DE102019105712A1 - Connection component in the body or in the chassis area of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Verbindungskomponente in der Karosserie oder im Fahrwerksbereich eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, welche durch ein Strangpressprofil gebildet ist und eine Struktur zur Anbindung eines anderen Bauelements des Fahrzeugs aufweist. Hierfür ist in einen Hohlraum des Strangpressprofils ein zumindest einen Teil dieses Hohlraums füllender Einsatz eingesetzt, der die genannte Struktur bildet, wobei zumindest ein Grundkörper des Einsatzes durch Fliesspressen oder Strangpressen oder Gießen oder durch spanende Bearbeitung hergestellt ist. Der Grundkörper des genannten Einsatzes kann formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Strangpressprofil verbunden sei. Am Grundkörper des genannten Einsatzes kann ein Befestigungsmittel vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein Achsträger eines zweispurigen Fahrzeugs, bestehend aus zwei Längsträgern, die über zumindest einen Querträger miteinander verbunden sind, zumindest eine entsprechende Verbindungskomponente nach aufweisen.The invention relates to a connection component in the body or in the chassis area of a motor vehicle, in particular a passenger car, which is formed by an extruded profile and has a structure for connecting another component of the vehicle. For this purpose, an insert filling at least a part of this cavity is inserted into a cavity of the extruded profile, which insert forms the structure mentioned, at least one base body of the insert being produced by extrusion or extrusion or casting or by machining. The base body of the insert mentioned can be connected to the extruded profile in a form-fitting and / or force-fitting manner and / or materially. A fastening means can be provided on the base body of said insert. For example, an axle support of a two-lane vehicle, consisting of two longitudinal supports which are connected to one another via at least one cross member, can have at least one corresponding connection component.
Description
Die Erfindung betrifft eine Verbindungskomponente in der Karosserie oder im Fahrwerksbereich eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, welche durch ein Strangpressprofil gebildet ist und eine Struktur zur Anbindung eines anderen Bauelements des Fahrzeugs aufweist. Eine erfindungsgemäße Verbindungskomponente kann beispielsweise in einem Achsträger eines zweispurigen Fahrzeugs integriert sein und dort beispielsweise als ein sog. Knotenelement fungieren, über das einer der zwei Längsträger des Achsträgers mit einem diese Längsträger miteinander verbindenden Querträger verbunden ist. Eine erfindungsgemäße Verbindungskomponente kann aber auch Bestandteil eines Achsträger-Schubfeldes sein oder ein Knotenelement in der Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeuges oder vieles mehr. Wesentlich ist, dass an eine erfindungsgemäße Verbindungskomponente ein anderes Bauelement des Fahrzeugs angebracht werden kann, d.h. dass ein anderes Bauelement an der Verbindungskomponente befestigt oder „angebunden“ werden kann, und dass die Verbindungskomponente durch ein Strangpressprofil gebildet, d.h. als ein Strangpressprofilteil ausgebildet ist. Zum Stand der Technik wird neben der
Zurückkommend auf einen Einsatzbereich eines erfindungsgemäßen Verbindungselements, nämlich auf Achsträger von Fahrzeugen, so sind solche in mannigfachen Ausführungsformen bekannt. Eine weit verbreitete Bauweise sieht die Verwendung von sog. Knotenelementen vor, über die zwei Träger des Achsträgers miteinander verbunden sein können. In der oben genannten
Strangpressprofile besitzen aufgrund des Fertigungsverfahrens (nämlich dem Pressen von Werkstoff, insbesondere einem Leichtmetall, durch eine Matrize) in nicht nachbearbeitetem Zustand ein(en) über die gesamte Bauteillänge identisches/n Profil bzw. Querschnitt. Falls ein durch ein Strangpressprofil gebildetes Bauteil einen Hohlraum aufweisen soll, welcher an einem Ende des Profils aus irgendeinem Grund geschlossen ist, ergibt sich eine aufwändige und materialintensive Bauweise. Dafür müsste nämlich zunächst ein massives Profil ohne besagten Hohlraum gepresst werden, aus dem anschließend der gewünschte Hohlraum herausgearbeitet (bspw. gebohrt oder gefräst) wird, wobei nur die den Hohlraum abschließende Wand bzw. ein dortiger Profilabschnitt unversehrt bleibt. Im Falle eines für ein Element oder einen Bestandteil eines Achsträgers verwendeten Strangpressprofils könnte diese besagte Wand beispielsweise zur Verbindung des Strangpressprofilteils mit einem anderen Bauelement des Achsträgers oder auch des Fahrzeugs herangezogen werden. Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, dass eine ähnliche Problematik auch an einem durch Gießen hergestellten Bauteil auftreten kann, wenn dieses eine komplexe Geometrie aufweisen soll.Due to the manufacturing process (namely the pressing of material, in particular a light metal, through a die), extruded profiles have an identical profile or cross-section over the entire component length in the non-reworked state. If a component formed by an extruded profile is to have a cavity which is closed at one end of the profile for any reason, the result is a complex and material-intensive construction. To do this, a solid profile without said cavity would first have to be pressed, from which the desired cavity is then machined (e.g. drilled or milled), with only the wall closing off the cavity or a profile section there remaining intact. In the case of an extruded profile used for an element or a component of an axle carrier, said wall could for example be used to connect the extruded profile part to another component of the axle carrier or also to the vehicle. For the sake of completeness, it should also be mentioned that a similar problem can also arise on a component manufactured by casting if it is to have a complex geometry.
Wünschenswert ist es, ein Strangpressprofil zur Verwendung als Verbindungskomponente in einem Kraftfahrzeug zu haben, welches einen einseitig durch eine Wand abgeschlossenen Hohlraum aufweist und einfach und günstig herstellbar ist. Unter Angabe eines Verwendungszwecks für die den Hohlraum abschließende Wand soll Vorstehendes hiermit aufgezeigt werden (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung).It is desirable to have an extruded profile for use as a connecting component in a motor vehicle, which has a cavity closed on one side by a wall and can be produced easily and inexpensively. The above is hereby intended to indicate an intended use for the wall closing the cavity (= object of the present invention).
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs und ist für eine Verbindungskomponente nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass in einen Hohlraum des Strangpressprofils ein zumindest einen Teil dieses Hohlraums füllender Einsatz eingesetzt ist, der eine im Oberbegriff genannte Struktur zur Anbindung eines anderen Bauelements bildet, wobei zumindest ein Grundkörper des Einsatzes durch Fließpressen oder Strangpressen oder Gießen oder durch spanende Bearbeitung hergestellt ist. Im Übrigen kann der erfindungsgemäße Einsatz auch ein spanend bearbeitetes Bauteil sein. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.The solution to this problem results from the features of the independent claim and is characterized for a connection component according to the preamble of
Wie weiter oben erwähnt ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Verbindungskomponente in der Karosserie oder im Fahrwerksbereich eines Kraftfahrzeugs in Form eines Strangpressprofilteils mit einem einseitig geschlossenem Hohlraum kostengünstig herstellen zu können, ohne für dieses Bauelement bzw. diese Verbindungskomponente auf ein alternatives Herstellungsverfahren wie bspw. Gießen ausweichen zu müssen. Hierzu wird in ein Strangpressprofil bzw. in dessen genannten Hohlraum ein Einsatz, welcher seinerseits zunächst als separates Bauteil durch Fließpressen oder Strangpressen oder auf andere Wdeise wie angegeben (nämlich durch Gießen oder spanende Bearbeitung) hergestellt wurde, eingefügt bzw. eingesetzt. Im Unterschied zum weiter oben geschilderten spanenden Herstellen des Hohlraums eines Strangpressprofilteils in Nacharbeit wird erfindungsgemäß an der gewünschten Position des einseitig begrenzten Hohlraums zunächst kein massives Profil, sondern ein vollständig und somit an beiden Enden des Profils bzw. Strangpressprofilteils offener Hohlraum geformt bzw. gepresst. In diesen Hohlraum wird anschließend ein vorzugsweise einseitig offenes Einsatzteil, auch Einsatz genannt, eingesetzt, welches/welcher im Hinblick auf günstige Fertigung in einem Fließpress-Verfahren oder Strangpress-Verfahren hergestellt ist, wobei auch alternative Herstellverfahren möglich sind, nämlich beispielsweise Gießen oder spanende Bearbeitung. Dieser geeignet geformte und somit die gewünschte Wand, welche den besagten Hohlraum abschließt, aufweisende Stirnwand sowie eine an den besagten Hohlraum angepasste Seitenwand oder Umfangswand aufweisende Einsatz wird zunächst unabhängig vom Strangpressprofilteil gefertigt und danach in dessen besagten Hohlraum eingesetzt. Eine mechanische Nachbearbeitung des Strangpressprofilteils ist somit nicht erforderlich, da das besagte Einsatzteil die gewünschte Geometrie mit dem Einsetzen herstellt. Dabei sei darauf hingewiesen, dass die Fügerichtung des Einsatzteiles nicht zwangsläufig der Pressrichtung des Strangpressprofils entsprechen muss. Der Vollständigkeit halber sei weiterhin darauf hingewiesen, dass eine Kombination eines Strangpressprofilteils und eines Fließpresseinsatzes beispielsweise in der
An der im vorstehenden Absatz genannten Stirnwand des Einsatzes kann ein beliebig gestaltetes Befestigungsmittel vorgesehen sein, mit Hilfe dessen erfindungsgemäß das Strangpressprofilteil mit einem anderen Bauelement des Fahrzeugs, in welchem die erfindungsgemäße Verbindungskomponente verbaut ist, verbunden werden kann. Dabei kann dieses Befestigungsmittel ein Bestandteil des Einsatzes selbst sein; alternativ kann das Befestigungsmittel aber auch geeignet mit dem Einsatz bzw. mit dessen Stirnwand verbunden sein. Für den letztgenannten Fall wird der Einsatz ohne das Befestigungsmittel vorliegend auch als Grundkörper bezeichnet, an welchem dann das genannte Befestigungsmittel angebracht wird, mit welchem zusammen der genannte Grundkörper dann den besagten Einsatz bildet.Any desired fastening means can be provided on the end wall of the insert mentioned in the preceding paragraph, with the aid of which, according to the invention, the extruded profile part can be connected to another component of the vehicle in which the connecting component according to the invention is installed. This fastening means can be part of the insert itself; alternatively, the fastening means can also be suitably connected to the insert or to its end wall. In the latter case, the insert without the fastening means is also referred to here as a base body, to which the stated fastening means is then attached, with which the stated base body then forms the said insert.
Vorzugsweise sind der Hohlraum und der besagte Einsatz rotationssymmetrisch bzw. zylinderförmig, wobei für eine solche Form ein Herstellen durch Fließpressen oder Strangpressen besonders gut darstellbar ist. Nur der Vollständigkeit halber sei noch darauf hingewiesen, dass sowohl das Strangpressprofil als auch der Einsatz (= das Einsatzteil) aus beliebigen Materialien bestehen können und nicht auf Aluminium bzw. eine Leichtmetalllegierung oder Stahl beschränkt sind.The cavity and the said insert are preferably rotationally symmetrical or cylindrical, it being possible for such a shape to be produced by extrusion or extrusion particularly well. For the sake of completeness, it should be pointed out that both the extruded profile and the insert (= the insert part) can consist of any materials and are not limited to aluminum or a light metal alloy or steel.
Ein ausreichend festes Fügen des besagten Einsatzes in das bzw. mit dem Strangpressprofilteil, genauer in dessen Hohlraum, kann auf verschiedene Weise erfolgen, so beispielsweise formschlüssig (bspw. mit viereckigem Querschnitt) und/oder kraftschlüssig (bspw. durch Einpressen oder Verschrauben) und/oder stoffschlüssig, bspw. durch thermisches Fügen bzw. Schweißen. Dabei muss nicht die vollständige Seitenwand oder Umfangsfläche des Einsatzes oder Einsatzteils zur Überdeckung mit dem Strangpressprofilteil bzw. dessen Hohlraum-Wand kommen, sondern es können auch nur partielle Anlageflächen zwischen dem Einsatzteil und der Hohlraum-Wand realisiert sein, bspw. mittels eines Kragens oder Bundes des Einsatzes oder durch Quetschrippen oder über eine Konizität insbesondere in einem Endabschnitt des Einsatzes. Dies kann beispielsweise zur genaueren Positionierung des Einsatzes oder zur Verbesserung des Einpressvorgangs umgesetzt werden.A sufficiently firm joining of said insert in or with the extruded profile part, more precisely in its cavity, can take place in various ways, for example positively (e.g. with a square cross-section) and / or non-positively (e.g. by pressing in or screwing) and / or cohesively, for example by thermal joining or welding. The entire side wall or circumferential surface of the insert or insert part does not have to overlap with the extruded profile part or its cavity wall, but only partial contact surfaces between the insert part and the cavity wall can be implemented, for example by means of a collar or collar of the insert or by crush ribbing or via a conicity, in particular in an end section of the insert. This can be implemented, for example, to position the insert more precisely or to improve the press-in process.
Die beigefügte
Mit der Bezugsziffer
In den Hohlraum
Im Zentrum der Stirnseite
Wenn das Strangpressprofilteil
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- EP 1690779 B1 [0001, 0002]EP 1690779 B1 [0001, 0002]
- DE 102014215716 A1 [0001, 0002]DE 102014215716 A1 [0001, 0002]
- DE 4404861 A1 [0001, 0006]DE 4404861 A1 [0001, 0006]
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