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Dokumentenidentifikation DE102006012528A1 20.09.2007
Titel Trägeranordnung für ein Fahrzeug
Anmelder Dr.Ing.h.c. F. Porsche AG, 70435 Stuttgart, DE
Erfinder Wrobel, Leszek, 71277 Rutesheim, DE
DE-Anmeldedatum 18.03.2006
DE-Aktenzeichen 102006012528
Offenlegungstag 20.09.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.09.2007
IPC-Hauptklasse B62D 21/15(2006.01)A, F, I, 20060318, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B62D 21/02(2006.01)A, L, I, 20060318, B, H, DE   
Zusammenfassung Eine Trägeranordnung für ein Fahrzeug setzt sich aus einem äußeren Träger und einem in einem langgestreckten Hohlraum des äußeren Trägers angeordneten inneren Träger zusammen, wobei der innere Träger durch ein Strangpressprofilteil gebildet wird, das örtlich über Schraubbefestigungen am äußeren Träger in Lage gehalten ist und dass das Strangpressprofilteil mehrere Kammern aufweist. Zur Optimierung des Crashverhaltens und zur einfachen Anbindung von angrenzenden Fahrwerksteilen und/oder anderen Bauteilen erstrecken sich die Kammern des Strangpressprofilteils vertikal oder quer zur Längserstreckung des äußeren Trägers und am Strangpressprofilteil sind innenliegende Aufnahmeabschnitte zur Schraubbefestigung vorgesehen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Trägeranordnung für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 197 08 215 C2 geht ein Schweller eines Kraftfahrzeuges mit einer Verstärkungseinlage hervor, die aus einem langen Strangprofilteil aus Leichtmetall mit mehreren angeschlossenen Knotenelementen besteht. Das Strangprofilteil weist mehrere innenliegende Kammern auf, die sich entlang der Längserstreckung des Schwellers erstrecken. Das Strangprofilteil weist entlang der Längserstreckung des Schwellers einen gleich bleibenden Querschnitt auf und ist über Schraubbefestigungen mit dem Schweller verbunden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Trägeranordnung der eingangs genannten Gattung so weiterzubilden, dass bei einem Crash die Energieaufnahme über das Strangprofilteil gezielt steuerbar ist und dass angrenzende Fahrwerksteile und/oder andere Bauteile in einfacher Weise an der Trägeranordnung festlegbar sind. Zudem soll bei der Montage und im Reparaturfall ein Toleranzausgleich zwischen der Trägeranordnung und den festzulegenden Bauteilen ermöglicht werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere die Erfindung in vorteilhafter Weise ausgestaltende Merkmale enthalten die Unteransprüche.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass durch die Merkmale des Anspruchs 1 eine optimierte Energieaufnahme bei einem Crash über die Gestaltung des Strangpressprofilteils erzielbar ist. Ferner lassen sich angrenzende Fahrwerksteile und/oder andere Bauteile in einfacher Weise an der Trägeranordnung festlegen.

Durch die vertikal oder quer zur Längserstreckung des äußeren Trägers verlaufenden Kammern des aus Leichtmetall gefertigten Strangpressprofilteils kann dieses in Fahrzeuglängsrichtung und/oder Fahrzeughöhenrichtung einen an den Crashverlauf anpassbaren Querschnittsverlauf aufweisen. Jeder innenliegende Aufnahmeabschnitt des Strangpressprofilteils ist in einfacher Weise sowohl an seiner Oberseite als auch an seiner Unterseite zur Befestigung am äußeren Träger und/oder zur Befestigung von angrenzenden Fahrwerksteilen oder anderen Bauteilen nutzbar. Sowohl bei der Erstmontage als auch im Reparaturfall lassen sich Toleranzen zwischen der Trägeranordnung und den festzulegenden Bauteilen in Längs- und Querrichtung kompensieren.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen

1 eine perspektivische Ansicht von schräg vorne in Explosionsdarstellung auf eine Trägeranordnung einer Aufbaustruktur eines Fahrzeuges,

2 eine Ansicht ähnlich 1, wobei lediglich eine Schale des äußeren Trägers und ein innerer Träger dargestellt sind,

3 eine Ansicht ähnlich 2, wobei der innere Träger bereits in eine Schale des äußeren Trägers eingesetzt und mit dieser verbunden ist,

4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der 3 in größerer Darstellung,

5 einen Schnitt nach der Linie V-V der 2 in größerer Darstellung.

Eine Aufbaustruktur für ein Fahrzeug besteht aus einer Vielzahl von vertikal, längs- oder querverlaufenden Trägeranordnungen 1, wobei im Ausführungsbeispiel exemplarisch ein vorderer Längsträger 2 der Aufbaustruktur dargestellt ist. Die Trägeranordnung 1 setzt sich aus einem äußeren Träger 3 und einem in einem langgestreckten Hohlraum 4 des äußeren Trägers 3 angeordneten inneren Träger 5 zusammen. Der aus Stahl- und/oder Alublechpressteilen gefertigte äußere Träger 3 umfasst eine etwa U-förmig profilierte Innenschale 6 und eine ebenfalls etwa U-förmig profilierte Außenschale 7, wobei beide Schalen 6, 7 in gemeinsamen oberen und unteren Verbindungsbereichen 8, 9 mit gleichgerichteten abgestellten vertikalen Flanschen 10, 10' bzw. 11, 11' versehen sind. Im Bereich der Flansche 10, 10' bzw. 11, 11' sind beide Schalen 6, 7 miteinander verbunden (z.B. durch Schweißen, Nieten, Durchsatzfügen oder dgl.). Gemäß den 1 und 2 erweitert sich der Querschnitt des äußeren Trägers 3 in Höhenrichtung gesehen von einem Fahrzeugendbereich B zu einem Fahrgastraum C hin.

Der zur Aussteifung der Trägeranordnung 1 bei einem Crash dienende innere Träger 5 wird durch ein aus Leichtmetall gefertigtes Strangpressprofilteil 12 gebildet, das über mehrerer Schraubbefestigungen 13 mit dem äußeren Träger 3 verbunden ist. Das Strangpressprofilteil 12 weist mehrere aneinandergrenzende innenliegende Kammern auf. Das Ausführungsbeispiel zeigt aneinandergesetzte Kammern 14, 14', 15, 15', 16, 16', die durch querverlaufende Stege 17 und/oder Aufnahmeabschnitte 18 des Strangpressprofilteils 12 gebildet werden. Das Strangpressprofilteil 12 erstreckt sich über einen Teilbereich oder über die gesamte Längserstreckung der Trägeranordnung 1.

Erfindungsgemäß erstrecken sich die Kammern 14, 14', 15, 15', 16, 16' des Strangpressprofilteils 12 vertikal oder quer zur Längserstreckung A-A des äußeren Trägers 3. Im Ausführungsbeispiel verlaufen die Kammern 14, 14', 15, 15', 16, 16' vertikal zur Längserstreckung A-A, das heißt, bei dem dargestellten vorderen Längsträger in Höhenrichtung Z des Fahrzeuges. Die erfindungsgemäße Trägeranordnung 1 des Fahrzeuges kann sich in Längsrichtung, in Querrichtung oder in Höhenrichtung des Fahrzeuges erstrecken. Darüber hinaus kann die Trägeranordnung 1 auch einen schrägverlaufenden Formverlauf aufweisen.

Am Strangpressprofilteil 12 sind neben den Stegen 17 mehrere innenliegende Aufnahmeabschnitte 18 vorgesehen, die zur Befestigung des schwimmend im äußeren Träger 3 gelagerten Strangpressprofilteils 12 am äußeren Träger 3 und/oder zur Befestigung von angrenzenden Fahrwerksteilen und/oder anderen Bauteilen dienen.

Jeder Aufnahmeabschnitt 18 wird durch einen langgestreckten hohlzylindrisch ausgebildeten Stutzen 19 gebildet, der parallel zur Längserstreckung des Strangpressprofils verläuft. Das auf eine Länge L abgelängte Strangpressprofilteil 12 erstreckt sich gem. den 1 und 2 in Höhenrichtung Z des Fahrzeuges und die hohlzylindrischen Stutzen 19 weisen ebenfalls eine Länge L auf. Das Strangpressprofilteil 12 ist in Höhenrichtung gesehen geringfügig kleiner ausgebildet als die lichte innere Höhe des äußeren Trägers 3, so dass das Strangpressprofil 12 in Längsrichtung A-A der Trägeranordnung 1 verschiebbar ist. Der hohlzylindrische Stutzen 19 kann sich (nicht näher dargestellt) unmittelbar an die Innenseite einer äußeren Begrenzungswand 21 des Strangpressprofilteils 12 anschließen. In Ausführungsbeispiel bildet jeder hohlzylindrische Stutzen 19 jeweils eine mittige Querschnittsvergrößerung von äußeren Stegbereichen 20 (5), wobei die Stegbereiche 20 an äußere Begrenzungswände 21 des Strangpressprofilteils angeschlossen sind. In den Anschlussbereichen der hohlzylindrischen Stutzen 19 weisen die äußeren Begrenzungswände 21 nach außen ragende Querschnittsverdickungen 22 auf. An jedem hohlzylindrischen Stutzen 19 erfolgen zwei mit Abstand zueinander angeordnete Schraubbefestigungen 13 bzw. 23. Der hohlzylindrische Stutzen 19 weist entweder eine durchgehende Bohrung 24 auf, in die nicht näher dargestellte Schneidschrauben eingedreht sind oder aber die am hohlzylindrischen Stutzen 19 vorgesehene Bohrung 21 weist ein Innengewinde auf, in die herkömmliche Befestigungsschrauben eindrehbar sind.

Im Ausführungsbeispiel ist das Strangpressprofilteil 12 an seiner Oberseite über drei beabstandete Schraubbefestigungen 13 mit der Innenschale 6 des äußeren Trägers 3 und an seiner Unterseite über lediglich eine Schraubbefestigung 13 mit der Innenschale 6 des äußeren Trägers 3 verbunden. Die beiden äußeren an der Unterseite des Strangpressprofilteils 12 freibleibenden Befestigungsabschnitte dienen hier zur Festlegung von Fahrwerksteilen 25 wie einem Hilfsrahmen, einem Fahrschemel oder dgl. oder anderen angrenzenden Bauteilen (Schraubbefestigung 23).

Aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung des Strangpressprofilteils 12 kann dieses in Längsrichtung der Trägeranordnung 1 gesehen einen veränderbaren Querschnitt und/oder eine veränderbare Höhenerstreckung aufweisen, so dass bei einem Crash eine gezielte Deformation der Trägeranordnung 1 möglich ist.

Die Öffnungen 26, 27 am äußeren Träger 3 zum Hindurchführen der Befestigungsschrauben 28, 29 weisen zum Toleranzausgleich einen größeren Durchmesser auf, als der Durchmesser der Befestigungsschraube 28, 29 oder sie sind als längliche Schlitzöffnungen ausgebildet.

Im Ausführungsbeispiel weisen die Befestigungsschrauben 29 zum Festlegen der Fahrwerksteile 25 einen größeren Durchmesser auf als die Befestigungsschraube 28 zum Befestigen des Strangpressprofilteiles.


Anspruch[de]
Trägeranordnung für ein Fahrzeug, die sich aus einem äußeren Träger und einem in einem langgestreckten Hohlraum des äußeren Trägers angeordneten inneren Träger zusammensetzt, wobei der innere Träger durch ein Strangpressprofilteil gebildet wird, das örtlich über Schraubbefestigungen am äußeren Träger in Lage gehalten ist und dass das Strangpressprofilteil mehrere innenliegende Kammern aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kammern (14, 14', 15, 15', 16, 16') des Strangpressprofilteils (12) vertikal oder quer zur Längserstreckung (A-A) des äußeren Trägers (3) erstrecken und dass am Strangpressprofilteil (12) mehrere innenliegende Aufnahmeabschnitte (18) zur Schraubbefestigung (13 bzw. 23) vorgesehen sind. Trägeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägeranordnung (1) durch einen Längsträger (2), einen Querträger oder einen sich in vertikaler Richtung erstreckenden Träger gebildet wird. Trägeranordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kammern (14, 14', 15, 15', 16, 16') des Strangpressprofilteils (12) vorzugsweise in Höhenrichtung (Z) des Fahrzeuges erstrecken. Trägeranordnung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Aufnahmeabschnitt (18) durch einen hohlzylindrischen Stutzen (19) gebildet wird, der innenliegend an äußere Begrenzungswände (21) des Strangpressprofilteils (12) angeschlossen ist. Trägeranordnung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hohlzylindrischen Stutzen (19) sowohl obere als auch untere Schraubbefestigungen (13) des Strangpressprofilteils (12) am äußeren Träger (3) definieren. Trägeranordnung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stutzen (19) ferner zur Schraubbefestigung (23) von angrenzenden Fahrwerksteilen (25) und/oder anderen Bauteilen dienen. Trägeranordnung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strangpressprofilteil (12) entlang der Längserstreckung (A-A) der Trägeranordnung (1) einen gleich bleibenden oder einen sich verändernden Querschnitt und/oder eine gleich bleibende oder eine sich verändernde Höhenerstreckung aufweist. Trägeranordnung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strangpressprofilteil (12) mit einer Außenschale (6) oder einer Innenschale (7) des äußeren Trägers (3) über Schraubbefestigungen (13) verbindbar ist. Trägeranordnung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strangpressprofilteil (12) gegenüber dem äußeren Träger (3) in Längsrichtung (A-A) der Trägeranordnung (1) einstellbar ausgebildet ist.






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