zum rechten Längsträger 14. Die Fahrzeugquerrichtung y entspricht somit der Längserstreckungsrichtung oder axialen Richtung der Strebe 16.
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Von einem Querträger 24, innerhalb welchem die Strebe 16 angeordnet ist, ist in 2 lediglich eine trogförmige Vertiefung gezeigt, welche in dem Boden 22 des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Tatsächlich ist jedoch diese trogförmige Vertiefung durch ein (in 2 nicht gezeigtes) weiteres Blech abgedeckt, sodass sich der Querträger 24 mit dem geschlossenen Profil ergibt.
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Aufgrund dieser Anordnung der Strebe 16 in dem Querträger 24 sind nach dem Verbau der Strebe 16 diejenigen Bereiche nicht zugänglich, in welchen die Strebe 16 durch in den Bauteilen 20 ausgebildete Öffnungen 26 (vergleiche 4) hindurchgeführt ist. Diese Öffnungen 26 sind in einer jeweiligen Wand 28 des jeweiligen Bauteils 20 ausgebildet, welche sich im Wesentlichen in die Fahrzeuglängsrichtung x und in die Fahrzeughochrichtung z erstreckt.
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Bei der Karosseriebaugruppe 10 ist verhindert, dass die Strebe 16 im Bereich dieser Öffnungen 26, welche in den Bauteilen 20 ausgebildet sind, schwingt und an die Bauteile 20 anschlägt. Es werden also Schwingungen der Strebe 16 und mit solchen Schwingungen ansonsten einhergehende Geräuschentwicklungen im Betrieb des Kraftfahrzeugs vermieden. Hierfür ist im Bereich der jeweiligen Öffnung 26, welche dem jeweiligen Bauteil 20 ausgebildet ist, ein Trägerteil 30 vorgesehen (vergleiche 2). Das Trägerteil 30 ist vorliegend aus einem Kunststoff gebildet und mit dem jeweiligen Bauteil 20 verklippst.
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In 3 ist eines der Trägerteile 30 in einer vergrößerten perspektivischen Ansicht gezeigt. Insbesondere in Zusammenschau mit 4 ist erkennbar, dass auch das jeweilige Trägerteil 30 eine Durchtrittsöffnung 32 aufweist, durch welche die Strebe 16 hindurchgeführt ist. Diese Durchtrittsöffnung 32 fluchtet mit der Öffnung 26, welche in der Wand 28 des Bauteils 20 ausgebildet ist.
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Des Weiteren ist insbesondere aus 4 ersichtlich, dass das Trägerteil 30 einen Hülsenbereich 34 aufweist, also bereichsweise nach Art einer die Strebe 16 umgebenden Hülse ausgebildet ist. In diesem Hülsenbereich 34 ist eine der Strebe 16 zugewandte Innenseite des Trägerteils 30 mit einem Schaumelement in Form eines Blähschaumteils 36 versehen. Dieses Blähschaumteil 36 läuft in dem Hülsenbereich 34 umfangsseitig um die Strebe 16 um.
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In 4 ist das Blähschaumteil 36 in seinem nicht expandierten Grundzustand gezeigt. Hier liegt das Blähschaumteil 36 noch nicht an der Strebe 16 an. Wird jedoch ein Expandieren des Blähschaumteils 36 bewirkt, beispielsweise durch Beaufschlagen des Blähschaumteils 36 mit Wärme, so expandiert das Blähschaumteil 36 und nimmt ein größeres Volumen ein als in dem in 4 gezeigten Grundzustand. Dies führt dazu, dass das ausgehärtete, expandierte Blähschaumteil 36, welches das größere Volumen aufweist, umfangsseitig an der Strebe 16 anliegt. Folglich wird durch das Blähschaumteil 36 die Strebe 16 auf Abstand von dem Bauteil 20 und insbesondere auf Abstand von der Wand 28 gehalten, in welcher die Öffnung 26 ausgebildet ist.
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Das Blähschaumteil 36 dient auch der Fixierung der Strebe 16 in dem Bereich, in welchem die Strebe 16 durch die Öffnung 26 in dem jeweiligen Bauteil 20 hindurchgeführt ist. Durch diese Fixierung werden Schwingungen und Geräuschentwicklungen im Betrieb des Kraftfahrzeugs vermieden.
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In die Längserstreckungsrichtung der Strebe 16 schließt sich an den Hülsenbereich 34 des Trägerteils 30 ein Trichterbereich 38 an. An seiner engsten Stelle weist der Trichterbereich 38 vorliegend einen geringeren Durchmesser auf als der Hülsenbereich 34. Durch diese gestufte Ausbildung des Trägerteils 30 lässt sich das Blähschaumteil 36 besonders einfach in das Trägerteil 30 einbringen.
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Aufgrund der trichterförmigen Ausgestaltung des Trägerteils 30 in dem Trichterbereich 38 lässt sich die Strebe 16 besonders einfach von dem in 1 rechts gezeigten Längsträger 14 hin zum in 1 links gezeigten Längsträger 12 durch die Trägerteile 30 hindurch – und somit auch durch die in den jeweiligen Bauteilen 20 vorgesehenen Öffnungen 26 – hindurchführen, bevor die Strebe 16 mit dem linken Längsträger 12 verbunden wird.
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Aus 4 ist des Weiteren gut ersichtlich, dass die Wand 28 des Bauteils 20, in welcher die Öffnung 26 ausgebildet ist, einen Schenkel 40 aufweist, welcher mit einer in die Fahrzeughochrichtung z und in die Fahrzeugquerrichtung y verlaufenden Wand 42 des Querträgers 24 verbunden ist.
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Eine weitere Wand 44 des Bauteils 20, welche sich in die Fahrzeughochrichtung z und in die Fahrzeugquerrichtung y erstreckt, ist in 4 ebenfalls gezeigt. Diese Wand 44 befindet sich bei der Festlegung der Bauteile 20 am Boden 22 im Bereich des Querträgers 24 zwischen der vorderen Wand 42 des Querträgers 24 und einer hinteren Wand 46 des Querträgers 24 (vergleiche 2).
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Bei der Fertigung der Karosseriebaugruppe 10 wird im Bereich der Öffnung 26 in dem jeweiligen Bauteil 20 das jeweilige Trägerteil 30 angeordnet, welches mit dem Blähschaumteil 36 im noch nicht expandierten Zustand versehen ist. Nach dem Hindurchführen der Strebe 16 durch die Durchtrittsöffnungen 32, welche in dem jeweiligen Trägerteil 30 ausgebildet sind (und somit auch durch die Öffnungen 26, welche in dem jeweiligen Bauteil 20 ausgebildet sind), werden die Blähschaumteile 36 mit Wärme beaufschlagt. Dies kann beispielsweise beim Trocknen eines Lacks der Karosseriebaugruppe 10 in einem Trockenofen geschehen, also nach dem Lackieren zumindest einer Komponente der Karosseriebaugruppe 10. Durch das Beaufschlagen mit Wärme vergrößern die Blähschaumteile 36 ihr Volumen. In der Folge wird durch die Blähschaumteile 36 die Strebe 16 auf Abstand von den Bauteilen 20 gehalten, welche in dem Querträger 24 angeordnet sind, in welchem wiederum die Strebe 16 angeordnet ist.
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Die Blähschaumteile 36 oder dergleichen Schaumelemente beziehungsweise Schaumkomponenten dienen also der Fixierung der Strebe 16 im Bereich der weiteren Bauteile 20 nach dem Verbau der Strebe 16.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10246998 A1 [0003]
- DE 19946655 A1 [0004]
- EP 2563610 B1 [0005]
