DE202015102408U1

DE202015102408U1 - Vorrichtung und Verbindung eines hydrogeformten Rohres mit einem Strangpressteil

Info

Publication number: DE202015102408U1
Application number: DE202015102408.8U
Authority: DE
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2014-05-14
Filing date: 2015-05-11
Publication date: 2015-06-17
Anticipated expiration: 2025-05-12
Also published as: RU2686280C2; US20160221612A1; CN204716682U; RU2015118028A3; US20150328977A1; US9321345B2; RU2015118028A; US9926015B2

Abstract

Anordnung, umfassend: einen Frontendträgerrahmen mit einer röhrenförmigen Konstruktion mit vier Seitenwänden, und mit einem Ende, das eine sich zwischen zwei zueinander weisenden Wänden über eine Seite der röhrenförmigen Konstruktion erstreckende Öffnung definiert; und einen Kühlerträgerbalken mit einer Vorderwand und einer Rückwand, die jeweils innerhalb einer der zwei zueinander weisenden Wände befestigt sind, um den Frontendträgerrahmen an dem Kühlerträgerbalken zu montieren.

Description

Diese Offenbarung betrifft eine Anordnung, die ein hydrogeformtes Rohr aufweist, das mit einem extrudierten Teil verbunden wird.
Die Verbindung von zwei geschlossenen Konstruktionen, wie beispielsweise eines hydrogeformten Rohrs mit einem extrudierten Teil, kann Probleme verursachen, insbesondere wenn die Teile aus Aluminium geformt sind. In einem früheren Design, das in dem an den Abtretungsempfänger des Antragstellers abgetretenen US-Patent Nr. 8.550.545 offenbart wurde, wird ein Ende des hydrogeformten Rohrs mit einem extrudierten Teil verbunden, indem das Rohr an eine Seitenfläche des extrudierten Teils angelegt wird. Brückenbleche werden mit Befestigungselementen an entgegengesetzt orientierten Flächen des hydrogeformten Rohrs und des extrudierten Teils befestigt.
Ein Problem, das bei der Verbindung von geschlossenen hohlen Aluminiumteilen, wie beispielsweise Hydroformteilen und extrudierten röhrenförmigen Teilen auftreten kann, ist die Tatsache, dass die Stärke der Verbindungsstellen, an denen die Teile miteinander verbunden sind, eingeschränkt sein kann. Ein anderes Problem im Zusammenhang mit dem obigen Patent des Standes der Technik ist, dass zusätzlich zu den Befestigungselementen mindestens vier Teile zur Verbindung der Teile notwendig sind. Die Verwendung von vier Teilen erhöht die Anzahl der Herstellungsvorgänge und die Anzahl der Montagevorrichtungen, die zum Zusammenhalten der Teile während der Montage benötigt werden.
Diese Offenbarung befasst sich mit den obigen Problemen und anderen Problemen, wie unten zusammenfassend erläutert wird.
Nach einem Aspekt dieser Offenbarung wird eine Anordnung bereitgestellt, die einen Frontendträgerrahmen und einen Kühlerträgerbalken aufweist. Der Frontendträgerrahmen weist eine röhrenförmige Konstruktion mit vier Seitenwänden auf. Der Frontendträgerrahmen weist ein Ende auf, das eine sich zwischen zwei zueinander weisenden Wänden über eine Seite der röhrenförmigen Konstruktion erstreckende Öffnung definiert. Der Kühlerträgerbalken ist in der Öffnung im Ende des Frontendträgerrahmens angeordnet und an den zwei zueinander weisenden Wänden befestigt, um den Frontendträgerrahmen an dem Kühlerträgerbalken zu montieren.
Nach anderen Aspekten dieser Offenbarung kann die Anordnung auch eine dritte Wand aufweisen, die sich zwischen den zwei zueinander weisenden Wänden erstreckt. Die dritte Wand kann eine Innenfläche aufweisen, die zu der einen Seite der röhrenförmigen Konstruktion weist, welche die Öffnung definiert, und sie kann an einem Ende des Kühlerträgers befestigt werden. Der Kühlerträgerbalken kann mit Befestigungselementen auf einer Seite an den zwei zueinander weisenden Wänden und einer vierten Wand befestigt werden.
Nach anderen Aspekten der Erfindung können die zueinander weisenden Wände parallele Wände sein, die auf gegenüberliegenden Seiten der röhrenförmigen Konstruktion angeordnet sind. Der Frontendträgerrahmen kann einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.
Der Frontendträgerrahmen kann ein hydrogeformtes Rohr sein und der Kühlerträgerbalken kann ein extrudiertes Teil aufweisen. Der Kühlerträgerbalken kann zumindest eine innere Verstärkungswand aufweisen und die vierte Wand kann mit Flow-Drill-Schrauben an der zumindest einen inneren Verstärkungswand befestigt werden.
Die obigen Aspekte dieser Offenbarung und andere Aspekte werden unten mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine fragmentarische aufgerissene perspektivische Ansicht einer Fahrzeug-Frontendanordnung mit einem Kühler, der getrennt von der Frontendanordnung gezeigt ist.
2 ist eine fragmentarische perspektivische Ansicht von dem rechten Frontende.
3 ist eine fragmentarische aufgerissene perspektivische Ansicht von dem unteren rechten Frontende einer Verbindung zwischen einem Frontendträgerrahmen und einem Kühlerträgerbalken.
4 ist eine rechte hintere fragmentarische perspektivische Ansicht der Verbindung zwischen dem Frontendträgerrahmen und dem Kühlerträgerbalken.
Die gezeigten Ausführungsformen werden mit Bezug auf die Zeichnungen offenbart. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft sind und in verschiedenen und alternativen Formen verkörpert werden können. Die Abbildungen sind nicht unbedingt maßstabsgerecht; einige Merkmale können übertrieben oder verkleinert dargestellt sein, um Einzelheiten bestimmter Bauteile zu zeigen. Die bestimmten strukturellen und funktionalen offenbarten Einzelheiten sind nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage für die Unterrichtung eines Fachmanns, wie er die offenbarten Konzepte in die Praxis umsetzen kann.
Bezugnehmend auf 1 wird eine Frontendanordnung 10 allgemein durch die Bezugsziffer 10 angezeigt. Ein Paar von hydrogeformten röhrenförmigen Frontendträgerrahmen 12 ist an gegenüberliegenden Enden eines extrudierten Kühlerträgerbalkens 14 montiert gezeigt. Der Kühlerträgerbalken 14 unterstützt den Kühler 15. Die beiden Frontendträgerrahmen 12 erstrecken sich von dem Kühlerträgerbalken 14 auf gegenüberliegenden Seiten des Kühlers 15 nach oben. Die Befestigung des rechten Trägerrahmens 12 an dem Kühlerträgerbalken 14 wird unten mit Bezug auf 2–4 beschrieben. Die Befestigung des linken Trägerrahmens folgt derselben Methodik.
Bezugnehmend auf 2 kann der Frontendträgerrahmen 12 eine röhrenförmige Konstruktion 16 aus Aluminium sein. Die röhrenförmige Konstruktion 16 weist eine erste Querwand 18 und eine zweite Querwand 20 auf. Die Querwände 18, 20 können auch als „zueinander weisende Wände“ bezeichnet werden. Eine Außenwand 22 und eine Innenwand 24 oder dritte Wand erstrecken sich zwischen der ersten Querwand 18 und der zweiten Querwand 20.
Bezugnehmend auf 3 und 4 definiert die Innenwand 24 oder dritte Wand eine Öffnung 26. Die Öffnung 26 ist zur Aufnahme des Kühlerträgerbalkens 14 vorgesehen. Der Kühlerträgerbalken 14 weist eine Vorderwand 28 und eine Rückwand 30 auf. Der Kühlerträgerbalken 14 wird in dem Frontendträgerrahmen 12 durch die Öffnung 26 aufgenommen. Die Vorderwand 28 des Kühlerträgerbalkens 14 ist an der ersten Querwand 18 des Frontendträgerrahmens 12 fixiert. Die Rückwand 30 ist an der zweiten Querwand 20 fixiert. Der Kühlerträgerbalken 14 weist auch eine obere Wand 32 und eine untere Wand 34 auf. Zumindest eine innere Verstärkungswand 36 ist in dem Kühlerträgerbalken 14 geformt. Der Kühlerträgerbalken 14 kann ein extrudiertes Element aus Aluminium sein. Bei der Extrusion sind die inneren Verstärkungswände 36, die sich zwischen der oberen Wand 32 und der unteren Wand 34 erstrecken, einstückig an beabstandeten Stellen bezüglich der Vorderwand 28 und der Rückwand 30. Ein Ende 38 des Kühlerträgerbalkens 14 ist in die Öffnung 26 eingeführt und steht vorzugsweise mit der Außenwand 22 in Eingriff.
Eine Vielzahl von Flow-Drill-Schrauben 40 oder andere Arten von einseitigen Verbindungselementen werden in die ersten und zweiten Querwände 18 und 20 und durch die Innenwand 24 zur Fixierung des Frontendträgerrahmens 12 und des Kühlerträgerbalkens 14 eingeführt. Die Flow-Drill-Schrauben 40 werden in der Vorderwand 28, der Rückwand 30 und den inneren Verstärkungswänden 36 des Kühlerträgerbalkens 14 aufgenommen. Die Flow-Drill-Schrauben 40 bieten den Vorteil, dass sie von einer Seite der Anordnung angebracht werden und keinen Zugriff auf die Innenseite der Anordnung erfordern. Vorgebohrte Löcher sind für Flow-Drill-Schrauben nicht notwendig.
Die Öffnung 26 in der Innenwand 24 gestattet die Aufnahme des Kühlerträgerbalkens 14 in dem Frontendträgerrahmen 12. Der Frontendträgerrahmen 12 und der Kühlerträgerbalken 14 sind durch die Flow-Drill-Schrauben 40 direkt miteinander verbunden, um eine starke und robuste Verbindung zwischen dem Frontendträgerrahmen 12 und dem Kühlerträgerbalken 14 bereitzustellen.
Der Frontendträgerahmen 12 und ein Kühlerträgerbalken 14 kann bevorzugt durch Hydroformung des Frontendträgerrahmens 12 aus einem röhrenförmigen Rohling mit vier Wänden 18–24 hergestellt sein. Eine Wand 22 ist an einem terminalen Ende des Frontendträgerrahmens 12 zurechtgeschnitten, um eine Öffnung 26 zu definieren, die sich zwischen zwei zueinander weisenden Wänden 18, 20 über eine Seite des röhrenförmigen Rohlings erstreckt. Der Kühlerträgerbalken 14 ist extrudiert und an dem Frontendträgerrahmen 12 in der Öffnung 26 aufgenommen. Die zwei zueinander weisenden Wände 18, 20 sind dann an dem Kühlerträgerbalken 14 befestigt.
Der Kühlerträgerbalken 14 kann eine innere Verstärkungswand 36 aufweisen und kann ferner die Befestigung einer dritten Wand 22 des Frontendträgerrahmens 12 an der inneren Verstärkungswand 36 umfassen. Der Schritt der Befestigung der zwei zueinander weisenden Wände 18, 20 an dem Kühlerträgerbalken 14 und der Schritt der Befestigung der dritten Wand 22 des Frontendträgerrahmens 12 an der inneren Verstärkungswand 36 können durch Einführen von Flow-Drill-Schrauben 40 durchgeführt werden. Flow-Drill-Schrauben 40 sind einseitige Befestigungselemente, die von einer Seite in die Anordnung getrieben werden können, ohne dass Zugang zur Rückseite der Anordnung notwendig ist. Für die Flow-Drill-Schrauben 40 sind in dem Kühlerträgerbalken 14 keine vorgebohrten Löcher oder Aufnahmen notwendig.
Der Frontendträgerrahmen 12 wird durch Auswahl eines runden Rohrs und Hydroformen des runden Rohrs in einen röhrenförmigen Rohling mit einem rechteckigen Querschnitt geformt. Die Innenwand 24 wird zur Bildung einer Öffnung 26 mit einer Form, die einer Oberseite des Kühlerträgerbalkens 14 und einer Vorderseite 28 und einer Rückseite 30 des Kühlerträgerbalkens 14 nach der Montage entspricht, zugeschnitten.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind spezifische Beispiele, die nicht alle möglichen Formen der Offenbarung beschreiben. Die Merkmale der gezeigten Ausführungsformen können zur Bildung weiterer Ausführungsformen der offenbarten Konzepte kombiniert werden. Die in der Spezifikation verwendeten Wörter sind beschreibende Wörter und nicht einschränkend zu verstehen. Der Umfang der folgenden Ansprüche ist breiter als die speziell offenbarten Ausführungsformen und er umfasst auch Abwandlungen der gezeigten Ausführungsformen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 8550545 [0002]

Claims

Anordnung, umfassend: einen Frontendträgerrahmen mit einer röhrenförmigen Konstruktion mit vier Seitenwänden, und mit einem Ende, das eine sich zwischen zwei zueinander weisenden Wänden über eine Seite der röhrenförmigen Konstruktion erstreckende Öffnung definiert; und einen Kühlerträgerbalken mit einer Vorderwand und einer Rückwand, die jeweils innerhalb einer der zwei zueinander weisenden Wände befestigt sind, um den Frontendträgerrahmen an dem Kühlerträgerbalken zu montieren.
Anordnung nach Anspruch 1, ferner eine dritte Wand umfassend, die sich zwischen den zwei zueinander weisenden Wänden erstreckt und zu der einen Seite der röhrenförmigen Konstruktion zeigt, welche die Öffnung definiert, worin eine vierte Wand an einem Ende des Kühlerträgerbalkens befestigt ist.
Anordnung nach Anspruch 2, worin der Kühlerträgerbalken mit einseitigen Verbindungselementen an den zwei zueinander weisenden Wänden und dem Ende des Kühlerträgerbalkens befestigt ist.
Anordnung nach Anspruch 1, worin der Kühlerträgerbalken mit einseitigen Verbindungselementen an den zwei zueinander weisenden Wänden befestigt ist.
Anordnung nach Anspruch 1, worin die zueinander weisenden Wände parallel sind und auf gegenüberliegenden Seiten der röhrenförmigen Konstruktion angeordnet sind.
Anordnung nach Anspruch 1, worin der Frontendträgerrahmen rechteckig ist.
Anordnung nach Anspruch 1, worin der Frontendträgerrahmen ein hydrogeformtes Rohr ist.
Anordnung nach Anspruch 1, worin der Kühlerträgerbalken ein extrudiertes Teil ist, das eine obere Wand und eine untere Wand aufweist, die sich zwischen der Vorderwand und der Rückwand erstrecken.
Anordnung nach Anspruch 8, worin der Kühlerträgerbalken zumindest eine innere Verstärkungswand aufweist, die sich zwischen der oberen Wand und der unteren Wand erstreckt.
Anordnung nach Anspruch 9, worin die zwei zueinander weisenden Wände mit Flow-Drill-Schrauben an dem Kühlerträgerbalken befestigt sind und eine vierte Wand mit Flow-Drill-Schrauben an der zumindest einen inneren Verstärkungswand befestigt ist.