DE102021100207A1

DE102021100207A1 - Konstruktion und Verfahren zur Montage einer Vorrichtung

Info

Publication number: DE102021100207A1
Application number: DE102021100207.9A
Authority: DE
Inventors: Constantin S. Busuioc; Jay E. Bissontz
Original assignee: International Truck Intellectual Property Co LLC
Current assignee: International Truck Intellectual Property Co LLC
Priority date: 2020-02-14
Filing date: 2021-01-08
Publication date: 2021-08-19
Also published as: CA3103496A1; BR102021000465A2; US20210253176A1; SE2150008A1; MX2021001387A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Konstruktion und ein Verfahren zur Montage einer Vorrichtung, insbesondere eines Fahrzeugs, mit einer Längsachse, einem Längsträger und einem vom Längsträger ausgehenden Querträger. Die Konstruktion umfasst einen sich entlang der Längsachse des Fahrzeugs erstreckenden Kanal, ein im Kanal vorgesehenes Fördermittel sowie mindestens ein Verbindungselement, welches den Kanal an den Längsträger und/oder den Querträger befestigt. Das Verfahren umfasst die Schritte: Kanal entlang der Längsachse des Fahrzeugs erstrecken; ein Fördermittel im Kanal vorsehen; und den Kanal mittels eines Verbindungselements an den Längsträger und/oder den Querträger befestigen.

Description

Hintergrund
Diese Offenbarung bezieht sich allgemein auf eine Konstruktion und ein Verfahren zur Montage einer Vorrichtung. Genauer bezieht sich diese Offenbarung auf eine Konstruktion und ein Verfahren zur Montage eines Fahrzeugs.
Derzeit wird die Montage von Geräten wie Fahrzeugen, Maschinen und dergleichen erschwert durch, zum Beispiel unter anderem, die Variabilität physischer Bestandteile und Konfigurationen von Systemen wie dem Energiespeicher (Akkumulatoren, Kondensatoren, Superkondensatoren und dergleichen), elektrischen Regelmodulen, Treibstofftanks, Luftbehältern, Achsregelungen, Motoren, Getrieben, Fahrerhäusern, Fahrgestellrahmen, und Ventil-Systemen. Diese Vielfalt kann eine Schnittstelle der unterstützenden Infrastrukturen wie Energie- und Datenkommunikationssystemen und Teilsystemen wie den elektrischen Leitungen, Glasfasern, Verkabelungen, hydraulischen Leitungen, pneumatischen Leitungen und dergleichen beeinflussen. Diese unterstützenden Infrastrukturen können sich unterscheiden in Bereichen wie, aber nicht beschränkt auf: Fertigung, Führung, Schneiden und dergleichen, da die unterstützenden Infrastrukturen mit zahlreichen variierenden Systemen und Teilsystemen verbunden sein können, welche von den unterstützenden Infrastrukturen versorgt werden, und diese verbinden können. Ein Endergebnis dieser zahlreichen Vielfalten sowie gegenseitige Abhängigkeit darin enthaltener Elemente innerhalb der grundlegenden Komponentenkonfiguration eines Vorrichtungsfahrzeugs sind gestiegene Kosten und Komplexität von unterstützenden oder versorgenden Elementen wie elektrischen Leitungen, Glasfasern, Verkabelungen, hydraulischen Leitungen, pneumatischen Leitungen und dergleichen, ebenso wie notwendige Befestigungslösungen, welche auf die zunehmende Variabilität der Systeme und Teilsysteme, die sie versorgen, reagieren müssen.
Zunehmende Variabilität, Komplexität und Kosten einiger derzeitiger Vorrichtungen und Verfahren für Montagevorrichtungen verstärken die Notwendigkeit verbesserter Vorrichtungen und Verfahren für Montagevorrichtungen.
Kurzfassung
Die hierin offenbarten Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Konstruktion und ein Verfahren zur Montage eines Fahrzeugs, mit einer Längsachse, einem Längsträger und einem vom Längsträger ausgehenden Querträger. Eines der Ausführungsbeispiele beinhaltet einen Kanal, der sich entlang der Längsachse des Fahrzeugs erstreckt. Ein Fördermittel ist innerhalb des Kanals vorgesehen. Mindestens ein Verbindungselement befestigt den Kanal an dem Längsträger und/oder Querträger.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel stellt ein Verfahren zur Montage eines Fahrzeugs, mit einer Längsachse, einem Längsträger und einem vom Längsträger ausgehenden Querträger, dar. Ein Kanal erstreckt sich entlang der Längsachse des Fahrzeugs. Ein Fördermittel ist im Kanal vorgesehen. Mindestens ein Verbindungselement befestigt den Kanal an dem Längsträger und/oder Querträger.
Figurenliste

1 stellt eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugausschnitts mit einem Ausführungsbeispiel einer hierin diskutierten Konstruktion zur Fahrzeugmontage dar;
2 stellt eine weitere perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem Ausführungsbeispiel einer hierin diskutierten Konstruktion zur Fahrzeugmontage dar;
3 stellt eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines hierin diskutierten Verbindungselements dar;
4 stellt eine weitere Seitenansicht des Ausführungsbeispiels des Verbindungselements aus 3 dar, welches an einen hierin diskutierten Kanal befestigt ist;
5 stellt eine teilweise Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines hierin diskutierten Verbindungselements dar;
6 stellt eine Seitenansicht eines Ausschnitts des Verbindungselements aus 5 dar;
7 stellt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer hierin diskutierten Konstruktion zur Fahrzeugmontage dar;
8 stellt eine Seitenansicht eines Ausschnitts des in 7 gezeigten Ausführungsbeispiels dar;
9 stellt eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts von 8 dar;
10 stellt eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts eines Fahrzeugs dar, welches ein Ausführungsbeispiel einer hierin diskutierten Konstruktion zur Fahrzeugmontage beinhaltet;
11 stellt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Halters dar, welcher einen Ausschnitt eines Ausführungsbeispiels einer hierin diskutierten Konstruktion zur Fahrzeugmontage beinhaltet; und
12 stellt eine perspektivische Ansicht des Halters aus 11 dar, welcher an einen Teil eines Längsträgers eines hierin diskutierten Fahrzeugs befestigt ist.

Detaillierte Beschreibung
Diese Offenbarung bezieht sich allgemein auf eine Konstruktion und ein Verfahren zur Montage einer Vorrichtung. Genauer bezieht sich diese Offenbarung auf eine Konstruktion und ein Verfahren zur Montage eines Fahrzeugs, wie eines Lastkraftwagens, eines Busses, eines Boots und dergleichen. Aus Gründen der Lesbarkeit fokussieren sich hierin diskutierte Ausführungsbeispiele auf einen Lastkraftwagen. Allerdings soll beachtet werden, dass jegliches hierin diskutierte Ausführungsbeispiel zur Anpassung an jedes Fahrzeug, jede Maschine oder jede andere Vorrichtung modifiziert werden kann.
Wie in 1 dargestellt, beinhaltet ein Ausführungsbeispiel einen Kanal 10, der sich im Wesentlichen entlang der Längsachse des Fahrzeugs 12 erstreckt. Das Fahrzeug 12 kann mindestens einen Kanal 10 beinhalten. In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Kanal 10 entlang der Mittellinie eines Fahrwerks des Fahrzeugs 12, parallel zu zumindest einem Längsträger 14. Der Kanal 10 kann mindestens ein Fördermittel 13 enthalten, welches ein elektrischer Leiter (befördert elektrische Ladung), eine Glasfaser (befördert Wellen), ein Zug-Druckkabel (befördert Bewegung) und dergleichen sein kann. Das mindestens eine Fördermittel 13 kann dem Kanal zu jedem geeigneten Zeitpunkt hinzugefügt werden, wie vor, während oder nach der Montage des Fahrzeugs 12. Wie in 2 gezeigt, kann der Kanal 10 mittels eines Befestigungselements an mindestens einem der vom Längsträger 14 ausgehenden Querträger 16 befestigt werden. Zwei Ausführungsbeispiele des Verbindungselements sind in 3-6 dargestellt.
3 und 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Verbindungselements. Dieses Ausführungsbeispiel beinhaltet ein Paar gegenüberliegender Rückhalter 18, die durch ein Basiselement 20 verbunden sind. Jeder Rückhalter 18 wird mit einem korrespondieren Flansch 22 verbunden, welcher an gegenüberliegenden Abschnitten 24 des Kanals 10 verbunden ist. In einer Ausführung beinhaltet das Basiselement 20 eine Öffnung 26, in die ein Schenkel 28 des Befestigungsmittels 30 zur Sicherung des Basiselements 20, und damit die Halter 18, an eine Oberfläche von mindestens einem Querträger 16, eingeführt wird. Auf diese Weise hält eine parallele Rückhaltevorrichtung eine Relation zwischen dem Kanal 10 und mindestens einem Querträger 16 aufrecht.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verbindungselements ist in 5 und 6 dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel enthält ein Gelenk 32, welches als Kopf-Pfanne-System oder dergleichen ausgeführt ist. Das Gelenk 32 kann axiale Kräfte in dem Fahrgestell des Fahrzeugs 12 aufnehmen und so die Weiterleitung dieser axialen Kräfte in den Kanal 10 reduzieren. In einigen Ausführungsbeispielen kann das Gelenk 32 eine Schnittstelle mit einem Segment 34 des Kanals 10 haben.
Die 7-10 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel des Verbindungselements. Ein Verbindungselement kann einen Halter 36 beinhalten. Der Halter 36 umfasst gegenüberliegende Schenkel 38, die einen Übergangsradius 40 einschließen, welcher sich an der Zusammenführung der Schenkel 38 befindet. Diese Orientierung bildet des Weiteren einen Bereich 42 innerhalb des Halters 36. Dieser Bereich 42 kann jedes gewünschte Teil umfassen, wie den Kanal 10, ein Kabel, einen Strang, einen Schlauch, eine Glasfaser, Leitungen und dergleichen. Mindestens eine Klampe 44, vorgesehen am Halter 36, verbindet den Halter 36 mit dem Längsträger 14. Der Halter 36 kann hinzugefügt und/oder demontiert und/oder neu entlang des Längsträgers 14 positioniert werden, beispielsweise durch Verringerung des Abstands zwischen den Schenkeln 38, wodurch die mindestens eine Klampe 44 gleichermaßen eine Distanz zwischen der mindestens einen Klampe 44 und dem Längsträger 14 verändert.
Zu jedem erdenklichen Zeitpunkt, beispielsweise sobald der Halter 36 in Bezug auf den Längsträger 14 platziert ist, kann der Halter 36 durch Einführung eines Rückhalters 46, dargestellt in 5, 7 und 9-12, am Längsträger 14 fixiert werden. Der Rückhalter 46 beinhaltet einen Bereich 50 zur Aufnahme eines der Schenkel 38 des Halters 36. Wenigstens ein Profil 52 ist benachbart zu dem Bereich 50 am Rückhalter 46 vorgesehen. Wenn der Rückhalter 46 am Halter 36 montiert ist, kann sich das mindestens eine Profil 52 am Rückhalter mit dem mindestens einen Profil 54, dargestellt in 5, 8 und 9, an dem mindestens einen Schenkel 38 des Halters 36, verbinden. Auf diese Weise kann der Rückhalter 46, bezogen auf den Halter 36, positiv positioniert und/oder positiv in Position zurückgehalten werden.
Zusätzlich kann der Halter 46 eine Feder 48 enthalten, wie eine integrierte, vorgespannte Feder und dergleichen, welche in 5 und 7 dargestellt ist. Die Feder kann, unter anderem, Vorspannung zu Führungselementen wie Kabeln, Strängen, Schläuchen, Leitungen und dergleichen herstellen, wodurch die Rückhaltekraft zwischen dem Radius 40 und den Schenkeln 38 beschränkt wird.
Es ist anzumerken, dass jegliches oben offenbarte Ausführungsbeispiel eines Verbindungselements und jede Kombination dieser Ausführungen bei einem beliebigen Fahrzeug 12 verwendet werden können. Das Verbindungselement 10 und seine Bestandteile können jeden einer Vielzahl von Vorteilen bieten. Zum Beispiel, jedoch nicht beschränkt auf, die Reduzierung der Fertigungskomplexität, verbesserte Qualität und/oder Wiederholbarkeit des Lebenszyklus des Fahrzeugs 12, Zuverlässigkeit und Taktzeitverbesserung, verbesserte Einfachheit und Kompatibilität der Verkabelung über eine Vielzahl an Fahrzeugmodellen, Reduzierung des Entwicklungsaufwands für neue und/oder abgeleitete Designs eines Fahrzeugs 12, und erhöhte Produktivität. Der Kanal 10 kann vormontiert werden, z.B. durch verschiedene Akteure wie Lieferanten, und dann zu einem (End-)Monteur des Fahrzeugs 12 geliefert werden, welcher diesen an einen Längsträger 14 endmontiert. Des Weiteren kann eine Verwendung des Kanals 10 zur Senkung der Werkzeugkosten beitragen, und die Variantenvielfalt an Kabelbäumen innerhalb eines bestimmten Kanals 10, potenziell vorgespannt, an einem bestimmten Fahrzeug 12 reduzieren. Der Kanal 10 kann ein einzelnes, kontinuierlich extrudiertes Ausführungsbeispiel umfassen, welches vor der Montage des Fahrzeugs 12 und Lieferung ans Fahrzeugwerk auf die gewünschte Länge gekürzt wird, oder es kann eine Mehrzahl an skalierbaren Segmenten umfassen, die auf die gewünschte Länge vormontiert werden können.
Mit nun den offenbarten Ausführungsbeispielen einer Konstruktion zur Montage eines Fahrzeugs 12, mit einer Längsachse, einen Längsträger 14 und einem vom Längsträger 14 ausgehenden Querträger 16, werden anschließend Ausführungsbeispiele eines Verfahrens zur Montage eines Fahrzeugs 12 mit einer Längsachse, einem Längsträger 14 und einem vom Längsträger 14 ausgehenden Querträger 16 diskutiert. Entsprechend eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Montage eines Fahrzeugs 12 mit einer Längsachse, einem Längsträger 14 und einem vom Längsträger 14 ausgehenden Querträger 16, erstreckt sich ein Kanal 10 entlang der Längsachse eines Fahrzeugs 12. Ein Fördermittel 13 ist im Kanal 10 vorgesehen. Mindestens ein Verbindungselement befestigt den Kanal 10 am Längsträger 14 und/oder dem Querträger 16. Das Fördermittel 13 wird dem Kanal 10, bevor und/oder nachdem der Kanal 10 am Längsträger 14 und/oder Querträger 16 befestigt wurde, hinzugefügt. Das Fördermittel 13 beinhaltet einen elektrischen Leiter und/oder eine Glasfaser und/oder ein Zug-Druckkabel.

Claims

Konstruktion zur Montage einer Vorrichtung, insbesondere eines Fahrzeugs, mit einer Längsachse, einem Längsträger und einem vom Längsträger ausgehenden Querträger, umfassend: einen Kanal, welcher sich entlang der Längsachse des Fahrzeugs erstreckt; ein Fördermittel, im Kanal, und mindestens ein Verbindungselement, welches den Kanal am Längsträger und/oder Querträger befestigt.
Konstruktion nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine Verbindungselement ein Paar gegenüberliegender Rückhalter, ein das Paar gegenüberliegender Rückhalter verbindendes Basiselement, und einen am Kanal vorgesehenen Flansch beinhaltet.
Konstruktion nach Anspruch 2, weiterhin umfassend: eine Öffnung, im Basiselement; und ein Befestigungselement, welches von der Öffnung aufgenommen wird.
Konstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das mindestens eine Verbindungselement ein mit dem Kanal verbundenes Gelenk umfasst.
Konstruktion nach Anspruch 4, wobei das Gelenk aus einem Kugel-Pfanne-System besteht.
Konstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das mindestens eine Verbindungselement einen Halter mit gegenüberliegenden Schenkeln umfasst.
Konstruktion nach Anspruch 6, weiterhin umfassend: mindestens eine am Halter vorgesehene Klampe, welche den Halter mit dem Längsträger verbindet.
Konstruktion nach Anspruch 6 oder 7, weiterhin umfassend: einen Rückhalter, mit einem Bereich zur Aufnahme eines der gegenüberliegenden Schenkel des Halters.
Konstruktion nach Anspruch 8, weiterhin umfassend: mindestens ein Profil, welches benachbart zu dem Bereich des Rückhalters vorgesehen ist; und mindestens ein Profil, welches an mindestens einem der gegenüberliegenden Schenkel des Halters vorgesehen ist, wobei das mindestens eine Profil am Rückhalter unter Bildung einer Verbindung mit dem mindestens einen Profil an einem der gegenüberliegenden Schenkel des Halters vorgesehen ist.
Konstruktion nach einem der Ansprüche 6 bis 9, weiterhin umfassend: eine Feder im Halter.
Konstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Fördermittel einen elektrischen Leiter und/oder eine Glasfaser und/oder ein Zug-Druckkabel umfasst.
Verfahren zur Montage eines Fahrzeugs, mit einer Längsachse, einem Längsträger und einem vom Längsträger ausgehenden Querträger, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Erstrecken eines Kanals entlang der Längsachse des Fahrzeugs; Vorsehen eines Fördermittels im Kanal; und Befestigen des Kanals mit einem Verbindungselement an dem Längsträger und/oder dem Querträger.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Fördermittel im Kanal bevor und/oder nachdem der Kanal mit einem Verbindungselement an dem Längsträger und/oder Querträger befestigt wird, vorgesehen wird.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei das Fördermittel einen elektrischen Leiter und/oder eine Glasfaser und/oder ein Zug-Druckkabel umfasst.