DE10354293B4 - Träger für eine Tragstruktur - Google Patents

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Abstract

Träger (1) für eine Tragstruktur eines Kraftfahrzeugs, insbesondere ein Cockpitquerträger, mit wenigstens einer Außenwand (2), an der außen zumindest ein sich wenigstens teilweise entlang der Außenwand (2) erstreckender elektrischer Flachleiter (3) flächig anliegend angeordnet ist, der mittels Fixierelementen (4) direkt am Träger (1) befestigt ist, wobei die Fixierelemente (4) mit wenigstens einer am Träger (1) ausgebildeten Befestigungskontur (5) zusammenwirken,
dadurch gekennzeichnet,
– dass der Träger (1) als Strangpressprofil ausgebildet ist,
– dass der Träger (1) ein geschlossenes Hohlprofil aufweist,
– dass die Fixierelemente (4) den Flachleiter (3) quer zu dessen Längsrichtung klammerartig umgreifen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Träger für eine Tragstruktur eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aus der DE 100 63 650 A1 ist ein Träger für eine Tragstruktur eines Kraftfahrzeuges, insbesondere ein Cockpitquerträger, mit wenigstens einer Außenwand bekannt. Der bekannte Cockpitquerträger ist im Vorbau auf der Höhe einer Instrumententafel in Fahrzeugquerrichtung ausgerichtet und mit je einem Ende an der gegenüberliegenden Seite des Kraftfahrzeugs festlegbar. Zu dem sind an den Cockpitquerträger Aufnahmeanordnungen, beispielsweise für eine Lenkspindel oder eine Gangschaltung, einstückig angeformt. Zusätzlich können am Cockpitquerträger eingebrachte Vertiefungen ausgeführt sein, in welche beispielsweise elektronische Bauteile integriert werden. Um die in der Vertiefung des Cockpitquerträgers aufgenommen elektronischen Bauteile vor Verschmutzung oder Beschädigung zu schützen kann ein Deckel vorgesehen sein, der die Vertiefung verschließt. Der Deckel kann beispielsweise aus Kunststoff bestehen und mit Hilfe eines Schnappverschlusses am Cockpitquerträger befestigt werden.
  • Aus der DE 42 04 495 C2 ist ein an einem Fahrzeugaufbau festgelegter Armaturenträger bekannt. In diesen Armaturenträger ist gemäß einer Ausführungsvariante ein über seine ganze Länge sich erstreckender, zum Fahrzeuginnenraum hin offener Kanal eingeformt, der z. B. zur Aufnahme eines Kabels dient. Zum Verschluss des Kabelkanals dient ein aufklappbarer Deckel.
  • Aus der DE 197 53 178 A1 ist ein Cockpit für Kraftfahrzeuge mit zumindest einem Querträger bekannt. An dem bekannten Querträger ist ein rinnenförmiger Bereich angeformt, welcher einen Kabelbaum aufnimmt, der mit Hilfe von Schellen am Querträger fixierbar ist.
  • Aus der DE 42 10 589 C2 ist ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem an der Fahrzeugunterseite angeordneten U-förmigen Tragholm und wenigstens einer in Richtung des Tragholms verlaufenden Leitung bekannt. Dabei ist vorgesehen, mindestens eine Begrenzungswand des Tragholms zumindest auf einem Teil ihrer Breite bzw. Höhe einzuziehen und die Leitung an dieser Begrenzungswand anzuordnen. In dem hierdurch geschaffenen, nach unten offener Freiraum können die Leitungen geschützt angeordnet werden, wobei Halterungselemente vorgesehen sind, die die Leitungen an der Begrenzungswand haltern. Zusätzlich kann der Freiraum nach unten durch eine Abdeckung verschlossen werden.
  • Des Weiteren ist aus der DE 102 51 746 A1 ein Träger mit einem H-Profil bekannt, das im wesentlichen aus zwei parallelen Wangen besteht, die durch einen mittig angeordnet Quersteg miteinander verbunden sind. Beim bekannten H-Profil sind elektrische Leitungen am Steg befestigt.
  • Die DE 195 21 887 A1 betrifft einen als Strangpressprofil ausgeführten Cockpitquerträger mit symmetrischem Hohlprofil, das mehrere Kammern umfasst. Dieses Hohlprofil ist insgesamt C-förmig und enthält somit einen seitlich offenen Kanal, in dem elektrische Leiter angeordnet sind.
  • Die DE 101 45 357 C1 zeigt einen Träger mit einem T3-Profil. In das U-Profil ist dabei ein Kunststoffelement eingespritzt, das zum einen eine formadaptierte Aufnahme für elektrische Leitungen bildet und das zum anderen eine Rastverzahnung trägt. Mit Hilfe eines Befestigungsbügels, der ebenfalls ein U-Profil aufweist, kann die Leitung am Träger fixiert werden. Dabei wirkt der Befestigungsbügel mit der Verzahnung des Kunststoffelements zusammen und ist dabei innerhalb des Querschnitts des Trägerprofils angeordnet.
  • Aus der DE 101 42 835 C1 ist ein Träger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. An dem dünnwandigen Träger wird ein Flachleiter mittels Stanznieten befestigt. Dabei muss zum Stanznieten an der Außenseite des Trägers ein Stempel und an der Innenseite eine Matritze angeordnet werden, um den jeweiligen Stanzniet zu setzen. Bei einem Träger, der ein geschlossenes Hohlprofil aufweist, kann die Matritze somit allenfalls in einen axialen Endbereichs des Trägers eingeführt werden, so dass die Fixierung des Flachleiters am Träger allenfalls an den Enden des Trägers realisierbar ist.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Träger eingangs erwähnter Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, welche insbesondere Vorteile hinsichtlich Herstellkosten und Raumbedarf aufweist.
  • Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, den Träger als Strangpressprofil mit geschlossenem Hohlprofil auszubilden, wobei die Fixierelemente den Flachleiter quer zu dessen Längsrichtung klammerartig umgreifen.
  • Dies ermöglicht eine besondere einfache Montage des Flachleiters an der Außenwand des Trägers durch ein leichtes An drücken der klammerartigen Fixierelemente mit anschließendem Verrasten der selben in der Befestigungskontur des Trägers. Gleichzeitig sichert die klammerartige Umgreifung der Fixierelemente eine Halterung des Flachleiters an drei Seiten und damit eine besonders zuverlässigen Halterung des Flachleiters an der Außenwand. Einweiterer Vorteil bietet sich in der nachträglichen Lösungsmöglichkeit der klammerartigen Fixierelemente vom Träger. Die Fixierelemente lassen sich bei Überschreiten eines bestimmten Lösewiderstandes leicht vom Träger entfernen, so dass eine Wartung und/oder ein Austausch des Kabelbaums oder von Teilen davon stark vereinfacht werden, wogegen bis zur Überwindung des Lösewiderstandes eine sichere Halterung des Flachleiters an der Außenwand des Trägers durch die klammerartigen Fixierelemente gewährleistet ist.
  • Die zur Halterung des Flachleiters an der Außenwand des Trägers vorgesehenen Fixierelemente wirken mit wenigstens einer am Träger ausgebildeten Befestigungskontur zusammen, wobei die Befestigungskontur beispielsweise als Hinterschnitt ausgebildet sein kann, in welchen die Fixierelemente oder Teile davon eingreifen. Dies bietet den großen Vorteil, elektrische Leitungen, wie beispielsweise einen Kabelbaum, raumsparend und gleichzeitig montagefreundlich am Träger, welcher beispielsweise als Cockpitquerträger ausgebildet ist, anzuordnen.
  • Die erfindungsgemäße Lösung bietet darüber hinaus den Vorteil, die erforderlichen elektrischen Leitungen übersichtlich und dadurch wartungsfreundlich an der Tragstruktur des Kraftfahrzeugs zu befestigen, so dass im Vergleich zu einer herkömmlichen Anordnung von Kabelbäumen mit Rundleitern an der Tragstruktur des Kraftfahrzeugs eine deutliche Verbesserung erreicht werden kann.
  • Die Außenwand des Trägers, an welcher der Flachleiter mit den entsprechenden Fixierelementen befestigt wird, ist dabei nicht zwangsläufig an eine bestimmte Form, wie z. B. eine ebe ne Fläche, gebunden. Denkbar ist auch eine teilweise gewölbte Außenwand, an welcher der flexible Flachleiter flächig anliegt und wofür komplementär zur Außenwand gewölbte Fixierelemente vorgesehen sind, die mit entsprechenden Befestigungskonturen am Träger zusammenwirken und den Flachleiter direkt am Träger befestigen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung kann der Träger aus Leichtmetall oder aus einer Leichtmetalllegierung, insbesondere aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung oder aus Magnesium oder aus einer Magnesiumlegierung, hergestellt sein. Leichtmetall bzw. Leichtmetalllegierungen finden im heutigen Kraftfahrzeugbau eine immer breitere Anwendung und tragen zu einer Gewichtseinsparung und verbunden damit zu einer Reduzierung der Treibstoffkosten bei.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung können die Fixierelemente aus Kunststoff oder aus Metall ausgebildet sein. Sowohl eine Herstellung der Fixierelemente aus Kunststoff, beispielsweise im Spritzgussverfahren, als auch die Herstellung der Fixierelemente aus Metall, beispielsweise als Blechformteil, ermöglicht es, die Fixierelemente in großer Stückzahl und dadurch mit geringen Stückkosten herzustellen. Besonders eine Ausbildung der Fixierelemente aus Kunststoff bietet darüber hinaus den Vorteil, dass die Fixierelement elektrisch isolierend wirken und darüber hinaus die Gefahr der Kontaktkorrosion durch unterschiedliche Metalle der Fixierelemente und des Trägers vermieden werden kann.
  • Des Weiteren kann vorgesehen sein, die Fixierelemente als Spannelemente auszubilden, welche den Flachleiter gegen die Außenwand des Trägers verspannen. Durch diese Verspannung wird eine besonders ortsfeste und stabile Verbindung zwischen dem Flachleiter und der Außenwand des Trägers erreicht, so dass eventuell auftretende Klappergeräusche, welche durch Vibrationen während des Fahrens hervorgerufen werden, vermie den werden können. Die als Spannelemente ausgebildeten Fixierelemente gewährleisten somit eine besonders qualitativ hochwertige Verbindung des Flachleiters mit dem Träger.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus den zugehörigen Figurenbeschreibungen anhand der Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in den nachfolgenden Beschreibungen näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
  • Dabei zeigen:
  • 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Träger,
  • 2 eine perspektivische Ansicht auf einen erfindungsgemäßen Träger mit darauf angeordnetem Flachleiter,
  • 3 ein als Spannelement ausgebildetes Fixierelement.
  • Entsprechend 1 weist ein erfindungsgemäßer Träger 1 zumindest eine Außenwand 2, hier vier Außenwände 2, auf, wobei an einer der Außenwände 2 ein sich wenigstens teilweise entlang dieser Außenwand 2 erstreckender elektrischer Flachleiter 3 flächig anliegend angeordnet ist (vgl. auch 2). Der Träger 1 kann dabei als Teil einer Tragstruktur eines Kraftfahrzeugs, insbesondere als ein Cockpitquerträger, ausgebildet sein und gemäß 1 und 2 einen symmetrischen Querschnitt aufweisen. Denkbar ist aber auch ein asymmetrischer Querschnitt. Gemäß 1 und 2 ist die Außenwand 2 als ebene Fläche ausgebildet, an welche sich der Flachleiter 3 raumsparend anlegt. Generell ist aber auch vorstellbar, dass die Außenwand 2 zumindest teilweise gewölbt ist und der Flachleiter 3, welcher flexibel ausgebildet sein kann, sich an eine Kontur der Außenwand 2 anlegt.
  • Gemäß einer bevorzugten Produktionsweise kann der Träger 1 im Strangpressverfahren hergestellt werden und beispielsweise aus Leichtmetall oder aus einer Leichtmetalllegierung ausgebildet sein. Als Leichtmetall bzw. Leichtmetalllegierungen kommen hierbei insbesondere Aluminium und/oder Magnesium und/oder eine Legierung dieser Metalle in Frage. Durch die Herstellung des Trägers 1 aus Leichtmetall wird eine Gewichtsreduzierung des Trägers 1 und somit eine Gewichtsreduzierung der Tragstruktur des Kraftfahrzeugs erreicht, wodurch Treibstoffkosten eingespart werden können.
  • Gemäß den 1 und 2 kann zur weiteren Gewichtsreduzierung und zur Versteifung des Trägers 1 vorgesehen sein, diesen als geschlossenes Hohlprofil auszubilden. Dies bietet den Vorteil, Gewicht zu reduzieren, Material einzusparen und aufgrund des größeren Flächenträgheitsmomentes des Hohlprofils gegenüber einem Vollprofil die Steifigkeit des Trägers 1 zu verbessern.
  • Der erfindungsgemäße Träger 1 weist gemäß 1 und 2 eine Befestigungskontur 5 auf, welche in Form eines, insbesondere keilförmigen, Hinterschnitts entlang der Längsrichtung des Trägers 1 verläuft und in welche ein zugehöriges Fixierelement 4, welches den Flachleiter 3 an der Außenwand 2 fixiert, eingreift. Der Flachleiter 3 liegt somit direkt an der Außenwand 2 bzw. dem Träger 1 flächig an und wird durch entsprechende Fixierelemente 4 sicher und zuverlässig sowie nachträglich lösbar an der Außenwand 2 des Träger 1 gehaltert. Zur sicheren Befestigung des Flachleiters 3 an der Außenwand 2 weisen die Fixierelemente 4 Rastnasen 6 auf, welche in die Befestigungskontur 5 am Träger 1 eingreifen und bei angebrachtem Fixierelement 4 mit dieser verrasten.
  • Gemäß 1 und 2 ist denkbar, dass die Fixierelemente 4 entlang der Längsrichtung des Trägers 1 verschiebbar angeordnet sind und dadurch auf konstruktive Besonderheiten Rücksicht genommen werden kann. Die Fixierelemente 4 können beispielsweise aus Kunststoff oder aus Metall ausgebildet sein. Ein Fixierelement 4 aus Kunststoff bietet den Vorteil, einen elektrischen Isolator zu bilden und gleichzeitig die Gefahr einer Kontaktkorrosion zwischen Fixierelement 4 und Träger 1 zu vermeiden. Ein Fixierelement 4 aus Metall weist gegenüber Kunststoff im allgemeinen eine verbesserte Altersbeständigkeit auf. Sowohl Fixierelemente 4 aus Kunststoff als auch aus Metall lassen sich in großer Stückzahl kostengünstig herstellen. Generell ist hierbei auch eine kombinierte Anordnung von Befestigungselementen 4 aus Metall und aus Kunststoff an demselben Träger 1 denkbar.
  • Gemäß 1 und 2 weist der elektrische Flachleiter 3 im wesentlichen dieselbe Breite wie die Außenwand 2 auf. Dies ermöglicht eine besonders sichere und zuverlässige Halterung des Flachleiters 3 an der Außenwand 2, da das Fixierelement 4 den Flachleiter 3 an drei Seiten klammerartig umgreift. Generell kann vorgesehen sein, dass die Fixierelemente 4 den angesprochenen Flachleiter 3 quer zu dessen Längsrichtung klammerartig umgreifen. Dabei ist auch denkbar, dass die Fixierelemente 4 eine unterschiedliche Breite B aufweisen (vgl. 2), so dass der Flachleiter 3 an erforderlichen Stellen beispielsweise durch Fixierelemente 4 mit einer größeren Breite sicher umklammert wird.
  • Prinzipiell kann auch vorgesehen sein, dass der Flachleiter 3 nur einen Teil der Breite der Außenwand 2 aufweist und das Fixierelement 4 im nicht durch den Flachleiter 3 belegten Teil der Außenwand 2 eine nicht dargestellte Verdickung auf weist, so dass auch schmälere Flachleiter 3 sicher am Träger 1 befestigt werden können.
  • Wie in 1 und 2 gezeigt, kann der Flachleiter 3 beispielsweise als Kabelbaum oder als Teil eines Kabelbaums, insbesondere als Cockpitleitungssatz, ausgebildet sein und mehrere Leiterbahnen 8 umfassen.
  • Entsprechend 3 ist das Fixierelement 4 als Spannelement 7 ausgebildet, welches in angebrachtem Zustand den Flachleiter 3 gegen die Außenwand 2 des Trägers 1 verspannt. Die Spannwirkung wird dabei durch eine bezüglich der Rastnasen 6 konkave Ausbildung eines Steges 9 erreicht. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, einen Bereich um die Rastnasen 6 derart zu verformen, dass sich ein Abstand zwischen den Rastnasen 6 verkürzt. Dies bewirkt eine Verstärkung der Klemmwirkung der Rastnasen 6 in der Befestigungskontur 5 und damit ein stärkeres Verspannen des Spannelementes 7 bzw. des Fixierelementes 4 am Träger 1.
  • Zusammenfassend lassen sich die wesentlichen Merkmale der erfindungsgemäßen Lösung wie folgt charakterisieren:
    Die Erfindung sieht vor, an einer Außenwand 2 eines Trägers 1 einen sich wenigstens teilweise entlang dieser Außenwand 2 erstreckenden elektrischen Flachleiter 3 flächig anliegend anzuordnen und diesen mittels Fixierelementen 4 direkt am Träger 1 zu befestigen. Die Fixierelemente 4 wirken dabei über einstückig daran angeordnete Rastnasen 6 mit wenigstens einer am Träger 1 ausgebildeten Befestigungskontur 5, welche als Hinterschnitt ausgebildet sein kann, zusammen. Die Fixierelemente 4 umgreifen dabei den Flachleiter 3 quer zu dessen Längsrichtung klammerartig und können gemäß einer Ausführungsform als Spannelemente 7 ausgebildet sein, welche den Flachleiter 3 zusätzlich gegen die Außenwand 2 des Trägers 1 verspannen.
  • Die erfindungsgemäße Lösung bietet somit den Vorteil, einen Flachleiter 3, welcher beispielsweise als Kabelbaum oder Cockpitleitungssatz, ausgebildet sein kann, raumsparend und nachträglich lösbar entlang der Außenwand 2 des Trägers 1 anzuordnen. Der Träger 1 kann dabei beispielsweise Teil einer Tragstruktur eines Kraftfahrzeuges sein.

Claims (9)

  1. Träger (1) für eine Tragstruktur eines Kraftfahrzeugs, insbesondere ein Cockpitquerträger, mit wenigstens einer Außenwand (2), an der außen zumindest ein sich wenigstens teilweise entlang der Außenwand (2) erstreckender elektrischer Flachleiter (3) flächig anliegend angeordnet ist, der mittels Fixierelementen (4) direkt am Träger (1) befestigt ist, wobei die Fixierelemente (4) mit wenigstens einer am Träger (1) ausgebildeten Befestigungskontur (5) zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, – dass der Träger (1) als Strangpressprofil ausgebildet ist, – dass der Träger (1) ein geschlossenes Hohlprofil aufweist, – dass die Fixierelemente (4) den Flachleiter (3) quer zu dessen Längsrichtung klammerartig umgreifen.
  2. Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (1) einen symmetrischen Querschnitt aufweist.
  3. Träger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (1) aus Leichtmetall oder aus einer Leichtmetalllegierung, insbesondere aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung oder aus Magnesium oder aus einer Magnesiumlegierung, hergestellt ist.
  4. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungskontur (5) als Hinterschnitt ausgebildet ist, in welchen die Fixierelemente (4) eingreifen.
  5. Träger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass einstückig am Fixierelement (4) ausgebildete Rastnasen (6) vorgesehen sind, welche in den Hinterschnitt am Träger eingreifen.
  6. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierelemente (4) aus Kunststoff oder aus Metall ausgebildet sind.
  7. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Flachleiter (3) als Kabelbaum, insbesondere als Cockpitleitungssatz, ausgebildet ist.
  8. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Flachleiter (3) im wesentlichen dieselbe Breite wie die Außenwand (2) aufweist.
  9. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierelemente (4) als Spannelemente (7) ausgebildet sind, welche den Flachleiter (3) gegen die Außenwand (2) des Trägers (1) verspannen.
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