Endseitiger Abschluß eines Fahrzeuglängsträgers

Die Erfindung betrifft einen endseitigen Abschluß eines Fahr¬ zeuglängsträgers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie werden, insbeson¬ dere im Fahrzeugunterbau, Längsträger und Querträger verwen¬ det. Bei den heute üblichen, selbsttragenden Karosserien sind diese Träger Hohlprofile, die jeweils aus wenigstens zwei tiefgezogenen und miteinander verschweißten Blechen herge¬ stellt sind.

Am vorderen und hinteren Ende ist ein Längsträgerteil jeweils mit einem Abschlußteil versehen, das seinerseits Befestigungs¬ elemente zur Befestigung von Anbauteilen aufweist. Auch sol¬ che Abschlußteile sind Tiefziehteile aus Stahlblech, die mit dem Längsträgerteil verschweißt sind. Anbauteile sind bei¬ spielsweise am vorderen Ende eines Längsträgers Stoßfängerhal¬ terungen, ein Windfang, ein Kühler, Scheinwerfer oder eine Ab- schleppösenbefestigung.

Zum Aufbau solcher selbsttragender Stahlblechkarosserien wer¬ den im Tiefziehverfahren verformte Stahlbleche verwendet Die Preßwerkzeuge zum Verformen der Bleche sind verhältnismäßig teuer, lassen jedoch hohe Stückzahlen zu, so daß für eine Großserienfertigung damit eine kostengünstige Lösung zur Ver¬ fügung steht

Es ist daher insbesondere für Kleinserien bekannt (EP 0 146 716 Bl ) , Fahrzeugkarosserien für Personenkraftwagen mit einer Tragstruktur aus Hohlprofilen herzustellen, welche durch Kno¬ tenelemente miteinander verbunden sind. Die Hohlprofile sind dabei als Leichtmetall-Strangprofile und die Knotenelemente als Leichtmetall-Gußteile ausgebildet. Neben einer kostengün¬ stigen Lösung für kleinere Serien werden mit einer solchen Konstruktion vorteilhaft auch geringere Karosseriegewichte und Verbesserungen beim Korrosionsschutz erreicht. Der vorde¬ re Abschluß der Fahrzeuglängsträger ist hier in der Art eines Knotenelements als Leichtmetall-Gußteil mit angeformten Hal¬ tern ausgeführt. Ein solches Leichtmetall-Gußteil ist durch die Art der Herstellung und wegen des relativ großen Material¬ bedarfs verhältnismäßig teuer.

Bei einer weiter bekannten Karosserie aus Leichtmetall-Strang¬ profilen (Aluminium Journal, Herausgeber: Aluminium-Zentrale e.V., Düsseldorf, erschienen in Zeitschrift ALUMINIUM 64 (1988), Heft 9) sind die beiden vorderen Längsträgerenden durch einen stumpf aufgesetzten und verschweißten Querträger miteinander verbunden. Befestigungsmöglichkeiten für Anbautei- le sind dort nicht dargestellt.

Ein bekannter, gattungsgemäßer, endseitiger Abschluß eines Fahrzeuglängsträgers (US 4 988 230) besteht aus einem Längs¬ trägerteil als Hohlprofilträger und einem Abschlußteil, das an einem Ende des Längsträgerteils eingesteckt und mit diesem verbunden ist und das wenigstens ein Befestigungselement zur Befestigung von Anbauteilen aufweist. Das Abschlußteil ist ein Abschnitt eines Strangpreßprofils mit einer ringförmig ge¬ schlossenen Außenwand.

Die Längsachse des Abschlußteils und die Längsachse des Längs¬ trägerteils stehen hier jeweils senkrecht aufeinander, wobei die Abschnittlänge des Abschlußteils einem Innendurchmesser des Langstragerteils entspricht. Die beiden gegenüberliegen¬ den Schnittflächen des Abschlußteils liegen jeweils in einer Ebene und sind zueinander parallel . Für eine formschlüssige

Anlage an der EinSteckverbindung ist es daher erforderlich, auch die Innenkontur des Längsträgerteils entsprechend mit zwei parallel zueinander liegenden, ebenen Flächen auszubil¬ den. Die Querschnittkontur des Längsträgerhohlprofils ist damit im Abschlußbereich nicht mehr frei dimensionierbar, son¬ dern wird im wesentlichen durch die Schnittflächen des Ab¬ schlußteils bestimmt. Dies ist besonders ungünstig, wenn der Längsträger ebenfalls ein Strangpreßprofil ist und dadurch die Querschnittkontur über seine gesamte Länge vorgegeben ist, da ein Längsträger nicht nach der Geometrie seines Ab¬ schlußteils, sondern nach anderen Kriterien, wie seiner Stei- figkeit und seinem Verformungsverhalten sowie seiner Energie¬ aufnahme bei einem Aufprall konstruiert werden soll.

Wegen der Herstellung als Abschnitt eines Strangpreßprofils ist der Verlauf angeformter Befestigungsele ente in Längsrich¬ tung vorgegeben. Durchstecköffnungen, insbesondere für Ver- schraubungen, verlaufen in der bekannten Anordnung bei der Verwendung an einem Längsträger daher in einer Querebene des Fahrzeugs. Die Anschraubrichtung für Anbauteile am Ende von Längsträgern, wie z.B. für Stoßstangen, liegt jedoch in Fahr- zeuglängsrichtung.

Es ist eine Konstruktion bekannt (JP 4-66374 A. In: Patents Abstracts of Japan, Sect. M Vol. 16 (1992), Nr. 270 (M-1266 ) , bei der bei einem endseitigen Abschluß eines Fahrzeuglängsträ¬ gers die Längsachse eines Abschlußteils und die Längsachse des Langstragerteils in gleicher Richtung liegen. Am Abschluß- teil ist aber hier weder ein Befestigungselement angebracht noch ist eine Einsteckverbindung über den gesamten Profilguer- schnitt vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, einen gattungsge¬ mäßen, endseitigen Abschluß eines Fahrzeuglängsträgers so wei¬ terzubilden, daß bei einer weiter kostengünstigen und stabi¬ len Ausführung eine freiere Dimensionierung möglich ist.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des An¬ spruchs 1 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 entspricht die Außenkontur des Abschlußteils bzw. des Längsträgerhohlprofils der Innenkontur des Längsträ¬ gerhohlprofils bzw. des Abschlußteils. Das Längsträgerhohlpro¬ fil und das Abschlußteil sind mit gegenseitigen Anlageflächen formschlüssig ineinandergesteckt, wobei die Längsachse des Ab¬ schlußteils und die Längsachse des Längsträgerteils in der gleichen Richtung liegen.

Damit wird erreicht, daß das Abschlußteil auch bei einer kom¬ plizierten Querschnittsform des Längsträgerhohlprofils für eine formschlüssige, stabile Anlageverbindung geeignet ist. Die im Strangpreßverfahren angeformten und eingeformten Befe¬ stigungselemente liegen in Längsrichtung des Langstragerteils und sind damit für einen Großteil der Anwendungsfälle zur Be¬ festigung von Anbauteilen zweckmäßig ausgerichtet.

Nach Anspruch 2 ist an der Außenkontur des Abschlußteils als Befestigungselement wenigstens eine (in Profillängsrichtung durchgehende) Leiste angeformt, die als Befestigungsflansch und/oder als Mutternhalter zur Befestigung von Anbauteilen zur Verfügung steht. Solche Flansche können für Schraubbefe¬ stigungen mit einer Bohrung oder einem Gewinde versehen wer¬ den. Als Mutternhalter werden die Flansche bevorzugt als C- Profil ausgeführt. Es sind jedoch auch an der Außenkontur in Längsrichtung verlaufende, hohlzylindrische Profile möglich, die beispielsweise als Durchstecköffnungen oder zum Anbringen eines Gewindes verwendbar sind. Solche Leisten und Flansche werden bereits beim Strangpressen mit angeformt und stehen damit kostengünstig und ohne zusätzliche Bauteile und Maßnah¬ men zur Verfügung.

Die an der Außenkontur angeformten Befestigungselemente ver¬ hindern, daß ein Abschlußteil in ein entsprechend geformtes Längsträgerhohlprofilteil einschiebbar ist. Es wird daher mit Anspruch 3 vorgeschlagen, daß diese Befestigungselemente je-

weils einseitig zu einer Endseite des Abschlußteils ausge¬ klinkt sind. Damit ist im Bereich der Ausklinkung das Längs¬ trägerhohlprofil auf das Abschlußteil überlappend für einen geeigneten Formschluß und eine gute Verbindungsmöglichkeit aufschiebbar.

Als weiteres Befestigungselement kann vorteilhaft nach An¬ spruch 4 innerhalb des Hohlprofils des Abschlußteils als Be¬ festigungselement wenigstens ein in Längsrichtung verlaufen¬ der Hohlzylinder, insbesondere zur Aufnahme einer Verschrau- bung, vorgesehen sein. Diese Hohlzylinder dienen zusätzlich der Versteifung und Stabilität des Abschlußteils.

Als Versteifungselemente können weiter nach Anspruch 5 inner¬ halb des Hohlprofils in Längsrichtung verlaufende Verstär¬ kungswände angeordnet sein, die ggfs. die in Längsrichtung verlaufenden Hohlzylinder halten und verbinden.

Besonders vorteilhaft ist der erfindungsgemäße Abschluß nach Anspruch 6 bei einer Leichtmetall-Karosserie einsetzbar, wo die gesamte Tragstruktur aus Leichtmetallteilen, insbesondere Leichtmetall-Strangprofilen und Leichtmetall-Gußteilen, als Knotenelemente besteht. Dabei soll sowohl das Längsträgerteil als auch das Abschlußteil aus Leichtmetall, insbesondere aus einer Aluminiumlegierung, bestehen.

Als Verbindungstechnik zwischen dem Längsträgerteil und dem Abschlußteil wird zweckmäßig nach Anspruch 7 in an sich be¬ kannter Weise Schweißen und/oder Verschrauben und/oder Verkle¬ ben und/oder Vernieten verwendet.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung mit wei¬ teren Einzelheiten, Merkmalen und Vorteilen näher erläutert.

In Fig. 1 ist (strichliert) das vordere Ende eines Fahrzeug¬ längsträgerteils 1 dargestellt. Dieses Längsträgerteil 1 ist ein Hohlprofil, das als Strangpreßprofil aus einer Aluminium¬ legierung hergestellt ist. Das Hohlprofil des Längsträger-

teils 1 weist (zumindest im Bereich des vorderen Endes) eine Innenkontur 2 auf, die frei von Innenteilen ist.

Weiter ist ein mit dem vorderen Längsträgerteilende verbunde¬ nes Abschlußteil 3 dargestellt. Dieses Abschlußteil 3 ist ein Abschnitt eines Strangpreßprofils aus einer Aluminiumlegie¬ rung, wobei die Längsachse des Strangpreßprofilsabschnitts und die Längsachse 4 des Langstragerteils 1 in der gleichen Richtung liegen. Das Abschlußteil 3 ist als Hohlprofil mit einer umlaufenden, ringförmig geschlossenen Außenwand 5 herge¬ stellt, deren Außenkontur 6 der Innenkontur 2 des Langstrager¬ teils 1 entspricht.

An der Außenkontur 6 des Abschlußteils 3 sind als Befesti¬ gungselemente ein Befestigungsflansch 7 mit einer Gewindeboh¬ rung 8, ein C-Profil 9 mit einer Bohrung 10 als Mutternhalter und eine Konsole 11 zum Anschluß eines weiteren ( strichliert eingezeichneten) Strangpreßprofils oder eines Abschleppösen- halters angeformt.

Diese Befestigungselemente 7, 9 und 11 sind an der dem Längs¬ trägerteil 1 zugewandten Endseite des Abschlußteils 3 jeweils um einen Bereich 12 ausgeklinkt bzw. zurückversetzt.

In diesem Bereich 12 ist das Abschlußteil 3 in das Längsträ¬ gerteil 1 formschlüssig eingeschoben und an den Anlageflächen durch Verschweißen oder Verkleben fest verbunden.

Innerhalb der Außenwand 5 des Abschlußteils 3 sind in Längs¬ richtung verlaufende Hohlzylinder 13, 14 als Befestigungs¬ augen angeordnet. Diese Hohlzylinder 13, 14 können sowohl als Durchstecköffnungen für Schraubenbolzen als auch zur Anbrin¬ gung von Gewindebohrungen verwendet werden.

Weiter sind innerhalb der Außenwand 5 des Abschlußteils 3 sternförmig und in Längsrichtung verlaufende Verstärkungs¬ wände 15 eingeformt, die hier auch die Hohlzylinder 13, 14 miteinander verbinden und abstützen.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein preiswerter, einfach montierbarer und zur Befestigung von Anbauteilen gut geeigne¬ ter, endseitiger Abschluß eines Fahrzeuglängsträgers geschaf¬ fen.