DE102021107065A1

DE102021107065A1 - Kraftfahrzeugträger mit einer Buchse

Info

Publication number: DE102021107065A1
Application number: DE102021107065.1A
Authority: DE
Inventors: Alexander Günther; Phil Grüßing; Jan Stuhrmann; Marc Horlacher; Michael Kraas
Original assignee: Kirchhoff Automotive Deutschland GmbH
Current assignee: Kirchhoff Automotive Deutschland GmbH
Priority date: 2021-03-22
Filing date: 2021-03-22
Publication date: 2022-09-22
Also published as: WO2022200312A1; CN117042988A

Abstract

Beschrieben ist ein Kraftfahrzeugträger 1 mit einer strukturierten Schale 5 mit einer Wand W, in welche Wand 5 eine Aussparung eingebracht ist, und mit einer in der Aussparung der Wand 5 gehaltenen Buchse 4 zur Aufnahme und/oder Lagerung einer weiteren daran anschließbaren Komponente, wobei dass die Aussparung über einen konusartig ausgebildeten, in Längsrichtung der Buchse 4 ausgestellten Kragen 6 als Aufnahme für die Buchse 4 verfügt, an der die Buchse 4 festgelegt ist, wobei die Buchse 4 in dem Abschnitt, in dem sie an dem Kragen (6, 6a...6f) festgelegt ist, eine konusartige Mantelfläche 7 aufweist.Beschrieben ist des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Trägers 1.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugträger mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Bei Kraftfahrzeugen werden Träger für unterschiedliche Zwecke verwendet: Im Unterbau, etwa um Fahrzeugachsen zu lagern bzw. festzulegen, als Querträger im Bereich des Armaturenbrettes, als Stoßfängerquerträger, etc. Eingesetzt werden für diese Zwecke einschalige oder auch mehrschalige Träger. In vielen Fällen handelt es sich bei derartigen Trägern um umgeformte Stahlblechbauteile. An derartige Träger sind mitunter Buchsen für die Aufnahme und/oder Lagerung einer weiteren Komponente, etwa einer Achse, einer Verschraubung oder dergleichen angeschlossen. Handelt es sich bei dem Träger um einen Stoßfängerquerträger, ist eine solche Buchse als Abschlepphülse ausgeführt.
Einschalige Träger dieser Art verfügen über zwei durch eine Wand beanstandete Schenkel, deren Endabschnitte typischerweise nach außen, voneinander wegweisend ausgestellt sind, sodass ein solches Profil einen hutförmigen Querschnitt aufweist. Bei einer zweischaligen Ausgestaltung eines solchen Trägers wird als weitere Schale beispielsweise ein Schließblech verwendet, um die Hohlkammer der ersten Schale zu verschließen.
Bei einem zweischaligen Träger verfügen diese im Bereich der Buchse an den einander gegenüberliegenden Wänden über Aussparungen, durch die die zu lagernde und/oder aufzunehmende Komponente hindurchgreift. Die Aussparungen sind in den Schalen typischerweise so angeordnet, dass diese zumindest weitgehend miteinander quer zur Längserstreckung des Trägers miteinander fluchten. Die Buchse greift in die Aussparungen ein und ist mit diesen verschweißt. Ihre Längserstreckung fluchtet daher im Wesentlichen mit der Achse der Aussparungen der Schalen. Damit mit der Buchse Querkräfte und Biegemomente aufgenommen und in den Träger eingeleitet werden können, sind die Wände der Schalen für die Lagerung der Buchsen voneinander beabstandet; sie schließen ein Volumen ein. In vielen Fällen handelt es sich bei einem solchen Träger um einen durch die Schalen gebildeten Hohlkammerprofilträger. Bei einer einschaligen Ausgestaltung des Trägers befindet sich in dem Hohlraum des Trägers ein Stützelement mit einer zweiten Aussparung, sodass auch in einem solchen Fall die Buchse an zwei voneinander beabstandeten Stellen an den Träger angeschlossen ist.
Bekannt ist aus DE 10 2005 056 578 B4 ein Stoßfängerquerträger mit einer Buchse als Abschlepphülse, in die eine Abschleppöse eingebracht werden kann. Die Buchse ist an beiden Schalen des Trägers in bzw. an einander gegenüberliegenden Wänden gelagert, indem die Buchse die eine Schale durchgreift und an der anderen Schale anliegt und mit dieser verschweißt ist.
Die Aussparungen sind Ausstanzungen aus der jeweiligen Wand der Schale. Die Buchse durchgreift die jeweilige Aussparung, um eine Schweißkehle auszubilden. Beide Komponenten - Schale und Buchse - werden in dieser Kehle MIG- oder MAG-verschweißt. Ein Laserverschweißen von Buchse und Schale zum Ausbilden eines solchen Trägers ist aufgrund der möglichen schmalen Ausbildung einer Schweißnaht nicht möglich. Die Schweißnaht würde den daran gestellten mechanischen Anforderungen nicht genügen. Zudem ist die Kerbwirkung bei einer solchen Schweißnaht hoch. In Kauf genommen wird bei den eingesetzten MIG- oder MAG-Schweißverfahren eine relativ große, sich ausbildende Wärmeeinflusszone, die naturgemäß Einfluss auf die Festigkeit der Fügepartner in den an die Schweißnaht angrenzenden Bereichen hat: Ein Großteil der - eigentlich gewünschten - Duktilität der Fügepartner geht verloren, sodass insbesondere ruckartige Stöße oder Querkräfte schlechter aufgenommen werden können.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Befestigung einer Buchse an einer Schale zum Ausbilden eines Trägers, beispielsweise eines Stoßfängerquerträgers, vorzuschlagen, bei der nicht nur Stöße und Querkräfte/Biegemomente verbessert aufgenommen werden können, sondern bei der die Buchse grundsätzlich auch ohne zusätzliche weitere Stützmaßnahmen an der Wand einer einzigen Schale, den Anforderungen genügend, befestigt werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen eingangs genannten, gattungsgemäßen Kraftfahrzeugträger, bei dem die Aussparung über einen konusartig ausgebildeten, in Längsrichtung der Buchse ausgestellten Kragen als Aufnahme für die Buchse verfügt, an der die Buchse festgelegt ist, wobei die Buchse in dem Abschnitt, in dem sie an dem Kragen festgelegt ist, eine konusartige Mantelfläche aufweist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung.
Derartig ausgelegte Träger können beispielsweise Stoßfängerquerträger, Achsträger, Hilfsrahmen oder dergleichen sein. Bei diesen Trägen kann es sich um offene oder auch geschlossene Träger handeln. Im letzteren Fall sind diese in vielen Fällen zwei- oder mehrschalig aufgebaut. Bei einem einschaligen Träger resultiert eine Trägereigenschaft aus seiner Strukturierung, beispielsweise dadurch, dass dieser U-förmig oder Hut-förmig profiliert ist.
Durch eine solche Ausbildung des Kraftfahrzeugträgers greifen die Mantelfläche der Buchse und die Aussparung in sich ergänzender Art und Weise ineinander. Die Buchse ist auf Grund der komplementären Konizität der beiden Komponenten nicht nur formschlüssig, sondern auch kraftschlüssig in einer solchen Aussparung gehalten, sodass sich diese beiden Verbindungsarten entsprechend ergänzen. Genutzt wird bei diesem Kraftfahrzeugträger, dass der Kragen durch Umformen ausgestellt worden ist, wodurch dieser in seiner Biegezone eine gewisse Kaltverfestigung erfahren. Die Folge ist, dass über die Buchse eingeleitete Querkräfte nicht nur stirnseitig in die Wand einer Schale unter Zwischenschaltung der Schweißnaht, wie dieses bei vorbekannten Trägern dieser Art der Fall ist, sondern in die durch Ausstellen des Kragens bereitgestellte Flachseite eingekoppelt werden und dass durch die Ausformung des Kragens infolge der Kaltverfestigung eingeleitete Querkräfte über eine größere Erstreckung in Umfangsrichtung verteilt in die Schale eingeleitet werden. Zur weiteren Steigerung dieses Effektes kann sich der Kragen innerhalb oder als Teil einer in die die Aussparung aufweisenden Wand eingebrachten Sicke oder anderweitigen strukturversteifenden Ein- bzw. Ausprägung befinden.
Ein weiterer Vorteil ist, dass durch die konusartige Ausbildung der beiden zu verbindenden Fügepartner ein Toleranzausgleich möglich ist, und zwar dahingehend, dass sich die Mantelfläche der Buchse und die Innenfläche des Kragens berühren. Erreicht wird hiermit eine Selbstzentrierung der Buchse innerhalb der Aussparung. Toleranzen in Längserstreckung der Buchse bzw. im Abstand der Wände der Schalen im Falle einer zweischaligen Ausbildung des Trägers zueinander werden daher ohne weiteres ausgeglichen, sodass sichergestellt ist, dass die Buchse im Bereich ihrer Anbindungsabschnitte die Kragen der Schalen kontaktiert.
Als konusartig ist im Sinne dieser Ausführungen letztendlich jede sich verjüngende Form zu verstehen. Die Geometrie der Grundfläche ist für die Umsetzung der Erfindung nicht relevant. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Grundfläche rund ist; es wird dann eine Konus- bzw. Kegelstumpfform bereitgestellt. Eine solche Form ist einfach in ihrer Herstellung.
Der Kragen steht von der Ebene der Wand der Schale ab und verändert aufgrund seiner konusartigen Ausbildung kontinuierlich seine Querschnittsfläche in Längsrichtung seiner Öffnungsrichtung. Die Veränderung kann je nach Ausgestaltung verjüngend oder erweiternd sein. Dieses ist abhängig davon, in welche Richtung der Kragen ausgestellt wird und von welcher Richtung die Buchse montiert werden soll. Die Aufstellung des Kragens kann in Bezug auf die Außenseite des Trägers nach außen oder nach innen weisend ausgestellt sein. Ebenfalls ist eine Ausgestaltung möglich, bei der der Kragen in beide Richtungen unter Ausbildung eines die Engstelle der Aussparung bildenden Scheitels oder Scheitelbereichs verjüngt ist. Die Buchse verfügt ebenfalls zumindest in einem Abschnitt über eine konusartige Mantelfläche, weshalb die vorstehenden Ausführungen die Mantelfläche der Buchse gleichfalls betreffen.
Durch diese besondere Ausgestaltung der Aussparung mit ihrem ausgestellten Kragen ist erstmals die Möglichkeit geschaffen, eine Buchse in einer solchen Aussparung durch Laserschweißen oder beispielsweise durch Kleben zu fügen. Beim Laserschweißen stellt der ausgestellte Kragen selbst bei dünnwandigen Schalen ein ausreichendes Materialreservoir dar, damit der Kragen mit der Buchse laserverschweißt werden kann, ohne die Gefahr in Kauf zu nehmen, dass durch den Laserstrahl Löcher eingebrannt werden. Das Laserschweißen wird vorzugsweise ohne Schweißzugabe durchgeführt. Dieses ist aufgrund des durch den ausgestellten Kragen geschaffenen Schweißreservoirs grundsätzlich auch nicht erforderlich.
Bei einer Schweißverbindung der beiden Fügepartner - Buchse und Kragen - ist es zweckmäßig, wenn die Auslegung des Neigungswinkels der konusartigen Mantelfläche und die Kontur des ausgestellten Kragens so aufeinander abgestimmt sind, dass zwischen dem Kragen und der Buchse an der Schweißenergie abgewandten Seite ein sich bezüglich der Spaltweite öffnender Spalt gebildet ist.
Die konische Auslegung des Kragens und diejenige der Buchse in ihrem den Kragen kontaktierenden Abschnitt kann auch genutzt werden, um eine vertiefte Kehle zur Aufnahme von Schweißeschmelze auszubilden. Infolge der Konizität ist zwischen den beiden Fügepartnern zumindest ein umlaufender Linienkontakt einstellbar, sodass eine solche Schweißkehle geschlossen ist und sich damit auch zur Aufnahme von dünnflüssiger Schweißschmelze, wie dieses bei Aluminiumschweißen der Fall ist, eignet, beispielsweise wenn die beiden Komponenten MIG- oder MAG-verschweißt werden. Bei einer solchen Ausgestaltung bietet es sich an, wenn die Verjüngung von ausgestelltem Kragen und Mantelfläche der Buchse gegensinnig ausgelegt sind, wobei der Kragen nach innen ins Trägerinnere hin ausgestellt ist.
Für die Zwecke des Laserschweißens ist es zweckmäßig, wenn der Verjüngungswinkel des Kragens und derjenige der Mantelfläche der Buchse zueinander so ausgestaltet sind, dass derjenige des Kragens nicht kleiner ist als der durch die Mantelfläche der Buchse gebildete; er ist somit größer oder gleich der durch die Mantelfläche der Buchse gebildete Verjüngungswinkel. Das bedeutet, dass sich die durch den Kragen gebildete Aufnahme entlang ihrer Öffnungsrichtung stärker verjüngt als die Mantelfläche der Buchse. Auch wenn eine solche Ausgestaltung für ein Laserschweißen von Buchse und Kragen zweckmäßig ist, können die Verjüngungswinkel ebenfalls gleich sein oder der Verjüngungswinkel der Mantelfläche der Buchse größer sein als derjenige des Kragens.
Der Kragen der Schale kann durch Prägen bzw. Tiefziehen beim Herstellen der Aussparung in dem Blech, typischerweise nach vorherigem Stanzen einer Ausnehmung, kostengünstig hergestellt werden. Der ausgestellte Kragen geht über einen gekrümmten Übergangsabschnitt in die angrenzenden Bereiche der Schale über. Ein solcher Radius federt eine Querbelastung durch eine Querkraft oder ein Biegemoment zusätzlich ab; dies wird durch lokale Verfestigung bedingt durch den Herstellungsprozess unterstützt.
Durch die beschriebene Auslegung des Kragens der Schale und die dadurch bereitgestellte Anlage der Mantelfläche der Buchse kann eine solche Buchse, allein gehalten in der Wand einer Schale, die für zahlreiche Anwendungsfälle erforderlichen Kräfte aufnehmen und in die Schale einleiten. Im Unterschied zu vorbekannten Trägern ist durch diese Maßnahme eine zweite Lager- bzw. Anbindungsstelle grundsätzlich nicht erforderlich, was besonders bei einschalig ausgelegten Trägern vorteilhaft ist.
Grundsätzlich können die Toleranzausgleichsvorteile bei einem solchen Träger auch erreicht werden, wenn die Buchse durch eine Kontermutter, mit der die Mantelfläche der Buchse in die durch den Kragen gebildete Aufnahme hineingezogen und gegenüber dem Kragen abgestützt ist, an der Schale festgelegt ist. Auf diese Weise kann eine lösbare Verbindung zwischen Schale und Buchse hergestellt werden. Alternativ oder auch ergänzend kann die Buchse in die durch den Kragen gebildete Aufnahme geklebt sein. Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass die Buchse an dem Kragen durch Schweißen, insbesondere durch Laserschweißen, wie vorstehend aufgezeigt, festgelegt ist. Dies bietet den Vorteil einer besonders dauerhaften und festen Verbindung. Durch Schweißen kann die Buchse stoff-, form- und kraftschlüssig an dem Träger gehalten sein.
Vorteilhaft ist an einer Laserschweißverbindung zwischen dem Kragen der Schale und der Buchse auch, dass die Fügetiefe (Schweißnahttiefe) besonders gut kontrolliert werden kann und Schweißnähte mit einer hohen Einschweißtiefe - infolge des ausgestellten Kragens insbesondere ohne Zusatzdraht - realisiert werden können. Daher können besonders hohe Kräfte von der Buchse in die Schale eingeleitet bzw. von der Schale aufgenommen werden. Vorzugsweise sind die Oberflächen der beiden Fügepartner - Kragen der Schale und Mantelfläche der Buchse - so aufeinander hinsichtlich ihrer Verjüngung und ihres jeweiligen Verjüngungswinkels ausgebildet, dass auf der Fügeenergie, beispielsweise der laserstrahlabgewandten Seite, ein sich öffnender Spalt ausgebildet ist. Die durch diesen beim Schweißen entstehenden Entgasungsprodukte, insbesondere solche einer korrosionshemmenden Beschichtung, wie beispielsweise einer Zinkbeschichtung der Schale, über diese Wegsamkeit von der Schweißschmelze weggeführt. Die Qualität der Schweißnaht wird daher durch Entgasungsprozesse nicht beeinträchtigt. Das Laserschweißverfahren wird vorzugsweise bei einer solchen Ausgestaltung der Fügepartner durchgeführt, dass aufgeschmolzenes Metall bis in den sich auf der laserstrahlabgewandten Seite befindlichen, sich öffnenden Spalt eingebracht wird und diesen im Bereich seiner Wurzel verfüllt. Hierdurch wird nicht nur eine besonders hohe Einschweißtiefe erreicht. Vielmehr wird durch das Einfließen der Schmelze in den Spalt ein Spaltboden gebildet. Die Breite des Spaltbodens und damit die Mindestspaltweite wird man so auslegen, dass eine flüssig applizierte Beschichtung, beispielsweise eine kathodische Tauchlackierungsbeschichtung, die gesamte Oberfläche des Spaltes benetzt und somit keine nicht benetzten Zwickel verbleiben. Zudem werden hierdurch Kapillareffekte, durch die Feuchtigkeit an die Schweißnaht gelangen könnte, vermieden.
Um ein solches Schweißen zu verbessern, kann vorgesehen sein, dass der Kragen die Mantelfläche der Buchse entlang einer Linie kontaktiert. Auf diese Weise kann sich die Schweißwurzel in den Spalt hinein ausbreiten, wenn der Schweißvorgang mit einem Laserstrahl, dessen Zentrum auf den Stoß des Kragens und/oder der Buchse gerichtet ist, durchgeführt wird. Das geschmolzene Material wird dann durch den Fügestoß in den Spalt hineingebracht.
In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass die Buchse und der Kragen nicht bündig abschließen, sodass ein Versatz zwischen den Stößen des Kragens und der Buchse gebildet wird. Bevorzugt durchgreift die Buchse den Kragen und steht gegenüber diesem vor. Auf diese Weise kann insbesondere beim Laserschweißen die Buchse, die typischerweise eine größere Materialstärke aufweist als der Kragen, als Schweißbadstütze genutzt werden, während von dem Stoß des ausgestellten Kragens während des Schweißprozesses abgeschmolzen wird und mit dem so zur Verfügung gestellten Material der Spalt zwischen Mantelfläche der Buchse und Kragen mit dem aufgeschmolzenen Material, wie vorstehend ausgeführt, verfüllt wird. Die geometrische Mitte des Laserstrahls ist bei einem solchen Schweißen auf den Stoß des Kragens gerichtet, sodass von diesem das benötigte Metall abgeschmolzen wird. Für die Zwecke der Bereitstellung einer Schweißbadstütze durch die Mantelfläche der Buchse ist es ausreichend, wenn die Buchse wenige Millimeter, etwa 2 mm oder 3 mm, gegenüber dem Kragen hervorsteht.
Möglich ist auch, dass der Kragen die Mantelfläche der Buchse in einem Kontaktbereich flächig kontaktiert. Insbesondere beim Laserschweißen kann, insbesondere wenn die Fügepartner Stahlbauteile sind, vorgesehen sein, dass die Fläche in Längsrichtung der Buchse maximal die zweifache Materialstärke des dünneren Fügepartners, typischerweise dem Kragen, beträgt. Teile der vor dem Schweißen flächig aneinander anliegenden Fügepartner werden durch den Schweißprozess aufgeschmolzen und können so den Spalt hinreichend verfüllen. Handelt es sich bei den Fügepartnern um Bauteile aus Aluminium, kann der Flächenkontakt durchaus auch größer ausgeprägt sein. Eine nachträgliche Korrosionsschutzbeschichtung ist bei derartigen Fügepartnern nicht erforderlich. Auch führen Kapillarwirkungen nicht zu beeinträchtigenden Korrosionserscheinungen.
Für eine gleichmäßige Krafteinleitung von der Buchse in den Träger und, um einen etwaigen Schweißprozess zu vereinfachen, kann vorgesehen sein, dass der Kragen die Buchse umfänglich kontaktiert.
In einer alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Buchse und/oder der Kragen über Abstandshalter verfügen, die die beiden Flächen in Umfangsrichtung nur in Abschnitten miteinander berühren lassen. Dies kann erreicht werden, indem die Buchse in dem Bereich, in dem sie den Kragen kontaktiert, auf ihrer Mantelfläche sich in Längsrichtung der Buchse erstreckende rippenartige Verdickungen aufweist, mit denen sie den Kragen kontaktiert. Eine andere Möglichkeit, die auch ergänzend vorgesehen sein kann, ist, dass der Kragen in dem Bereich, in dem er die Mantelfläche der Buchse kontaktiert, sich in Längsrichtung der Buchse erstreckende rippenartige Verdickungen aufweist, mit denen er die Mantelfläche der Buchse kontaktiert. Auf diese Weise wird zwischen der Buchse und dem Kragen in den Bereichen, in denen keine Verdickung angeordnet ist, ein Spalt eingestellt. Die Spalte können dann auch mit anderen Schweißverfahren als dem Laserschweißen, beispielsweise MIG- oder MAG-Schweißen, mit Schweißschmelze verfüllt werden, sodass auf diese Weise die Buchse an dem Träger gelagert ist, gleichzeitig jedoch ein Verfüllen des auf der dem Schweißen abgewandten Seite vergrößernden Spaltes möglich ist, sodass dieser 0,2 mm und größer auf der rückwärtigen Seite ist.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Kragen gegenüber dem von dem Träger eingeschlossenen Volumen nach außen ausgestellt ist. Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass sich der Kragen die Aussparung in der von dem durch den Träger eingeschlossenen Volumen wegweisenden Richtung verjüngt. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Buchse vor allem einer Zug- bzw. Druckbelastung unterliegt, da auf diese Weise die Buchse unter Last stärker in den Kragen hineingezogen und damit abgestützt wird.
Ein solcher Träger kann zweischalig ausgeführt sein, wobei es ausreichend ist, wenn nur eine der beiden Schalen eine Aussparung, wie vorbeschrieben, aufweist, in der die Buchse festgelegt ist.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jedoch vorgesehen, dass die vorstehend beschriebene Verbindung zwischen Buchse und Schale für beide Schalen des Trägers vorgesehen ist. Dann verfügen die Aussparungen beider Schalen über einen konusartig ausgebildeten, in Längsrichtung der Buchse ausgestellten Kragen. Die Buchse weist in den Bereichen, in denen sie jeweils an den Kragen festgelegt ist, komplementäre und gleichsinnig zu den jeweiligen Kragen konusartige Mantelflächen auf. Jedenfalls sind die durch die Kragen gebildeten Verjüngungswinkel der Aufnahmen nicht kleiner als die jeweiligen, durch die Mantelfläche der Buchse gebildeten Verjüngungswinkel. Es versteht sich, dass bei einer solchen Ausgestaltung die durch die Kragen gebildeten Verjüngungswinkel und diejenigen der Buchse durchaus in den beiden einander mit Abstand gegenüberliegenden Wänden unterschiedlich sein können.
Um insbesondere Zug- und Druckbelastungen standzuhalten, ist es vorteilhaft, wenn die Richtungen, in die die Kragen der beiden Schalen ausgestellt sind, gegensinnig sind. Weiter ist es vorteilhaft, wenn beide Kragen von dem durch den Träger eingeschlossenen Volumen wegweisend ausgestellt sind. Auf diese Weise wird die Buchse nach Art einer X-Lagerung gehalten.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die Buchse einerseits durch die vorstehend beschriebene konusartige Lagerung an der einen Schale gelagert ist und andererseits an der anderen Schale dadurch gelagert ist, dass sie die in dieser angeordneten Aussparung, ohne dass diese Aussparung einen Kragen aufweist, durchgreift und mit einem Absatz an dem Randbereich der Aussparung anliegt. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass durch die Montage und etwaige Toleranzen Verspannungen in den Träger eingebracht werden. Trotzdem ist die Wirkung bezüglich einer Aufnahme von Querkräften durch eine entsprechende Anpassung des Abstandes zwischen den beiden Schalen im Bereich der Lagerung der Buchse für viele Zwecke ausreichend.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Träger zweischalig ausgebildet ist und aus einem Hutprofil und einem Schließblech gebildet wird. Beide Schalen sind typischerweise aus Stahlplatinen hergestellt. Ein solcher Träger ist besonders stabil und kann die erforderlichen Kräfte aus der Buchse aufnehmen. Gleichzeitig sind diese beiden Teile einfach und kostengünstig herzustellen; auch können etwaige Härteverfahren einfach durchgeführt werden.
Eine vorteilhafte Anwendung für einen solchen Kraftfahrzeugträger ist ein Stoßfängerquerträger mit einer Buchse zum Anschließen einer Abschleppöse. Gerade bei einer Abschleppöse können erhebliche Kräfte, typischerweise die gesamte Gewichtskraft eines Fahrzeugs, insbesondere beim Anfahren, auftreten. Der zwischen der Buchse und der zumindest einen Schale gebildete Formschluss fängt diese Kräfte jedoch ohne weiteres auf. Auch die Querkräfte können beispielsweise bei Kurvenfahrten erheblich sein, werden jedoch über den oder die Kragen in die Schalen eingeleitet. Die Schweißnähte selbst unterliegen somit nur einer geringen Belastung.
Zum Herstellen des vorstehend beschriebenen Kraftfahrzeugträgers werden typischerweise die folgenden Schritte durchgeführt:

- Bereitstellen einer Schale mit zwei durch eine Wand beabstandeten Schenkeln,
- Einbringen zumindest einer Aussparung in die Wand und Formen eines ausgestellten, die Aussparung einfassenden Kragens,
- Montieren einer in die Aussparungen eingreifenden Buchse und
- stoffschlüssiges Verbinden der Buchse mit dem Kragen der Schale.

Dieses Verfahren kann auch zur Ausbildung eines zweischaligen Trägers verwendet werden. Dann wird eine zweite Schale mit einer entsprechenden Aussparung bereitgestellt, vorzugsweise ebenfalls mit einem ausgestellten Kragen. Bei einer solchen Ausgestaltung ist typischerweise vorgesehen, dass im Zuge der Lagerung und somit vor dem Verbinden der beiden Schalen die Buchse an zumindest einer der beiden Schalen verschweißt wird. Hierfür kann - wenn die Buchse an beiden Schalen gelagert werden soll - vorgesehen sein, dass die Buchse zwischen den beiden Schalen gehalten wird und die beiden Schalen miteinander mittels einer Spanneinrichtung verklammert werden. Anschließend wird die Buchse mit den Schalen verschweißt. Abschließend werden die beiden Schalen miteinander verbunden. Auf diese Weise werden etwaige Toleranzen betreffend die Aussparung und/oder den Kragen und die Mantelfläche der Buchse ausgeglichen. Dies kann insbesondere in Bezug auf die zulässige Toleranz bezüglich des Abstandes der beiden Halbschalen vorgesehen werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die beiden Schalen mit einem gewissen Überlapp verbunden oder mit einem Schweißverfahren, etwa einem MIG- oder MAG-Schweißverfahren verschweißt werden, während die Buchse aufgrund der größeren lokalen Krafteinleitung und der damit einhergehenden erhöhten Anforderungen in Bezug auf die mechanischen Eigenschaften exakt laserverschweißt werden soll.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:

1: Einen zweischaligen Stoßfängerquerträger als beispielhaften Kraftfahrzeugträger in einer Draufsicht,
2: einen vergrößerten Querschnitt durch den linken Teil des Stoßfängerquerträgers der 1 zum Darstellen einer in den Stoßfängerquerträger integrierten Abschlepphülse,
3: eine vergrößerte Detailansicht des Schnittes nach 2,
4: eine Detailansicht einer durch einen Kragen eingefassten Aussparung zur Aufnahme eines Abschnittes der Abschlepphülse nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
5: eine Detailansicht einer durch einen Kragen eingefassten Aussparung zur Aufnahme eines Abschnittes einer Abschlepphülse gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
6: eine Detailansicht einer durch einen Kragen eingefassten Aussparung zur Aufnahme einer Abschlepphülse gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
7/8: Ausführungsbeispiele von Abschlepphülsen mit Alternativen in der Auslegung der Mantelfläche der Buchse (7) sowie des Kragens (8),
9: eine Detailansicht einer weiteren Buchse als Abschlepphülse, welche an zwei Schalen eines Stoßfängerquerträgers gelagert ist,
10: eine horizontale Längsschnittdarstellung durch einen Abschnitt eines einschaligen Stoßfängerquerträgers als beispielhafter Kraftfahrzeugträger,
11: eine Vertikalschnittdarstellung durch den Stoßfängerquerträger der 10,
12: eine Darstellung eines weiteren einschaligen Stoßfängerquerträgers mit einer daran angeschlossenen Abschlepphülse als Buchse gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel in einem Vertikalschnitt entsprechend demjenigen der 11,
13: eine perspektivische Darstellung eines als Hilfsrahmen ausgelegten Trägers mit mehreren Buchsen,
14: eine Teilschnittdarstellung durch den Träger der 13 im Bereich zweier benachbarter Buchsen,
15: ein weiterer zweischaliger Träger mit einer die Schalen verbindenden Buchse in einer Schnittdarstellung und
16: eine Stirnseitenansicht eines weiteren zweischaligen Trägers.

1 zeigt einen Kraftfahrzeugträger 1, hier ausgeführt als Stoßfängerquerträger, welcher an Crashboxen 2, 2.1 angeschlossen ist. Die Crashboxen 2, 2.1 verfügen jeweils über Grundplatten 3, 3.1, mit denen die Crashboxen 2, 2.1 an ein nicht näher dargestelltes Chassis eines Kraftfahrzeuges, beispielsweise einen PKW, angeschlossen sind.
Der Träger 1 verfügt über eine in 1 nur mit einem kurzen Abschnitt vorderseitig herausragende Buchse 4 als Abschlepphülse zur Aufnahme und/oder Lagerung einer weiteren Komponente, hier: einer nicht näher dargestellten Abschleppöse.
Einen Horizontalschnitt (Schnitt in der x-y-Ebene) durch den linken Teil der in 1 gezeigten Baugruppe zeigt 2. Zu erkennen ist die Crashbox 2 sowie die daran angeschlossene Grundplatte 3. Der Träger 1 ist aus zwei Schalen 5, 5.1 aufgebaut. Die erste Schale 5 ist ein die zweite Schale 5.1, die als Hutprofil ausgebildet ist, verschließendes Schließblech. Denkbar ist an dieser Stelle aber auch eine Anordnung, bei der die beiden Schalen 5, 5.1 in Fahrzeuglängserstreckung (x-Richtung) vertauscht angeordnet sind. Die zweite Schale 5.1 umfasst eine Wand W, durch die die beiden Schenkel S des Hutprofils - der Schale 5.1 - voneinander beabstandet sind. Die Schalen 5, 5.1 sind zur Ausbildung des Trägers 1 längsseitig entlang der voneinander wegweisenden Flansche miteinander verschweißt. Durch diese Ausbildung des Trägers 1 verfügt dieser über zwei mit Abstand zueinander angeordnete Wände W, W'. Zwischen den beiden Schalen 5, 5.1 ist die Buchse 4 in den einander gegenüberliegenden Wände W, W' eingebrachte Aussparungen, die jeweils über einen von dem von dem Träger 1 eingeschlossenen Volumen wegweisend ausgestellten Kragen 6, 6.1 verfügen, gelagert.
3 zeigt den vorstehend beschriebenen Ausschnitt und die Lagerung der Buchse 4 in den Wänden W, W' der Schalen 5, 5.1 in einer Vergrößerung. Die in die Wände W, W' eingebrachten Aussparungen sind durch jeweils einen ausgestellten Kragen 6, 6.1 eingefasst, die jeweils eine Aufnahme bilden, in die die Buchse 4 eingreift und gelagert ist. Die beiden Kragen 6, 6.1 sind gegensinnig in x-Richtung ausgestellt. Die Kragen 6, 6.1 sind konusartig bezüglich ihrer Mantelfläche ausgeführt; in diesem Ausführungsbeispiel ist die Grundfläche kreisrund. Die Querschnittsfläche der Aufnahmen verjüngt sich zum Stoß der Kragen 6, 6.1 hin.
Die Buchse 4 verfügt im Bereich ihrer Lagerung an den Wänden W, W' über konusartig verjüngte Mantelflächen 7, 7.1. Die Verjüngungen dieser Mantelflächen 7, 7.1 verjüngen sich mit einem Verjüngungswinkel α, in die gleiche Richtung und somit gleichsinnig wie die Kragen 6, 6.1.
Die Buchse 4 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel in ihrem Inneren einen Gewindeabschnitt 8 sowie einen gewindefreien Abstützabschnitt 9 zur Aufnahme einer nicht näher dargestellten Abschleppöse. Die Abschleppöse wird mit ihrem Gewindeschaft in den Innengewindeabschnitt 8 eingeschraubt. Um Querkräfte, die insbesondere beim Abbiegen oder bei Kurvenfahrten im Abschleppfall auftreten können, besser auffangen zu können, wird die Abschleppöse in dem Abstützabschnitt 9 in radialer Richtung durch einen darin einpassenden Stützabschnitt abgestützt.
Erfolgt eine stoßartige Zugbelastung, etwa ein ruckartiger Anfahrvorgang, wird in die Buchse 4 in x-Richtung ein Kraftmoment eingeleitet. Durch die konusartige Anordnung des Kragens 6 und der Mantelfläche 7 ist ein Formschluss bereitgestellt. Die eingeleitete Kraft teilt sich in eine y-Komponente und eine x-Komponente auf. Durch den Radius 10 im Übergang zwischen der maßgeblichen Ebene 11 der Wand W und dem Stoß 12 des ausgestellten Kragens 6 wird insbesondere die Kraft in x-Richtung über ihren zeitlichen stoßartigen Verlauf etwas abgefedert. Der Stoß wird auf diese Weise sowohl flächenmäßig als auch in zeitlicher Hinsicht gleichmäßiger in die Schale 5 eingeleitet.
Verbessert wird dieses Verhalten durch zusätzlich in die vordere Schale 5 eingebrachte Sicken 13, 14, durch die die durch den Kragen 6 gebildete Aufnahme im Wesentlichen orthogonal zur Längsrichtung der Buchse 4 ausgerichtet ist (in y-z-Richtungen).
4 zeigt in einer Detaildarstellung den Kontakt zwischen der Mantelfläche 7 der Buchse 4 und dem Kragen 6. Die Mantelfläche 7 der Buchse 4 weist bei diesem Ausführungsbeispiel im Bereich der Lagerung im Kragen 6 den gleichen Verjüngungswinkel α auf, wie der Kragen 6 (Verjüngungswinkel β). Auf diese Weise ist ein flächiger Kontakt entlang des Kontaktbereiches (in 4 mit 15 gekennzeichnet) bereitgestellt. Auf der von dem Stoß 12 abgewandten Seite ist durch die Krümmung des Kragens 6 ein sich bezüglich seiner Öffnungsweite vergrößernder Spalt 16 vorhanden.
Die in 4 gezeigte Anordnung ist für eine Laserverschweißung der beiden Bauteile - Schale 5 und Buchse 4 - geeignet.
Der Schweißstrahl ist mit seiner geometrischen Mitte auf den Stoß 12 in unmittelbarer Nachbarschaft zu dem in der Kehle 17 befindlichen Fügestoß zwischen Mantelfläche 7 und dem daran anliegenden Abschnitt des Kragens 6 gerichtet, wobei der Winkel zwischen Mantelfläche 7 und Schweißstrahl zwischen 1° und 45°, bevorzugt 1° und 20° liegt. Hier ist die Fläche, mit der der Kragen 6 an der Mantelfläche 7 der Buchse 4 anliegt, in Richtung der Längsachse der Buchse 4 so lang, wie der materialschwächere Fügepartner, hier der Kragen 6, dick ist. Durchgeführt wird das Schweißverfahren derart, dass in der in dieser Figur gezeigten Schweißkonfiguration nur bzw. weitestgehend nur der Stoß 12 des Kragens während des Schweißprozesses etwas abgeschmolzen wird. Ein Teil des Laserstrahls ist auch auf den Fügestoß zwischen den beiden Fügepartnern gerichtet. Die Schweißnaht erstreckt sich entlang der Tiefe des Fügestoßes bis in den Spalt 16 hinein. Das von dem Stoß 12 des Kragens 6 abgeschmolzene Material steht zur Verfügung, um den an der von dem Energieeintrag abgewandten Seite angeordneten, sich öffnenden Spalt 16 im Bereich seiner Wurzel soweit zu verfüllen, damit sich ein Spaltboden ausbildet. Die Breite des Spaltbodens und damit die minimale Spaltweite des Spaltes 16 wird hinreichend groß ausgelegt, damit der Spalt 16 mit seinem Spaltboden umfänglich von einer korrosionshemmenden Beschichtung benetzt werden kann. Die minimale Spaltweite beträgt etwa 0,2 mm. Eine anschließend durchgeführte KTL-Beschichtung kann dann problemlos auch in diesem Bereich aufgetragen werden, ohne befürchten zu müssen, dass Teile der Spaltwurzel infolge der Viskosität der Tauchbadflüssigkeit nicht benetzt werden.
Die Schweißnaht ist in 4 mit dem Bezugszeichen SN schematisiert gestrichelt eingetragen.
Eine alternative Ausgestaltung eines Kontaktes einer Buchse 4a an einem aus einer Wand Wa einer Schale eines Trägers entsprechend dem Träger 1 ausgestellten Kragen 6a zeigt 5. Zu erkennen ist, dass der Verjüngungswinkel β des Kragens 6a größer ist als derjenige der Mantelfläche 7a der Buchse 4a im Bereich der Lagerung (Verjüngungswinkel α). Hierdurch wird im Übergang zwischen Kragen 6a und Mantelfläche 7a ein Linienkontakt (in 5 mit 15' gekennzeichnet) gebildet.
Auch diese Konfiguration kann ohne Schweißzugabe laserverschweißt werden, und zwar wie dieses vorstehend beschrieben ist und somit auch mit gleichzeitiger Verfüllung des Wurzelbereiches des Spaltes 16a. Auf diese Weise wird selbst bei einem anfänglichen Linienkontakt eine Schweißnaht mit einer Schweißtiefe ausgebildet, die sich ohne Schweißzugabe bei herkömmlichen MIG- oder MAG-verschweißten Trägern nicht ausbilden ließe.
In den beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen steht die Mantelfläche 7, 7a der Buchse 4 und somit der Stoß der Buchse 4 gegenüber dem Stoß 12, 12a des Kragens 6, 6a vor, sodass im Übergang eine Kehle 17, 17a gebildet wird. Die Buchse 4, 4a durchgreift daher die jeweilige Aussparung. Die Mantelflächen 7, 7a der Buchsen 4, 4a bilden für den vorbeschriebenen Schweißvorgang eine Schweißbadstütze.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass der Stoß 12b des Kragens 6b bündig mit dem Stoß 12'b der Buchse 4b abschließt (siehe 6).
7 und 8 zeigen Modifikationen in Bezug auf die Auslegung der Mantelfläche 7c einer Buchse 4c bzw. eines ausgestellten Kragens 6d. Typischerweise werden diese Ausgestaltungen nicht miteinander kombiniert. Die Mantelfläche 7c der Buchse 4c weist an ihrem Umfang gleichmäßig verteilt drei Abstandshalter 18, 18.1, 18.2 in Form von rippenartigen Verdickungen auf; gleiches gilt auch für die zweite Mantelfläche 7.1c. Durch das Anordnen von Abstandshaltern 18, 18.1, 18.2 kann ein definierter Spalt zwischen einer durch einen in dieser Figur nicht dargestellten Kragen gebildeten Aufnahme und der Mantelfläche 7c der Buchse 4c eingestellt werden. 8 zeigt Entsprechendes in einem anderen Ausführungsbeispiel, in dem der Kragen 6d anstelle der Buchse 4d mit Abstandshaltern 19, 19.1, 19.2 ausgelegt ist.
Werden diese beiden Ausführungsarten kombiniert, können die Verdickungen 18, 18.1, 18.2, 19, 19.1, 19.2 ineinander greifen, wodurch beide Bauteile drehmomentschlüssig miteinander in Eingriff gestellt sind.
9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel in Bezug auf die Befestigung einer Buchse 4e an einem Träger 1.1 eine alternative Befestigungsart einer anders ausgelegten Buchse 4e an einem Träger 1.1. Auf der in dieser Figur unten dargestellten Lagerung ist vorgesehen, dass eine erste, entgegen der Fahrtrichtung weisende Schale 5.1a eine Aussparung, welche über einen ausgestellten Kragen 6e verfügt, der konusartig, hier kegelstumpfförmig ausgebildet ist und in den die Mantelfläche 7e der Buchse 4e, wie vorstehend zu den anderen Ausführungsbeispielen beschrieben, gelagert ist. Vorgesehen ist, dass die Buchse 4e mit dem Kragen 6e mittels Laserschweißen verbunden ist. Die Anbindung der Buchse 4e an die Schale 5.1a entspricht derjenigen, wie dieses zu dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 4 beschrieben ist.
An dem gegenüberliegenden Ende der Buchse 4e ist diese in der Schale 5a nur in einer Aussparung gehalten. Diese verfügt nicht über einen ausgestellten Kragen. Stattdessen verfügt die Buchse 4e über einen stufenartigen Anschlag 20, mit dem diese in Fahrtrichtung (x-Richtung) an der Schale 5a abgestützt und gleichzeitig formschlüssig auch in y-Richtung in der Aussparung gelagert ist.
10 zeigt einen weiteren Träger 21. Dieser ist einschalig ausgeführt. Der Träger 21 ist im Querschnitt hutförmig profiliert. Letztendlich entspricht der Träger 21 der Schale 5 des ersten Ausführungsbeispiels. In seine Wand Wb ist eine Aussparung eingebracht, die derjenigen des Ausführungsbeispiels der 1 bis 4 in der Wand W der Schale 5 entspricht. In diese Aussparung greift eine Buchse 4f ein und ist an dem Kragen 6f, wie dieses zu dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 4 beschrieben, laserverschweißt. Die form- und kraftschlüssige Anbindung der Buchse 4f an den Kragen 6f des Trägers 21 gewährleistet eine bestimmungsgemäße Krafteinleitung, und zwar ohne dass die Buchse 4f in Bezug auf ihre Längserstreckung einer zweiten Lagerstelle bedürfte. 11 zeigt in einem Querschnitt durch die Buchse 4f diese mit dem Träger 21.
12 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Möglichkeit einer Anbindung einer Buchse 4g an die Wand Wc eines Trägers 22, der in dem Ausführungsbeispiel der 12 ebenfalls einschalig ausgeführt ist. Bei dieser Ausgestaltung steht der Kragen 6g gegenüber dem Stoß der Buchse 4g vor. Eine Laserverschweißung zwischen dem Kragen 6g und der Buchse 4g erfolgt analog, wie dieses zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erfolgt ist.
Ein Anschluss der Buchse 4g an den Kragen 6g des Trägers 22, bei der der Kragen 6g gegenüber dem Stoß der Buchse 4g vorsteht, kann selbstverständlich auch bei zweischaligen Trägern ausgeführt werden.
13 zeigt einen weiteren Träger 23. Der Träger 23 ist zweischalig aufgebaut und umfasst eine obere Schale 24 sowie eine untere Schale 25. Beide Schalen 24, 25 sind dreidimensional strukturiert. Die beiden Schalen 24, 25 sind umlaufend an ihren abgekanteten Montageflanschen miteinander verbunden (s. auch 14). Bei dem Träger 23 handelt es sich um einen Achsträger. Die beiden Schalen 24, 25 sind durch den Abstand der Schalen 24, 25 überbrückende Buchsen 4h miteinander verbunden. Die Buchsen 4h sind, wie die Teilschnittdarstellung der 14 durch den Träger 23 zeigt, in der gleichen Art und Weise an die Schalen 24, 25 angeschlossen, wie dieses vorstehend zu dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Wie aus der perspektivischen Darstellung der 13 ersichtlich, finden sich die Buchsenanschlüsse, d.h.: die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach außen ausgestellten Kragen 6g, jeweils in einer strukturversteifenden Einprägung 26. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kontaktiert die Innenwand der Kragen 6g die komplementäre Mantelfläche der Buchse 4h über einen Flächenabschnitt. Auch wenn bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die beiden Fügepartner - Buchsen 4h und Kragen 6g - miteinander verschweißt sind (die Schweißung ist in der Figur nicht gezeigt) wird deutlich, dass sich eine solche Auslegung ebenfalls eignet, die Buchse mit den beiden Schalen 24, 25 zu verkleben.
Die Buchsen 4h dienen bei dem Träger 23 zum Anschließen von Fahrwerkskomponenten.
15 zeigt in einem Abschnitt einen weiteren Träger 27, der ebenfalls zweischalig aufgebaut ist. Die beiden Schalen 28, 29 sind durch eine Buchse 4i miteinander verbunden. Beide Schalen 28, 29 sind, wie in 15 zu erkennen, strukturiert. Der Anschluss der Buchse 4i an jede Schale 28, 29 erfolgt in derselben Weise, wie dieses vorstehend zu dem Träger 23 mit seinen Buchsen 4h beschrieben ist.
16 zeigt in einer Stirnseitenansicht einen weiteren zweischaligen Träger 30, dessen beide Schalen 31, 32 durch eine Buchse 4j miteinander verbunden sind. Die Buchse 4j ist an die von jeweils einer Wand außen ausgestellten Kragen 6h angeschlossen, wie dieses zu den Trägern 23 und 27 vorstehend beschrieben ist. Die beiden Schalen 31, 32 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel identisch. An ihren Stoßverbindungen sind diese miteinander verschweißt, typischerweise laserverschweißt.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben worden. Ohne den Schutzbereich, beschrieben durch die Ansprüche, zu verlassen, ergeben sich für den Fachmann zahlreiche weitere Ausgestaltungen, die unter Schutz gestellt werden, ohne dass diese im Rahmen der Ausführungen beschrieben werden müssten.
Bezugszeichenliste

1, 1.1: Träger
2, 2.1: Crashelement
3, 3.1: Grundplatte
4, 4a...4j: Buchse
5, 5.1, 5a, 5a.1, 5b, 5b.1: Schale
6, 6.1, 6a...6h: Kragen
7, 7.1, 7a, 7b, 7c, 7.1 c: Mantelfläche
8: Gewindeabschnitt
9: Abstützabschnitt
10: Radius
11: Ebene
12, 12a: Stoß des Kragens
12', 12'a: Stoß der Buchse
13: Sicke
14: Sicke
15: Flächenkontakt
15': Linienkontakt
16, 16a: Spalt
17, 17a: Kehle
18, 18.1, 18.2: Abstandshalter
19, 19.1, 19.2: Abstandshalter
20: Anschlag
21: Träger
22: Träger
23: Träger
24: Obere Schale
25: Untere Schale
26: Einprägung
27: Träger
28: Schale
29: Schale
30: Träger
32: Schale
31: Schale
α: Verjüngungswinkel Mantelfläche der Buchse
β: Verjüngungswinkel Kragen
S: Schenkel
SN: Schweißnaht
W, W', Wa, Wb, Wc: Wand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005056578 B4 [0005]

Claims

Kraftfahrzeugträger (1) mit einer strukturierten Schale (5; 24, 25; 28, 29; 31, 32) mit einer Wand, in welche Wand (W, Wa, Wb, Wc)eine Aussparung eingebracht ist, und mit einer in der Aussparung der Wand (5) gehaltenen Buchse (4, 4a...4j) zur Aufnahme und/oder Lagerung einer weiteren daran anschließbaren Komponente, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung über einen konusartig ausgebildeten, in Längsrichtung der Buchse (4, 4a...4j) ausgestellten Kragen (6, 6a...6h) als Aufnahme für die Buchse (4, 4a...4j) verfügt, an der die Buchse (4, 4a...4j) festgelegt ist, wobei die Buchse (4, 4a...4j) in dem Abschnitt, in dem sie an dem Kragen (6, 6a...6h) festgelegt ist, eine konusartige Mantelfläche (7, 7.1) aufweist.
Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslegung des Neigungswinkels der konusartigen Mantelfläche (7) und die Kontur des ausgestellten Kragens (6, 6a...6h) so aufeinander abgestimmt sind, dass bei einer Schweißverbindung zwischen dem Kragen (6, 6a...6h) und der Buchse (4, 4a...4j) an der Schweißenergie abgewandten Seite ein sich bezüglich der Spaltweite öffnender Spalt (16, 16a) gebildet ist.
Träger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schale (5) voneinander durch die Wand (W, Wa, Wb, Wc) beabstandete Schenkel (S) aufweist.
Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (4, 4a...4j) mit dem Kragen (6, 6a...6h) vor dem Schweißen einen Linienkontakt hat oder diesen mit einem Kontaktabschnitt flächig kontaktiert, wobei die Erstreckung der Kontaktfläche in dem Kontaktabschnitt in Richtung der Längserstreckung der Buchse (4, 4a...4j) nicht größer ist als die zweifache Materialstärke des Kragens (6, 6a...6h).
Träger nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoß des ausgestellten Kragens (6, 6a...6h) von dem stirnseitigen Abschluss der Buchse (4, 4a...4j) beabstandet ist.
Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, das die Grundfläche des konusartigen Kragens (6, 6a...6h) rund, insbesondere kreisrund ist.
Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (4, 4a...4j) an dem Kragen (6, 6a...6h) durch Laserschweißen festgelegt ist.
Träger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißung so durchgeführt worden ist, dass sich die gebildete Schweißnaht bis in den Spalt (16, 16a) hineinerstreckt und hierdurch in dem Spalt (16, 16a) ein Spaltboden gebildet ist, durch den die einander gegenüberliegenden Oberflächen von Kragen (6, 6a...6h, 6.1) und Buchse (4, 4a...4j) beabstandet sind, wobei die durch den Spaltboden gebildete Mindestspaltweite hinreichend groß ist, dass eine korrosionshemmende Beschichtung bis an den Spaltboden gelangt.
Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (6, 6a...6h, 6.1) die Buchse (4, 4a...4j) umfänglich kontaktiert.
Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (4, 4a...4j) in ihrem Bereich, in dem sie den Kragen (6, 6a...6h) kontaktiert, auf ihrer Mantelfläche (7) sich in Längsrichtung der Buchse (4, 4a...4j) erstreckende Abstandshalter (18) in Form von Verdickungen aufweist, mit denen sie den Kragen (6, 6a...6h) kontaktiert und/oder dass der Kragen (6, 6a...6f) im Bereich, in dem er die Mantelfläche (7) der Buchse (4, 4a...4j) kontaktiert, sich in Längsrichtung der Buchse (4, 4a...4j) erstreckende Abstandshalter (19, 19.1, 19.2) in Form von Verdickungen oder Verprägungen aufweist, mit denen er die Mantelfläche (7) der Buchse (4, 4a...4j) kontaktiert, sodass sich zwischen der Buchse (4, 4a...4j) und dem Kragen (6, 6a...6h) in den Bereichen zwischen den Abstandshaltern (18, 18.1, 18.2, 19, 19.1, 19.2) ein Spalt einstellt.
Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (1) neben der Schale (5, 5a, 5b) eine zweite Schale (5.1, 5a.1, 5b.1) aufweist, welche zweite Schale (5.1, 5a.1, 5b.1) eine mit der Aussparung der ersten Schale (5, 5a, 5b) bezüglich ihrer Längsachse fluchtende Aussparung aufweist.
Träger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen in Wänden der Schalen (5, 5a, 5b, 5.1, 5a.1, 5b.1) über einen konusartig ausgebildeten, in Längsrichtung der Buchse (4, 4a...4j) ausgestellten Kragen (6, 6a...6h, 6.1) verfügen, die Buchse (4, 4a...4j) in den Bereichen, in denen sie an die Kragen (6, 6a...6h, 6.1) festgelegt ist, komplementär und gleichsinnig zu dem jeweiligen Kragen (6, 6a...6h, 6.1) eine konusartige Mantelfläche (7, 7.1) aufweist und die durch die Kragen (6, 6a...6h, 6.1) gebildeten Verjüngungswinkel (β) der Aufnahmen nicht kleiner sind als die jeweiligen, durch die Mantelfläche (7, 7.1) der Buchse (4, 4a...4j) gebildeten Verjüngungswinkel (α) und die Richtungen, in die die Kragen (6, 6a...6h, 6.1) ausgestellt sind, gegensinnig sind.
Träger nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (4, 4a...4j) die andere Aussparung durchgreift und mit ihrer Mantelfläche (7, 7.1) zumindest abschnittsweise kontaktiert.
Träger nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schale (5, 5a, 5b) ein Hutprofil und die zweite (5.1, 5a.1, 5b.1) ein hierzu komplementäres Schließblech ist.
Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (1) ein Stoßfängerquerträger und die Buchse (4, 4a...4j) eine Abschlepphülse zum Anschließen einer Abschleppöse ist.
Verfahren zum Herstellen eines Trägers (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 mit den folgenden Schritten: - Bereitstellen einer Schale (5, 5a, 5b) mit zwei durch eine Wand beabstandeten Schenkeln, - Einbringen zumindest einer Aussparung in die Wand (5) und Formen eines ausgestellten, die Aussparung einfassenden Kragens (6, 6a...6h), - Montieren einer in die Aussparung eingreifenden Buchse (4, 4a...4j) und - stoffschlüssiges Verbinden der Buchse (4, 4a...4j) mit dem Kragen (6, 6a...6h, 6.1) der Schale (5, 5a, 5b).
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung durch Stanzen und der ausgestellte Kragen (6, 6a...6h) durch Tiefziehen in einem Presswerkzeug hergestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Schale (5.1, 5a.1, 5b.1) mit einer mit der Längsachse der Aussparung der ersten Schale (5, 5a, 5b) fluchtenden Aussparung bereitgestellt wird, in welche bei der Aussparung die Buchse eingreift oder durch welche diese durchgreift und dass vor dem Verbinden der beiden Schalen (5, 5a, 5b, 5.1, 5a.1, 5b.1) die Buchse (4, 4a...4j) mit einer der beiden Schalen (5, 5a, 5b, 5.1, 5a.1, 5b.1) verschweißt wird.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (4, 4a...4j) zwischen den beiden Schalen (5, 5a, 5b, 5.1, 5a.1, 5b.1), mit einem Abschnitt in jede Aussparung eingreifend, positioniert und gehalten wird und dann die Buchse (4, 4a...4j) mit den Schalen (5, 5a, 5b, 5.1, 5a.1, 5b.1) laserverschweißt wird, dergestalt, dass aufgeschmolzenes Metall durch den Fügestoß zwischen dem Kragen (6, 6a...6h) und der Mantelfläche der Buchse (4, 4a...4j) in einen auf der laserstrahlabgewandten Seite befindlichen sich öffnenden Spalt (16, 16a) eindringt und in diesem einen Spaltboden ausbildet.