BARTHELS, Michael (Blutenburgstr. 106, München, 80636, DE)
ZÖLLNER, Christian (Birkenweg 4, Dietenhofen, 90599, DE)
DENGL, Detlev (Fraunbergstr. 2a, München, 81379, DE)
BARTHELS, Michael (Blutenburgstr. 106, München, 80636, DE)
ZÖLLNER, Christian (Birkenweg 4, Dietenhofen, 90599, DE)
Patentansprüche
1. Kraftfahrzeug mit zumindest einem hohlen Längsträger (1 ), an dessen Ende ein Stoßfänger (4), ein Front- oder ein Heckmodul angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoßfänger (4), das Front- oder das Heckmodul einen Befestigungsabschnitt (5) aufweist, der formschlüssig in den Endbereich des hohlen Längsträgers (1 ) eingeschoben ist, wobei der überlappungsbereich von Befestigungsabschnitt (5) und Längsträger ( 1 ) von zumindest einer Schraube (6) in Fahrzeugquerrichtung durchsetzt ist.
2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (6) auf der einem Kopf der Schraube (6) gegenüberliegenden Seite des Längsträgers (1 ) mit zumindest einer Mutter (7) gesichert ist.
3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den Befestigungsabschnitt (5) beidseitig Buchsen (8) eingesetzt sind, durch die die Schraube (6) geführt ist.
4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchsen (8) aus einem Material mit höherer Festigkeit als der Längsträger (1 ) bestehen.
5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchsen (8) einen Kragen aufweisen, mit dem sie außen am Befestigungsabschnitt (5) anliegen.
6. Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen der Buchsen (8) auf einer Seite oder beidseitig Riefen aufweisen.
7. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der überlappungsbereich von Befestigungsabschnitt (5) und Längsträger (1 ) von zumindest drei Schrauben (6) in Fahrzeugquerrichtung durchsetzt ist.
8. Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Köpfen der Schrauben (6) und dem Längsträger (1 ) jeweils eine Unterlegscheibe
(9) vorgesehen ist, wobei die Unterlegscheiben (9) fest miteinander verbunden sind.
9. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2 und Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Längsträger (1 ) und den Muttern (7) jeweils eine Unterlegscheibe
(10) vorgesehen ist, wobei die Unterlegscheiben (10) miteinander verbunden sind.
10. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsträger (1 ) im überlappungsbereich verstärkt ist.
1 1. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsträger (1 ) in Schalenbauweise aus zwei Blechschalen zusammengesetzt ist, die einen Hohlraum umschließen.
12. Kraftfahrzeug nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass an einer der beiden Schalen zumindest ein Halter (1 1 ) mit einer öse (12) angeschweißt ist, wobei sich der Halter (11) im Hohlraum des Längsträgers (1 ) befindet und die öse (12) von einer der Schrauben (6) formschlüssig durchsetzt ist. |
Kraftfahrzeug mit zumindest einem Längsträger
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem Längsträger, an dessen Ende ein Stoßfänger, ein Front- oder ein Heckmodul angebracht ist.
Aus der DE 196 33 910 A1 ist ein Adapter zur Aufnahme eines Stoßfängers eines Kraftfahrzeugs bekannt, dessen Flansch mit dem vorderen Ende eines Motorträgers über einen Teil der Höhe der Seitenwände des Motorträgers verschweißt ist.
Ferner ist aus der DE 196 33 906 A1 ein Verfahren zur Reparatur eines beschädigten Motorträgers einer Kraftfahrzeugkarosserie bekannt. In dem Verfahren wird der vordere Abschnitt des Motorträgers durch einen ebenen, winkligen Schnitt vom Motorträger abgetrennt. Auf den verbleibenden Stumpf des Motorträgers wird ein Austauschträger angesetzt. Am Austauschträger sind an jeweils gegenüberliegenden Wänden Befestigungslaschen angeschweißt. Der Stumpf des Motorträgers wird mit Bohrungen versehen, die dem Lochbild der Befestigungslaschen entsprechen. Somit kann der Austauschträger über Schrauben oder Nieten, die die Laschen und die Seitenwände durchsetzen, mit dem Motorträger ohne Reparaturschweißung verbunden werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem Längsträger zu schaffen, an dessen Ende ein Stoßfänger, ein Front- oder ein Heckmodul auf einfache Weise angebracht ist.
Diese Aufgabe wird mit einem Kraftfahrzeug mit zumindest einem Längsträger mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß weist ein Kraftfahrzeug zumindest einen hohlen Längsträger auf, an dessen Ende ein Stoßfänger, ein Front- oder ein Heckmodul angebracht ist. Der Stoßfänger, das Front- oder das Heckmodul weisen einen Befestigungsabschnitt auf, der formschlüssig in den Endbereich des hohlen Längsträgers eingeschoben ist. Der überlappungsbereich von Befestigungsabschnitt und Längsträger ist dabei von zumindest einer Schraube in Fahrzeugquerrichtung durchsetzt. Dadurch ist kein zusätzlicher Adapter mehr erforderlich, der am Ende des Längsträgers befestigt ist und zur Aufnahme des Befestigungsabschnitts dient. Der größte Vorteil, der sich aus dem Entfall des Adapters ergibt, ist der Bauraumgewinn. Bei den meisten heutigen Fahrzeugen ist der Bauraum zumindest im Motorraum außerordentlich knapp, sodass jeder Zugewinn an Bauraum die Unterbringung aller Aggregate im Motorraum deutlich erleichtert. Zudem geht der Entfall des Adapters einher mit einem geringeren Gewicht des Fahrzeugs und mit geringeren Herstellkosten. Es kann auch ein vollständig vormontiertes Front- oder Heckmodul erfindungsgemäß an zumindest einem Längsträger befestigt werden, da dieses mit seinem Befestigungsabschnitt nur in den Längsträger eingeschoben werden muss. Die seitlichen Ver- schraubungsstellen sind gut zugänglich. Bei einer konventionellen Lösung mit einem Adapter dagegen kann ein vollständig komplettiertes Front- oder Heckmodul nicht montiert werden, da die Verschraubungsstellen am Adapter durch das Front- oder Heckmodul hindurch nicht oder nicht ausreichend gut zugänglich sind. Die Montage eines komplett vormontierten Front- oder Heckmoduls hat zwei wesentliche Vorteile: So reduziert sich die zur Montage benötigte Zeit an der Hauptmontagelinie des Fahrzeugs, und das Front- oder Heckmodul kann aufgrund der separaten Vormontage ein optimiertes Fugenbild aufweisen. Auch erhöht sich die Designfreiheit des Front- oder Heckmoduls.
Günstigerweise ist die zumindest eine Schraube auf der einem Kopf der Schraube gegenüberliegenden Seite des Längsträgers mit zumindest einer Mutter gesichert. Dadurch ist sichergestellt, dass die Schraube, die den Befestigungsabschnitt im Längsträger hält, nicht versehentlich herausrutschen kann. Bevorzugt sind in den Befestigungsabschnitt beidseitig Buchsen eingesetzt, durch die die Schraube geführt ist. Dadurch werden zwischen der Schraube und dem Befestigungsabschnitt wirkende Kräfte gleichmäßiger verteilt. Vorteilhafterweise bestehen dabei die Buchsen aus einem Material mit einer höheren Festigkeit als der Längsträger. Dadurch
drückt sich der Kragen der Buchsen, mit dem sie außen am Befestigungsabschnitt anliegen, beim Verschrauben in den Längsträger hinein, sodass der Reibwert zwischen der formschlüssig im Befestigungsabschnitt eingesetzten Buchse und dem Längsträger erhöht wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, anhand dessen die Erfindung im Folgenden näher beschrieben wird. Die einzelnen Figuren zeigen in schematischer Darstellungsweise:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines vorderen Endabschnitts eines Motorträgers, an dem ein Stoßfänger angebracht ist,
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Motorträger von Fig. 1 und
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines vorderen Endabschnitts eines Motorträgers, an dem ein Stoßfänger angebracht ist, wobei der Stoßfänger im Anbindungsbereich verstärkt ist.
In Fig. 1 ist der vordere Endbereich eines Motorträgers 1 einer Kraftfahrzeugkarosserie gezeigt, der in Schalenbauweise aus zwei Blechschalen gebildet ist, die über einen oberen Flansch 2 und einen unteren Flansch 3 miteinander verbunden sind und einen Hohlraum umschließen. An dem Motorträger 1 ist ein Stoßfänger 4 angebracht. Dazu weist der Stoßfänger 4 einen - in Fahrtrichtung gesehen - nach hinten ragenden Befestigungsabschnitt 5 auf, der mit seinem hinteren Bereich formschlüssig in den Hohlraum des Motorträgers 1 von vorne hinein geschoben ist. In der Längsrichtung des Motorträgers 1 ist der Befestigungsabschnitt 5 durch drei Schrauben 6 gesichert, die in Fahrzeugquerrichtung durch den überlappungsbereich zwischen Motorträger 1 und Befestigungsabschnitt 5 hindurchgeführt sind. Die Schrauben 6 weisen auf der einen Seite des Motorträgers 1 jeweils einen Schraubenkopf auf, auf der anderen Seite sind sie jeweils mit einer Mutter 7 gesichert, wie es in Fig. 2 gut erkennbar ist. Die Muttern 7 verhindern, dass die Schrauben 6 herausrutschen können.
In die Löcher im Befestigungsabschnitt 5 des Stoßfängers 4, durch die die Schrauben 6 hindurch gesteckt sind, sind beidseitig Buchsen 8 eingesetzt, die jeweils mit ihrem Kragen außen am Befestigungsabschnitt 5 anliegen. Die Buchsen 8 verteilen die zwischen den Schrauben 6 und dem Befestigungsabschnitt 5 wirkenden Kräfte gleichmäßig. Zudem ist zwischen den Köpfen der Schrauben 6 und dem Motorträger 1 jeweils eine Unterlegscheibe 9 vorgesehen, wobei die Unterlegscheiben 9 über Verbindungsstücke fest miteinander verbunden sind. Auch auf der anderen Seite des Motorträgers 1 sind zwischen diesem und den Muttern 7 jeweils Unterlegscheiben 10 vorgesehen, wobei die Unterlegscheiben 10 einteilig mit den Muttern 7 ausgeführt sind und miteinander über Verbindungsstücke fest verbunden sind. Durch die beidseitig jeweils miteinander verbundenen Unterlegscheiben 9 und 10 werden alle drei Schraubverbindungen relativ gleichmäßig belastet. Eventuell nur in eine Schraubverbindung eingeleitete hohe Kräfte werden so auf die anderen beiden Schraubverbindungen mit verteilt.
Im Motorträger 1 ist an eine der beiden Schalen zumindest ein Halter 11 mit einer öse 12 angeschweißt. Die hintere der drei Schrauben 6 durchsetzt im Motorträger 1 die öse 12. Damit kann in Richtung des Motorträgers 1 über die öse 12 zusätzlich Kraft von der einen Schraube 6 auf den Motorträger 1 übertragen werden.
Bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs werden häufig in den Stoßfänger 4 hohe Kräfte eingeleitet. Zum Abbau dieser Kräfte ist der Befestigungsabschnitt 5 zugleich als Deformationskörper ausgelegt, der sich aufgrund der hohen Kräfte gezielt verformt und so einen Teil der Kräfte abbaut. Die restlichen Kräfte müssen über die Schrauben 6 in den Motorträger 1 eingeleitet werden. Dabei sollen die Schrauben 6 möglichst nicht auf Scherung beansprucht werden. Vielmehr sollen die Schrauben 6 den Motorträger 1 so fest gegen den Befestigungsabschnitt 5 drücken, dass dieser aufgrund der Reibkräfte zum Motorträger 1 sich nicht relativ zu diesem verschieben kann. Zur Erhöhung der Reibkräfte weist der Kragen der Buchsen 8 jeweils auf der dem Motorträger 1 zugewandten Seite Riefen auf. Da die Buchsen 8 aus einem Material besteht, das höherfester als das Material des Motorträgers 1 ist, drücken sich die Riefen prägend in den Motorträger 1 beim Verschrauben hinein. Dadurch erhöht sich der Reibwert zwischen dem Befestigungsabschnitt 5 bzw. den Buchsen 8 und dem Motorträger 1.
In der Fig. 3 ist eine alternative Ausführungsform zur Anbindung eines Stoßfängers 4 an einen Motorträger 1 dargestellt. Dabei weisen alle Bauteile, die einem bereits in Fig. 1 oder Fig. 2 gezeigten Bauteil entsprechen, die gleichen Bezugsziffern auf. Der Endbereich des Motorträgers 1 , in den in der Befestigungsabschnitt 5 eingeschoben ist, ist durch einen tiefgezogenen Blechtopf 13 verstärkt, der den Endbereich des Motorträgers 1 eingesetzt ist. Der Befestigungsabschnitt 5 ist in den Blechtopf 13 eingeschoben. Der Blechtopf 13 erhöht im Bereich der Verschraubungen die Wandstärke des Motorträgers 1 , sodass die Gefahr geringer ist, dass die Schrauben 6 aus den Löchern im Motorträger 1 ausreißen können. Der Halter 11 kann bei dieser Ausführung keine öse aufweisen, die von einer Schraube durchsetzt wird, da der Blechtopf 13 im Wege ist. Dafür ist der Halter 11 mit dem Blechtopf 13 verschweißt und erhöht so ebenfalls die Steifigkeit der Verbindung zwischen dem Befestigungsabschnitt 5 und dem Motorträger 1.