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Die Erfindung betrifft eine Aluminiumtragstruktur für eine Aufnahme zumindest eines Antriebsbauteils einer Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Aus dem Kraftfahrzeugbau, insbesondere aus dem Lastkraftwagenbau, sind bereits Aluminiumtragstrukturen bekannt, welche beispielsweise zur Aufnahme von Aggregaten und Riemenspannern einer Antriebseinheit von Lastkraftwagen ausgebildet sind. Beispielsweise kann die Antriebseinheit auch als Lastkraftwagen-Motor bezeichnet werden.
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Die
EP 0 232 549 A1 offenbart einen Profilstab, der zwei Gurte und einen diese verbindenden, an demselben befestigten Steg aufweist. Der Steg hat Ausbuchtungen, die abwechselnd zu einen und zur anderen Seiten des Profilstabs weisen. Er ist aus Flachmaterial gebogen, sodass er keine scharfen Ecken und Kanten aufweist. Die Gurte sind an den beiden Längskanten des Stegs über die gesamte Kantenlänge desselben ohne Unterbrechungen befestigt.
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Die
EP 1 439 995 B1 offenbart ein Leichtbauteil, insbesondere Karosserieteil, das Stahlblech und Leichtmetall umfasst, wobei das Stahlblech dünnwandig ausgebildet ist, insbesondere eine Dicke von weniger als 2 Millimetern hat, wobei das Stahlblech als länglicher Träger mit einem offenen insbesondere u-förmigen Querschnitt mit einer Basis ausgebildet ist, von der zwei Schenkel ausgehen und dass das Stahlblech mindestens eine freie Fläche aufweist, die lokal mit einer gegossenen oder gesinterten Verstärkungsstruktur aus Leichtmetall versehen ist.
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Die
DE 43 23 178 A1 bezieht sich auf ein als Gussteil ausgebildetes, tragendes Karosserieteil aus Aluminium, zur Ausübung von Tragfunktionen und zur Aufnahme von eingeleiteten Kräften. Zur Gewichtseinsparung weist das Karosserieteil ein massives, als Druckguss ausgebildetes Gerippe aus Aluminium auf, welches das Gerippe im Bereich seiner tragenden Partien, seiner Partien für Befestigungen an beziehungsweise Befestigungen mit anderen Karosserieteilen und seiner Partien von Krafteinleitungen wahlweise als ein Gitterteil mit offenen Feldern oder als eine verrippte und zumindest im Außenbereich unterbrochene Schalenkonstruktion ausgebildet ist. Das Gerippe weist eine teilweise mittragende, außenseitig auf das Gerippe aufgebrachte und mit dem Gerippe verschweißte und/oder verklebte Beplankung aus Aluminiumblechen auf, wobei diese Aluminiumbleche ein einheitliches, tiefgezogenes Aluminiumblech ist, dass sich naturgetreu an das Gerippe anschmiegt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Aluminiumtragstruktur zu schaffen, die gewichtsreduziert ausgebildet ist gleichzeitig eine hohe Steifigkeit aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Aluminiumtragstruktur gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Aluminiumtragstruktur für eine Aufnahme zumindest eines Antriebsbauteils einer Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, wobei die Aluminiumtragstruktur eine im Wesentlichen rechteckige und flächig ausgebildete Oberfläche aufweist, wobei die Oberfläche durch eine Längserstreckungsrichtung und eine dazu senkrecht ausgebildete Quererstreckungsrichtung aufgespannt ist.
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Es ist vorgesehen, dass die Oberfläche zwischen einer ersten Kante der Oberfläche und einer der ersten Kante im Wesentlichen gegenüberliegenden zweiten Kante der Oberfläche entlang der Längserstreckungsrichtung betrachtet eine Wellenform aufweist.
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Dadurch ist es ermöglicht, dass gewichtsreduziert die Aluminiumtragstruktur ausgebildet sein kann, da bereits mit weniger Aluminiummaterial eine verbesserte Steifigkeit realisiert werden kann, als bei dem Aluminiumträgerteil gemäß dem Stand der Technik. Mit anderen Worten ist die Aluminiumtragstruktur über die Wellenform gewichts- und steifigkeitstechnisch optimiert.
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Es wird somit eine neue Geometrie für die Aluminiumtragstruktur vorgeschlagen, welche in einer seitlichen Ansicht betrachtet die Form einer Welle aufweist und gesamtheitlich gesehen ähnlich einem Tiefziehblech ausgestaltet ist, sodass es möglich ist, sehr gewichtseffizient beispielsweise Befestigungsaugen auf unterschiedlichen Niveaus zu verbinden und trotzdem eine steife Struktur zu erhalten. In Verbindung mit getopften Anbindungsaugen sind zusätzlich extrem unterschiedliche Höhen oder Niveaus der Befestigungsaugen realisierbar. In Verbindung mit unterschiedlichen Befestigungsaugen, kann ein geringes Gewicht realisiert werden. Es können räumlich extrem verschobene Augen effizient verbunden werden.
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Die Aluminiumtragstruktur ist insbesondere als Träger ausgebildet und sitzt an einem Lastkraftwagen-Motor, beispielsweise vorne rechts, und dient dazu, Aggregate und einen Riemenspanner zu halten, die in den Riemenantrieb integriert sind. Dabei kann die Aluminiumtragstruktur eine vertikale Ausrichtung seitlich am Motor aufweisen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform weist die Wellenform zumindest drei Wellentäler auf. Insbesondere erstrecken sich die Wellentäler entlang von der ersten Kante zu der zweiten Kante.
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Weiterhin vorteilhaft ist, dass im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche zumindest ein Befestigungsauge ausgebildet ist, welches zum Befestigen der Aluminiumtragstruktur am Kraftfahrzeug ausgebildet ist.
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Ferner ist vorteilhaft, dass die Aluminiumtragstruktur auf der Oberfläche zumindest eine Aussparung aufweist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform weist die Aluminiumtragstruktur zumindest ein getopftes Anbindungsauge auf, welches zum Befestigen des zumindest einen Antriebsbauteils an der Aluminiumtragstruktur ausgebildet ist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist die Aluminiumtragstruktur zum Anordnen an einer Antriebseinheit für ein als Lastkraftwagen ausgebildetes Kraftfahrzeug ausgebildet.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Aluminiumtragstruktur nach dem vorhergehenden Aspekt. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Lastkraftwagen ausgebildet.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. 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.
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Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Draufsicht auf eine Aluminiumtragstruktur gemäß dem Stand der Technik;
- 2 eine schematische Seitenansicht auf eine Ausführungsform einer Aluminiumtragstruktur;
- 3 eine schematische ISO-Ansicht einer Ausführungsform der Aluminiumtragstruktur; und
- 4 eine weitere schematische ISO-Ansicht einer Ausführungsform der Aluminiumtragstruktur .
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine Aluminiumtragstruktur 10 gemäß dem Stand der Technik. Die Aluminiumtragstruktur 10 ist vorliegend im Wesentlichen rechteckig und flächig ausgebildet und weist eine entsprechende Oberfläche auf. Die Aluminiumtragstruktur 10 ist für eine Aufnahme zumindest eines Antriebsbauteils einer Antriebseinrichtung eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs ausgebildet. Die Aluminiumtragstruktur 10 gemäß dem Stand der Technik ist insbesondere im Wesentlichen planar ausgebildet.
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2 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Ausführungsform der Aluminiumtragstruktur 12 gemäß der Erfindung. Die Aluminiumtragstruktur 12 ist zur Aufnahme zumindest eines Antriebsbauteils einer Antriebseinrichtung eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs ausgebildet. Die Aluminiumtragstruktur 12 ist im Wesentlichen rechteckförmig und flächig und weist eine Oberfläche 14 auf, welche ebenfalls im Wesentlichen rechteckig und flächig ausgebildet ist. Die Oberfläche 14 weist eine Längserstreckungsrichtung L sowie eine senkrecht ausgebildete Quererstreckungsrichtung Q (3) auf. Die Oberfläche 14 ist insbesondere durch die Längserstreckungsrichtung L und die Quererstreckungsrichtung Q aufgespannt.
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Es ist vorgesehen, dass die Oberfläche 14 zwischen einer ersten Kante 16 der Oberfläche 14 und einer der ersten Kante 16 im Wesentlichen gegenüberliegenden zweiten Kante 18 der Oberfläche 14 entlang der Längserstreckungsrichtung L betrachtet eine Wellenform 20 aufweist. Die Wellenform 20 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel insbesondere gestrichelt dargestellt.
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Die Aluminiumtragstruktur 12 ist insbesondere für einen Lastkraftwagen-Motor ausgebildet. Mit anderen Worten ist die Aluminiumtragstruktur 12 zum Anordnen an einer als Antriebseinheit für ein als Lastkraftwagen ausgebildetes Kraftfahrzeug ausgebildet. Die Aluminiumtragstruktur 12 ist dabei insbesondere vorne rechts angeordnet und dient dazu, Aggregate und die Riemenspanner zu halten, die in den Riementrieb integriert sind. Die Aluminiumtragstruktur 12 ist dabei vertikal, seitlich an dem Motor ausgebildet.
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2 zeigt ferner, dass die Wellenform 20 zumindest drei Wellentäler 22 aufweist.
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3 zeigt in einer schematischen ISO-Ansicht eine Ausführungsform der Aluminiumtragstruktur 12. Insbesondere ist die Aluminiumtragstruktur 12 im vorliegenden Ausführungsbeispiel in einer Vorderansicht dargestellt.
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Die 3 zeigt insbesondere, dass senkrecht zur Oberfläche 14 zumindest ein Anbindungsauge 24 ausgebildet ist, welches zum Befestigen des zumindest einen Antriebsbauteils der Aluminiumtragstruktur 12 ausgebildet ist. Das getopfte Anbindungssauge 24 befindet sich insbesondere im eingebauten Zustand an einer oberen Seite. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Aluminiumtragstruktur 12 ein weiteres Anbindungsauge 24 auf. Das weitere Anbindungsauge 24 kann insbesondere ebenfalls dazu ausgebildet sein, ein Antriebsbauteil zu befestigen.
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Ferner zeigt die 3, dass die Aluminiumtragstruktur 12 auf der Oberfläche 14 zumindest eine Aussparung 26 aufweist. Mittels der Aussparung 26 kann insbesondere weiter Gewicht reduziert werden, sodass die Aluminiumtragstruktur 12 gewichtsreduziert bereitgestellt werden kann. Die jeweiligen Streben 28 neben der Aussparung 26 sind insbesondere dazu ausgebildet, um den unteren Bereich, insbesondere mit der zweiten Kante 18, gewichtsreduziert an den oberen Teil der Aluminiumtragstruktur 12 anzubinden. Des Weiteren kann dadurch die Aluminiumtragstruktur 12 in einem einzigen Herstellungsprozess hergestellt werden.
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4 zeigt in einer weiteren schematischen Ansicht eine weitere ISO-Ansicht der Aluminiumtragstruktur 12, wobei vorliegend die Aluminiumtragstruktur 12 in einer Hinteransicht dargestellt ist. Insbesondere zeigt die 4 ferner, dass im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche 14 zumindest ein Befestigungsauge 30 ausgebildet ist, welches zum Befestigen der Aluminiumtragstruktur 12 an dem Kraftfahrzeug ausgebildet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind insbesondere acht Befestigungsaugen 30 ausgebildet, welche insbesondere an der Aluminiumtragstruktur 12 verteilt angeordnet sind und sich an einer Außenkante der Aluminiumtragstruktur 12 erstrecken.
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Insgesamt zeigen die Fig. eine Aluminiumtragstruktur 12, welche mittels der Wellenform 20 gewichts- und steifigkeitstechnisch optimiert ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Aluminiumtragstruktur gemäß Stand der Technik
- 12
- Aluminiumtragstruktur
- 14
- Oberfläche
- 16
- erste Kante
- 18
- zweite Kante
- 20
- Wellenform
- 22
- Wellental
- 24
- getopftes Anbindungsauge
- 26
- Aussparung
- 28
- Strebe
- 30
- Befestigungsauge
- L
- Längserstreckungsrichtung
- Q
- Quererstreckungsrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0232549 A1 [0003]
- EP 1439995 B1 [0004]
- DE 4323178 A1 [0005]
