Verbindungsknoten zwischen zwei Hohlprofilen einer Rahmenstruktur, insbesondere für Fahrzeuge Die Erfindung betrifft einen Verbindungsknoten zwischen zwei Hohlprofilen einer Rahmenstruktur, insbesondere für Fahrzeuge, bei dem ein erstes Hohlprofil dieser beiden Hohlprofile mit einem Ende durch mindestens eine an die Außenkontur dieses ersten Hohlprofils zumindest teilweise angepaßte Ausnehmung in zumindest einer Seite der Wandung des zweiten Hohlprofils gesteckt und an der der mindestens einen Ausnehmung gegenüberliegenden Seite der Wandung des zweiten Hohlprofils fixiert ist.

Verbindungsknoten zwischen zwei Hohlprofilen einer Rahmenstruktur (space frame) eines Fahrzeuges sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Sofern als Werkstoff für den Verbindungsknoten Aluminium verwendet wird, kann ein gegossenes Profilteil Verwendung finden, auf das die Hohlprofile aufgesteckt und ggf. mit weiteren Elementen fixiert werden können. Solche Knotenstrukturen sind für Stahl als Werkstoff ungeeignet. Deshalb finden bei Stahl andersartige Verbindungsknoten Anwendung.

Bei einem bekannten Verbindungsknoten (WO 95/04616) ist ein erstes Hohlprofil aus Stahlblech mit einem Ende durch Ausnehmungen in gegenüberliegenden Seiten der Wandung eines zweiten im Querschnitt größeren Hohlprofils aus Stahlblech durchgesteckt. An den Ausnehmungen sind die beiden Hohlprofile miteinander verschweißt. Ein solcher Verbindungsknoten hat eine Reihe von Nachteilen : In zwei gegenüberliegenden Seiten des größeren Hohlprofils müssen Ausnehmungen gestanzt werden. Damit verbunden ist eine Beschädigung der in der Regel vorgesehenen, dem Korrosionsschutz dienenden Verzinkung. Auch müssen an zwei Stellen Schweißverbindungen hergestellt werden. Auch dadurch wird der Korrosionsschutz beeinträchtigt.

Schließlich verbleibt ein nach außen offenes Rohr, dessen Inneres in der Regel nicht korrosionsgeschützt ist.

Deshalb wird man zusätzliche Maßnahmen für den Korrosionsschutz ergreifen müssen.

Bei einem anderen Verbindungsknoten für zwei Hohlprofile aus Stahlblech (DE 40 40 946 Cl) ist nur in einer Seite der Wandung des größeren Hohlprofils eine Ausnehmung vorgesehen, durch die das im Querschnitt kleinere andere Hohlprofil gesteckt ist. Das Ende dieses kleineren Hohlprofils ist innenseitig an der der Ausnehmung gegenüberliegenden Seite der Wandung angeschweißt. Bei diesem Verbindungsknoten gibt es zwar nicht die beim anderen Verbindungsknoten geschilderten Korrosionsprobleme, doch hat dieser Verbindungsknoten dafür andere Nachteile. Da das eingesteckte Hohlprofil mit seinem Rand an der Wandung des anderen Hohlprofils angeschweißt werden muß und deshalb daran anliegen muß, sind die Toleranzanforderungen für die Anpassung des Endes des eingesteckten Hohlprofils an die innere Kontur des Hohlprofils sehr hoch. Außerdem besteht keine Möglichkeit des Toleranzausgleichs in Längsrichtung des anzuschweißenden kleineren Hohlprofils. Weiterhin ist die Zugänglichkeit der Schweißstelle schlecht. Wenn durch die Wandung hindurch geschweißt werden muß, bleibt eine deutlich sichtbare Schweißnaht. Beim Schweißen kann eine eventuell vorgesehene, vor Korrosion schützende Zinkschicht beschädigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen auch in Stahl zu verwirklichenden Verbindungsknoten zwischen zwei Hohlprofilen einer Rahmenstruktur insbesondere für Fahrzeuge zu schaffen, der einen Toleranzausgleich ermöglicht, ohne großen Aufwand und mit geringen Toleranzanforderungen herzustellen ist, wobei im Falle einer gegen Korrosion schützenden Zinkschicht diese möglichst wenig beschädigt wird, und der eine optimale Momentenaufnahme der im Betrieb auf ihn einwirkenden Kräfte gewährleistet.

Diese Aufgabe wird mit einem Verbindungsknoten der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Wandung des zweiten Hohlprofils an der der Fixierung dienenden Stelle eine Ausbeulung aufweist, die mit dem Ende des ersten Hohlprofils eine Steckverbindung bildet. Die Ausbeulung kann sich räumlich innen-oder außenseitig befinden, also vom Inneren des Hohlprofils gesehen, einen Dom oder eine Vertiefung bilden.

Die besonderen Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß das eingesteckte Hohlprofil an mindestens zwei, bei Mehrkammerprofilen an mehreren beabstandeten Stellen an dem größeren Hohlprofil gehalten ist, wobei es an mindestens einer Stelle, und zwar der Steckverbindungsstelle formschlüssig, und an der bzw. den Durchsteckstellen form-und/oder stoffschlüssig, je nachdem, ob mit oder ohne seitliches Spiel und mit oder ohne Schweiß-, Löt-oder Klebeverbindung Verbindung ist.

In jedem Fall ergibt sich eine sehr steife Knotenverbindung. Die stoffschlüssige ggf. zusätzliche Verbindung, insbesondere Lötverbindung, ist vorzugsweise nur an der Ausnehmung vorgesehen, um das eingesteckte Hohlprofil axial zu sichern. Allerdings kann eine gewisse axiale Fixierung des eingesteckten Hohlprofils auch oder auch nur dadurch erhalten, daß es ein-oder aufgeklemmt ist. Die Steckverbindung kann aber auch, ggf. zusätzlich, durch Klebstoff fixiert sein. Durch mehr oder weniger tiefes Ein-oder Aufstecken ist ein gewisser Toleranzausgleich in axialer Richtung des eingesteckten Hohlprofils möglich. Da keine zweite Ausnehmung erforderlich ist, entfallen auch die sonst üblichen weiteren Korrosionsschutzmaßnahmen zur Abdeckung des sonst offenen Hohlprofils. Im Rahmen der Steckverbindung kann der Anwender von den beiden alternativen Möglichkeiten, eine Ausbeulung nach innen oder nach außen, die ihm am besten geeignete wählen. Eine Ausbeulung nach innen hat den Vorteil, daß sie außen glatt abgedeckt werden kann, so daß die Optik eines insgesamt glatten Hohlprofils gewahrt bleibt. Von den beiden alternativen Möglichkeiten, die Ausbeulung nach innen oder außen zu legen, ist aus Gründen eines optimalen Kraftflusses die Ausbeulung nach innen die bevorzugte.

Vorzugsweise ist die Steckverbindung als Paßsitz ausgebildet. Wie schon ausgeführt, sollte das erste Hohlprofil in der Steckverbindung durch Klemmsitz gehalten werden. Es kann aber auch durch Klebung gehalten werden. Um das Ende des einzusteckenden Hohlprofils besser ein-oder aufstecken zu können, sollte das Ende einen angefasten Rand haben bzw am Rand radial gestaucht oder aufgeweitet sein.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen : Fig. 1 eine von Hohlprofilen aus Stahl gebildete Rahmenstruktur im Ausschnitt im Bereich eines Verbindungsknotens in Seitenansicht.

Fig. 2 den Verbindungsknoten der Fig. 1 im Schnitt nach Linie I-I der Fig. 1 und Fig. 3 den Verbindungsknoten gemäß Fig. 1 im Schnitt nach Linie I-I der Fig. 1 in einer zu Fig. 2 abgewandelten Ausführung.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Rahmenstruktur eines Fahrzeuges ist ein Verbindungsknoten zwischen zwei Hohlprofilen 1, 2 aus Stahlblech, und zwar einem im Querschnitt größeren Hohlprofil 1 und einem im Querschnitt kleineren Hohlprofil 2 ausgebildet. In diesem Fall haben die Hohlprofile 1, 2 einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt mit abgerundeten Ecken. Aber auch aus anderen Querschnitten kann ein erfindungsgemäßer Verbindungsknoten für Hohlprofile gebildet sein. Ach kann das Hohlprofil als Mehrkammerprofil ausgebildet sein.

Wie am besten die Figuren 2 und 3 zeigen, ist in einer Seite W1 der Wandung W des Hohlprofils 1 größeren Querschnittes eine Ausnehmung A und in der gegenüberliegenden Seite W2 der Wandung eine Auswölbung in Form einer vom Inneren des Hohlprofils 1 gesehenen Vertiefung V oder eines vom Inneren des Hohlprofils 1 gesehenen Doms D vorgesehen. Die Auswölbung V, D des größeren Hohlprofils 1 und das Ende E des kleineren Hohlprofils 2 bilden eine Steckverbindung. Die Auswölbung V, D und die Ausnehmung A sind z. B. in einem IHU- Umformprozeß gleichzeitig hergestellt werden. Die Querschnittsform der Auswölbung V, D ist dem Querschnitt des kleineren Hohlprofils 2 im wesentlichen angepaßt. Der Rand R des Endes E des kleineren Hohlprofils 2 kann eine Fase P1, P2 aufweisen, die das Ein-oder Aufstecken in die Vertiefung V oder auf den Dom D erleichtert.

Im zusammengesteckten Zustand ergibt sich eine doppelte Abstützung des kleineren Hohlprofils 2 im größeren Hohlprofil 1, und zwar zum einen an der Auswölbung V, D, eine formschlüssige Abstützung und zum anderen an der Ausnehmung A, die formschlüssig sein kann aber nicht sein muß, je nach dem, ob hier zusätzliche Haltemittel vorgesehen sind. Durch mehr oder weniger weites Ein-bzw.

Aufstecken in die Vertiefung V oder auf den Dom D ist ein axialer Toleranzausgleich für das kleinere Hohlprofil 2 möglich. Die axiale Festlegung des kleineren Hohlprofils 2 in dem größeren Hohlprofil 1 erfolgt vorzugsweise durch eine stoffschlüssige Verbindung zwischen diesen beiden Hohlprofilen 1, 2, vorzugsweise über eine MIG- Lötverbindung S an der Ausnehmung, die dann auch als die erwähnten zusätzlichen Haltemittel für die seitliche Abstützung des eingesteckten Hohlprofils 2 dienen.

Allerdings kommt für die Fixierung des eingesteckten Hohlprofils 2 auch eine Schweißverbindung in Frage. Bei insbesondere verschiedenartigen Werkstoffen der beiden Hohlprofile 1, 2 kann ach eine Klebeverbindung vorteilhaft sein. Eine weitere axiale Sicherung ergibt sich auch dadurch, daß das Ende des Hohlprofils 2 mit Klemmsitz in der Vertiefung V bzw. auf dem Dom D sitzt.

Zusätzlich kann diese Steckverbindung auch noch durch Klebstoff gesichert sein.