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Die Erfindung betrifft eine Trägerverbindung zwischen
einem Längsträger und
einem Querträger eines
Kraftfahrzeugs, insbesondere eine Trägerverbindung umfassend mindestens
eine Knotenelement, das an dem Längsträger und
dem Querträger befestigbar
ist.
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Eine Trägerverbindung der vorgenannten
Art ist beispielsweise aus der
DE 198 42 718 A1 bekannt. Bei dieser Trägerverbindung
ist das Knotenelement als Halbschelle ausgeführt und kann dadurch den Längsträger teilweise
umgreifen. Diese Trägerverbindung
ist relativ leicht sowie einfach zu montieren und zu warten.
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In der
DE 195 22 219 A1 wird ein
Kraftfahrzeug-Hinterrahmen beschrieben, bei dem ein Hinterachs-Querträger an seinen
beiden Enden mit jeweils einem Längsträger verbunden
ist. Der Rahmen weist ein Verstärkungsblech
auf, welches an seinem vorderen und hinteren Rand eine nach unten
gerichtete Abbiegung hat und von unten her gegen den Querträger geschweißt wird.
Es überbrückt auf
diese Weise einen Spalt zwischen einer Endwand des Querträgers und
einer Seitenwand des Längsträgers, gegen die
die Endwand geschweißt
ist. Dabei weist das Verstärkungsblech
eine Stufe auf, durch die Höhenunterschiede
zwischen der Unterseite des Längsträgers und
der Unterseite des Querträgers
ausgeglichen werden.
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In der
DE 43 35 586 C2 wird ebenfalls ein Kraftfahrzeug-Hinterrahmen
mit einem Paar Längsträgern und
einem Querträger
vorgeschlagen. Der Querträger
ist mit dem Längsträger über eine
kastenartige Konsole bzw. ein Knotenelement verbunden. Durch diese
zwischen Längsträger und
Querträger einschweißbare Konsole
lassen sich auftretende Kräfte
gut aufnehmen, die in dem Querträger
geleitet werden.
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Die
DE 86 17 365 U1 offenbart eine Axialfederbefestigung
am Rahmen von Fahrzeugen mit Längs-
und Querträgern
und sich an diesen abstützenden
Laschen, an denen Aufnahmeteller für Druckfedern angeordnet sind.
Dabei sind Längsträger und
Querträger
mit der als gedrillter Flachstahl ausgebildeter Lasche über ein
vorzugsweise U-förmig
gebogenes Knotenelement verbunden.
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In der
EP 0 671 312 B1 wird ein Kraftfahrzeug-Hinterrahmen
mit wenigstens einem Knotenelement an denen Enden von länglichen
Elementen, beispielsweise Längs-
und/oder Querträger,
befestigt sind, wobei das Knotenelement zur Befestigung von wenigstens
einem mechanischen oder Kastenelement des Fahrzeugs dient. Das vorgeschlagene
Knotenelement ist einstückig
durch Gießerei
hergestellt und dient ferner zur Befestigung eines schweren mechanischen
Elementes, beispielsweise eines Radaufhängungsarmes, einer Tür oder einer
Rückwandtür und des
Fußbodens
des Fahrzeugs.
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Vor diesem Hintergrund liegt der
Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Trägerverbindung der eingangs
genannten Art derart auszuführen,
die mehrere Funktionen in einem Bauteil integriert und dabei einerseits
leicht gebaut werden kann und andererseits steif genug ist, um die
auftretenden Kräfte
zuverlässig
aufzunehmen.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit einer
Trägerverbindung
gemäß den Merkmalen
des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen
der Erfindung.
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Erfindungsgemäß ist also eine Trägerverbindung
zwischen einem Längsträger und
einem Querträger
eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, bei der ein Knotenblech an den
beiden Trägern
angeordnet ist. Das Knotenblech ist jeweils an den Unterseiten des Längs- und
Querträgers
befestigt und gleicht somit einen Höhenunterschied zwischen den
beiden Trägern
aus. Ferner weist das Knotenblech eine Aufnahme für eine Feder
auf.
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Bevorzugt weist das Knotenblech ferner
eine Anbindung des oberen Endes eines Dämpferelementes auf. Durch die
Integration von mehreren Funktionen in einem Bauteil findet eine
Teilereduzierung statt. Dies führt
zu Kostenersparnis bei der Herstellung und demzufolge auch bei dem
Zusammenbau des Fahrzeugs.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform
ist das Knotenelement der erfindungsgemäßen Trägerverbindung entsprechend
einer Aussparung in dem Längsträger ausgebildet.
Durch die Aussparung bzw. Eindrückung
im Längsträger und
dem Knotenblech kann ein Dämpferele ment
geführt
werden. Hierbei wird der Längsträger durch
die zusätzliche
Materialschicht des Knotenblechs stabilisiert.
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In vorteilhafter Weise ist das Knotenblech aus
Leichtmetall, insbesondere aus Magnesium gefertigt. Dies trägt zur Verminderung
des Gewichts der Trägerverbindung
bei. Vorzugsweise ist ebenfalls der Querträger aus Aluminium oder einer
Aluminiumlegierung, insbesondere in Leichtbauweise gefertigt. Zusätzlich dazu
kann auch der Längsträger aus
kohlenstofffaserverstärkten
Kunststoffen (CFK) und/oder anderen chemiefaserverstärkten Kunststoffen
gefertigt sein. Diese Ausgestaltung von Querträger und Längsträger ergeben mit der vorgenannten
Wahl des Materials des Knotenblechs eine besonders leichte Trägerverbindung.
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Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen
zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon
in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend beschrieben,
Diese zeigen in
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1 eine
perspektivische Ansicht von unten auf die erfindungsgemäße Trägerverbindung;
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2 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie B-B in der 1;
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3 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in der 1.
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1 zeigt
eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Trägerverbindung 1 von
der Unterseite aus betrachtet. Der in der Figur dargestellte Pfeil
gibt die Fahrtrichtung 2 an. In dieser Figur ist der hintere
Boden 3 des Fahrzeugs mit einem Querträger 4 zu sehen, der
an der Unterseite des Bodens 3 angeordnet ist. Der Querträger ist
im Wesentlichen U-förmig ausgebildet,
wobei er nach oben geöffnet ist.
An den oberen Enden der beiden Schenkel sind Seitenbereiche angeordnet,
die auf der Unterseite des Bodens 3 aufliegen und mit diesem
verbunden sind.
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Ferner ist ein Längsträger 5 in einem äußeren Seitenbereich
des Bodens 3 an dessen Unterseite angeordnet. Der Längsträger 5 und
der Querträger 4 sind
im Wesentlichen senkrecht zueinander ausgerichtet. Weiterhin ist
der Figur ein Radhaus 6 zu entnehmen, das an der Außenseite
des Fahrzeugs mit dem Boden 3 und dem Längsträger 5 verbunden ist und
im Wesentlichen senkrecht zum Boden 3 angeordnet ist.
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Ferner zeigt die 1 ein Knotenblech 7. Das Knotenblech 7 ist
an einem Ende mit dem Querträger 4 verbunden
und weist im Querschnitt eine in etwa U-förmig der Querträgerform angepasste
Ausgestaltung auf. Das andere Ende des Knotenblechs 7 ist
an der Unterseite des Längsträgers 5 mit
diesem verbunden.
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Die 1 zeigt
weiterhin eine im Wesentlichen zylindrische Aufnahme 8 für eine Feder
(nicht dargestellt), die an der Unterseite des Längsträgers 5 angeordnet
ist. In Fahrtrichtung 2 hinter der Federaufnahme 8 befindet
sich ein Dämpfer 9,
dessen oberes Ende 10 an dem Knotenblech 7 befestigt
ist. Der Dämpfer
verläuft
schräg
nach unten zur Außenseite des
Fahrzeugs. Im Längsträger 5 befindet
sich eine Aussparung bzw. Eindrückung 11,
durch die der Dämpfer 9 sich
teilweise erstreckt.
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2 ist
ein Querschnitt durch die erfindungsgemäße Trägerverbindung 1 entlang
der Linie B-B in der 1.
Der 2 ist deutlich das
Radhaus 6 zu entnehmen, das im Wesentlichen vertikal verläuft, jedoch
am oberen Ende zur Außenseite
des Fahrzeugs horizontal gebogen ist. An dem Radhaus 6 ist
im Wesentlichen horizontal ausgebildet der hintere Boden 3 angeordnet.
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An der Unterseite des Bodens 3 sind
der Längsträger 5 und
der Querträger 4 angeordnet.
Der 2 ist die U-förmige, nach
oben offene Ausgestaltung des Längsträgers 5 zu
entnehmen. Der zur Außenseite
befindliche Schenkel ist zwischen dem Radhaus 6 und dem
Boden 3 angeordnet, wobei der Boden 3 am seitlichen
Rand nach oben ausgelenkt ist, so dass Auslenkung, der Schenkel
des Längsträgers 5 und
das Radhaus 6 parallel aneinander liegen. Der andere Schenkel
des U-förmigen
Längsträges 5 ist am
oberen Ende horizontal abgewinkelt, so dass der abgewinkelte Bereich
an der Unterseite des Bodens 6 anliegt.
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Die Lücke zwischen dem Querträger 4 und dem
Längsträger 5 wird
von dem Knotenblech 7 überbrückt. Dabei
sorgt das Knotenblech 7 für einen Ausgleich des Höhenunterschiedes
zwischen der Unterseite des Querträgers 4 und der Unterseite
des Längsträgers 5,
an denen das Knotenblech 7 anliegt. An der im Wesentlichen
horizontalen Unterseite des Knotenblechs 7 in dem Bereich
der dargestellten Schnittlinie ist die Aufnahme 8 für die Feder
derart angeordnet, dass in etwa der halbe Durchmesser der Aufnahme 8 sich
unter dem Längsträger 5 und
der andere halbe Durchmesser unter der Lücke zwischen Längs- und
Querträger
befindet.
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3 ist
ein Querschnitt durch die erfindungsgemäße Trägerverbindung 1 entlang
der Linie A-A in der 1.
Die Schnittlinie A-A befindet sich in Fahrtrichtung 2 hinter
der Schnittlinie B-B aus der 2.
Um Wiederholungen zu vermeiden werden nur die wesentlichen Unterschiede
im Vergleich zur 2 beschrieben.
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Das Knotenblech 7 ist in
diesem Bereich in seinem Außenbereich
an der Unterseite des Längsträgers 5 und
in seinem zur Fahrzeuginnenseite zeigenden Bereich direkt an der
Unterseite des Boden 3 angeordnet und mit diesen verbunden.
Die Figur zeigt die Aussparung 11 in dem Längsträger 5 und
in dem Knotenblech 7, damit der Dämpfer 9 schräg nach unten
zur Außenseite
geführt
werden kann. Das obere Ende 10 des Dämpfers 9 ist mit dem
Knotenblech 7 in einem Bereich (nicht dargestellt) verbunden,
der zwischen den beiden Schnittlinien der 2 und 3 liegt.
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An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass
alle oben beschriebenen Teile für
sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in
der Zeichnung dargestellten Details als erfindungswesentlich beansprucht
werden. Abänderungen
hiervon sind dem Fachmann geläufig.
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- 1
- Trägerverbindung
- 2
- Fahrtrichtung
- 3
- Hinterer
Boden
- 4
- Querträger
- 5
- Längsträger
- 6
- Radhaus
- 7
- Knotenblech
- 8
- Aufnahme
- 9
- Dämpfer
- 10
- Oberes
Dämpferende
- 11
- Eindrückung