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Beschrieben werden ein Karosseriebauteil sowie ein Kraftfahrzeug.
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Karosseriebauteile sowie Kraftfahrzeuge der eingangs genannten Art sind im Stand der Technik bekannt.
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Kraftfahrzeuge benötigen zum Betrieb eine Reihe von Speichermöglichkeiten für Betriebsmedien. Solche Betriebsmedien umfassen beispielsweise Flüssigkeiten wie Treibstoffe, Verbrauchsmedien, z.B. Wischwasser, Öle, etc., aber auch Gase, zum Beispiel Druckluftspeicher für Druckluftbremsen oder für pneumatische Fahrwerke. Es ist bekannt, entsprechende Tanks im Kraftfahrzeug vorzusehen.
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Dabei besteht stets der Wunsch, den Bauraum eines Kraftfahrzeugs für derartige Tanks optimal zu nutzen, um die Abmessungen des Kraftfahrzeugs bei einem gegebenen Nutzvolumen für Passagiere und Fracht zu minimieren.
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Aus der
DE 103 35 258 A1 ist ein Stoßfänger eines Kraftfahrzeuges mit einer äußeren Aufprallhülle, einem stabilen, hohlen kastenförmigen Querträger sowie einem sich über die Länge des Querträgers erstreckenden, integrierten Fluidbehälter für insbesondere Scheibenwaschwasser soll der Fluidbehälter ohne Beeinträchtigung der Funktionalität des Querträgers möglichst raumsparend angeordnet werden. Zu diesem Zweck weist ein solcher Stoßfänger folgende Merkmale auf: Der Querträger ist als ein zumindest teilweiser Fluidaufnahmebereich des Fluidbehälters ausgebildet, und die beiden hohlen Endbereiche des Querträgers bestehen aus einem gegenüber dem dazwischenliegenden Hauptbereich anderen Material.
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Bisherige Lösungen wie die zuvor beschriebene nutzen entsprechende Bauräume durch das Einbringen von Elastomeren oder ähnlichen Materialien, die sich an die Form des Bauraums anpassen. Diese Lösungen benötigen bestehen aber immer aus einem gesonderten Tank.
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Sollte im Falle eines Kraftfahrzeuglebens ein Defekt am Behälter auftreten, ist ein innerhalb einer Struktur geformter Behälter aus Elastomer sehr schwer oder gar nicht zu reparieren. Darüber hinaus sind entsprechende Behälter in der Regel nicht druckfest.
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Somit stellt sich die Aufgabe, Karosseriebauteile sowie Kraftfahrzeuge dahingehend weiterzubilden, dass ein Bauraum minimiert werden kann und verfügbare Hohlräume bestmöglich genutzt werden können.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Karosseriebauteil gemäß Anspruch 1 sowie ein Kraftfahrzeug gemäß dem nebengeordneten Anspruch 10. Weiterführende Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Beschrieben wird ein Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeugs, wobei das Karosseriebauteil wenigstens einen Hohlraum aufweist, wobei in den wenigstens einen Hohlraum ein Tank eingebracht ist, wobei ein Mantel des Tanks einstückig mit dem Karosseriebauteil ausgebildet ist und/oder zumindest teilweise aus dem gleichen Material wie das Karosseriebauteil besteht.
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Ein entsprechendes Karosseriebauteil kann insbesondere ein Karosseriestrukturbauteil sein, das eine lasttragende Funktion hat. Ein solches Karosseriestrukturbauteil kann beispielsweise ein Längsträger oder ein Querträger sein, insbesondere ein Biegequerträger.
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Karosseriebauteil und Tank können insbesondere aus Metall bestehen.
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Der Tankmantel weist stirnseitig mediendichte Abschlüsse auf. Die Abschlüsse können aus dem gleichen Material wie der Tankmantel bestehen. Im Falle von Metall oder Kunststoff können solche Anschlüsse zum Beispiel aufgeschweißt, geschraubt oder geklebt sein können. Entsprechende Abschlüsse sind in der Regel als separate Bauteile des Tanks ausgeführt, die in einem oder mehreren eigenen Fertigungsschritten angebracht werden.
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Ein entsprechender Tank kann auf seiner dem aufzubewahrenden Medium zugewandten Innenseite beschichtet sein, um chemische Reaktionen zwischen Medium und Material des Tanks zu vermeiden. Die Notwendigkeit einer solchen Beschichtung hängt von dem aufzubewahrenden Medium ab.
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Durch einen einstückigen und/oder aus gleichem Material wie das Karosseriebauteil bestehenden Tank kann einerseits die Bauteilkomplexität reduziert und andererseits die Stabilität des Karosseriebauteils erhöht werden. Dies wirkt sich positiv auf die Crashfestigkeit aus, da der Tank in den Crashlastpfad integriert werden kann. Desweiteren wirkt sich eine solche Anordnung positiv auf das Gesamtgewicht eines entsprechenden Karosseriebauteils aus. Der Tank kann in der strukturellen Berechnung eines entsprechenden Karosseriebauteils berücksichtigt werden, sodass das Gesamtgewicht eines entsprechenden Karosseriebauteils geringer ist als das Gesamtgewicht eines Karosseriebauteils ohne Tank und eines separaten Tanks.
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Gleichzeitig kann ein bestehender Hohlraum zur Unterbringung eines für den Betrieb des Kraftfahrzeugs notwendigen Tanks verwendet werden kann. So kann das Nutzvolumen eines entsprechenden Kraftfahrzeugs bei gleichbleibenden Außenabmessungen steigen.
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In einer ersten weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Karosseriebauteil als Strangpressprofilbauteil ausgeführt ist.
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Auf diese Weise kann der Mantel des Tanks leicht und kostengünstig einstückig mit dem Karosseriebauteil und aus dem gleichen Material gefertigt werden, da aufwendige Montageschritte vermieden werden können.
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In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Tank ein Luftdrucktank ist.
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Ein solcher Luftdrucktank kann beispielsweise als Luftreservoir für eine Luftfederung bzw. ein Luftfahrwerk verwendet werden. Da Karosseriebauteile, insbesondere Karosseriestrukturbauteile auch zur Abstützung von Radaufhängungen verwendet werden, kann ein entsprechendes Karosseriebauteil in der Nähe der Luftfederung angeordnet werden.
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In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Karosseriebauteil mehrere Hohlräume aufweist, von denen in wenigstens einem der bzw. ein Tank angeordnet ist.
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In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Mantel eine zylindrische Innenoberfläche aufweist.
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Auf diese Weise kann der Tank in Bezug auf seine Dimensionierung besonders druckfest ausgelegt werden. Sofern der Tank einstückig mit dem Karosseriebauteil ausgeführt ist, geht der Mantel des Tanks in das restliche Karosseriebauteil über und eine Mantelaußenfläche in eine Karosseriebauteilfläche, sodass die Mantelaußenfläche in diesem Fall nicht vollständig zylindrisch ist.
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In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass mehrere Tanks in einem Hohlraum angeordnet sind.
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Dies bietet sich vor allem für größere oder schmale Hohlräume an, die andernfalls nicht optimal genutzt werden können, insbesondere in Verbindung mit zylindrischen Tanks.
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In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Tank wenigstens einen Füllanschluss aufweist.
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In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Tank wenigstens einen Entnahmeanschluss aufweist.
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In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Tank eine Entlüftungsvorrichtung aufweist.
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Ein erster unabhängiger Gegenstand betrifft ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Karosseriebauteil der zuvor beschriebenen Art.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen schematisch:
- 1 eine Schnittansicht durch einen Querträger in einer ersten Ausführungsform mit einem Tank, sowie
- 2 eine Schnittansicht durch einen Querträger in einer zweiten Ausführungsform mit zwei Tanks.
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Gleiche oder gleichwirkende Bauteile sind in den nachführend beschriebenen Ausführungsbeispielen zur besseren Lesbarkeit mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine Schnittansicht durch einen Querträger 2 in einer ersten Ausführungsform mit einem Tank 4. Der Tank 4 ist vorliegend ein Drucklufttank eines Luftfahrwerks.
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Der Querträger 2 weist ein Strangpressprofil 6 auf, das aus Metall besteht. Im Strangpressprofil 6 ist ein Hohlraum 8 ausgebildet. In dem Hohlraum 8 ist ein Mantel 10 des Tanks 4 ausgebildet, der einen Tankinnenraum 12 beschreibt. Der Mantel 10 besteht aus dem gleichen Material wie der Rest des Querträgers 2 und ist mit diesem einstückig ausgebildet, sodass Übergangsbereiche 14 zwischen Mantel 4 und Wänden 16 des Querträgers 2 ausgebildet sind und der Hohlraum 8 in zwei Hohlraumabschnitte 8.1, 8.2 unterteilt wird.
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Der Mantel 10 des Tanks 4 formt eine zylindrische Innenoberfläche 18, die gegenüber anderen Formen druckfester ist und sich somit zur Speicherung von Gasen unter hohem Druck eignet. Der Tank 4 als Bestandteil eines Luftfahrwerks ist häufigen Druckschwankungen ausgesetzt.
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Der Tank 4 ist durch (nicht dargestellte) stirnseitige Verschlüsse abgeschlossen und weist zumindest einen Anschluss auf, über den Gas einströmen oder entweichen kann.
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Sollte ein entsprechender Tank für andere Medien, insbesondere Flüssigkeiten verwendet werden, können statt eines einzelnen Anschlusses mehrere Anschlüsse verwendet werden, zum Beispiel einen Einfüllanschluss, einen Entnahmeanschluss oder einen kombinierten Einfüll- und Entnahmeanschluss. An einen Entnahmeanschluss kann ein in den Tankinnenraum 12 geführtes Rohr oder Schlauch vorgesehen sein, um das effektive Tankvolumen zu maximieren. Desweiteren können Entlüftungsvorrichtungen vorgesehen sein, um einen Druckausgleich zu ermöglichen.
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Dadurch, dass der Tank 4 einstückig mit dem Querträger 2 ausgebildet ist, ist der Mantel 10 des Tanks 4 in einen Crashlastpfad des Querträgers 2 integriert und kann die Stabilität des Querträgers 2 bei gleichzeitig reduziertem Gewicht erhöhen.
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Im Defektfalle ist der Querträger 2 verglichen mit separaten Tanks aus Elastomeren einfach ausgetauscht.
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2 zeigt eine Schnittansicht durch einen Querträger 2' in einer zweiten Ausführungsform mit zwei Tanks 22, 24.
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Die Tanks 20, 22 bestehen aus dem gleichen Material wie der Querträger 2' und werden beim Strangpressen ausgeformt, sind aber nicht einstückig mit dem Querträger 2' verbunden. Die Tanks 22, 24 sind in einem gemeinsamen Hohlraum 8 angeordnet und maximieren das verwendbare Volumen für zylindrische Tanks in einem derart geformten Hohlraum 8.
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In Bezug auf die Tanks 22, 24 wird im Übrigen zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Beschreibung des Tanks 4 in 1 verwiesen.
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Der Querträger 2' weist weitre Hohlräume 24, 26 auf, in denen keine Tanks angeordnet sind.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa einer weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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