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GEBIET DER OFFENBARUNG
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Diese Offenbarung betrifft im Allgemeinen eine Autoquerträgerbaugruppe für ein Fahrzeug, und insbesondere eine Autoquerträgerbaugruppe, die mit Verbundstoffen gebildet ist.
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HINTERGRUND DER OFFENBARUNG
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Herkömmliche Autoquerträgerbaugruppen sind typischerweise aus Metallkomponenten hergestellt, die aneinander geschweißt oder befestigt werden. Die sich daraus ergebende Baugruppe ist sowohl schwer als auch einschränkend in der Gestaltung. Dementsprechend gibt es einen Bedarf an einer leichtgewichtigen Autoquerträgerbaugruppe und einem Herstellungsverfahren, das eine größere Ausgestaltungsflexibilität ermöglicht, ohne strukturelle Integrität zu opfern. Die vorliegende Offenbarung beabsichtigt, diesen Bedarf zu erfüllen.
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KURZDARSTELLUNG DER OFFENBARUNG
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Autoquerträgerbaugruppe offenbart. Eine Verbundträgerstruktur erstreckt sich quer durch ein Fahrzeug. Eine Fahrzeugbodenhalterung ist unter dem Verbundträger angeordnet. Eine Verbundverstärkung weist einen ersten Abschnitt, der fest in die Trägerstruktur eingreift, und einen zweiten Abschnitt auf, der in die Fahrzeugbodenhalterung eingreift.
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Ausführungsformen des ersten Aspekts der Offenbarung können ein beliebiges oder eine Kombination der folgenden Merkmale beinhalten:
- • die Verbundträgerstruktur beinhaltet eine geschnittene Kohlenstofffaser, die mit einem Polymer verstärkt ist, und die Verbundverstärkung beinhaltet eine gewebte oder durchgehende Kohlenstofffaser, die mit einem Polymer verstärkt ist;
- • das Polymer beinhaltet Nylon oder Polypropylen;
- • die Verbundverstärkung ist durch Pultrusion oder Extrusion gebildet und ist im Insert-Molding-Verfahren in der Verbundträgerstruktur befestigt;
- • die Verbundverstärkung ist gerade und weist einen durchgehenden Querschnitt mit einem geschlossenen äußeren Umfang auf;
- • der erste Abschnitt der Verbundverstärkung steht fest mit einem unteren mittleren Abschnitt der Verbundträgerstruktur in Eingriff und die Verbundverstärkung erstreckt sich vertikal zwischen der Verbundträgerstruktur und der Fahrzeugbodenhalterung;
- • die Verbundverstärkung ist hohl und weist offene Enden auf, mit einem von einem oder mehreren Kanälen, die sich von einem Ende zu dem anderen erstrecken;
- • die Verbundverstärkung weist eine oder mehrere Seitenwände und einen oder mehrere Vorsprünge auf, die sich über die gesamte Länge der einen oder mehreren Seitenwände erstrecken und sie überspannen; und
- • die Verbundverstärkung steht mit einem oder mehreren mechanischem Befestigungselementen, die durch die Verbundverstärkung gebohrt wurde, in Eingriff mit der Fahrzeugbodenhalterung.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Autoquerträgerbaugruppe offenbart. Eine Verbundträgerstruktur ist dazu konfiguriert, sich quer durch ein Fahrzeug zu erstrecken. Eine Verbundverstärkung ist separat von der Verbundträgerstruktur gebildet und steht durch einen Insert-Molding-Prozess fest im Eingriff mit der Verbundträgerstruktur, bei dem die Verbundträgerstruktur derart spritzgegossen wird, dass die Verbundträgerstruktur die Verbundverstärkung teilweise umgibt.
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Ausführungsformen des zweiten Aspekts der Offenbarung können ein beliebiges oder eine Kombination der folgenden Merkmale beinhalten:
- • die Verbundträgerstruktur umfasst eine geschnittene Kohlenstofffaser, die mit einem Polymer verstärkt ist, und die Verbundverstärkung umfasst eine gewebte oder durchgehende Kohlenstofffaser, die mit einem Polymer verstärkt ist;
- • die Verbundverstärkung ist separat durch Pultrusion oder Extrusion gebildet;
- • die Verbundverstärkung ist gerade und weist einen durchgehenden Querschnitt mit einem geschlossenen äußeren Umfang auf;
- • die Verbundverstärkung ist hohl und weist offene Enden auf, mit einem oder mehreren inneren Kanälen, die sich von einem Ende zu dem anderen erstrecken; und
- • die Verbundverstärkung beinhaltet einen ersten Abschnitt, der fest in einen unteren mittleren Abschnitt der Verbundträgerstruktur eingreift, und einen zweiten Abschnitt, der dazu konfiguriert ist, in eine Fahrzeugbodenhalterung einzugreifen.
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Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zum Herstellen einer Autoquerträgerbaugruppe bereitgestellt und beinhaltet die folgenden Schritte: Pultrudieren oder Extrudieren einer Verbundverstärkung, Einführen der Verbundverstärkung in eine Spritzgießform, und Spritzgießen einer Verbundträgerstruktur, sodass die Verbundträgerstruktur teilweise die Verbundverstärkung umgibt, wobei die Verbundträgerstruktur dazu konfiguriert ist, sich quer durch ein Fahrzeug zu erstrecken.
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Ausführungsformen des dritten Aspekts der Offenbarung können ein beliebiges oder eine Kombination der folgenden Merkmale beinhalten:
- • die Verbundträgerstruktur umfasst eine geschnittene Kohlenstofffaser, die mit einem Polymer verstärkt ist, und die Verbundverstärkung umfasst eine gewebte oder durchgehende Kohlenstofffaser, die mit einem Polymer verstärkt ist;
- • die Verbundverstärkung ist gerade und weist einen durchgehenden Querschnitt mit einem geschlossenen äußeren Umfang auf;
- • die Verbundverstärkung ist hohl und weist offene Enden auf, mit einem oder mehreren inneren Kanälen, die sich von einem Ende zu dem anderen erstrecken; und
- • die Verbundverstärkung beinhaltet einen ersten Abschnitt, der fest in einen unteren mittleren Abschnitt der Verbundträgerstruktur eingreift, und einen zweiten Abschnitt, der dazu konfiguriert ist, in eine Fahrzeugbodenhalterung einzugreifen.
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Diese und andere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden für den Fachmann bei der Lektüre der folgenden Beschreibung, Ansprüche und beigefügten Zeichnungen verständlich und ersichtlich.
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Figurenliste
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In den Zeichnungen gilt:
- 1 veranschaulicht eine vordere Fahrgastkabine eines Fahrzeugs, wobei eine Anzahl von Lasten mindestens teilweise durch eine Autoquerträgerbaugruppe getragen sind;
- 2 veranschaulicht eine Verbundträgerstruktur und eine Verbundverstärkung der Autoquerträgerbaugruppe;
- 3 ist eine Querschnittsansicht der Verbundverstärkung entlang der Linie III-III aus 2;
- 4 veranschaulicht alternative Ausführungsformen der Verbundverstärkung;
- 5 veranschaulicht die Verbundverstärkung, die an die Fahrzeugbodenhalterung gesichert ist, und
- 6 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen der Autoquerträgerbaugruppe.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind in der vorliegenden Schrift nach Bedarf offenbart. Dabei versteht es sich, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft sind und in unterschiedlichen und alternativen Formen ausgeführt werden können. Die Figuren entsprechen nicht zwingend einer detaillierten Ausgestaltung, und einige schematische Darstellungen können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um eine Funktionsübersicht zu zeigen. Demnach sind hier offenbarte konkrete strukturelle und funktionelle Einzelheiten nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Basis, um einen Fachmann eine vielfältige Verwendung der vorliegenden Offenbarung zu lehren.
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Im hier verwendeten Sinne bedeutet der Ausdruck „und/oder“, wenn er in einer Aufzählung von zwei oder mehr Gegenständen verwendet wird, dass jeder der aufgezählten Gegenstände einzeln verwendet werden kann oder dass eine beliebige Kombination aus zwei oder mehr der aufgezählten Gegenstände verwendet werden kann. Wenn zum Beispiel eine Zusammensetzung so beschrieben wird, dass sie die Komponenten A, B und/oder C enthält, kann die Zusammensetzung nur A; nur B; nur C; A und B in Kombination; A und C in Kombination; B und C in Kombination; oder A, B und C in Kombination enthalten.
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Unter Bezugnahme auf 1 ist eine vordere Fahrgastkabine 10 eines Fahrzeugs 12 gezeigt. Die vordere Fahrgastkabine 10 beinhaltet eine Instrumententafel 14, die mindestens teilweise durch eine Autoquerträgerbaugruppe 16 getragen ist, im Allgemeinen in gestrichelten Linien gezeigt. Zu beispielhaften Zwecken kann die Autoquerträgerbaugruppe 16 ebenfalls mindestens teilweise eine Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungs-(HLK-)einheit (nicht gezeigt), einen oder mehrere Fahrgastairbags (nicht gezeigt), eine Lenksäule 18 und ein Lenkrad 20 und ein Handschuhfach 22 tragen. Es versteht sich jedoch, dass die Autoquerträgerbaugruppe 16 zusätzlich oder alternativ andere Lasten tragen kann, falls dies gewünscht ist. Zusätzlich zum Bereitstellen des Tragens einer Vielfalt von Fahrzeugkomponenten fungiert die Autoquerträgerbaugruppe 16 ebenfalls dazu, dem Fahrzeug 12 Stabilität bereitzustellen und Kompressionskräften, die durch einen Fahrzeugaufprall verursacht werden, zu widerstehen.
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Unter fortgeführter Bezugnahme auf 1 ist die Autoquerträgerbaugruppe 16 im Allgemeinen fahrzeugvorwärtig der Instrumententafel 14 positioniert und beinhaltet eine Verbundträgerstruktur 24, eine Verbundverstärkung 26 und eine Fahrzeugbodenhalterung 28. In der dargestellten Ausführungsform erstreckt sich die Verbundträgerstruktur 24 quer durch das Fahrzeug 12. Die Verbundträgerstruktur 24 kann die Instrumententafel 14 und/oder andere Lasten direkt tragen oder kann mit einem Fahrzeugrahmen, Seitensäulen 30 und 31 und/oder anderen geeigneten Strukturen auf dem Fahrzeug 12 in Eingriff stehen. Die Fahrzeugbodenhalterung 28 ist unter der Verbundträgerstruktur 24 angeordnet und ist dazu konfiguriert, die Verbundverstärkung 26 teilweise aufzunehmen. Die Verbundverstärkung 26 erstreckt sich vertikal zwischen der Verbundträgerstruktur 24 und der Fahrzeugbodenhalterung 28 und greift fest darin ein.
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Beim Einbau ist die Verbundverstärkung 26 separat von der Verbundträgerstruktur 24 gebildet. Konkret wird in Betracht gezogen, dass die Verbundverstärkung 26 durch Pultrusion oder Extrusion gebildet werden kann. Sobald sie gebildet ist, steht die Verbundverstärkung 26 durch einen Insert-Molding-Prozess fest im Eingriff mit der Verbundträgerstruktur 24, bei dem die Verbundträgerstruktur 24 derart spritzgegossen wird, dass die Verbundträgerstruktur 24 die Verbundverstärkung 26 teilweise umgibt. Unter Bezugnahme auf die hierin bereitgestellten Ausführungsformen beinhaltet die Verbundträgerstruktur 24 eine geschnittene Kohlenstofffaser mit einem Polymer, wie etwa unter anderem Nylon und Polypropylen. Die Verbundverstärkung 26 beinhaltet eine gewebte oder durchgängige Kohlenstofffaser, die ebenfalls mit einem Polymer, wie etwa unter anderem Nylon oder Polypropylen, verstärkt ist. Vorteilhafterweise bildet Pultrudieren oder Extrudieren der Verbundverstärkung 26 und Befestigen der Verbundverstärkung 26 an der Verbundträgerstruktur 24 durch Insert-Molding eine einheitliche Trägerstruktur, die leichtgewichtig und strukturell gleichwertig wie herkömmliche Trägerstrukturen ist, die typischerweise aus Stahl, Magnesium oder anderen Metallen konstruiert sind, und mehrere Teile aufweisen, die aneinander geschweißt und befestigt sind. Zusätzlich sind pultrudierte oder extrudierte Verbundstoffe, wie etwa die Verbundverstärkung 26, isotropisch und weisen vorteilhafterweise einen hohen Young'schen Modul und eine breite Palette von möglichen Geometrien auf. Dementsprechend wird in Betracht gezogen, dass andere pultrudierte oder extrudierte Verbundstoffe an der Verbundträgerstruktur 24 durch Insert-Molding befestigt werden können, um eine größere Steifheit in Bereichen hoher Belastung und Ausgestaltungsflexibilität bereitzustellen.
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Unter Bezugnahme auf 2 beinhaltet die Verbundträgerstruktur 24 beispielhaft verschiedene Rahmenbereiche 32 zum Aufnehmen von unterschiedlichen Lasten, sowie Befestigungspunkte 33, um das Sichern von unterschiedlichen Lasten an der Verbundträgerstruktur 24 unter Verwendung von mechanischen Befestigungselementen, Klebstoffen und dergleichen zu ermöglichen. Die Befestigungspunkte 33 können ebenfalls dazu dienen, die Verbundträgerstruktur 24 an dem Fahrzeug 12 zu sichern. In der dargestellten Ausführungsform ist die Verbundverstärkung 26 gerade und beinhaltet einen ersten Abschnitt 34 und einen zweiten Abschnitt 36. Der erste Abschnitt 34 entspricht im Allgemeinen einer oberen Ausdehnung der Verbundverstärkung 26 und der zweite Abschnitt 36 entspricht im Allgemeinen einer unteren Ausdehnung der Verbundverstärkung 26. Der erste Abschnitt 34 der Verbundverstärkung 26 steht durch den zuvor hierin beschriebenen Insert-Molding-Prozess in festem Eingriff mit einem unteren mittleren Abschnitt 38 der Verbundträgerstruktur 24. Es versteht sich, dass die zusätzlichen pultrudierten oder extrudierten Verbundstoffe anderswo in Eingriff mit der Verbundträgerstruktur 24 stehen können, einschließlich an der Karosserie und/oder den Umfangsabschnitten.
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Unter Bezugnahme auf 3 weist die Verbundverstärkung 26 einen konstanten Querschnitt 40 mit einem geschlossenen Außenumfang 42 auf. Zusätzlich ist die Verbundverstärkung 26 hohl und weist offene Enden auf, mit einem oder mehreren inneren Kanälen 44, die sich von einem Ende zu dem anderen erstrecken. In einer Ausführungsform weist die Verbundverstärkung 26 einen oder mehrere Vorsprünge 45 auf, die sich von der gesamten Länge von einer oder mehreren Seitenwänden 46 der Verbundverstärkung 26 erstrecken und sie überspannen. Wie hierin beschrieben können pultrudierte oder extrudierte Verbundstoffe in einer Vielfalt von Geometrien gebildet sein. Zum Beispiel veranschaulicht 4 zwei unterschiedliche Verbundstoffe 48, 50, von denen jeder anstelle der Verbundverstärkung 26 bereitgestellt werden kann oder anderswo in die Verbundträgerstruktur 24 eingreifen kann. Der Verbundstoff 48 ist gerade und hohl mit einem konstanten Querschnitt und beinhaltet zwei Kanäle 52, 54, zusammen mit einer Vielzahl von Vorsprüngen 56, die sich über die gesamte Länge des Verbundstoffs 48 erstrecken. Der Verbundstoff 50 ist ebenfalls gerade und hohl mit einem konstanten Querschnitt und beinhaltet drei Kanäle 58, 60, 62, zusammen mit einer Vielzahl von Vorsprüngen 64, die sich über die gesamte Länge des Verbundstoffs 50 erstrecken. Es wird in Betracht gezogen, dass sich jeder der Vorsprünge 56, 64 nach innen oder außen erstrecken könnte und der Verbundträgerstruktur 24 Steifheit bereitstellen könnte. Zusätzlich kann ein Abschnitt der Vorsprünge 56, 64 Schlitze 68 zum Eingriff mit anderen Komponenten definieren, wie etwa die Verbundträgerstruktur 24 und/oder die Fahrzeugbodenhalterung 28.
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Unter Bezugnahme auf 5 ist die Verbundverstärkung 26 teilweise durch einen sich vertikal erstreckenden Schlitz 70, der dazu bemessen und dimensioniert ist, eine gewünschte Länge der Verbundverstärkung 26 aufzunehmen, in der Fahrzeugbodenhalterung 28 aufgenommen. In der dargestellten Ausführungsform ist die Fahrzeugbodenhalterung 28 dazu konfiguriert, den zweiten Abschnitt 36 der Verbundverstärkung 26 aufzunehmen und kann unter Verwendung von einem oder mehreren mechanischen Befestigungselementen darin eingreifen. Zum Beispiel können eine oder mehrere Schrauben 72 durch die Verbundverstärkung gebohrt werden und an entsprechende Schrauben (nicht gezeigt) gebaut werden, um die Verbundverstärkung 26 an der Fahrzeugbodenhalterung 28 zu sichern. Die Fahrzeugbodenhalterung 28 beinhaltet einen oder mehrere nach außen vorstehende Flansche 74 mit Befestigungspunkten 76, um die Fahrzeugbodenhalterung 28 an dem Fahrzeug 12 zu sichern.
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Unter Bezugnahme auf 6 ist ein Verfahren 78 zum Herstellen der Autoquerträgerbaugruppe 16 in den Schritten A-C gezeigt. Schritt A beinhaltet Pultrudieren oder Extrudieren der Verbundverstärkung 26. Schritt B beinhaltet Einführen der Verbundverstärkung in eine Spritzgießform. Schritt C beinhaltet Spritzgießen der Verbundträgerstruktur 24, sodass die Verbundträgerstruktur 24 die Verbundverstärkung 26 teilweise umgibt. Wie hierin beschrieben stellt der Insert-Molding-Prozess den ersten Abschnitt 34 der Verbundverstärkung 26 in Eingriff mit dem unteren mittleren Abschnitt 38 der Verbundträgerstruktur 24 und der zweite Abschnitt 36 kann in die Fahrzeugbodenhalterung 28 eingreifen.
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Dementsprechend wurde eine Autoquerträgerbaugruppe vorteilhafterweise hierin bereitgestellt. Die Autoquerträgerbaugruppe beinhaltet eine Verbundträgerstruktur und eine Verbundverstärkung, die fest daran gekoppelt ist. Die Verbundverstärkung wird durch Insert-Molding an der Verbundträgerstruktur befestigt, um eine einheitliche Trägerstruktur bereitzustellen, die dazu in der Lage ist, verschiedene Lasten zu tragen. Die Verbundverstärkung wird durch Pultrusion oder Extrusion gebildet und kann somit in eine Vielzahl von Geometrien geformt werden. Es versteht sich, dass zusätzliche pultrudierte oder extrudierte Verbundstoffe an die Verbundträgerstruktur durch Insert-Molding befestigt werden können, um Steifheit in Bereichen hoher Belastung bereitzustellen. In einer derartigen Anordnung verleiht die Autoquerträgerbaugruppe Gewichtseinsparungen ohne strukturelle Integrität aufzuopfern. Ferner weist die Autoquerträgerbaugruppe im Vergleich zu herkömmlichen Bereitstellungen vorteilhafterweise eine größere Ausgestaltungsflexibilität auf.
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Modifikationen der Offenbarung werden sich dem Fachmann und denjenigen, die die Offenbarung herstellen oder verwenden, erschließen. Daher versteht es sich, dass die in den Zeichnungen gezeigten und vorstehend beschriebenen Ausführungsformen lediglich Veranschaulichungszwecken dienen und nicht zur Einschränkung des Umfangs der Offenbarung gedacht sind, der durch die nachfolgenden Ansprüche definiert ist, die gemäß den Grundsätzen des Patentrechts, einschließlich der Äquivalenzlehre, auszulegen sind.
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Es versteht sich für den Durchschnittsfachmann, dass die Konstruktion der beschriebenen Offenbarung und anderer Komponenten nicht auf ein konkretes Material beschränkt ist. Andere Ausführungsbeispiele der hier offenbarten Offenbarung können aus einer breiten Vielfalt an Materialien gebildet werden, sofern vorliegend nicht anders beschrieben.
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Für die Zwecke dieser Offenbarung bezeichnet der Ausdruck „gekoppelt“ (in all seinen Formen wie koppeln, Kopplung, gekoppelt usw.) das direkte oder indirekte Verbinden von zwei Komponenten miteinander. Ein derartiges Verbinden kann dem Wesen nach stationär oder dem Wesen nach beweglich sein. Ein solches Verbinden kann erreicht werden, indem die zwei Komponenten und alle zusätzlichen dazwischenliegenden Elemente einstückig als ein einzelner einheitlicher Körper miteinander oder mit den zwei Komponenten gebildet werden. Ein derartiges Verbinden kann dem Wesen nach permanent sein oder dem Wesen nach abnehmbar oder lösbar sein, es sei denn, es ist etwas anderes angegeben.
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Es ist zudem wichtig, festzuhalten, dass die Konstruktion und Anordnung der Komponenten der Offenbarung, wie in den beispielhaften Ausführungsformen gezeigt, lediglich veranschaulichend sind. Wenngleich nur einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindungen in dieser Offenbarung ausführlich beschrieben wurden, wird der Fachmann, der diese Offenbarung betrachtet, ohne Weiteres erkennen, dass viele Modifikationen möglich sind (z. B. Variationen von Größen, Abmessungen, Strukturen, Formen und Proportionen der verschiedenen Elemente, Werte von Parametern, Montageanordnungen, Verwendung von Materialien, Farben, Ausrichtungen usw.), ohne wesentlich von den neuartigen Lehren und Vorteilen des genannten Gegenstands abzuweichen. Zum Beispiel können Komponenten, die als einstückig ausgebildet gezeigt sind, aus mehreren Teilen konstruiert werden, oder können Elemente, die als mehrere Teile gezeigt sind, einstückig ausgebildet werden, kann die Länge oder Breite der Strukturen variiert werden, und kann die Art oder Anzahl der zwischen den Komponenten bereitgestellten Einstellungspositionen variiert werden. Es ist anzumerken, dass die Komponenten aus beliebigen aus einer breiten Vielfalt an Materialien, die eine ausreichende Festigkeit oder Haltbarkeit bereitstellen, in beliebigen aus einer breiten Vielfalt an Farben, Texturen und Kombinationen konstruiert werden können. Dementsprechend ist beabsichtigt, dass alle derartigen Abwandlungen in den Umfang der vorliegenden Innovationen fallen. Andere Substitutionen, Modifikationen, Veränderungen und Auslassungen können an der Gestaltung, den Betriebsbedingungen und der Anordnung der gewünschten und anderen beispielhaften Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne vom Geist der vorliegenden Innovationen abzuweichen.
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Es versteht sich, dass beliebige beschriebene Prozesse oder Schritte innerhalb der beschriebenen Prozesse mit anderen offenbarten Prozessen oder Schritten zum Ausbilden von Strukturen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung kombiniert werden können. Die hier offenbarten beispielhaften Strukturen und Prozesse dienen lediglich zu Veranschaulichungszwecken und sind nicht als einschränkend auszulegen.
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Es versteht sich zudem, dass Variationen und Modifikationen an den vorstehend erwähnten Strukturen und Verfahren vorgenommen werden können, ohne von den Konzepten der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, und es versteht sich ferner, dass derartige Konzepte von den folgenden Ansprüchen abgedeckt sein sollen, sofern diese Ansprüche durch ihren Wortlaut nicht ausdrücklich etwas anderes vorgeben. Ferner sind die Ansprüche wie nachfolgend dargelegt in diese detaillierte Beschreibung aufgenommen und bilden einen Teil von ihr.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Autoquerträgerbaugruppe bereitgestellt, die Folgendes aufweist: eine Verbundträgerstruktur, die sich quer durch ein Fahrzeug erstreckt; eine Fahrzeugbodenhalterung, die unter dem Verbundträger angeordnet ist; und eine Verbundverstärkung, die einen ersten Abschnitt, der fest in die Trägerstruktur eingreift, und einen zweiten Abschnitt aufweist, der in die Fahrzeugbodenhalterung eingreift.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Verbundträgerstruktur eine geschnittene Kohlenstofffaser, die mit einem Polymer verstärkt ist, und die Verbundverstärkung beinhaltet eine gewebte oder durchgehende Kohlenstofffaser, die mit einem Polymer verstärkt ist.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Polymer Nylon oder Polypropylen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Verbundverstärkung durch Pultrusion oder Extrusion gebildet und ist im Insert-Molding-Verfahren in der Verbundträgerstruktur befestigt.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Verbundverstärkung gerade und weist einen durchgehenden Querschnitt mit einem geschlossenen äußeren Umfang auf.
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Gemäß einer Ausführungsform steht der erste Abschnitt der Verbundverstärkung fest mit einem unteren mittleren Abschnitt der Verbundträgerstruktur in Eingriff und die Verbundverstärkung erstreckt sich vertikal zwischen der Verbundträgerstruktur und der Fahrzeugbodenhal terung.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Verbundverstärkung hohl und weist offene Enden auf, mit einem von einem oder mehreren Kanälen, die sich von einem Ende zu dem anderen erstrecken.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Verbundverstärkung eine oder mehrere Seitenwände und einen oder mehrere Vorsprünge auf, die sich von der gesamten Länge der einen oder mehreren Seitenwände erstrecken und sie überspannen.
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Gemäß einer Ausführungsform steht die Verbundverstärkung mit einem oder mehreren mechanischem Befestigungselementen, die durch die Verbundverstärkung gebohrt wurden, in Eingriff mit der Fahrzeugbodenhalterung.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Autoquerträgerbaugruppe bereitgestellt, die Folgendes aufweist: eine Verbundträgerstruktur, die dazu konfiguriert ist, sich quer durch ein Fahrzeug zu erstrecken; und eine Verbundverstärkung, die separat von der Verbundträgerstruktur gebildet ist und durch einen Insert-Molding-Prozess fest im Eingriff mit der Verbundträgerstruktur steht, bei dem die Verbundträgerstruktur derart spritzgegossen wird, dass die Verbundträgerstruktur die Verbundverstärkung teilweise umgibt.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Verbundträgerstruktur eine geschnittene Kohlenstofffaser, die mit einem Polymer verstärkt ist, und die Verbundverstärkung umfasst eine gewebte oder durchgehende Kohlenstofffaser, die mit einem Polymer verstärkt ist.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Verbundverstärkung separat durch Pultrusion oder Extrusion gebildet.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Verbundverstärkung gerade und weist einen durchgehenden Querschnitt mit einem geschlossenen äußeren Umfang auf.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Verbundverstärkung hohl und weist offene Enden auf, mit einem oder mehreren inneren Kanälen, die sich von einem Ende zu dem anderen erstrecken.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Verbundverstärkung einen ersten Abschnitt, der fest in einen unteren mittleren Abschnitt der Verbundträgerstruktur eingreift, und einen zweiten Abschnitt, der dazu konfiguriert ist, in eine Fahrzeugbodenhalterung einzugreifen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Herstellen einer Autoquerträgerbaugruppe die folgenden Schritte: Pultrudieren oder Extrudieren einer Verbundverstärkung; Einführen der Verbundverstärkung in eine Spritzgießform; und Spritzgießen einer Verbundträgerstruktur, sodass die Verbundträgerstruktur teilweise die Verbundverstärkung umgibt, wobei die Verbundträgerstruktur dazu konfiguriert ist, sich quer durch ein Fahrzeug zu erstrecken.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Verbundträgerstruktur eine geschnittene Kohlenstofffaser, die mit einem Polymer verstärkt ist, und die Verbundverstärkung umfasst eine gewebte oder durchgehende Kohlenstofffaser, die mit einem Polymer verstärkt ist.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Verbundverstärkung gerade und weist einen durchgehenden Querschnitt mit einem geschlossenen äußeren Umfang auf.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Verbundverstärkung hohl und weist offene Enden auf, mit einem oder mehreren inneren Kanälen, die sich von einem Ende zu dem anderen erstrecken.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Verbundverstärkung einen ersten Abschnitt, der fest in einen unteren mittleren Abschnitt der Verbundträgerstruktur eingreift, und einen zweiten Abschnitt, der dazu konfiguriert ist, in eine Fahrzeugbodenhalterung einzugreifen.
