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Die Erfindung betrifft einen Achsträger eines zweispurigen Fahrzeugs (beispielsweise eines Personenkraftwagens) mit einem durch zumindest ein Strangpressprofil gebildeten Schubfeld, welches im Einbauzustand eine untere Ebene, welche einer Fahrbahn, auf der sich das Fahrzeug befindet, zugewandt ist, und eine zumindest bereichsweise davon beabstandete obere Ebene, welche dem Fahrzeug-Aufbau zugewandt ist, aufweist, welche beiden Ebenen über Stege miteinander verbunden sind, und wobei das Schubfeld über lösbare Befestigungselemente mit dem Achsträger verbunden ist. Zum Stand der Technik wird neben der
DE 10 2016 125 335 B3 auf die
EP 1 690 779 B1 verwiesen.
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Sogenannte Schubfelder zur Versteifung oder Stabilisierung von Fahrzeug-Achsträgern, insbesondere Vorderachsträgern, sind in mannigfachen Ausführungsformen bekannt. Üblicherweise sind solche Schubfelder, die sich am Unterboden des Fahrzeugs weitestgehend parallel zur Fahrbahn angeordnet befinden, als Metallblech ausgeführt und mit dem Achsträger verschraubt, d.h. bei den lösbaren Befestigungselementen handelt es sich um Schrauben, deren Köpfe der Fahrbahn, auf welcher das Fahrzeug steht oder fährt, zugewandt sind. Dabei können diese Schraubenköpfe frei liegen, was jedoch die Gefahr in sich birgt, dass ein Schraubenkopf bei Kontakt mit dem Untergrund, beispielsweise einem Randstein - wenn das Fahrzeug einen solchen überfährt - abgerissen wird. Um dies zu vermeiden sind bei einlagigen Schubfeldern vergleichbar der eingangs erstgenannten Schrift Verprägungen vorgesehen, und zwar in Form von in das Blechbauteil eingedrückten zumeist konischen Stufen mit definierter Form und Grundfläche, welche praktisch eine Vertiefung bilden. In dieser Vertiefung, deren Grundfläche ein Durchgangsloch für die Befestigungsschraube aufweist, kann dann der Schraubenkopf geschützt liegen, so dass das vorstehend beschriebenen Risiko des Abreißens eliminiert ist. Allerdings können solche Verprägungen die Versteifungsfunktion des Schubfelds beeinträchtigen und führen darüber hinaus zu einer strömungsungünstigen Oberfläche des Schubfelds, was im Hinblick auf eine Minimierung des Luftwiderstandbeiwertes des Fahrzeugs unerwünscht ist.
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Bekannt sind ferner zweilagige oder mehrlagige Schubfelder, welche beispielsweise durch ein Strangpressprofil (insbesondere aus einer Leichtmetalllegierung bestehend) gebildet sein können. So zeigt die eingangs genannte
EP 1 690 779 B1 ein als Strangpressprofil ausgebildetes relativ kleinflächiges Schubfeld, dass über seine seitlichen Flansche, zwischen denen sich kein durch Stege zwischen einer oberen Ebene und einer unteren Ebene gebildeter Hohlraum befindet, verschraubt ist. Die weiter oben geschilderte Schraubenkopf-Problematik ist in diesem bekannten Stand der Technik weder angesprochen noch gelöst.
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Hiermit soll für einen Achsträger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgezeigt werden, wie vermieden werden kann, dass zur Befestigung eines Schubfeldes am Achsträger vorgesehene Befestigungselemente im Fahrbetrieb des Fahrzeugs mit dem Untergrund in Kontakt kommen können (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung).
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs und ist dadurch gekennzeichnet, dass bei auf einer horizontalen Fahrbahn stehendem Fahrzeug der minimale vertikale Abstand eines einem Befestigungselement benachbarten (und insbesondere eines das Befestigungselement umgebenden) Abschnitts des Schubfelds von der Fahrbahn geringer ist als der minimale vertikale Abstand dieses Befestigungselementes von der Fahrbahn. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
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Vereinfacht ausgedrückt bildet das Schubfeld bzw. zumindest ein Bereich desselben und vorzugsweise ein solcher Bereich oder Abschnitt desselben, der sich nahe oder in direkter Umgebung eines Befestigungselements befindet bzw. dieses umgibt, im Vergleich zu den (jeweiligen) Befestigungselementen die der Fahrbahn am nächsten liegende Stelle, so dass bei einem Aufsetzen des Fahrzeugs mit dem entsprechenden Bereich auf dem Untergrund das Schubfeld selbst - und nicht dessen Befestigungselemente - mit dem Untergrund in Kontakt kommt. Um dies darstellen gibt es mehrere Möglichkeiten.
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So kann sich bei einem zweilagigen Schubfeld das lösbare Befestigungselement direkt, d.h. ohne dass die untere Ebene des Schubfelds in den Kraftfluss zwischen dem Befestigungselement und dem Achsträger eingebunden ist, an der oberen Ebene des Schubfelds abstützen, wobei für einen geeigneten Zugang zum Befestigungselement, bei welchem es sich üblicherweise um eine Schraube handelt, die mit ihrem Schraubenkopf dann auf der dem Fahrzeug zugewandten Ebene des Schubfelds aufliegt (und von unten her in den Achsträger hineinragt) zu sorgen ist. Ein solcher Zugang von unten her kann beispielsweise durch eine geeignete Aussparung in der unteren Schubfeld-Ebene gebildet sein. Alternativ kann sich das lösbare Befestigungselement an der der Fahrbahn zugewandten unteren Ebene des Schubfelds abstützen, von welcher zumindest eine Profilwand zur Fahrbahn hin abragt, die in einer Projektion in Horizontalrichtung betrachtet bei auf einer horizontalen Fahrbahn stehendem Fahrzeug einen der Fahrbahn zugewandten Abschnitt des Befestigungselementes verdeckt, wobei sich eine solche Profilwand vorzugsweise in direkter Nachbarschaft des Befestigungselementes (beispielsweise Schraubenkopfes) befindet. An eine solche Profilwand kann zusätzlich eine Rampe oder dgl. angeformt sein, d.h. eine geneigte und zur freien Stirnseite der Profilwand hin ansteigende Schräge bzw. schräge Fläche.
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Üblicherweise sind die in einer bzw. ihrer Fläche betrachteten Abmessungen von Strangpressprofilen geringer als diejenigen von großflächigen Achsträger-Schubfeldern, weshalb im Sinne einer vorteilhaften Weiterbildung vorgeschlagen wird, das Schubfeld eines Achsträgers (nach dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs) aus mehreren nebeneinander liegenden Strangpressprofilen zusammenzusetzen, vergleichbar einer Anordnung von mehreren zusammengesetzten Paneelen. Diese können miteinander verschweißt sein, so dass ein entsprechend vorgefertigtes Schubfeld einfach zusammenhängend montiert werden kann. Es kann aber auch vorgesehen sein, einzelne Strangpressprofile eines erfindungsgemäßen Schubfelds einzeln montierbar und demontierbar zu gestalten, bspw. um für Wartungszwecke einfach an ein von der Fahrbahn aus betrachtet hinter dem Schubfeld liegendes Aggregat zu gelangen. Im Übrigen kann ein durch ein oder mehrere Strangpressprofil(e) gebildetes Schubfeld zumindest in Längsrichtung des Strangpressprofils, aber ausdrücklich nicht hierauf beschränkt, höhere Kräfte übertragen als ein einfaches einlagiges Blech-Schubfeld, so dass an einem erfindungsgemäßen Achsträger, welcher zumindest zwei im Wesentlichen in Fahrzeug-Längsrichtung verlaufende übliche Längsträger besitzt und hierzu senkrecht angeordnete Strangpressprofile (als Schubfeld) aufweist, zumindest einer der bislang üblichen Querträger des Achsträgers, welche (oder welcher) üblicherweise in Fahrzeug-Querrichtung verlaufen bzw. verläuft, quasi ersatzlos entfallen kann, indem zumindest eines der ggf. mehreren Strangpressprofile die Funktion dieses oder eines Querträgers übernimmt.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels weiter erläutert, wobei die beigefügten 1, 2 jeweils eine räumliche Ansicht eines aus zwei nebeneinander liegenden Strangpressprofilen gebildeten Schubfeldbereichs sowie dessen Befestigung an einem auf das wesentliche abstrahierten Längsträger eines erfindungsgemäßen Achsträgers eines Personenkraftwagens zeigen. 1 zeigt eine Ansicht von schräg unten, d.h. von der Fahrbahn her betrachtet, während 2 eine entsprechende Ansicht von schräg oben zeigt.
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Mit der Bezugsziffer 1 ist ein an einem Längsträger 2 eines nicht weiter dargestellten Achsträgers eines zweispurigen Fahrzeugs, für den ebenfalls die Bezugsziffer 2 verwendet wird, befestigte Schubfeld gekennzeichnet, welches vorliegend aus zwei nebeneinander liegenden und jeweils in Fahrzeug-Querrichtung verlaufenden Strangpressprofilen 1a, 1b gebildet ist. Jedes Strangpressprofil 1a, 1b weist eine untere Ebene U und eine obere Ebene O auf, die in Vertikalrichtung betrachtet voneinander beabstandet sind und über Stege S aufeinander abgestützt sind. Seitlich der Stege S sind zwischen der unteren Ebene U und der oberen Ebene O Hohlräume H gebildet. Mit der Bezugsziffer 3 ist eine in der oberen Ebene O und in der unteren Ebene U vorgesehene Schweißnaht zwischen den beiden Strangpressprofilen 1a, 1b gekennzeichnet, über die diese beiden fest miteinander verbunden sind.
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Vorgesehen ist weiterhin ein erstes Befestigungselement 4a in Form einer Schraube (ebenfalls Bezugsziffer 4a), mittels derer das erste Strangpressprofil 1a mit seinem figürlich dargestellten Endabschnitt am (abstrahiert gezeigten) Längsträger 2 verschraubt bzw. befestigt ist. Mittels eines zweiten Befestigungselements 4b ebenfalls in Form einer Schraube (hierfür wird auch die Bezugsziffer 4b verwendet) ist das zweite Strangpressprofil 1b mit seinem figürlich dargestellten Endabschnitt am (abstrahiert gezeigten) Längsträger 2 verschraubt bzw. befestigt. Am jeweiligen anderen figürlich nicht dargestellten Endabschnitt ist jedes Strangpressprofil 1a, 1b am (ebenfalls nicht dargestellten) anderen, zweiten Längsträger des Achsträgers (2) auf (jeweils) gleiche Art und Weise befestigt, wobei die detaillierte Ausgestaltung der Befestigungs-Anordnung für die beiden Strangpressprofile 1a, 1b unterschiedlich ist.
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Beim Strangpressprofil 1a stützt sich der Kopf K der Schraube 4a unter Zwischenlage einer Scheibe an der (dem Fahrzeug bzw. dem Achsträger 2 zugewandten) oberen Ebene O des Strangpressprofils 1a ab und durchdringt wie üblich mit ihrem Schaft eine Bohrung sowohl in dieser oberen Ebene O als auch eine Bohrung im Längsträger 2, um auf der anderen Seite des Längsträgers 2 mit einer nicht gezeigten Schraubenmutter fixiert zu werden. Damit die Schraube 4a montiert und demontiert werden kann, ist in der der Fahrbahn zugewandten unteren Ebene U dieses Strangpressprofils 4a eine geeignete Aussparung A vorgesehen. Indem wie ersichtlich die der Fahrbahn am nächsten liegende Fläche des Kopfes K der Schraube 4a in Vertikalrichtung bei horizontal stehendem Fahrzeug betrachtet näher zum Achsträger 2 bzw. Längsträger 2 liegt als die der Fahrbahn zugewandte Unterseite der unteren Ebene U des Strangpressprofils 1a ist die Schraube 4a vor ungewolltem Kontakt mit der Fahrbahn selbst bei widrigen Umständen geschützt. Vielmehr wird unter extremen Fahrzuständen das Fahrzeug zunächst mit dem Schubfeld 1 bzw. mit seinem den Kopf K der Schraube 4a direkt benachbarten bzw. umgebenden Abschnitt der unteren Ebene U des Strangpressprofils 1a auf dem Untergrund aufsetzen, da (jedenfalls bei auf einer horizontalen Fahrbahn stehendem Fahrzeug) der minimale vertikale Abstand eines dem Befestigungselement 4a benachbarten (und insbesondere eines das Befestigungselement umgebenden) Abschnitts des Schubfelds 1, nämlich dessen untere Ebene U, von der Fahrbahn geringer ist als der minimale vertikale Abstand dieses Befestigungselementes 4a bzw. dessen Schraubenkopfes K von der Fahrbahn.
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Beim Strangpressprofil 1b stützt sich der Kopf K der Schraube 4b unter Zwischenlage einer Scheibe an der (der Fahrbahn zugewandten) unteren Ebene U des Strangpressprofils 1b ab und durchdringt wie üblich mit ihrem Schaft eine Bohrung sowohl in dieser unteren Ebene U als auch eine Bohrung im Längsträger 2, um auf der anderen Seite des Längsträgers 2 mit einer nicht gezeigten Schraubenmutter fixiert zu werden. Selbstverständlich muss die Schraube 4b hierfür auch die obere Ebene des Strangpressprofils 1b durchdringen, weshalb hierfür in dieser dem Fahrzeug bzw. dem Achsträger 2 zugewandten oberen Ebene O dieses Strangpressprofils 1b eine geeignete Aussparung A (alternativ eine Bohrung) vorgesehen ist. Direkt neben dem Kopf K des Befestigungselementes bzw. der Schraube 4b ragen von der unteren Ebene U zur Fahrbahn hin zwei Profilwände T vom Strangpressprofil 1b ab, die in einer Projektion (Pfeil P) in Horizontalrichtung betrachtet bei auf einer horizontalen Fahrbahn stehendem Fahrzeug den der Fahrbahn zugewandten Abschnitt des Befestigungselementes 4b, nämlich den Kopf der Schraube 4b verdecken. Durch diese Profilwände T, von denen bei geeigneter Dimensionierung auch eine einzige ausreichend sein kann, ist der Kopf K der Schraube 4b vor ungewolltem Kontakt mit der Fahrbahn selbst bei widrigen Umständen geschützt, da unter extremen Fahrzuständen das Fahrzeug zunächst mit der (oder den) Profilwand/Profilwänden T, welche sich direkt benachbart zum Kopf K des Schraube 4b (ebenso wie das Strangpressprofil 1b) in Fahrzeug-Querrichtung erstreckkt/erstrecken, auf dem Untergrund aufsetzen wird. Dabei kann an den Profilwänden T bzw. an zumindest einer dieser Profilwände T eine Rampe R vorgesehen sein, d.h. eine von der der Fahrbahn zugewandten Seite der unteren Ebene U schräg zur der Fahrbahn zugewandten Stirnseite einer Profilwand T ansteigende und sich (ebenso wie die Profilwände T) über die gesamte Länge des Strangpressprofils 1b erstreckende Fläche, welche wie eine Aufgleithilfe wirkt, falls das Fahrzeug mit der unteren Ebene U auf einem Abschnitt oder Vorsprung der Fahrbahn aufsitzt. Unabhängig von einer solchen Rampe R ist auch hier jedenfalls bei auf einer horizontalen Fahrbahn stehendem Fahrzeug der minimale vertikale Abstand eines dem Befestigungselement 4b benachbarten Abschnitts des Schubfelds 1, nämlich jeder Profilwand T von der Fahrbahn geringer als der minimale vertikale Abstand dieses Befestigungselementes 4b bzw. von dessen Kopf K von der Fahrbahn.
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Was die Ausgestaltung des hier offenbarten Schubfelds 1 (eines Achsträgers 2) als Ganzes betrifft, so vereint dieses aufgrund seiner Zweischnittigkeit (nämlich des Aufweisens einer oberen (O) und einer von dieser über Stege S getrennten unteren Ebene U neben der eigentlichen Schubfeld-Funktion auch diejenige eines Unterfahrschutzes. Dabei ist die Wirkung gegenüber dem bekannten Stand der Technik entscheidend verbessert, da ein Ausbeulen bzw. Strukturversagen wirkungsvoll unterbunden ist. Im Übrigen kann ein Schubfeld 1 aus mehreren solcher Strangpressprofile 1a, 1b, zusammengesetzt sein; zumindest bei relativ geringen Stückzahlen ist dies günstiger in der Herstellung als ein geometrisch angepasstes Blech. Die Anbindung eines solchen Schubfeldes 1 kann (wie vorliegend dargestellt) in besonders vorteilhafter Weise vorzugsweise abwechselnd in zwei Ebenen erfolgen, nämlich einmal in einer unteren Ebene U und daneben in einer oberen Ebene O. Damit ergibt sich ein optimaler Kraftfluss, insbesondere wenn die einander benachbarten Strangpressprofile 1a, 1b wie vorliegend miteinander verschweißt sind. Ein solches Schubfeld 1 kann dabei ansonsten im Stand der Technik übliche Achsträger-Strukturbauteile, wie beispielsweis ein Querrohr ersetzen und bewirkt damit im Sinne einer Funktionsintegration eine Gewichtsersparnis sowie aufgrund der Demontierbarkeit eine bessere Zugänglichkeit beim Fahrzeug-Service.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016125335 B3 [0001]
- EP 1690779 B1 [0001, 0003]
