DE19603957A1

DE19603957A1 - Aggregateträger für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE19603957A1
Application number: DE1996103957
Authority: DE
Inventors: Michael Hock; Nikolaus Morbach; Stefan Schmidt
Original assignee: Ymos AG Industrieprodukte
Current assignee: WAGON AUTOMOTIVE GMBH, 63857 WALDASCHAFF, DE
Priority date: 1996-02-05
Filing date: 1996-02-05
Publication date: 1997-08-07
Anticipated expiration: 2016-02-06
Also published as: DE19603957C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Aggregateträger für ein Kraftfahrzeug.

Zum Aufbau einer Kraftfahrzeugkarosserie werden eine Vielzahl von geraden und gebogenen Längs- und Querträgern benötigt, die sowohl die Stabilität der Karosserie erhöhen als auch als Aggregateträger dienen. Ein typisches Beispiel für einen der artigen Aggregateträger ist der obere Querträger in einem Fahrzeug-Frontend-Modul. Dieser Querträger dient sowohl zur Versteifung und Formgebung des Frontend-Modul es als auch als Schloßträger zur Aufnahme des Fanghakens für die Verriegelung der Motorraumabdeckung sowie als Befestigungsvorrichtung für die Leuchtenhalterungen und des Kühlergitterbleches etc.

Nachteilig ist bei den bekannten Aggregateträgern vor allem, daß sie üblicherweise aus mehreren Stanzblechen zusammenge fügt (z. B. verschweißt oder verschraubt) sind. Es werden daher aufwendige Fertigungseinrichtungen (Stanzwerkzeuge, Schweißroboter, Halte- und Montagevorrichtungen) und damit auch hohe Investitions- und Fertigungskosten benötigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aggregate träger anzugeben, der kostengünstig herstellbar ist, eine ausreichende Stabilität besitzt und eine weitgehend beliebige Form aufweisen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2 gelöst. Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.

Die Erfindung beruht im wesentlichen auf dem Gedanken, als Aggregateträger ein Leichtmetall-Hohlprofil zu verwenden, welches aus einem quer zur Längsrichtung des Trägers ge preßten Leichtmetall-Strangpreßprofil besteht. Derartige Träger sind einfach durch Ablängen von einem entsprechenden Profilstrang herstellbar und können durch eine entsprechende Anzahl von Versteifungsrippen sehr stabil ausgebildet sein. Außerdem kann ein aufwendiges Nachbearbeiten des Aggregate trägers in der Regel entfallen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der gesamte Träger nicht einstückig hergestellt wird, sondern sich modular aus mehre ren hintereinander angeordneten und miteinander verbindbaren Teilen (Modulen) zusammensetzt. Durch Verwendung derartiger Module kann die Form des Aggregateträgers entsprechend dem Fahrzeugdesign und die Geometrie entsprechend den auftreten den Belastungen durch Modifikation der Wandstärke und durch definierte Versteifungen exakt angepaßt werden.

Ferner können durch den modularen Aufbau des Aggregateträgers auf einfache Weise Schnittstellen zur Anbindung von Außen- und Innenteilen (z. B. Aufnahme der Fanghaken, Leuchtenhalte rung, Bowdenzugführung, Kabelführungen, Anbindungsmöglichkeit an benachbarte Längs- oder Querträger, Sensoren etc.) inte griert werden. Hierzu dienen Module, an die entsprechende Schnittstellen direkt beim Strangpressen angeformt werden.

Demgegenüber ist es bei bekannten Aggregateträgern erforder lich, daß die zusätzlichen Teile für die Anbindung der Außen- und Innenteile als separate Teile hergestellt und mit dem Aggregateträger zusammengefügt werden müssen. Aus der daraus entstehenden großen Anzahl von Einzelteilen mit jeweiligen Überlappungen an den Fügestellen resultiert ein hohes Gewicht der Aggregateträger und damit des Fahrzeuges.

Zur Verbindung der einzelnen erfindungsgemäßen Aggregate träger-Module hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn diese an ihren Enden clipsartige Rastelemente enthalten. Dadurch ist es möglich, den jeweiligen Träger aus den ent sprechenden Modulen durch einfache Weise vorzumontieren, wodurch eine kraftschlüssige Verbindung entsteht. Die End montage sowie die Anbindung von Außen- und innenteilen wird durch diese Vorfixierung erheblich erleichtert. So ist nur eine sehr einfache Montagevorrichtung erforderlich. Die End montage kann dann mittels Kleben, Schweißen oder Schrauben erfolgen. Das Fließlochformen mit anschließendem Gewindefur chen stellt bei Verschraubungen eine sehr gute Alternative zu konventionellen Schraubverbindungen dar. Gerade bei geringen Blechstärken entstehen durch Anwendung dieses Verfahrens Ge winde mit hoher Auszugsfestigkeit. Für einen solchen Anwen dungsfall ist auch der Einsatz sogenannter Fließlochform schrauben denkbar. Durch den Einsatz dieser Schrauben können Fließloch, Gewinde und Verschraubung in einem Arbeitsgang realisiert werden.

Durch den modularen Aufbau des Aggregateträgers besteht die Möglichkeit, neue Fahrzeugtypen, -varianten und unterschied liche Ausführungen schnell und kostengünstig zu fertigen, wenn auf einen Baukasten, worin Standardteile vorhanden sind, zurückgegriffen werden kann. Desweiteren besteht die Möglich keit, im Reparaturfalle einzelne Komponenten des Moduls ein fach und kostengünstig zu ersetzen.

Um den Aggregateträger optimal an das Aufprallverhalten des jeweiligen Trägers anzupassen, hat es sich ferner als vor teilhaft erwiesen, die einzelnen, durch die Versteifungs rippen getrennten Kammern des Aggregateträgers mit einem energieabsorbierenden Schaum (z. B. PU-Schaum) auszuschäumen oder mit vorprofilierten Schaumstücken zu versehen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden anhand von Figuren erläuterten Ausführungs beispielen. Es zeigen:

Fig. 1 die perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen aus drei Modulen zusammengesetzten Querträgers;

Fig. 2 das mittlere Modul des in Fig. 1 dargestellten Querträgers;

Fig. 3 ein Seitenmodul des in Fig. 1 dargestellten Querträgers;

Fig. 4 die Endbereiche zweier Module, die mit Hilfe von Clipsen miteinander verbunden werden sollen;

Fig. 5 die perspektivische Ansicht eines an einem Prallträger über Flansche befestigten erfindungsgemäßen oberen Querträgers;

Fig. 6 einen Längsschnitt durch den Längsträgeranschlußbereich eines Seitenmodules des Querträgers und

Fig. 7 die perspektivische Ansicht des Endbereiches eines
Fahrzeug-Längsträgers mit einem zu verbindenden Quer träger.

In Fig. 1 ist mit 1 ein oberer Querträger für ein Fahr zeug-Frontendteil bezeichnet. Es setzt sich aus drei miteinander verbundenen Modulen 2-4 zusammen. Bei jedem der Module 2-4 handelt es sich um ein quer zur Richtung der Längsachse 5 des Trägers 1 gepreßtes Leichtmetall-Strangpreßprofil. Das jewei lige Strangpreßprofil besteht z. B. aus einer Aluminium- oder einer Magnesiumlegierung.

Jedes Modul 2-4 ist als Hohlprofil ausgebildet und besitzt eine der erforderlichen Stabilität des Aggregateträgers ent sprechende Anzahl von Versteifungsrippen 6.

In Fig. 4 sind noch einmal die Endbereiche 7, 8 der Module 2 und 4 vergrößert dargestellt. Beide Endbereiche 7, 8 besitzen stegförmige Rastelemente 9, 10 und Ausnehmungen 11, 12, in welche die Rastelemente clipsartig eingreifen können. Wie aus Fig. 4 entnehmbar, erfolgt die Verbindung der beiden Module 2 und 4 dadurch, daß die Module so weit aufeinander zugeschoben werden, bis das jeweilige Rastelement 9, 10 sich vor der Öff nung der entsprechenden Ausnehmung 11, 12 befindet. Anschlie ßend werden dann durch Hochdrücken des Moduls 2 die Rastele mente 9, 10 in die Ausnehmungen 11, 12 gedrückt.

In Fig. 5 ist wiederum ein oberer Querträger 13 eines Kraft fahrzeug-Frontendteiles dargestellt. Der Querträger 13 setzt sich aus einem mittleren Modul 14, zwei Seitenmodulen 15, 16 und zwei Zusatzmodulen 17, 18 zusammen, welche jeweils mit einer integrierten Flanschplatte 19, 20 verbunden sind. Über diese Flanschplatten 19, 20 ist der Querträger 13 an den Flanschen 21, 22 eines Prallträgers 23 befestigbar, mittels welcher der Prallträger über nicht dargestellte Längsträger an der ebenfalls nicht dargestellten Fahrgastzelle verbindbar ist.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. So können bei spielsweise zur Vormontage der Module statt der Clipsverbin dungen auch Steckverbindungen vorgesehen sein. Im Falle des in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispieles kann beispiels weise auf die Zusatzmodule 17, 18 verzichtet werden, wenn eine Anbindemöglichkeit für die Flanschplatten 19, 20 in das mittlere Modul 14 oder in die Seitenmodule 15, 16 integriert wird.

Um eine einfache, schnelle und sichere Anbindung der Seiten module 3, 4 (Fig. 1) an die entsprechenden Fahrzeuglängsträger zu erreichen, können die den Längsträgern zugewandten Endbe reiche der Seitenmodule (Längsträgeranschlußbereiche) eben falls zur Vormontage mit Rastelementen versehen werden, die clipsartig in entsprechende Ausnehmungen der als Hohlprofile ausgebildeten Längsträger eingreifen. Ein entsprechendes Aus führungsbeispiel zeigt die Fig. 6.

Dabei sind mit 24 ein Seitenmodul eines oberen Querträgers und mit 25 ein oberer Längsträger bezeichnet. Im Längsträger anschlußbereich 26 des Seitenmodules 24 sind zwei gegenüber liegende hakenförmige Rastelemente 27 vorgesehen, die in entsprechende Ausnehmungen 28 des Längsträgers 25 clipsartig eingreifen.

Alternativ zu einer derartigen Clipsverbindung können die Endbereiche der Seitenmodule durch Einstecken und Verschrau ben mit dem Längsträger gefügt werden, wobei der Längsträger in Fahrzeug-Längsrichtung mehrere definierte Prägungen (z. B. Bohrungen) besitzt. Durch diese Prägungen können Toleranzen sowohl in Fahrzeug-Längsrichtung als auch in einer Richtung senkrecht hierzu bei der Montage auf einfache Weise ausge glichen werden. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 7 wiedergegeben.

Dabei ist der Längsträgeranschlußbereich eines Seitenmodules mit 29 und der Endbereich eines Fahrzeug-Längsträgers 30 mit 31 bezeichnet. Während in dem Endbereich 31 des Längsträgers 30 mehrere in Fahrzeug-Längsrichtung angeordnete Bohrungen 32 eingebracht sind befinden sich in dem Längsträgeranschlußbe reich 29 des Seitenmodules auf den entsprechend gegenüberlie genden Seiten jeweils eine Bohrung 33.

Zur Montage wird zunächst der Längsträgeranschlußbereich 29 des Seitenmodules auf den Endbereich 31 des Längsträgers aufgesteckt. Nach dieser Vormontage werden dann der Querträ ger und der Längsträger an den vorgeprägten Stellen mittels nicht dargestellter Schrauben miteinander verschraubt.

Bezugszeichenliste

1 Aggregateträger, oberer Querträger
2 Modul, mittleres Modul
3, 4 Module, Seitenmodule
5 Längsachse
6 Versteifungsrippe
7, 8 Endbereiche
9, 10 Rastelemente
11, 12 Ausnehmungen
13 Aggregateträger, Querträger
14 Modul, mittleres Modul
15, 16 Module, Seitenmodule
17, 18 Module, Zusatzmodule
19, 20 Flanschplatten
21, 22 Flansche
23 Prallträger
24 Seitenmodul
25 oberer Längsträger
26 Längsträgeranschlußbereich
27 Rastelement
28 Ausnehmung
29 Längsträgeranschlußbereich
30 Längsträger
31 Endbereich
32 Prägungen, Bohrungen
33 Bohrung

Claims

1. Aggregateträger für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekenn zeichnet, daß es sich bei dem Aggregateträger (1; 13; 30) um ein Hohlprofil handelt, welches aus einem quer zur Richtung der Längsachse (5) des Trägers (1; 13; 30) gepreßten Leichtmetall-Strangpreßprofil besteht, wobei das Hohlprofil eine der erforderlichen Stabilität des Aggregateträgers (1; 13; 30) entsprechende Anzahl von Versteifungsrippen (6) aufweist.

2. Aggregateträger für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekenn zeichnet, daß der Aggregateträger (1; 13; 30) aus minde stens zwei in Richtung der Längsachse (5) des Trägers (1; 13; 30) hintereinander angeordneten und miteinander verbindbaren Aggregateträger-Modulen (2-4; 14-18) zusam mensetzbar ist, und daß es sich bei den Modulen (2-4; 14-18) um Hohlprofile handelt, welche jeweils aus einem quer zur Richtung der Längsachse (5) des Trägers (1; 13; 30) gepreßten Leichtmetall-Strangpreßprofiles bestehen, und eine der erforderlichen Stabilität des Aggregateträ gers (1; 13; 30) entsprechende Anzahl von Versteifungsrip pen (6) aufweisen.

3. Aggregateträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Module (2-4; 14-18; 24) an ihren End bereichen (7, 8; 26) stegförmige Rastelemente (9, 10; 27) und Ausnehmungen (11, 12; 28) aufweisen, die derart aus gebildet sind, daß die Module (2-4; 14-18; 24) und/oder an die Module (2-4; 14-18; 24) angrenzende Hohlprofilteile (25) clipsartig miteinander verbindbar sind.

4. Aggregateträger nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß es sich bei dem Aggregateträger (1; 13) um den oberen Querträger eines Fahrzeug-Frontendteiles handelt.

5. Aggregateträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Aggregateträ ger (25; 30) um einen Fahrzeug-Längsträger handelt.

6. Aggregateträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Module (17, 18) mindestens ein integriertes Flanschteil (19, 20) zur Anbindung an einen weiteren Quer- oder Längsträger (23) aufweist.

7. Aggregateträger nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekenn zeichnet, daß die einzelnen Module Endbereiche (29, 31) aufweisen, die ein Zusammenstecken der Module bzw. der Module mit benachbarten Hohlprofilen (30) erlauben.

8. Aggregateträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Module einen integrierten Schloßbereich zum Eingreifen eines Fanghakens einer Fahrzeug-Frontend-Ab deckung enthält.

9. Aggregateträger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß die Leichtmetall-Strangpreß profile (1; 13; 30) aus einer Aluminium- und/oder einer Magnesiumlegierung bestehen.

10. Aggregateträger nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da durch gekennzeichnet, daß zur Versteifung des Aggre gateträgers (1; 13; 30) mindestens ein Teil der durch be nachbarte Versteifungsrippen (6) gebildeten Kammern mit einem energieabsorbierenden Schaum ausgefüllt ist.