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Die Erfindung betrifft ein Funktionsbauteil für ein Kraftfahrzeug, die Verwendung eines solchen Funktionsbauteils in dem Kraftfahrzeug sowie das Kraftfahrzeug mit einem solchen Funktionsbauteil.
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Aus dem Stand der Technik sind Bauteile bekannt, die im Inneren der Bauteile Gitter- und Wabenstrukturen aufweisen. In solchen Bauteilen kann die Kraftflussrichtung nicht adaptiert werden. Auch können derartige Strukturen einen hohen Kerbspannungseintrag ins Bauteil begünstigen. Solche Bauteile eignen sich daher nicht als Funktionsbauteile, deren Funktion darin besteht, der Beanspruchung auf Druck und/oder bei Biegung vor allem dauerhaft und unter zyklischer Beanspruchung standzuhalten.
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Bekannt sind auch bionische Ansätze, aus denen beispielsweise die Seerosenblattstruktur abgeleitet ist, zur Erzeugung einer Struktur im Inneren eines Bauteils. Die bionischen Ansätze eignen sich aber nicht, die oben beschriebene Beanspruchung auf Druck und/oder bei Biegung, insbesondere ein Stabilitätsproblem, wie den Versagenslastfall des Knickens, in Leichtbauteilen zu optimieren. Denn bionische Ansätze unterliegen einem natürlichen Algorithmus, durch welchen nur die Oberflächenspannungsverteilung in einem Bauteil homogen auslegt werden kann. Damit können keine beanspruchungsgerechten Versteifungen unter höchsten Leichtbauansprüchen ermöglicht werden.
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Es ist bekannt, ein Funktionsbauteil mit sehr hohen Wandstärken zu fertigen, um die Steifigkeit des Bauteils zu erhöhen und dadurch die Beanspruchbarkeit auf Druck und/oder bei Biegung zu verbessern. Daraus resultiert aber ein sehr hoher Eigengewichtsnachteil. Dieser kann nicht mit dem Ziel eines maximalen Leichtbaus in Einklang gebracht werden, ohne Funktionsnachteile des Funktionsbauteils zu generieren.
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Demnach ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Funktionsbauteil für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welches die gegensätzlichen Ansprüche einer hohen Beanspruchbarkeit auf Druck und/oder bei Biegung und eines maximalen Leichtbaus bestmöglich erfüllt.
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Die voranstehende Aufgabe wird durch die Gegenstände der Patentansprüche, insbesondere durch ein Funktionsbauteil für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, eine Verwendung eines solchen Funktionsbauteils in einem Kraftfahrzeug nach Anspruch 11 sowie ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 12 gelöst. Weitere Vorteile und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Funktionsbauteil beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Verwendung und dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug sowie jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten wechselseitig Bezug genommen werden kann.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die eingangs erwähnte Aufgabe demnach gelöst durch ein Funktionsbauteil für ein Kraftfahrzeug. Das Funktionsbauteil weist eine Hülle, einen Hohlraum und eine Stützstruktur auf. Die Hülle umgibt den Hohlraum. Die Stützstruktur ist innerhalb des Hohlraums angeordnet und mit der Hülle verbunden. Die Hülle, der Hohlraum und die Stützstruktur erstrecken sich entlang einer Längserstreckungsrichtung des Funktionsbauteils. Die Stützstruktur ist durch zumindest eine knick- und/oder biegesteife Lochschiene ausgebildet.
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Mit dem Hohlraum und der zumindest einen knick- und/oder biegesteifen Lochschiene ausgestattet, kann das Funktionsbauteil als Leichtbauteil hergestellt werden. Die Hülle des Funktionsbauteils kann, anders als im Stand der Technik, sehr dünnwandig ausgebildet werden, da die Funktion der Knick- und/oder Biegesteifigkeit zusätzlich durch die zumindest eine Lochschiene und nicht ausschließlich mittels der Wandstärke der Hülle des Funktionsbauteils bereitgestellt wird. So kann zumindest eine knicksteife Lochschiene der Stützstruktur die Erhöhung der rechnerischen Knicklänge herbeiführen. Dabei unterstützt die zumindest eine Lochschiene neben der Funktion der Knick- und/oder Biegesteifigkeit auch die Funktion des Stützens des Funktionsbauteils bzw. der Hülle aus dem Inneren bzw. dem Hohlraum heraus.
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Das Funktionsbauteil ist ein Funktionsbauteil für ein Kraftfahrzeug und damit zumindest dafür geeignet, in einem Kraftfahrzeug eingesetzt zu werden, um dort die angesprochenen Funktionen auszuführen. Entsprechend kann es sich insbesondere um ein solches Funktionsbauteil handeln, das speziell für ein Kraftfahrzeug konstruiert worden ist. Dies schließt jedoch nicht aus, dass das Funktionsbauteil, auch wenn es prinzipiell in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden kann, auch in anderen technischen Bereichen, insbesondere von Fortbewegungsmitteln mit Rädern, beispielsweise in Flugzeugen, oder in sonstigen technischen Vorrichtungen außerhalb des Kraftfahrzeugbereichs eingesetzt werden kann. Insoweit kann das Funktionsbauteil neben dem Kraftfahrzeugbereich auch für andere technische Bereiche einsetzbar sein.
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Es kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Lochschiene mehrere in der Längserstreckungsrichtung voneinander beabstandete Löcher aufweist. Insbesondere können die Löcher äquidistant voneinander beabstandet sein, um eine Lochschiene zu erhalten, die über ihre Länge hinweg ein homogen verteiltes geringes Gewicht bei hoher Steifigkeit aufweist. Die Löcher können sich dabei über die gesamte oder nur eine teilweise Länge der Lochschiene, welche in der Längserstreckungsrichtung gemessen werden kann, verteilen. Die Löcher selbst können eine beliebige zweidimensionale Form bzw. einen beliebigen zweidimensionalen Querschnitt in einer Ebene, in der die Löcher liegen, innerhalb der Lochschiene aufweisen. Dabei können alle Löcher einer Lochschiene dieselbe Form bzw. denselben Querschnitt aufweisen. Alternativ ist es natürlich möglich, dass die Formen bzw. Querschnitte der Löcher sich voneinander unterscheiden, beispielsweise abwechseln. Die Löcher können beispielsweise eine rechteckige, tropfenförmige, bauchige, ovale, elliptische oder runde Form bzw. Querschnitt aufweisen. Letztere, also die zumindest teilweise abgerundeten Formen bzw. Querschnitte, sind dabei bevorzugt, um einen Kerbspannungseintrag in das Funktionsbauteil zu minimieren.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass die Löcher eine maximale Locherstreckung im Bereich von 2 bis 12 mm, insbesondere im Bereich von 3 bis 10 mm und ganz besonders im Bereich von 4 bis 8 mm aufweisen. Beispielsweise kann die maximale Locherstreckung bis 6 mm betragen. Die maximale Locherstreckung ist die größte messbare Erstreckung des Lochs in dem Querschnitt der Ebene des Lochs. Bei einem runden Loch beispielsweise ist der Durchmesser die maximale Locherstreckung. Bei einem runden Loch kann also von dem Durchmesser anstelle der maximalen Locherstreckung gesprochen werden. Bei einem ovalen Loch beispielsweise ist die maximale Locherstreckung durch die größte Länge des ovalen Lochs gegeben. Es hat sich gezeigt, dass der vorstehende Bereich der Locherstreckung deshalb besonders vorteilhaft ist, weil damit einerseits bezüglich der unteren Grenze sichergestellt werden kann, dass der gewünschte Leichtbauanspruch jedenfalls hinreichend erfüllt werden kann und andererseits bezüglich der oberen Grenze sichergestellt werden kann, dass die Lochschiene hinreichend stabil ist, sodass die Löcher nicht durch zusätzliche Tragstruktur, wie etwa Streben, zusätzlich gestützt werden muss, was wiederum einen erhöhten Fertigungsaufwand und ein höheres Gewicht zur Folge hätte.
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Außerdem kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Lochschiene zwischen den voneinander beabstandeten Löchern Stege aufweist. Die Stege können eine in der Längserstreckungsrichtung gemessene Länge im Bereich von 1 bis 10 mm, insbesondere im Bereich von 1 bis 8 mm und ganz besonders im Bereich von 2 bis 6 mm aufweisen. Die Stege befinden sich zwischen je zwei Löchern. Ebenfalls können sich an den gegenüberliegenden Längsenden der Lochschiene jeweils ein Steg befinden. Auch durch die Herstellung von Stegen im vorstehenden Größenbereich bzw. den entsprechenden Abstand zwischen den benachbarten Löchern lässt sich ein guter Kompromiss zwischen hoher Steifigkeit und geringem Gewicht der Lochschiene und damit des Funktionsbauteils erzielen.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Lochschiene eine quer zu der Längserstreckungsrichtung gemessene Tiefe bzw. Dicke im Bereich von 1 bis 4 mm, insbesondere im Bereich von 1 bis 3 mm aufweist. Es hat sich gezeigt, dass eine Tiefe bzw. Dicke in diesem Bereich einen guten Kompromiss zwischen hoher Steifigkeit und geringem Gewicht der Lochschiene und damit des Funktionsbauteils erzielt.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Stützstruktur durch zumindest zwei Lochschienen oder zumindest drei Lochschienen gebildet ist. Selbstverständlich kann die Anzahl der Lochschienen auch mehr als drei betragen. Durch eine Stützstruktur mit mehreren Lochschienen kann die Knick- und/oder Biegefestigkeit der Stützstruktur und damit des Funktionsbauteils bei nur geringfügiger Erhöhung des Gewichts des Funktionsbauteils gesteigert werden. Die Lochschienen haben dabei dank des Hohlraums in dem Funktionsbauteil hinreichend Platz.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass die Lochschienen in einer Quererstreckungsrichtung quer zur Längserstreckungsrichtung voneinander beabstandet sind. Insbesondere kann die Quererstreckungsrichtung orthogonal zu der Längserstreckungsrichtung sein. In die Quererstreckungsrichtung kann eine Dicke bzw. Tiefe des Funktionsbauteils und/oder der Lochschienen gemessen werden. Die Beabstandung der Lochschienen voneinander ermöglicht eine bessere Steifigkeitsverteilung in dem Funktionsbauteil. Dabei können die Lochschienen insbesondere parallel zueinander angeordnet sein. Möglich ist aber auch, dass die Lochschienen in der Längserstreckungsrichtung in einem kleinen Winkel, von beispielsweise 30°, 20° oder weniger, zueinander zulaufen. Möglich ist auch, dass jeweils zwei oder drei Lochschienen in Längserstreckungsrichtung verlaufend sich an einem Punkt kreuzen. Möglich ist im Übrigen anstelle einer beabstandeten, insbesondere parallelen, Anordnung der Lochschienen zueinander, dass sich die Lochschienen miteinander gekreuzt entlang der Längserstreckungsrichtung erstrecken, beispielsweise in einem Winkel in einem Bereich von 30° bis 90°, insbesondere in einem Winkel in einem Bereich von 45° bis 90°.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Lochschiene an einander gegenüberliegenden Seiten der Hülle angeordnet ist, wobei die zumindest eine Lochschiene jeweils mit einem Radius an den Seiten der Hülle abgerundet ist. Die Befestigung bzw. Anordnung der Lochschiene an beiden gegenüberliegenden Seiten der Hülle ermöglicht eine besonders gute Stützung der Hülle sowie eine bessere Steifigkeitsverteilung in dem Funktionsbauteil. Das Abrunden der Befestigung der Lochschiene an den Seiten der Hülle mit dem Radius verhindert einen Eintrag von Kerbspannungen in das Funktionsbauteil.
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Auch kann vorgesehen sein, dass die Stützstruktur in der Mitte der in Längserstreckungsrichtung gemessenen Länge des Funktionsbauteils angeordnet ist und sich über eine Teillänge der gesamten Länge des Funktionsbauteils erstreckt, wobei die Teillänge im Bereich von 40 bis 90 %, insbesondere im Bereich von 50 bis 80 % der gesamten Länge liegt. Beispielsweise kann sich die Stützstruktur mit einer Teillänge von 2/3 der gesamten Länge des Funktionsbauteils erstrecken. Selbstverständlich kann die Stützstruktur mit der zumindest einen Lochschiene sich alternativ auch über die gesamte Länge des Funktionsbauteils erstrecken. Es hat sich jedoch gezeigt, dass damit zwar eine Erhöhung des Gewichts des Funktionsbauteils, nicht aber auch eine nennenswerte oder zumindest diese Gewichtserhöhung rechtfertigende Steifigkeitserhöhung einhergeht. Entsprechend hat sich die angegebene Untergrenze für eine hinreichende Steifigkeit und die angegebene Obergrenze für eine hinreichende Gewichtsreduktion als guter Kompromiss gezeigt.
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Zudem kann vorgesehen sein, dass eine Wandstärke der Hülle von der Mitte der in Längserstreckungsrichtung gemessenen Länge des Funktionsbauteils zu gegenüberliegenden Enden des Funktionsbauteils hin abnimmt. Es hat sich gezeigt, dass die Mitte des Funktionsbauteils einen besonders kritischen Knickbereich aufweist, weshalb eine erhöhte Wandstärke trotz dem damit einhergehenden Gewicht sinnvoll für die Erhöhung der Knicklast ist. Zu den Enden hin kann die Wandstärke dann jedoch zur Gewichtsverringerung abnehmen, da die dortigen Bereiche keine kritischen Knickbereiche darstellen.
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Auch kann vorgesehen sein, dass die Hülle eine ovale Form aufweist. Eine ovale Form schließt eine runde und elliptische Form ein. Insoweit kann die ovale Form insbesondere eine runde oder elliptische Form sein. Die Hülle kann ferner insbesondere tragflächenprofilförmig ausgebildet sein. Der Form eines Tragflächenprofils, etwa von Flugzeugtragflächen, entsprechend kann ein strömungsoptimiertes Funktionsbauteil bereitgestellt werden, welches einerseits knick- und/oder biegesteif ist und andererseits zu einem reduzierten Luftwiderstand des Kraftfahrzeugs während seiner Fahrt beitragen kann.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Funktionsbauteil eine in der Längserstreckungsrichtung gemessene Länge im Bereich von 100 mm bis 600 mm, insbesondere im Bereich von 150 mm bis 500 mm und ganz besonders im Bereich von 200 bis 450 mm aufweist. Es hat sich gezeigt, dass die Stützstruktur mit der zumindest einen Lochschiene bei Funktionsbauteilen mit einer Länge im vorstehenden Bereich eine für die Belastungsfälle im Kraftfahrzeug hinreichende Knick- und/oder Biegesteifigkeit bei gleichzeitig verringertem Gewicht liefern kann.
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Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Funktionsbauteil integral, insbesondere mittels additiver Fertigung, hergestellt ist. Dies ermöglicht die Herstellung eines besonders stabilen Funktionsbauteils. Anders als etwa beim Fräsen kann das Funktionsbauteil mit dem Hohlraum zusammen mit der Stützstruktur schnell, kostengünstig, einfach und integral gebildet werden. Für die additive Fertigung kann beispielsweise selektives Laserstrahl-Schmelzen genutzt werden. Grundsätzlich kann das Funktionsbauteil demgemäß einstückig ausgebildet sein. Es kann beispielsweise aus einem Kunststoff oder aus einem Metall, beispielsweise Titan, oder aus einer Metalllegierung hergestellt sein.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Funktionsbauteil ein Radführungselement für das Kraftfahrzeug ist. Das Radführungselement ist ein Element, welches zur mittelbaren oder unmittelbaren Befestigung an einem Rad eines Kraftfahrzeugs eingerichtet und zur Führung des Rades ausgebildet ist. Beispielsweise kann es sich bei dem Radführungselement um einen Querlenker handeln. Auch kann es sich bei dem Radführungselement um einen sog. „Push rod“ (Druckstab) für eine Radaufhängung eines Rades des Kraftfahrzeugs handeln. Entsprechend kann das Funktionsbauteil insbesondere als Druckstab bzw. Knickstab ausgebildet sein bzw. eingesetzt werden. Dabei kann das Funktionsbauteil an seinen zwei Enden gegenläufig belastet werden. Wenn das Funktionsbauteil also als Push rod eingesetzt wird, kann es im Druckbetrieb bei Belastung während der Fahrzeugfahrt sehr hohen Kräften ausgesetzt werden. Durch die Stützstruktur mit der zumindest einen knick- und/oder biegesteifen Lochschiene wird die Knicklänge verlängert, sodass diese hohen Kräfte von dem Push rod ausgehalten werden können.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die eingangs erwähnte Aufgabe gelöst durch eine Verwendung eines Funktionsbauteils nach dem ersten Aspekt der Erfindung in einem Kraftfahrzeug. Das Funktionsbauteil kann hierbei insbesondere ein Radführungselement des Kraftfahrzeugs sein, wie vorstehend erläutert worden ist.
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Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird die eingangs erwähnte Aufgabe gelöst durch ein Kraftfahrzeug mit einem Funktionsbauteil nach dem ersten Aspekt der Erfindung.
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Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 einen perspektivischen Längsquerschnitt eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Funktionsbauteils;
- 2 eine Seitenansicht einer Lochscheibe in dem Funktionsbauteil aus 1; und
- 3 einen weiteren Querschnitt durch das Funktionsbauteil aus 1.
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Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 bis 3 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen. Soweit ein Element häufiger als einmal in einer der Figuren vorhanden ist, wird das Element mit demselben Bezugszeichen versehen, jedoch fortlaufend nummeriert. Die fortlaufende Nummerierung wird durch einen Punkt von dem Bezugszeichen getrennt.
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1 zeigt ein Funktionsbauteil 1 in Gestalt eines Knick- bzw. Druckstabs. Das Funktionsbauteil 1 kann als ein sog. Push rod für eine Radaufhängung eines Rades in einem (nicht gezeigten) Kraftfahrzeug verwendet werden.
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Das Funktionsbauteil 1, das vorliegend als Push rod verwendet werden kann, weist an seinen Enden jeweils Lageraugen 2.1, 2.2 für die Radaufhängung auf. Selbstverständlich sind diese nur optional für das Anwendungsbeispiel des Push rods vorgesehen. Alternativ können auch andere Befestigungsmittel als die Lageraugen 2.1, 2.2 an den Enden angeordnet werden bzw. eine andere Form von Befestigung gewählt werden.
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Das Funktionsbauteil 1 ist in der Darstellung der 1 in einem Längsquerschnitt entlang einer Längserstreckungsrichtung X des Funktionsbauteils 1 gezeigt. Dadurch wird das Innere des Funktionsbauteils 1 einsehbar. Dies zeigt, dass das Funktionsbauteil 1 zwischen den Lageraugen 2.1, 2.2 stabförmig ausgebildet ist und sich mit seiner Länge in die Längserstreckungsrichtung X erstreckt.
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Das Funktionsbauteil 1 weist dabei einen Hohlraum 4 auf, der von einer Hülle 3 umgeben wird. In dem Hohlraum 4 befinden sich vorliegend drei Lochschienen 10.1, 10.2, 10.3, die in der Quererstreckungsrichtung Z, welche orthogonal zur Längserstreckungsrichtung X ist, voneinander beabstandet und parallel zueinander angeordnet sind. Eine Höhenerstreckungsrichtung Y ist orthogonal zu der Quererstreckungsrichtung Z und der Längserstreckungsrichtung X gezeigt, entlang derer eine Höhe des Funktionsbauteils 1 gemessen werden kann. Die Lochschienen 10.1, 10.2, 10.3 bilden eine Stützstruktur des Funktionsbauteils 1 und stellen eine Knicksteifigkeit gegen das Knicken des Funktionsbauteils 1 bereit, wenn dieses als Push rod im Kraftfahrzeug eingebaut ist. In anderen möglichen Anwendungsbeispielen, insbesondere im Kraftfahrzeug, kann das Funktionsbauteil 1 mit seiner Biegesteifigkeit genutzt werden, um einer Biegebeanspruchung ausgesetzt zu werden.
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Eine Wandstärke der Hülle 3 ist in der Mitte der in Längserstreckungsrichtung X gemessenen Länge des Funktionsbauteils 1 am größten. Zu den einander gegenüberliegenden Enden bzw. vorliegenden Lageraugen 2.1, 2.2 nimmt die Wandstärke der Hülle 3 ab, wie der 1 entnehmbar ist. Dadurch kann eine besonders hohe Steifigkeit des Funktionsbauteils 1 in dem kritischen Knickbereich bei der Mitte der Länge des Funktionsbauteils 1 gewährleistet werden. Um Gewicht zu sparen, sind die Lochschienen 10.1, 10.2, 10.3 bzw. ist die Stützstruktur dabei nicht entlang der gesamten Länge des Funktionsbauteils 1 ausgebildet. Stattdessen erstrecken sich die Lochschienen 10.1, 10.2, 10.3 vorliegend nur mit 2/3 der Länge des Funktionsbauteils 1 innerhalb des Funktionsbauteils 1, und zwar von seiner Mitte aus symmetrisch zu den Enden hin.
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Auch wenn in diesem Ausführungsbeispiel drei Lochschienen 10.1, 10.2, 10.3 gezeigt sind, kann selbstverständlich die Anzahl der Lochschienen 10 auch geringer oder höher ausfallen, wodurch die Steifigkeit und das Gewicht des Funktionsbauteils 1 beeinflusst werden können. Ferner können die Lochschienen 10.1, 10.2, 10.3 auch anders als voneinander beabstandet und parallel zueinander angeordnet werden, wie bereits zuvor erläutert worden ist.
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2 zeigt eine der Lochschienen 10 der 1 im Detail, wobei vorliegend alle Lochschienen 10.1, 10.2, 10.3 identisch aufgebaut sind. Die Lochschienen 10.1, 10.2, 10.3 bilden, wie bereits erwähnt, die Stützstruktur innerhalb des Funktionsbauteils 1 aus, sodass die Hülle 3 von dieser abgestützt wird. Man könnte bei der Stützstruktur auch von einem Stütz- und Knickgewölbe sprechen, da es mit den Löchern 11.1, 11.2, 11.3 gewölbeartig geformt ist und die Hülle 3 stützt sowie die Knicksteifigkeit bereitstellt.
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Entlang der Längserstreckungsrichtung X des Funktionsbauteils 1 und damit in der darin angeordneten Lochschiene 10 aus 2 sind mehrere benachbarte Löcher 11.1, 11.2, 11.3 eingebracht. Beispielhaft sind hier nur die Löcher 11.1, 11.2, 11.3 bezeichnet. Diese sind durch entsprechende Stege 12.1, 12.2 äquidistant voneinander beabstandet, wobei auch hier nur beispielhaft die Stege 12.1, 12.2 bezeichnet sind. Die Löcher 11.1, 11.2, 11.3 sind hier in einer einzigen Reihe entlang der Lochschiene 10 angeordnet. Auch wenn dies bevorzugt ist, wäre es selbstverständlich auch möglich, die Löcher 11.1, 11.2, 11.3 über mehrere Reihen entlang der Lochschiene 10 einzubringen. Die Anzahl der Löcher 11.1, 11.2, 11.3 der Lochschiene 10 beträgt vorliegend 20, die Anzahl der Löcher 11.1, 11.2, 11.3 kann jedoch beispielsweise im Bereich von 5 bis 100, insbesondere im Bereich von 10 bis 50 liegen. Vorliegend sind die Löcher 11.1, 11.2, 11.3 als Rundlöcher ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Löcher 11.1, 11.2, 11.3 mit einer anderen Form ausgebildet sind.
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An den in Höhenerstreckungsrichtung Y gegenüberliegenden langen Seiten der Lochscheiben 10 sind die Lochscheiben 10 jeweils mit Radien 13 versehen bzw. abgerundet, wie 2 und ganz besonders 3 anschaulich zeigen.
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3 zeigt dabei eine Querschnittsansicht durch das Funktionsbauteil 1, wobei der Querschnitt sich quer zu der Längserstreckungsrichtung X und bei etwa der Mitte des Funktionsbauteils 1 befindet. Die 3 erlaubt einen weiteren Einblick in den Hohlraum 4, in dem die Lochschienen 10.1, 10.2, 10.3 angeordnet sind.
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Wie 3 zu erkennen gibt, ist das Funktionsbauteil 1 dabei integral bzw. einstückig hergestellt. Dies wurde vorliegend durch einen additiven Fertigungsprozess bewerkstelligt. Die Lochschienen 10.1, 10.2, 10.3 haben einen fließenden Übergang zu der Hülle 3. Dabei sind die Lochschienen 10.1, 10.2, 10.3 jeweils an gegenüberliegenden Seiten des Funktionsbauteils 1 angeordnet bzw. mit diesen stoffschlüssig verbunden und dabei jeweils mit Radien 13.1, 13.2, 13.3, 13.4, 13.5, 13.6 (nur die oberen Radien 13 sind beispielhaft bezeichnet) gegenüber den Seiten der Hülle 3 abgerundet, um eine Kerbspannung zu verhindern.
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Wie 3 ferner entnommen werden kann, ist die Hülle 3 im Querschnitt tragflächenprofilförmig geformt. Dadurch kann der Luftwiderstand gesenkt werden, wenn das Funktionsbauteil 1 als Push rod im Kraftfahrzeug eingesetzt wird. Alternativ ist es aber auch möglich, die Hülle 3 beispielsweise rund auszubilden, wodurch die Steifigkeit weiter gesteigert werden könnte.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Funktionsbauteil
- 2
- Lagerauge
- 3
- Hülle
- 4
- Hohlraum
- 10
- Lochschiene
- 11
- Loch
- 12
- Steg
- 13
- Radius
- X
- Längserstreckungsrichtung
- Y
- Höhenerstreckungsrichtung
- Z
- Quererstreckungsrichtung
