DE102009015915B4

DE102009015915B4 - Kraftfahrzeug mit einer Karosseriestruktur und mindestens einem mit der Karosseriestruktur verschweißten Massebolzen

Info

Publication number: DE102009015915B4
Application number: DE102009015915.0A
Authority: DE
Inventors: Rainer Stahl
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2009-03-25
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2023-06-29
Anticipated expiration: 2029-03-26
Also published as: DE102009015915A1

Abstract

Kraftfahrzeug, mit einer Karosseriestruktur (10), wobei einer aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gefertigten Baugruppe der Karosseriestruktur (10) mindestens ein Massebolzen (16) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung zugeordnet ist, der mit der Baugruppe der Karosseriestruktur (10) verschweißt ist und an dem mindestens ein Massekabel anschließbar ist, um eine elektrische Einrichtung des Kraftfahrzeugs an Massepotential anzuschließen, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Massebolzen (16) aus Aluminium oder der Aluminiumlegierung mit einem aus Aluminium oder der Aluminiumlegierung gefertigten Frontlängsträger (14, 15) verschweißt ist, nämlich an einem nach unten gerichteten Vorsprung (20) des Frontlängsträgers (14, 15).

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein Kraftfahrzeug verfügt über eine Karosseriestruktur, wobei eine solche Karosseriestruktur sich in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs erstreckende Frontlängsträger aufweist. Die sich in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs erstreckenden Frontlängsträger einer Karosseriestruktur sind in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs gesehen vor einem Insassenraum der Karosseriestruktur positioniert. Aus der Praxis ist es bereits bekannt, mindestens einen Frontlängsträger der Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeugs mindestens einem Massebolzen zuzuordnen, wobei an dem oder jedem Massebolzen jeweils mindestens ein Massekabel anschließbar ist, um mindestens eine elektrische Einrichtung des Kraftfahrzeugs, die in einem von den Frontlängsträgern definierten Raum positioniert ist, an Massepotential anzuschließen. Derartige Massebolzen sind nach dem Stand der Technik auch dann, wenn die Karosseriestruktur aus Aluminium gefertigt ist, z. B. aus einer Eisenlegierung oder Stahllegierung gefertigt. Zur Gewichtsreduzierung verfügen die Massebolzen daher über einen relativ geringen Durchmesser. Hierdurch kann ein Ladungsabfluss an die Frontlängsträger beeinträchtigt werden. Da ein Frontlängsträger nicht nur der Befestigung bzw. Aufnahme der Massebolzen dient, sondern auch weitere Baugruppen an den Frontlängsträgern montiert werden müssen, bereitet bei aus der Praxis bekannten Kraftfahrzeugen weiterhin die Anbindung der elektrischen Baugruppen an die Massebolzen Schwierigkeiten.
DE 10 2007 028 164 A1 offenbart ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
US 7 241 151 B1 offenbart ein weiteres Kraftfahrzeug mit einer Karosseriestruktur und mindestens einem mit der Karosseriestruktur verschweißten Massebolzen.
DE 102 49 918 A1 , DE 198 56 613 A1 und EP 1 547 721 A2 offenbaren weiteren Stand der Technik.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde ein neuartiges Kraftfahrzeug zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1 gelöst.
Durch die Verwendung von Massebolzen aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung, die mit einem Frontlängsträger, der ebenfalls aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung gefertigt ist, verschweißt sind, kann das Gewicht der Massebolzen und damit das Gewicht des gesamten Kraftfahrzeugs reduziert werden.
Dann, wenn der Gewindeabschnitt des oder jedes Massebolzens einen Durchmesser von mindestens M 10 aufweist, kann der Abfluss elektrischer Ladungsträger in Richtung auf den Fahrzeuglängsträger und damit in Richtung auf das Massepotential verbessert werden.
Die erfindungsgemäße Befestigung mindestens eines Massebolzens an einem nach unten gerichteten Vorsprung des Frontlängsträgers erlaubt eine besonders bevorzugte Integration der Massebolzen ins Kraftfahrzeug und eine besonders bevorzugte elektrische Kontaktierung mindestens einer über einen solchen Massebolzen ans Massepotential anzuschließenden, elektrischen Einrichtung des Kraftfahrzeugs.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

1 eine erste perspektivische Seitenansicht eines Ausschnitts aus einer Karosseriestruktur eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs;
2 eine zweite perspektivische Seitenansicht des Ausschnitts aus der Karosseriestruktur des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs; und
3 eine Ansicht eines Massebolzens des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.

1 und 2 zeigen jeweils unterschiedliche perspektivische Ansichten eines Ausschnitts aus einer Karosseriestruktur 10 eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, wobei von der Karosseriestruktur 10 ein Querträger 11 eine A-Säule 12, eine B-Säule 13 sowie zwei sich in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs erstreckende Frontlängsträger 14, 15 gezeigt sind. Im Nachfolgenden soll davon ausgegangen werden, dass die Frontlängsträger 14 und 15 aus Aluminium bzw. aus einer Aluminiumlegierung gefertigt sind.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist sowohl dem Frontlängsträger 14 als auch dem Frontlängsträger 15 jeweils mindestens ein Massebolzen 16 zugeordnet. 1 kann entnommen werden, dass dem Frontlängsträger 14 zwei Massebolzen 16 zugeordnet sind. 2 zeigt, dass dem Frontlängsträger 15 ein Massebolzen 16 zugeordnet ist. Die Anzahl der Massebolzen 16 je Frontlängsträger 14, 15 ist beliebig.
Mit den Massebolzen 16 kann ein Massekabel kontaktiert werden, um eine elektrische Einrichtung des Kraftfahrzeugs an Massepotential anzuschließen, wobei es sich bei einer solchen elektrischen Einrichtung z. B. um einen Retarder eines Hybridfahrzeugs handeln kann.
Nach der Erfindung sind die Massebolzen 16 ebenso wie die Frontlängsträger 14 und 15 aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung gefertigt, wobei jeder Massebolzen 16 mit dem jeweiligen Frontlängsträger 14 bzw. 15 verschweißt ist. Durch die Verwendung von Massebolzen 16 aus Aluminium kann das Gewicht derselben reduziert werden.
Vorzugsweise verfügen die Massebolzen 16, nämlich ein Gewindeabschnitt 17 derselben, über einen Durchmesser von mindestens M 10. Bei Verwendung von solchen Massebolzen 16, die einen relativ großen Durchmesser im Bereich des Gewindeabschnitts 17 aufweisen, kann ein guter elektrischer Abfluss von elektrischen Ladungsträgern in Richtung auf den jeweiligen Fahrzeuglängsträger 14 bzw. 15 gewährleistet werden.
In Kombination mit dem Merkmal, den Massebolzen 16 aus Aluminium bzw. aus einer Aluminiumlegierung zu fertigen, kann darüber hinaus trotz des relativ großen Durchmessers ein geringes Gewicht desselben gewährleistet werden.
3 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Massebolzens 16 in teilweisem Querschnitt, wobei auf den in 3 teilweise sichtbaren Gewindeabschnitt 17 eine Hutmutter 18 aufgeschraubt ist. Der Massebolzen 16 wird mit einem dem Gewindeabschnitt 17 gegenüberliegenden Einführabschnitt 19 in eine Ausnehmung bzw. Bohrung des jeweiligen Frontlängsträgers 14 bzw. 15 eingesetzt und an diesem Einführabschnitt 19 mit den jeweiligen Frontlängsträger 14 bzw. 15 verschweißt. Soll ein Massekabel an den Massebolzen 16 kontaktiert werden, so wird hierzu die Hutmutter 18 vom Gewindeabschnitt 17 abgeschraubt und über erneutes Aufschrauben der Hutmutter 18 auf den Gewindeabschnitt 17 ein zuvor auf dem Gewindeabschnitt 17 platziertes Ende eines Massekabels zwischen dem Gewindeabschnitt 17 und der Hutmutter 18 geklemmt.
Wie bereits ausgeführt, ist der Massebolzen 16 aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung gefertigt, nämlich sowohl der Gewindeabschnitt 17, als auch der Einführabschnitt 19 und die Hutmutter 18. Die Aluminiumlegierung, aus welcher der Massebolzen 16 gefertigt ist, ist dabei schweißgeeignet. Oberflächen des eigentlichen Bolzens, der vom Gewindeabschnitt 17 und dem Einführabschnitt 19 gebildet ist, sind vorzugsweise gebeizt, poliert und zur Korrosionsbehandlung mit Titan oder einer Titanlegierung beschichtet. Oberflächen der Hutmutter 18 sind vorzugsweise gebeizt und mit einem Gleitmittel beschichtet, um ein leichtgängiges Verschrauben der Hutmutter 18 mit dem Gewindeabschnitt 17 zu gewährleisten.
Nach der hier vorliegenden Erfindung ist, wie 1 entnommen werden kann, mindestens ein Massebolzen 16 an einem nach unten gerichteten Vorsprung 20 eines Frontlängsträgers 14 befestigt. Hierdurch ist es bei Einhaltung minimaler Abmessungen und damit minimalen Gewichts für den Frontlängsträger 14 möglich, den Massebolzen 16 bei gleichzeitiger sicherer Fixierung desselben am Frontlängsträger 14 soweit wie möglich nach unten zu versetzen und so eine leichte Zugänglichkeit desselben für den Anschluss eines Massekabels einer zu erdenden elektrischen Einrichtung zu gewährleisten.
Bezugszeichenliste

10: Karosseriestruktur
11: Querträger
12: A-Säule
13: B-Säule
14: Frontlängsträger
15: Frontlängsträger
16: Massebolzen
17: Gewindeabschnitt
18: Hutmutter
19: Einführabschnitt
20: Vorsprung

Claims

Kraftfahrzeug, mit einer Karosseriestruktur (10), wobei einer aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gefertigten Baugruppe der Karosseriestruktur (10) mindestens ein Massebolzen (16) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung zugeordnet ist, der mit der Baugruppe der Karosseriestruktur (10) verschweißt ist und an dem mindestens ein Massekabel anschließbar ist, um eine elektrische Einrichtung des Kraftfahrzeugs an Massepotential anzuschließen, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Massebolzen (16) aus Aluminium oder der Aluminiumlegierung mit einem aus Aluminium oder der Aluminiumlegierung gefertigten Frontlängsträger (14, 15) verschweißt ist, nämlich an einem nach unten gerichteten Vorsprung (20) des Frontlängsträgers (14, 15).
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Massebolzen (16) einen Gewindeabschnitt (17) zur Aufnahme einer Hutmutter (18) und zur Klemmung mindestens eines Massekabels zwischen dem Gewindeabschnitt (17) und der Hutmutter (18) aufweist, wobei der Gewindeabschnitt (17) des oder jedes Massebolzens (16) einen Durchmesser mindestens von M 10 aufweist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindeabschnitt (17) des oder jedes Massebolzens (16) eine gebeizte, polierte und mit Titan oder einer Titanlegierung beschichtete Oberfläche aufweist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hutmutter (18) des oder jedes Massebolzens (16) eine gebeizte und mit einem Gleitmittel beschichtete Oberfläche aufweist.