DE60305517T2 - Querträger eines kraftfahrzeugs - Google Patents

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DE60305517T2
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casting
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cast
flange
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Mark LaSalle WERNER
Gianfranco Troy GABBIANELLI
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    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/08Front or rear portions
    • B62D25/088Details of structures as upper supports for springs or dampers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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    • B62D29/00Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B62D29/008Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof predominantly of light alloys, e.g. extruded

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Kraftfahrzeugfertigung. Insbesondere beziehen sich die veranschaulichenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf Strukturelemente zum Konstruieren von Kraftfahrzeugen und auf Verfahren zu ihrer Fertigung.
  • Hintergrund
  • Kraftfahrzeuge werden typischerweise unter Verwendung von einer oder mehreren Rahmen- oder rahmenartigen Komponenten konstruiert, die miteinander und/oder mit anderen Fahrzeugkomponenten verbunden werden können. Die Rahmenkomponenten können einen strukturellen Halt für Teile eines Fahrzeugs bilden und können Befestigungspunkte für verschiedene Fahrzeugkomponenten bilden. Die Rahmenkomponentenkonstruktion ist aus mehreren Gründen kompliziert, einschließlich beispielsweise Strukturanforderungen, Leistungsanforderungen und Formkonfigurationsanforderungen. Eine Rahmenkomponente, etwa Querträger, wird herkömmlich als geschweißte Baugruppe von gestanzten Elementen oder als einteiliges Gussteil ausgebildet. Die gestanzten Querträger erfordern jedoch komplexes Schweißen von mehreren Teilen, außerdem sind die einteiligen gegossenen Querträger teuer herzustellen und schwer.
  • Das Dokument DE 198 22 731 A1 , auf dem die zweiteilige Form der unabhängigen Ansprüche basiert, offenbart einen Unterrahmen, z.B. einen Hinterachsenträger für ein Kraftfahrzeug, mit Querträgerelementen und Längsträgerelementen, die durch Verbindungselemente miteinander verbunden sind, die aus Leichtmetall-Gussmaterial bestehen. Die Verbindung der Verbindungselemente und der Trägerelemente wird durch Formschluss über magnetisches Metallformen ausgeführt.
  • Zusammenfassung
  • Die vorliegende Erfindung kann in einem Querträger für ein Kraftfahrzeug ausgeführt sein, mit einer langgestreckten mittleren Struktur mit einem ersten Ende, einem Mittelabschnitt und einem zweiten Ende, wobei die mittlere Struktur als einteilige, unitäre, nicht gegossene Struktur ausgebildet ist, wobei ein erstes Gussteil starr mit dem ersten Ende der mittleren Struktur verbunden ist und ein zweites Gussteil starr mit dem zweiten Ende der mittleren Struktur verbunden ist, wobei jedes des ersten und des zweiten Gussteils so konfiguriert und beschaffen ist, dass es an einem jeweiligen Kraftfahrzeugelement befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass jedes des ersten und des zweiten Endes der mittleren Struktur einen Flansch umfasst, der sich von der mittleren Struktur erstreckt und so konstruiert und beschaffen ist, dass er die mittlere Struktur versteift und verstärkt, während er eine Oberfläche schafft, die an einer Seitenfläche eines jeweiligen Gussteils des ersten und des zweiten Gussteils zur Befestigung am jeweiligen Gussteil des ersten und des zweiten Gussteils angeordnet werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung kann auch in einem Rahmen für ein Kraftfahrzeug ausgeführt sein, mit einem ersten und einem zweiten Seitenrahmenelement und einem Querträger, der mit dem ersten und dem zweiten Seitenrahmenelement gekoppelt ist und sich zwischen diesen erstreckt, wobei der Querträger eine langgestreckte, mittlere Struktur mit einem ersten Ende, einem Mittelabschnitt und einem zweiten Ende aufweist, wobei die mittlere Struktur als einteilige, unitäre, nicht gegossene Struktur ausgebildet ist, wobei ein erstes Gussteil starr mit dem ersten Ende der mittleren Struktur verbunden ist und ein zweites Gussteil starr mit dem zweiten Ende der mittleren Struktur verbunden ist, wobei das erste und das zweite Gussteil an der ersten bzw. der zweiten Seitenscheine befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass jedes des ersten und des zweiten Endes der mittleren Struktur einen Flansch umfasst, der sich von der mittleren Struktur erstreckt und so konstruiert und beschaffen ist, dass er die mittlere Struktur versteift und verstärkt, während er eine Oberfläche schafft, die an einer Seitenfläche eines jeweiligen Gussteils des ersten und des zweiten Gussteils zur Befestigung am jeweiligen Gussteil des ersten und des zweiten Gussteils angeordnet werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung kann auch in einem Verfahren zum Ausbilden eines Querträgers für ein Kraftfahrzeug ausgeführt sein, wobei das Verfahren das Ausbilden einer lang gestreckten, einteiligen, unitären mittleren Struktur durch ein anderes Verfahren als Gießen derart, dass die mittlere Struktur ein erstes Ende, einen Mittelabschnitt und ein zweites Ende aufweist; Ausbilden einer ersten und einer zweiten gegossenen Struktur durch Gießen, wobei jede gegossene Struktur so konfiguriert und beschaffen ist, dass sie an jeweiligen Kraftfahrzeugelementen befestigt wird; und Verbinden der ersten und der zweiten gegossenen Struktur mit dem ersten bzw. dem zweiten Ende der mittleren Struktur, um eine starre Verbindung zwischen der mittleren Struktur und der ersten und der zweiten gegossenen Struktur auszubilden, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass jedes des ersten und des zweiten Endes der mittleren Struktur so ausgebildet wird, dass es einen Flansch umfasst, der sich von der mittleren Struktur erstreckt und so konstruiert und beschaffen ist, dass er die mittlere Struktur versteift und verstärkt, während er eine Oberfläche schafft, die an einer Seitenfläche eines jeweiligen Gussteils des ersten und des zweiten Gussteils für die Verbindung mit dem jeweiligen Gussteil des ersten und des zweiten Gussteils angeordnet wird.
  • Die vorliegende Erfindung kann auch in einem Verfahren zum Ausbilden eines Kraftfahrzeugrahmens ausgeführt sein, umfassend das Ausbilden einer langgestreckten, mittleren Struktur durch ein anderes Verfahren als Gießen, so dass die mittlere Struktur ein erstes Ende, einen Mittelabschnitt und ein zweites Ende aufweist; Ausbilden einer ersten und einer zweiten gegossenen Struktur durch Gießen, wobei jede gegossene Struktur so konfiguriert und beschaffen ist, dass sie an jeweiligen Kraftfahrzeugelementen befestigt wird; Verbinden der ersten und der zweiten gegossenen Struktur mit dem ersten bzw. dem zweiten Ende der mittleren Struktur, um eine starre Verbindung zwischen der mittleren Struktur und der ersten und der zweiten gegossenen Struktur zu bilden; und Verbinden der ersten gegossenen Struktur mit einem ersten Kraftfahrzeug-Rahmenelement; und Verbinden der zweiten gegossenen Struktur mit einem zweiten Kraftfahrzeug-Rahmenelement, dadurch gekennzeichnet, dass jedes des ersten und des zweiten Endes der mittleren Struktur so ausgebildet wird, dass es einen Flansch umfasst, der sich von der mittleren Struktur erstreckt und so konstruiert und beschaffen ist, dass er die mittlere Struktur versteift und verstärkt, während er eine Oberfläche schafft, die an einer Seitenfläche eines jeweiligen Gussteils des ersten und des zweiten Gussteils für die Verbindung mit dem jeweiligen Gussteil des ersten und des zweiten Gussteils angeordnet wird.
  • Weitere Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der dargestellten Ausführungsformen, den begleitenden Zeichnungen und den beigefügten Ansprüchen ersichtlich.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Querträgers gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei der Querträger an einem Kraftfahrzeugrahmen montiert und mit anderen Fahrzeugkomponenten wirksam verbunden gezeigt ist,
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die den Querträger der 1 isoliert darstellt,
  • 3 ist eine isolierte Explosionsdarstellung des Querträgers der 1,
  • 4 ist eine Querschnittsansicht des Querträgers entlang der Linie 4-4 der 2; und
  • 5 ist eine Querschnittsansicht ähnlich der Ansicht der 4, außer dass sie eine andere veranschaulichende Ausführungsform für die Verbindung der Abschnitte des Querträgers gemäß einer weiteren veranschaulichenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Ausführliche Beschreibung von dargestellten Ausführungsformen
  • Die vorliegende Erfindung richtet sich im allgemeinen auf Kraftfahrzeug-Rahmenkomponenten und Vorrichtungen und Verfahren zur Konstruktion derselben. 1 zeigt eine veranschaulichende Ausführungsform einer Kraftfahrzeug-Rahmenkomponente in Form eines Strukturquerträgers 10, der gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Der Querträger 10 ist an einem Beispiel-Kraftfahrzeugrahmen 12 montiert gezeigt.
  • Wie nachstehend dargelegt, umfasst der Querträger 10 in der bevorzugten Ausführungsform eine nicht gegossene mittlere Struktur 30, d.h. eine mittlere Struktur 30, die durch ein anderes Verfahren als Gießen ausgebildet wird. Vorzugsweise wird die mittlere Struktur 30 durch Stanzen ausgebildet. Der bevorzugte Querträger 10 umfasst des weiteren zwei gegossene Endstrukturen 32 und 34, eine an jedem Ende der mittleren Struktur 30. Der resultierende bevorzugte Querträger 10 weist folglich die Festigkeits- und Formeigenschaften von Gussteilen an den Enden des Querträgers 10, wo es erforderlich ist, auf, während er eine mittlere Struktur 30 aufweist, die relativ leichtgewichtig und leicht herzustellen ist. Folglich werden die besten Qualitäten von Stanzteilen und eines Gussteils in einem einzelnen Querträger 10 verwendet und optimiert.
  • Der Rahmen 12 (von dem in 1 nur Abschnitte gezeigt sind) umfasst ein Paar von Seitenschienen 14, 15 und eine Querschiene 16, die dazwischen verbunden ist. Jede der Schienen 14 bis 16 kann eine röhrenförmige hydraulisch umgeformte Konstruktion aufweisen oder kann eine beliebige andere geeignete Konstruktion aufweisen. Die Schienen 14 bis 16 und der Rahmen 12 können konstruiert sein, wie in dem US-Patent Nr. 5 862 877 des gleichen Anmelders mit dem Titel "Cradle Assembly" offenbart und beschrieben.
  • Wie dargestellt, ist der Querträger 10 im allgemeinen zwischen den Hinterrädern des zusammengebauten Fahrzeugs montiert. Verschiedene Fahrzeugkomponenten sind innerhalb des oder an dem Querträger 10 im zusammengebauten Fahrzeug montiert. Der Querträger 10 weist eine "Tunnel"-Struktur auf, die ein hohles Inneres vorsieht, das verwendet werden kann, um den Fahrzeugantriebstrang und zugehörige Mechanismen, die mit den Hinterrädern wirksam verbunden sind, unterzubringen. Eine zentrale Öffnung 18 ist in der Vorderseite des Querträgers 10 ausgebildet, um einen Abschnitt des Antriebsstrangs aufzunehmen. Ein oder mehrere Steuerarme 20, 22, eine Aufhängungsbaugruppe 24 für jedes Rad und Abschnitte der Fahrzeugkarosserie sind als an den Enden des Querträgers 10 montiert dargestellt. Eine Fahrzeugbodenstruktur 26, 28 und verschiedene andere Fahrzeugkomponenten (z.B. Sitzaufsätze) können am Querträger 10 montiert und/oder teilweise durch diesen abgestützt sein.
  • 1 bis 3 zeigen Ansichten des Querträgers 10 isoliert. Die mittlere Struktur 30 wird vorzugsweise durch Formen eines Blechs aus einem Metallmaterial durch Stanzen ausgebildet. Die mittlere Struktur 30 kann natürlich durch andere Nicht-Gieß-Verfahren als Stanzen hergestellt werden, falls erwünscht. Die mittlere Struktur 30 kann aus Stahl, Aluminium oder einem anderen Material mit geeigneter Festigkeit konstruiert werden. Die mittlere Struktur 30 ist eine einteilige, unitäre Struktur mit einem umgekehrt U-förmigen Querschnitt. Eine Kerbe 36 ist in einem Mittelabschnitt der mittleren Struktur 30 ausgebildet. Öffnungen 37 mit verschiedenen Größen können in der mittleren Struktur 30 ausgebildet werden, um das Gewicht des Querträgers 10 zu verringern. Obwohl sie als einteilig gezeigt ist, kann die mittlere Struktur 30 aus mehreren Elementen ausgebildet werden.
  • Die Wand 31 der mittleren Struktur 30 kann so geformt werden, dass eine oder mehrere Flanschstrukturen ausgebildet werden, die sich entlang Abschnitten der Kanten der mittleren Struktur 30 erstrecken. In der erläuternden Ausführungsform erstreckt sich ein kontinuierlicher einteiliger Flansch 38 vollständig um die äußere Kante der mittleren Struktur 30. Der Flansch 38 hilft, die mittlere Struktur 30 zu versteifen und zu verstärken. Die Endabschnitte 39 und 41 des Flanschs 38 werden bei der Ausbildung von Verbindungen verwendet, die die gegossenen Endstrukturen 32, 34 starr mit den jeweiligen Enden der mittleren Struktur 30 verbinden, wie nachstehend betrachtet. Die Mitte des Querträgers 10 erfährt typischerweise weniger Beanspruchung als die durch die Endstrukturen 32, 34 ertragene. Gestanzte Strukturen sind im allgemeinen einfacher zu konstruieren, wiegen weniger und sind weniger teuer als vergleichbare gegossene Strukturen. Daher ist es vorteilhaft, eine gestanzte Struktur zu verwenden, um den Mittelabschnitt des Querträgers 10, der die zwei Gussteile 32, 34 verbindet, auszubilden.
  • Die Endabschnitte des Querträgers 10 ertragen einen höheren Grad an Lastbeanspruchung als der Mittelabschnitt des Querträgers 10. Die Lasteingaben und/oder die Lastreaktionen von den Steuerarmen 20, 22, der Aufhängungsbaugruppe 24 und/oder von den Karosseriehalterungen werden beispielsweise von den Endabschnitten des Querträgers 10 ertragen. Der Mittelabschnitt des Querträgers 10 erträgt relativ leichte Lasten, z. B. die Last, die der Fahrzeugbodenstruktur, den Sitzaufsätzen zugeordnet ist. Der Quer träger 10 ist so konstruiert, dass die Abschnitte des Querträgers 10, die eine größere Beanspruchung ertragen, eine größere Festigkeit aufweisen. Dies kann in verschiedenen Weisen bewerkstelligt werden, wie beispielsweise durch Konstruieren der Endabschnitte des Querträgers 10 aus einem stärkeren Material als dem Material, das zum Konstruieren des Mittelabschnitts des Querträgers 10 verwendet wird, oder alternativ durch Verändern der Dicke von Abschnitten des Querträgers 10, so dass die Abschnitte des Querträgers 10, die größere Lasten tragen, eine größere Dicke aufweisen. Jede Endstruktur 32, 34 wird gegossen, so dass die Abschnitte von jeder Endstruktur 32, 34, die eine größere Beanspruchung ertragen, eine größere Dicke aufweisen, und die Abschnitte, die eine geringere Beanspruchung ertragen, eine geringere Dicke aufweisen. Außerdem oder alternativ kann jede Endstruktur 32, 34 aus einem stärkeren Material als die mittlere Struktur 30 konstruiert werden.
  • Die Endstrukturen 32, 34 sind hierin als Spiegelbildkonstruktion zueinander dargestellt. Alternativ kann jede Endstruktur 32 und 34 verschiedene Konfigurationen aufweisen. Wie dargestellt, kann jede Endstruktur 32, 34 eine einteilige gegossene Struktur sein, die aus einem geeigneten Metallmaterial wie z.B. Aluminium, Stahl oder einem anderen Material mit geeigneter Festigkeit konstruiert ist. Wie dargestellt, wird jede Endstruktur 32, 34 durch Gießen so geformt, dass sie einen umgekehrt U-förmigen Körperabschnitt 40 und eine Vielzahl von einteiligen Befestigungsstrukturen 42, 44, 46 zum Befestigen von einem oder mehreren Fahrzeugelementen wie z. B. den Steuerarmen 20, 22 bzw. der Fahrzeugaufhängung 24 aufweist. Die Befestigungsstruktur 42 liegt in Form einer Öffnung 48 vor, die in einem einteiligen Wandabschnitt 50 jeder Endstruktur 32, 34 ausgebildet ist. Die Befestigungsstruktur 44 liegt in Form eines Paars von ausgerichteten Öffnungen 52 vor, die in je weiligen einteiligen Wandabschnitten 54 von jeder Endstruktur 32, 34 ausgebildet sind. Die Befestigungsstruktur 46 liegt in Form einer Vielzahl von Öffnungen 56, 58 vor, die in einem einteiligen Wandabschnitt 60 von jeder Endstruktur 32, 34 ausgebildet sind.
  • Wie voranstehend erwähnt, ermöglicht die Verwendung von gegossenen Endstrukturen 32, 34 an den Enden des Querträgers 10, dass der Hersteller die verschiedenen Abschnitte des Querträgers 10 mit veränderlichen Dicken versieht, um die Beanspruchungen, die sich aus den Lasten im Fahrzeug am Querträger 10 ergeben, zu bewältigen. Ein Beispiel dessen ist darin ersichtlich, dass jede Wand 50, 54, 56 von jeder Befestigungsstruktur 42, 44, 46 während des Gießprozesses so konstruiert werden kann, dass sie eine ausreichende Dicke aufweist, um die Last handzuhaben, der jede Struktur ausgesetzt wird. Die Verwendung von Gussteilen an den Enden des Querträgers 10 sieht auch einen hohen Grad an Abmessungsgenauigkeit und Stabilität relativ beispielsweise zu einem vollständig gestanzten oder geschweißten Querträger vor. Die Gussstrukturen 32, 34 können wahlweise nach dem Gießen maschinell bearbeitet oder angeflächt werden, um die Abmessungstoleranzen zu verbessern. Das Gießen ist auch für die Bereitstellung einer komplexen Packungsgeometrie an den Enden des Querträgers 10 gut geeignet.
  • Die Art und Weise, in der jede Endstruktur 32, 34 starr mit einem Ende der mittleren Struktur 30 verbunden ist, ist aus 4 zu erkennen, die im Querschnitt einen Abschnitt der Verbindung zwischen der mittleren Struktur 30 und der Endstruktur 34 zeigt. Eine äußere Oberfläche 62 des Endabschnitts 39 des Flanschs 38 ist an einer Seitenfläche 64 der Endstruktur 34 angeordnet. Die Endstruktur 34 und die mittlere Struktur 30 können in einer Montagevorrichtung angeordnet werden, um die Strukturen 30, 34 auszurichten, bevor sie miteinander verbunden werden, und um sie zusammen zu halten, um die Verbindungsbildung zu erleichtern. Die Konstruktion der mittleren Struktur 30 und jeder Endstruktur 32, 34 ermöglicht eine relative Bewegung zwischen dem Flansch 38 und der Oberfläche 64 der Endstruktur 34, so dass die mittlere Struktur 30 und jede Endstruktur 32, 34 relativ zueinander in einer Vorwärts/Rückwärts-Aufwärts/Abwärts-Gleitebene bewegt werden können, bevor sie verbunden werden, um die Abmessungsgenauigkeit des Querträgers 10 sicherzustellen.
  • Die Strukturen 30, 34 können beispielsweise unter Verwendung eines strukturellen Klebstoffs, geeigneten Befestigungseinrichtungen (z.B. Nieten, Bolzen) oder Schweißen miteinander verbunden werden. Beliebige dieser Verfahren können allein oder zusammen miteinander in einer beliebigen Kombination verwendet werden. Auch geeignete Schweißverfahren können verwendet werden, um die Strukturen miteinander zu verbinden, einschließlich beispielsweise MIG-Schweißen, Punkschweißen, Plasmabogenschweißen und elektromagnetischem Schweißen. In dem Beispiel der 4 sind die Strukturen 30, 34 mit einer Kantenschweißstelle 66 und mit einer Punktschweißstelle 68 verbunden. Die Punktschweißstelle 68 ist in einer Öffnung 70 im Flansch 38 ausgebildet. Plasmabogenschweißen und MIG-Puddelschweißen sind brauchbare Verfahren zum Punktschweißen der Strukturen 30, 34 aneinander.
  • Die Endstrukturen 32 und 34 und die mittlere Struktur 30 könnten konstruiert werden, um andere Verbindungsgeometrien bereitzustellen. Die Strukturen 30, 32 und 34 könnten beispielsweise so konstruiert werden, dass eine Verbindung mit einer überlappenden Geometrie oder alternativ einer anliegenden Geometrie bereitgestellt wird. Jede gegossene Endstruktur 32, 34 und die mittlere Struktur 30 könnten beispielsweise jeweils eine Wandstruktur umfassen, die so geformt wurde, dass jedes Gussteil starr mit der mittleren Struktur verbunden werden könnte, indem die Wandstruktur an jedem Gussteil in einer verdeckten Beziehung mit der Wandstruktur an der mittleren Struktur starr verbunden wird.
  • Ein Beispiel einer weiteren Ausführungsform einer Verbindung 72 ist in 5 gezeigt. In diesem Beispiel wird die Endstruktur 74 während des Gießens so geformt, dass sie einen Flansch 76 aufweist, und wird mit einer mittleren Struktur 130 verbunden, die zur mittleren Struktur 30 ähnlich ist. Die Flansche 76 und 138, die zur Endstruktur 34 ähnlich sind, können beispielsweise unter Verwendung einer beliebigen Kombination der hierin erwähnten oder integrierten Verbindungsverfahren miteinander verbunden werden. Der Flansch 138 entspricht dem obigen Flansch 38 und ist ähnlich zu diesem.
  • Die Beispielverbindung 72 wird unter Verwendung eines strukturellen Klebstoffs 78 (mit einer übertriebenen Dicke dargestellt) und eines Henrob-Niets 80 gebildet. Der strukturelle Klebstoff 78 kann auf einen oder beide Flansche 38, 76 aufgebracht werden und dann können die Strukturen 130, 74 in einer Montagevorrichtung zusammengehalten werden. Eine Befestigungseinrichtung wie z.B. der selbstdurchbohrende Henrob-Niet 80 wird durch den Flansch 138 der gestanzten Struktur 130 und in der gegossenen Struktur 74 mechanisch befestigt. Der strukturelle Klebstoff 78 kann dann während eines e-Beschichtungsprozesses gehärtet werden. Die Kombination von mechanischen Befestigungseinrichtungen (z.B. Bolzen, Nieten) und eines strukturellen Klebstoffs beseitigt die Probleme, die mit dem Schweißen eines Stanzteils an ein Gussteil verbunden sein können, einschließlich beispielsweise Wärmeverzerrung und/oder Verrin gerung der Verbindungsfestigkeit in den Bereichen der Verbindung, die während des Schweißprozesses erhitzt werden.
  • Wie in den 1 bis 3 zu sehen, kann eine Abdeckungsstruktur 82 wahlweise in dem Querträger 10 enthalten sein. Die Abdeckungsstruktur 82 kann an einem unteren Abschnitt der mittleren Struktur 30 unterhalb des Querträgers 10 montiert werden, entweder bevor oder nachdem die Endstrukturen 32, 34 an der mittleren Struktur 30 montiert werden. Die Abdeckungsstruktur 82 ist in Form eines Blechs oder einer Platte dargestellt, die aus einem Metallmaterial wie z.B. Stahl oder Aluminium konstruiert sein kann. Die Abdeckungsstruktur 82 kann mit der mittleren Struktur 30 unter Verwendung von mechanischen Befestigungseinrichtungen (z.B. Bolzen, Nieten), Schweißen, Klebstoff oder irgendeines anderen geeigneten Verfahrens allein oder in irgendeiner Kombination miteinander starr verbunden werden. Die Abdeckungsstruktur 82 "schließt" die Unterseite des Querträgers 10 und sieht zusätzliche Festigkeit und Steifigkeit für den Querträger 10 vor. Die Abdeckungsstruktur 82, wie dargestellt, ist nur mit der mittleren Struktur 30 verbunden, kann jedoch so konstruiert werden, dass sie lang genug ist, um mit der mittleren Struktur 30 und den Endstrukturen 32, 34 verbunden zu werden und diese zu bedecken. In einer solchen Konfiguration kann eine Steuerarmbuchse wahlweise zwischen der Abdeckungsstruktur 82 und jeder gegossenen Endstruktur 32, 34 montiert werden.
  • Obwohl die Erfindung mit Bezug auf eine begrenzte Anzahl von Ausführungsformen offenbart und beschrieben wurde, ist es folglich ersichtlich, dass Veränderungen und Modifikationen ohne Abweichung vom Schutzbereich der Erfindung daran vorgenommen werden können und verschiedene weitere Modifikationen Fachleuten in den Sinn kommen können. Daher sollen die folgenden Ansprüche Modifikationen, Verän derungen und Äquivalente davon abdecken.

Claims (26)

  1. Querträger (10) für ein Kraftfahrzeug, mit: einer langgestreckten mittleren Struktur (30), die ein erstes Ende, einen Mittelabschnitt und ein zweites Ende aufweist, wobei die mittlere Struktur (30) als eine nicht-gegossene Struktur ausgebildet ist, einem ersten Gussteil (32), das mit dem ersten Ende der mittleren Struktur starr verbunden ist, und einem zweiten Gussteil (34), das mit dem zweiten Ende der mittleren Struktur starr verbunden ist, wobei sowohl das erste als auch das zweite Gussteil (32, 34) so konfiguriert und beschaffen sind, dass sie an einem entsprechenden Kraftfahrzeugelement befestigt werden können, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das erste als auch das zweite Ende der mittleren Struktur (30) einen Flansch (38) aufweisen, der sich von der mittleren Struktur (30) erstreckt und so konstruiert und beschaffen ist, dass er die mittlere Struktur (30) versteift und verstärkt und dabei eine Fläche schafft, die an einer Seitenfläche eines entsprechenden Gussteils des ersten und des zweiten Gussteils (32, 34) angeordnet werden kann, um das entsprechende Gussteil des ersten und des zweiten Gussteils (32, 34) zu befestigen.
  2. Querträger (10) nach Anspruch 1, bei dem die mittlere Struktur (30) als eine einteilige, unitäre Struktur konstruiert ist.
  3. Querträger (10) nach Anspruch 2, bei dem die mittlere Struktur (30) aus einem Metall besteht, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Stahl und Aluminium besteht.
  4. Querträger (10) nach Anspruch 1, bei dem die mittlere Struktur (30) einen U-förmigen Querschnitt aufweist.
  5. Querträger (10) nach Anspruch 1, bei dem jedes der Gussteile (32, 34) einen Flansch (76) aufweist und bei dem jedes der Gussteile (32, 34) mit der mittleren Struktur (30) starr verbunden ist, indem der Flansch (76) jedes Gussteils (32, 34) mit der mittleren Struktur (30) starr verbunden ist.
  6. Querträger (10) nach Anspruch 1, bei dem die Gussteile (32, 34) mit der mittleren Struktur (30) unter Verwendung von Befestigungseinrichtungen starr verbunden sind.
  7. Querträger (10) nach Anspruch 6, bei dem die Befestigungseinrichtungen Nieten sind.
  8. Querträger (10) nach Anspruch 1, bei dem jedes Gussteil (32, 34) mit der mittleren Struktur (30) unter Verwendung eines Klebstoffs starr verbunden ist.
  9. Querträger (10) nach Anspruch 1, bei dem jedes Gussteil (32, 34) mit der mittleren Struktur (30) durch Schweißen starr verbunden ist.
  10. Querträger (10) nach Anspruch 4, der des weiteren eine Abdeckung (32) aufweist, die unter der mittleren Struktur (30) angebracht und an dieser starr befestigt ist, um den U-förmigen Querschnitt der mittleren Struktur (30) zu schließen.
  11. Rahmen (12) für ein Kraftfahrzeug, mit: einem ersten und einem zweiten Seitenrahmenelement (14, 15), und einem Querträger (10), der mit dem ersten und dem zweiten Seitenrahmenelement (14, 15) gekoppelt ist und sich zwischen diesen erstreckt, wobei der Querträger (10) versehen ist mit einer langgestreckten mittleren Struktur (30) mit einem ersten Ende, einem Mittelabschnitt und einem zweiten Ende, wobei die mittlere Struktur (30) als eine einteilige, unitäre, nicht gegossene Struktur ausgebildet ist, einem ersten Gussteil (32), das mit dem ersten Ende der mittleren Struktur starr verbunden ist, und einem zweiten Gussteil (34), das mit dem zweiten Ende der mittleren Struktur starr verbunden ist, wobei das erste und das zweite Gussteil (32, 34) an dem ersten bzw. dem zweiten Seitenrahmenelement (14, 15) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das erste als auch das zweite Ende der mittleren Struktur (30) einen Flansch (38) aufweisen, der sich von der mittleren Struktur (30) erstreckt und so konstruiert und beschaffen ist, dass er die mittlere Struktur (30) versteift und verstärkt und dabei eine Fläche schafft, die an einer Seitenfläche eines entsprechenden Gussteils des ersten und des zweiten Gussteils (32, 34) angeordnet werden kann, um es an dem entsprechenden Gussteil des ersten und des zweiten Gussteils (32, 34) zu befestigen.
  12. Rahmen (12) nach Anspruch 11, bei dem die mittlere Struktur (30) eine einteilige, unitäre Struktur ist.
  13. Rahmen (12) nach Anspruch 12, bei dem die mittlere Struktur (30) einen U-förmigen Querschnitt aufweist und des weiteren eine Abdeckung (82) aufweist, die unter der mittleren Struktur (30) und an jedem der Gussteile (32, 34) angebracht und daran starr befestigt ist.
  14. Verfahren zum Bilden eines Querträgers (10) für ein Kraftfahrzeug, mit den folgenden Schritten: Bilden einer langgestreckten mittleren Struktur (30) durch ein von einem Gießen verschiedenes Verfahren, derart, dass die mittlere Struktur (30) ein erstes Ende, einen mittleren Abschnitt und ein zweites Ende aufweist; Bilden einer ersten und einer zweiten Gussstruktur (32, 34) durch Gießen, wobei jede Gussstruktur (32, 34) so konfiguriert und beschaffen ist, dass sie an entsprechenden Kraftfahrzeugelementen befestigt werden kann, und Verbinden der ersten und der zweiten Gussstruktur (32, 34) mit dem ersten bzw. dem zweiten Ende der mittleren Struktur (30), um zwischen der mittleren Struktur (30) und der ersten und der zweiten Gussstruktur (32, 34) eine starre Verbindung zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das erste als auch das zweite Ende der mittleren Struktur (30) so ausgebildet sind, dass sie einen Flansch (38) aufweisen, der sich von der mittleren Struktur (30) erstreckt und so konstruiert und beschaffen ist, dass er die mittlere Struktur (30) versteift und verstärkt und dabei eine Fläche schafft, die an einer Seitenfläche eines entsprechenden Gussteils des ersten und des zweiten Gussteils (32, 34) angeordnet werden kann, um mit dem entsprechenden Gussteil des ersten und des zweiten Gussteils (32, 34) verbunden zu werden.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die mittlere Struktur (30) durch Stanzen gebildet wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem das Verbinden der ersten und der zweiten Gussstruktur (32, 34) mit der mittleren Struktur (30) das Befestigen entsprechender Flansche der ersten bzw. der zweiten Gussstruktur (32, 34) an der mittleren Struktur umfasst.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem das Verbinden durch Schweißen ausgeführt wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem das Verbinden durch Befestigen von Befestigungseinrichtungen zwischen jeder der Gussstrukturen (32, 34) und der mittleren Struktur (30) ausgeführt wird.
  19. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die mittlere Struktur (30) als eine einteilige, unitäre Struktur ausgebildet wird.
  20. Verfahren zum Bilden eines Kraftfahrzeugrahmens (12), mit den folgenden Schritten: Bilden einer langgestreckten mittleren Struktur (30) durch ein von einem Gießen verschiedenes Verfahren, derart, dass die mittlere Struktur (30) ein erstes Ende, einen mittleren Abschnitt und ein zweites Ende aufweist, Bilden einer ersten und einer zweiten Gussstruktur (32, 34) durch Gießen, wobei jede Gussstruktur (32, 34) so konfiguriert und beschaffen ist, dass sie an entsprechenden Kraftfahrzeugelementen befestigt werden kann, Verbinden der ersten und der zweiten Gussstruktur (32, 34) mit dem ersten bzw. dem zweiten Ende der mittleren Struktur (30), um zwischen der mittleren Struktur (30) und der ersten und der zweiten Gussstruktur (32, 34) eine starre Verbindung zu bilden, und Verbinden der ersten Gussstruktur (32) mit einem ersten Kraftfahrzeug-Rahmenelement (14), und Verbinden der zweiten Gussstruktur (34) mit einem zweiten Kraftfahrzeug-Rahmenelement (15), dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das erste als auch das zweite Ende der mittleren Struktur (30) so ausgebildet sind, dass sie einen Flansch (38) aufweisen, der sich von der mittleren Struktur (30) erstreckt und so konstruiert und beschaffen ist, dass er die mittlere Struktur (30) versteift und verstärkt und dabei eine Fläche schafft, die an einer Seitenfläche eines entsprechenden Gussteils des ersten und des zweiten Gussteils (32, 34) angeordnet werden kann, um sie mit dem entsprechenden Gussteil des ersten und des zweiten Gussteils (32, 34) zu verbinden.
  21. Querträger (10) nach Anspruch 1, bei dem jeder Flansch (38) des ersten und des zweiten Endes der mittleren Struktur (30) einen Teil eines einzigen, ununterbrochenen Flansches bildet, der sich längs des gesamten Umfangs der mittleren Struktur erstreckt.
  22. Querträger (10) nach Anspruch 1, bei dem jeder Flansch (38) des ersten bzw. des zweiten Endes der mittleren Struktur in Bezug auf die langgestreckte mittlere Struktur (30) quer verläuft.
  23. Rahmen (12) nach Anspruch 11, bei dem jeder Flansch (38) des ersten bzw. des zweiten Endes der mittleren Struktur (30) einen Teil eines einzigen, ununterbrochenen Flansches bildet, der längs des gesamten Umfangs der mittleren Struktur verläuft.
  24. Rahmen (12) nach Anspruch 11, bei dem jeder Flansch (38) des ersten bzw. des zweiten Endes der mittleren Struktur (30) relativ zu der langgestreckten mittleren Struktur (30) quer verläuft.
  25. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem das Verbinden sowohl der ersten als auch der zweiten Gussstruktur (32, 34) mit dem ersten bzw. dem zweiten Ende das Bewegen entweder der ersten Gussstruktur (32) oder des ersten Endes in einer Vorwärts/Rückwärts-Aufwärts/Abwärts-Gleitebene umfasst, bevor eine starre Verbindung gebildet wird, um die Abmessungsgenauigkeit sicherzustellen.
  26. Verfahren nach Anspruch 20, bei dem das Verbinden sowohl der ersten als auch der zweiten Gussstruktur (32, 34) mit dem ersten bzw. dem zweiten Ende das Bewegen entweder der ersten Gussstruktur (32) oder des ersten Endes in einer Vorwärts/Rückwärts-Aufwärts/Abwärts-Gleitebene umfasst, bevor eine starre Verbindung gebildet wird, um die Abmessungsgenauigkeit sicherzustellen.
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