DE102013202609A1

DE102013202609A1 - Carriage assembly i.e. cross beam arrangement, for vehicle i.e. person motor car, has support element formed as stop unit for FVK carrier, and fitting imported profile-like support region for FVK carrier inserted into end of FVK carrier

Info

Publication number: DE102013202609A1
Application number: DE201310202609
Authority: DE
Inventors: Jyrki Majamäki
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2013-02-19
Filing date: 2013-02-19
Publication date: 2014-08-21

Abstract

The assembly (1) has a hollow section-shaped FVK carrier (2) whose ends are secured by a metallic support element (3). The support element is formed as a stop unit (7) for the FVK carrier. A fitting imported profile-like support region (8) for the FVK carrier is inserted into an open end (9a) of the FVK carrier. The support element is formed with a through-hole in a region of a gap. The support element is connected with the FVK carrier by an adhesive that is firmly bonded with the FVK carrier, which includes higher elastic modulus than the support element.

Description

Die Erfindung betrifft eine Trägeranordnung für ein Fahrzeug (im Folgenden als „Fahrzeugträgeranordnung” bezeichnet), aufweisend einen hohlprofilförmigen Träger aus Faserverbundmaterial (im Folgenden als „FVK-Träger” bezeichnet), welcher endseitig mittels mindestens eines metallischen Halterungselements befestigt ist. Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit einer solchen Trägeranordnung. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar als Querträgeranordnung in Personenkraftfahrzeugen.The invention relates to a carrier assembly for a vehicle (hereinafter referred to as "vehicle carrier assembly"), comprising a hollow profile-shaped carrier made of fiber composite material (hereinafter referred to as "FVK carrier"), which is fixed end by means of at least one metallic support member. The invention also relates to a vehicle with such a carrier arrangement. The invention is particularly advantageously applicable as a cross member arrangement in passenger vehicles.

Für Personenkraftfahrzeuge sind metallische Querelemente wie Dachspriegel, Sitzquerträger, Windläufe usw. bekannt, welche für einen Seitenaufprallfall oft mit initiierten Ausknicken ausgelegt werden. Dabei verliert das Metall nicht komplett die Tragfähigkeit und seine Strukturintegrität bleibt beibehalten. Jedoch sind metallische Querelemente vergleichsweise schwer, und ihre axiale Lastaufnahme ist meist geringer als diejenige von vergleichbaren Faserverbundelementen.For passenger vehicles, metallic transverse elements such as roof bows, seat crossbeams, cowl windows, etc. are known, which are often designed for a side impact event with initiated buckling. The metal does not completely lose the load-bearing capacity and its structural integrity is retained. However, metallic cross members are comparatively heavy, and their axial load bearing is usually less than that of comparable fiber composite elements.

Bei einer Auslegung eines Faserverbundelements als Querelement geht bei einem Ausknicken die Tragfähigkeit eines zugehörigen FVK-Trägers größtenteils verloren, und eine Strukturintegrität wird gefährdet. Sogar bei einem rein axialen Stauchen, d. h. ohne Abknicken, des FVK-Trägers kann es vorkommen, dass zwar in Crashrichtung Lasten kontinuierlich erzeugt werden, aber eine Tragfähigkeit quer zur einer Aufprallrichtung ist häufig nicht mehr gegeben. Dies mag beispielsweise aufgrund der Tatsache geschehen, dass unter einer ausreichend hohen axialen Kraftaufbringung auf ein Längsende des FVK-Trägers dieser an dem Längsende zerstört wird, z. B. durch die Versagensmechanismen des sog. „Crushings” und/oder „Frondings”. Dadurch wird an dem Längsende seine Anbindung an ein typischerweise als Flansch ausgebildetes Halterungselement zerstört, so dass der FVK-Träger nach dem Aufprall dort nicht mehr gehalten wird. Auch wird seine lastaufnehmende Länge durch die Materialzerstörung verkürzt, so dass selbst dann, wenn der FVK-Träger an seinem zerstörten Ende gerade noch gehalten wird, eine Rückfederung der Karosserie o. ä. diese Halterung zu dem FVK-Träger löst. Folglich ist es möglich, dass der FVK-Träger während oder nach dem Aufprall nicht mehr in der Lage ist, eine sekundäre, quer wirkende Lastkomponente zu tragen. Beispielsweise mögen Sitzquerträger ein Gewicht von auf ihnen aufliegenden Sitzen nicht mehr tragen. Es ist auch möglich, dass der FVK-Träger und das Halterungselement im Aufprallfall eine seitliche Versetzung zueinander erfahren, welcher aufgrund der Materialzerstörung an dem Längsende ein nur geringer Widerstand entgegengesetzt wird. Auch so kann dort die Halterung des FVK-Trägers gelöst werden, wodurch ebenfalls die mit dem Aufprall verbundenen Lasten nicht mehr getragen werden können. Eine Verwendung einer Querträgerstruktur mit einem FVK-Träger ist folglich bisher wenig zuverlässig und noch nicht ausreichend praxistauglich.In a design of a fiber composite element as a cross member, the load capacity of an associated FRP carrier is largely lost in a buckling, and structural integrity is compromised. Even with a purely axial compression, d. H. Without kinking, the FRP carrier may happen that loads are generated continuously in the crash direction, but a load capacity across a direction of impact is often no longer present. This may happen, for example, due to the fact that under a sufficiently high axial force application to a longitudinal end of the FRP carrier this is destroyed at the longitudinal end, z. B. by the failure mechanisms of the so-called. "Crushing" and / or "Frondings". As a result, its connection to a mounting element, which is typically designed as a flange, is destroyed at the longitudinal end, so that the FRP carrier is no longer held there after the impact. Also, its load-bearing length is shortened by the destruction of the material, so that even if the FRP carrier is just kept at its destroyed end, a spring back of the body o. Ä. Solves this bracket to the FRP carrier. Consequently, during or after the impact, it is possible that the FRP carrier may no longer be able to support a secondary, transverse load component. For example, seat cross members may no longer support a weight of seats resting on them. It is also possible that the FRP carrier and the support member experience a lateral displacement to each other in the event of an impact, which is due to the material destruction at the longitudinal end of only a small resistance is opposed. Even so, the holder of the FRP carrier can be loosened there, whereby likewise the loads associated with the impact can no longer be carried. Consequently, a use of a crossbeam structure with an FRP carrier is hitherto not very reliable and not yet sufficiently practical.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine verbesserte Möglichkeit zur Nutzung eines FVK-Trägers in einem Fahrzeug, insbesondere Personenkraftfahrzeug, bereitzustellen.It is the object of the present invention to at least partially overcome the disadvantages of the prior art and, in particular, to provide an improved possibility of using a FRP carrier in a vehicle, in particular a passenger vehicle.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.This object is achieved according to the features of the independent claims. Preferred embodiments are in particular the dependent claims.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Fahrzeugträgeranordnung, aufweisend einen hohlprofilförmigen FVK-Träger, welcher endseitig mittels mindestens eines metallischen Halterungselements befestigt ist, wobei das mindestens eine Halterungselements als ein Anschlag für den FVK-Träger ausgebildet ist und einen in ein jeweiliges offenes Ende des FVK-Trägers passend eingeführten profilartigen Halterungsbereich für den FVK-Träger aufweist.The object is achieved by a vehicle carrier arrangement, comprising a hollow profile-shaped FRP carrier, which is fastened at the end by means of at least one metallic holding element, wherein the at least one holding element is designed as a stop for the FRP carrier and one in a respective open end of the FRP Carrier suitably introduced profile-like mounting area for the FVK carrier has.

Aufgrund der Ausgestaltung des Halterungselements drückt im Aufprallfall das Halterungselement auf das freie Ende des FVK-Trägers, so dass der FVK-Träger dort gezielt unter Energieabgabe zerstört wird, z. B. durch Crushing oder Fronding. Durch den eingeführten Halterungsbereich wird ein Querversatz des Halterungselements und des FVK-Trägers vermieden, da der Halterungsbereich sich quer zu einer Längsrichtung oder Längserstreckung des FVK-Trägers in Formschluss damit befindet. Zudem mag bei einer axialen Kraftaufgabe auf den FVK-Träger über das Halterungselement zwar das Material des FVK-Trägers an seinem offenen Ende, an welchem der Halterungsbereich eingeführt ist, zerstört werden. Jedoch verschiebt sich der Halterungsbereich dabei entsprechend weiter in den FVK-Träger hinein, sodass der FVK-Träger auf dem Halterungsbereich liegen bleibt. Durch die metallische Ausgestaltung des Halterungselements wird dieses im Aufprallfall auch nicht durch Materialbruch zerstört. Folglich bleibt eine Tragfähigkeit des FVK-Trägers auch während eines Aufpralls oder nach einem Aufprall bestehen. Durch eine ausreichende Länge des Halterungsbereichs lassen sich auch Rückbewegungen des Halterungselements berücksichtigen und ein Herausgleiten des Halterungsbereichs aus dem FVK-Träger vermeiden.Due to the design of the support member presses in the event of an impact, the support member on the free end of the FVK-carrier, so that the FVK carrier is destroyed there deliberately under energy release, z. B. by crushing or fronding. The introduced holding area avoids a transverse offset of the holding element and the FRP carrier, since the holding area is in a form-fitting relationship with it to a longitudinal direction or longitudinal extent of the FRP carrier. In addition, while an axial force is applied to the FRP carrier via the support member, the material of the FRP support may be destroyed at its open end at which the support portion is inserted. However, the mounting area shifts correspondingly further into the FRP carrier so that the FRP carrier remains lying on the mounting area. Due to the metallic design of the support member this is not destroyed by material failure in the event of an impact. Consequently, a load-bearing capacity of the FRP carrier also remains during an impact or after an impact. By means of a sufficient length of the holding area, it is also possible to take account of rearward movements of the holding element and to prevent the holding area from sliding out of the FRP carrier.

Zudem wird dadurch, dass der Halterungsbereichs passend in den FVK-Träger eingeführt ist, eine Verkantung des FVK-Träger gegenüber dem Halterungselement verhindert, so dass während eines Aufpralls eine zumindest im Wesentlichen axiale Kraftaufbringung auf den FVK-Träger im Bereich des Halterungselements erreichbar ist. Dass der Halterungsbereich passend in den FVK-Träger eingeführt ist, mag insbesondere bedeuten, dass der Halterungsbereich mit einem geringen Spiel, spielfrei oder sogar unter Presspassung in den FVK-Träger eingeführt ist. Dazu mögen das Halterungselement und der FVK-Träger an gegenüberliegenden Oberflächen insbesondere eine gleiche Grundform aufweisen. Der Halterungsbereich dient also auch als Führung für den FVK-Träger.In addition, by the fact that the support portion is inserted suitably in the FRP carrier, a canting of the FRP carrier relative to the support member is prevented, so that during a Impact an at least substantially axial force application to the FRP carrier in the region of the support member is achievable. The fact that the holder area is suitably inserted in the FRP carrier may mean, in particular, that the holding area is inserted into the FRP carrier with little play, without clearance, or even under interference fit. For this purpose, the support element and the FRP support on opposite surfaces may in particular have a same basic shape. The mounting area thus also serves as a guide for the FRP carrier.

Der FVK-Träger mag insbesondere aus Faserverbundmaterial mit einer duroplastischen oder thermoplastischen Matrix bestehen. Die in die Matrix eingebetteten Fasern mögen insbesondere Kurzfasern (z. B. mit einer Länge von weniger als 50 mm), Langfasern (z. B. mit einer definierten Länge von mehr als 50 mm) und/oder Endlosfasern sein. Die Fasern mögen insbesondere Kohlenstofffasern, Glasfasern und/oder Aramidfasern sein.The FRP carrier may in particular consist of fiber composite material with a thermosetting or thermoplastic matrix. The fibers embedded in the matrix may in particular be short fibers (eg less than 50 mm in length), long fibers (eg more than 50 mm in defined length) and / or continuous fibers. The fibers may in particular be carbon fibers, glass fibers and / or aramid fibers.

Der FVK-Träger weist typischerweise zwei offene Enden auf, von denen zumindest an einem Ende, insbesondere an beiden Enden, jeweils ein solches Halterungselement vorhanden ist.The FRP carrier typically has two open ends, of which at least at one end, in particular at both ends, in each case such a holding element is present.

Der FVK-Träger mag insbesondere geradlinig sein, um Biegekräfte unter axialer Kraftaufbringung zu vermeiden. Er ist jedoch grundsätzlich nicht darauf beschränkt und mag z. B. auch zumindest abschnittsweise gekrümmt sein.In particular, the FRP carrier may be rectilinear in order to avoid bending forces under axial force application. However, he is basically not limited to it and likes z. B. also be curved at least in sections.

Der hohlprofilförmige FVK-Träger mag einen geschlossen Querschnitt aufweisen, z. B. einen rechteckigen, ovalen oder runden Querschnitt. Alternativ mag der FVK-Träger einen offenen Querschnitt aufweisen, z. B. C-förmig oder U-förmig. Es ist eine zum Zusammenbringen des FVK-Trägers und des mindestens einen Halteelements bevorzugte Ausgestaltung, dass der FVK-Träger eine U-förmige Querschnittsform aufweist, welche unten offen ist („umgekehrt U-förmige Querschnittsform”). So kann der FVK-Träger einfach auf bereits vorhandene Halterungselemente aufgelegt werden. Vorzugsweise weist der Halterungsbereich zumindest an seiner dem FVK-Träger zugewandten Seite eine passende umgekehrt U-förmige Querschnittsform auf.The hollow profile-shaped FRP carrier may have a closed cross section, z. B. a rectangular, oval or round cross-section. Alternatively, the FRP carrier may have an open cross section, e.g. B. C-shaped or U-shaped. It is a preferred embodiment for bringing together the FRP carrier and the at least one holding element that the FRP carrier has a U-shaped cross-sectional shape which is open at the bottom ("inverted U-shaped cross-sectional shape"). Thus, the FRP carrier can be easily placed on existing support elements. At least on its side facing the FRP carrier, the holding region preferably has a matching, inverted U-shaped cross-sectional shape.

Das Halterungselement mag beispielsweise aus Stahl oder Aluminium bestehen, z. B. geformt aus einem Blech. Das Halterungselement mag an einer Karosserie befestigt sein oder einen Teil einer Karosserie darstellen. Das Halterungselement kann auch als ein Beschlag bezeichnet werden.The support member may for example consist of steel or aluminum, for. B. formed from a sheet. The support member may be attached to a body or form part of a body. The support member may also be referred to as a fitting.

Es ist eine Ausgestaltung, dass sich zwischen einem Endbereich des FVK-Trägers, welcher an sein offenes Ende bzw. einen zugehörigen freien Rand anschließt, und dem mindestens einen Halterungsbereich ein jeweiliger Zwischenraum befindet, z. B. in Form eines Spalts. Dadurch kann im Aufprallfall zerstörtes FVK-Material des Trägers in den Zwischenraum entweichen, so dass die gezielte Zerstörung des FVK-Trägers an seinem offenen Ende, die sog. „Crushfront”, zumindest zu Beginn ohne Beeinträchtigung durch das zerstörte Material initiiert werden kann oder auch definiert weiterlaufen kann. Insbesondere können so durch zerstörtes Material hervorgerufene lokale Ungleichmäßigkeiten der Kraftaufbringung auf den noch unzerstörten Teil des Trägers unterdrückt oder sogar ganz vermieden werden.It is an embodiment that is located between an end portion of the FRP carrier, which adjoins its open end or an associated free edge, and the at least one mounting portion is a respective gap, for. In the form of a gap. As a result, destroyed FRP material of the carrier escape into the gap in the event of an impact, so that the targeted destruction of the FRP carrier at its open end, the so-called. "Crushfront", at least initially can be initiated without being affected by the destroyed material or can continue to run defined. In particular, caused by destroyed material local unevenness of force application can be suppressed on the still undamaged part of the carrier or even avoided altogether.

Es ist eine Weiterbildung, dass der Zwischenraum sich nur über einen Teil einer Länge des Halterungsbereichs erstreckt. So kann ein direkter Kontakt des Halterungsteils mit dem FVK-Träger hinter dem Zwischenraum beibehalten werden. Es ist auch eine Weiterbildung, dass der Zwischenraum sich über nicht mehr als eine Hälfte der Länge des Halterungsbereichs erstreckt.It is a development that the intermediate space extends only over part of a length of the mounting area. Thus, a direct contact of the support member can be maintained with the FRP carrier behind the gap. It is also a development that the gap extends over not more than one half of the length of the mounting portion.

Es ist noch eine Weiterbildung, dass sich der Zwischenraum quer über die gesamte Breite des Halterungsbereichs erstreckt. So kann zerstörtes Material auch über die gesamte Breite der Crushfront abgeführt werden.It is still a development that extends the gap across the entire width of the support portion. So destroyed material can be dissipated over the entire width of the crush front.

Es ist noch eine Ausgestaltung, dass mindestens ein Halterungselement mindestens eine Durchgangsöffnung, z. B. Schlitz, im Bereich des jeweiligen Zwischenraums aufweist. Dies ermöglicht ein Austreten von zerstörtem Material aus dem Zwischenraum heraus hinter das Halterungselement. So mag sichergestellt werden, dass der Zwischenraum seine Aufnahmefähigkeit für das zerstörte Material auch mit länger fortschreitender Zerstörung des FVK-Trägers nicht verliert. Dies unterstützt eine gleichmäßige Fortführung der Crushfront und damit eine besonders effektive Energieaufnahme.It is still an embodiment that at least one support member at least one through hole, for. B. slot, in the region of the respective intermediate space. This allows leakage of destroyed material out of the gap behind the support member. So it may be ensured that the gap does not lose its capacity for the destroyed material even with prolonged destruction of the FVK-carrier. This supports a uniform continuation of the crush front and thus a particularly effective energy absorption.

Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass mindestens ein Halterungselement mit dem FVK-Träger stoffschlüssig mittels eines Klebstoffs verbunden ist, welcher einen höheren Elastizitätsmodul aufweist als das mindestens eine Halterungselement und der FVK-Träger. Durch diese Wahl des Elastizitätsmoduls wird erreicht, dass die Klebung im Fall eines Aufpralls schlagartig versagt, ohne einen Schaden an dem FVK-Träger zu bewirken. Es ergibt sich also eine saubere Trennung, und der FVK-Träger kann wie vorgesehen gestaucht werden.It is a further embodiment that at least one holding element is connected to the FRP carrier by means of an adhesive, which has a higher modulus of elasticity than the at least one holding element and the FRP carrier. This choice of elastic modulus ensures that the bond abruptly fails in the event of an impact, without causing damage to the FRP carrier. This results in a clean separation, and the FRP carrier can be upset as intended.

Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass das mindestens eine Halterungselement mit dem FVK-Träger mindestens formschlüssig, ggf. auch kraftschlüssig, mittels mindestens eines durchgehenden Befestigungselements verbunden ist. So wird erreicht, dass bei einer relativen Verschiebung des Halterungselements in den FVK-Träger das Befestigungselement bei einem Versagen der Lochleibung durch den FVK-Träger gezogen wird und dabei den FVK-Träger entlang einer Rissspur aufreißt. Dies bewirkt eine besonders effektive, definierte Zerstörung des FVK-Trägers und damit eine besonders hohe Energieaufnahme. Dennoch bleibt der FVK-Trägers auf Höhe der Rissspur(en) strukturell intakt und kann dort Querkräfte aufnehmen. Aufgrund des Formschlusses zwischen dem Halterungsbereich und dem FVK-Träger ist die Verbindung in der Lage, während und nach dem Aufprallvorgang auch die Querlastenkomponente zu tragen. Zusätzlich sind die Befestigungselemente bei einem sauberen Lochleibungsversagen immer noch in der Lage, Kopfzuglasten zu tragen.It is yet a further embodiment that the at least one support member is connected to the FRP carrier at least positively, possibly also non-positively, by means of at least one continuous fastener. Thus it is achieved that with a relative displacement of the Retaining element in the FRP carrier, the fastener is pulled in a failure of the bearing hole through the FRP carrier and thereby tears the FRP carrier along a crack track. This causes a particularly effective, defined destruction of the FRP carrier and thus a particularly high energy consumption. Nevertheless, the FRP carrier remains structurally intact at the level of the crack track (s) and can absorb lateral forces there. Due to the positive connection between the mounting area and the FRP carrier, the connection is able to support the transverse load component during and after the impact. In addition, the fasteners are still able to carry head load loads in the event of a clean hole bearing failure.

Das Befestigungselement mag beispielsweise eine Schraube, ein Bolzen, ein Niet usw. sein. Eine höhere Zahl von Halterungselementen ermöglicht eine höhere Energieaufnahme.The fastener may be, for example, a screw, a bolt, a rivet, etc. A higher number of support elements allows a higher energy consumption.

Es ist auch eine Ausgestaltung, dass mindestens ein Halterungselement mit dem FVK-Träger mittels mehrerer durchgehender Befestigungselemente verbunden ist, wobei mindestens zwei der Befestigungselemente bezüglich einer Längsrichtung des FVK-Trägers bzw. in Lastrichtung oder Crushrichtung hintereinander angeordnet sind. Dies ermöglicht eine besonders hohe statische Festigkeit. Zudem wird eine hohe Energieaufnahme zumindest so lange ermöglicht, bis ein in Verschiebungsrichtung (bzw. in Lastrichtung oder Crushrichtung) hinteres Befestigungselement so weit verschoben worden ist, dass es in die Rissspur des davor angeordneten Befestigungselements gerät. Danach erzeugt nur noch das erste Befestigungselement in der Reihe eine Rissspur.It is also an embodiment that at least one holding element is connected to the FRP carrier by means of a plurality of continuous fastening elements, wherein at least two of the fastening elements are arranged one behind the other with respect to a longitudinal direction of the FRP carrier or in the load direction or Crushrichtung. This allows a particularly high static strength. In addition, a high energy absorption is made possible at least until a in the direction of displacement (or in the load direction or Crushrichtung) rear fastener has been moved so far that it gets into the crack track of the front mounted fastener. Thereafter, only the first fastener in the series creates a crack track.

Es ist eine alternative oder zusätzliche Ausgestaltung, dass mindestens ein Halterungselement mit dem FVK-Träger mittels mehrerer durchgehender Befestigungselemente verbunden ist, wobei mindestens zwei der Befestigungselemente bezüglich einer Längsrichtung des FVK-Trägers nebeneinander angeordnet sind. So lässt sich eine hohe Energieabsorption über die gesamte Länge des FVK-Trägers aufrechterhalten. Zudem kann so ein Anwinkeln des FVK-Trägers gegen den Halterungsbereich des Halterungselements erschwert oder sogar ganz verhindert werden.It is an alternative or additional embodiment that at least one mounting element is connected to the FRP carrier by means of a plurality of continuous fastening elements, wherein at least two of the fastening elements are arranged side by side with respect to a longitudinal direction of the FRP carrier. Thus, a high energy absorption over the entire length of the FRP carrier can be maintained. In addition, such an angling of the FRP carrier against the mounting area of the mounting element can be made more difficult or even completely prevented.

Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass mindestens ein Halterungselement mit dem FVK-Träger auch kraftschlüssig mittels mindestens eines durchgehenden Befestigungselements mit vorbestimmter Lochleibungspressung verbunden ist. Dadurch wird beispielsweise ein kontrolliertes Versagen des FVK-Trägers mit einem einstellbaren Lastniveau ermöglicht.It is also an embodiment that at least one support member with the FRP carrier is also non-positively connected by means of at least one continuous fastener with a predetermined Lochleibungspressung. This allows, for example, a controlled failure of the FRP carrier with an adjustable load level.

Es ist eine Weiterbildung, dass ein einen Anschlagbereich bildender Teil des Halterungselements im normalen Zustand von dem FVK-Träger beabstandet ist, um eine ungewollte Zerstörung des FVK-Trägers oder der Verbindung dazu (z. B. durch Brechen der Klebstoffschicht) aufgrund vergleichsweise geringer, üblicher Verformungen während einer Fahrt o. ä. zu vermeiden.It is a further development that a part of the holding element which forms a stop region is, in the normal state, spaced from the FRP carrier in order to prevent undesired destruction of the FRP carrier or the connection thereto (eg by breaking the adhesive layer) due to comparatively low, usual deformations during a journey o. Ä. To avoid.

Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass der FVK-Träger mindestens eine sich in seiner Längsrichtung erstreckende Längsnut aufweist, durch welche mindestens ein Befestigungselement hindurch verläuft. Die Längsnut weist einen geringeren Widerstand gegenüber einer Erzeugung einer Rissspur durch das Befestigungselement auf als das umgebende Material, so dass im Aufprallfall das Befestigungselement auf einem durch die Längsnut vorbestimmten Pfad geführt wird.It is also an embodiment that the FRP carrier has at least one longitudinal groove extending in its longitudinal direction through which at least one fastening element extends. The longitudinal groove has a lower resistance to generation of a crack track by the fastening element than the surrounding material, so that in the event of an impact, the fastening element is guided on a path predetermined by the longitudinal groove.

Es ist noch eine Ausgestaltung, dass der FVK-Träger eine Querstrebe ist. Die Querstrebe mag beispielsweise einen Teil eines Dachspriegels, eines Sitzquerträgers, eines Schubfelds, eines Windlaufs usw. darstellen.It is still an embodiment that the FRP carrier is a cross strut. The cross strut, for example, may constitute part of a roof bow, a seat cross member, a push panel, a cowl, etc.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Fahrzeug, aufweisend mindestens eine Fahrzeugträgeranordnung wie oben beschrieben. Das Fahrzeug mag insbesondere ein Personenkraftfahrzeug oder ein Motorrad sein.The object is also achieved by a vehicle having at least one vehicle carrier arrangement as described above. The vehicle may in particular be a passenger car or a motorcycle.

In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.In the following figures, the invention will be described schematically with reference to an embodiment schematically. In this case, the same or equivalent elements may be provided with the same reference numerals for clarity.

1 zeigt in Schrägansicht einen Ausschnitt aus einer Fahrzeugträgeranordnung, und 1 shows an oblique view of a section of a vehicle carrier assembly, and

2 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen Schnitt durch die Fahrzeugträgeranordnung aus 1. 2 shows a sectional view in side view of a section through the vehicle carrier assembly 1 ,

1 zeigt in Schrägansicht einen endseitigen Ausschnitt aus einer Fahrzeugträgeranordnung 1, aufweisend einen hohlprofilförmigen FVK-Träger 2 aus z. B. CFK oder GFK, welcher endseitig mittels eines metallischen Halterungselements 3 aus z. B. Stahlblech befestigt ist. Die Fahrzeugträgeranordnung 1 weist an seinem anderen, nicht gezeigten Ende einen analogen Aufbau auf. Die Fahrzeugträgeranordnung 1 bzw. deren FVK-Träger 2 mag beispielsweise als Sitzquerträger dienen. 1 shows an oblique view of an end-side section of a vehicle carrier assembly 1 comprising a hollow profile-shaped FRP carrier 2 from z. As CFK or GRP, which end by means of a metallic support member 3 from z. B. steel sheet is attached. The vehicle carrier assembly 1 has an analogous construction at its other, not shown end. The vehicle carrier assembly 1 or their FVK-carriers 2 may serve as a seat cross member, for example.

Der FVK-Träger 2 weist eine geradlinige Ausrichtung entlang einer Längsachse L mit einer im Querschnitt U-förmigen Grundform auf. Der FVK-Träger 2 ist unten offen, wodurch er sich einfach auf die Halterungselemente 3 auflegen lässt. Der FVK-Träger 2 liegt insbesondere mit seinem horizontalen Auflagebereich 4, welcher im Querschnitt eine obere Querverbindung des „U” entspricht, auf dem Halterungselement 3 auf. Daran schließen sich angewinkelt abgehende Seitenbereiche 5 an. Sie können senkrecht oder schräg nach außen angewinkelt abgehen. Von den Seitenbereichen 5 gehen wiederum nach außen gerichtete Leistenbereiche 6 ab.The FVK carrier 2 has a rectilinear alignment along a longitudinal axis L with a cross-sectionally U-shaped basic shape. The FVK carrier 2 is open at the bottom, which makes it easy on the support elements 3 hang up. The FVK carrier 2 lies in particular with its horizontal support area 4 , which corresponds in cross-section an upper cross-link of the "U", on the support member 3 on. This is followed by angled outgoing page areas 5 at. You can go out vertically or obliquely angled outwards. From the side areas 5 go in turn outward ledge areas 6 from.

Das Halterungselement 3, das auch als ein Beschlag angesehen werden kann, weist einen senkrechten Anschlagbereich 7 auf, welcher senkreckt zu der Längsrichtung L über den FVK-Träger 2 hinausragt. An den Anschlagbereich 7 schließt sich ein in Längsrichtung L erstreckender, profilartiger Halterungsbereich 8 an. Der Halterungsbereich 8 weist die gleiche Grundform auf wie der FVK-Träger 2 und ist passend in ein (offenes) Ende 9a des FVK-Trägers 2 eingeführt. Die Passung ist bevorzugt spielfrei oder weist ein nur geringes Spiel auf, so dass der Halterungsbereich 8 nicht nur als Auflagefläche, sondern auch als Führung für den FVK-Träger 2 dienen kann. Der Halterungsbereich 8 weist dazu bis auf die Leistenbereiche 6 zumindest abschnittweise im Querschnitt die gleiche Grundform auf wie der FVK-Träger 2.The support element 3 , which can also be considered as a fitting, has a vertical stop area 7 which is perpendicular to the longitudinal direction L over the FRP carrier 2 protrudes. At the stop area 7 closes in the longitudinal direction L extending, profile-like mounting area 8th at. The mounting area 8th has the same basic shape as the FRP carrier 2 and is fitting in an (open) end 9a of the FVK carrier 2 introduced. The fit is preferably free of play or has only a slight play, so that the support area 8th not only as a support surface, but also as a guide for the FRP carrier 2 can serve. The mounting area 8th points to the groin areas 6 at least in sections in the same cross section the same basic shape as the FRP carrier 2 ,

Durch den senkrechten Anschlagbereich 7 wird ein Anschlag bereitgestellt, welcher im Aufprallfall axial auf einen freien Rand 9b des FVK-Trägers 2 drückt, welcher freie Rand 9b dem offenen Ende 9a des FVK-Trägers 2 zugeordnet ist.Through the vertical stop area 7 a stop is provided, which in the event of an impact axially on a free edge 9b of the FVK carrier 2 expresses what free edge 9b the open end 9a of the FVK carrier 2 assigned.

Der FVK-Träger 2 weist in seinem horizontalen Auflagebereich 4 als auch in beiden Seitenbereichen 5 jeweils zwei Löcher 10 auf. Die Löcher 10 sind mittig in den Bereichen 4 und 5 angeordnet, und zwar in Reihe oder hintereinander entlang der Längsachse L. Zudem sind die Löcher 10 unterschiedlicher Bereiche 4 und 5 bezüglich der Längsachse L (und damit der Längserstreckung des FVK-Trägers 2) nebeneinander angeordnet. Der sich darunter befindliche Halterungsbereich 8 weist dazu deckungsgleich angeordnete Löcher 11 (siehe 2) auf. Hintereinander angeordnete Löcher 10 des FVK-Trägers 2 befinden sich in einer jeweiligen Längsnut 13 des FVK-Trägers 2, welche parallel zu der Längsrichtung L verläuft.The FVK carrier 2 points in its horizontal support area 4 as well as in both side areas 5 two holes each 10 on. The holes 10 are centered in the areas 4 and 5 arranged, in series or in succession along the longitudinal axis L. In addition, the holes 10 different areas 4 and 5 with respect to the longitudinal axis L (and thus the longitudinal extent of the FVK carrier 2 ) arranged side by side. The mounting area underneath 8th has congruent arranged holes 11 (please refer 2 ) on. Sequentially arranged holes 10 of the FVK carrier 2 are in a respective longitudinal groove 13 of the FVK carrier 2 which runs parallel to the longitudinal direction L.

Wie in 2 gezeigt, sind durch Paare von deckungsgleichen Löchern 10, 11 jeweils Niete 14 hindurchgeführt und daran befestigt, alternativ z. B. Schrauben. Dadurch sind der FVK-Träger 2 und der Halterungsbereich 8 formschlüssig miteinander verbunden. Die Niete 14 erzeugen zudem einen Kraftschluss mit einer definierten Lochleibungspressung. Der FVK-Träger 2 und der Halterungsbereich 8 sind an ihren Kontaktflächen zudem mittels einer Klebstoffschicht 15 verbunden ist, welcher einen höheren Elastizitätsmodul aufweist als der Halterungsbereich 8 und der FVK-Träger 2.As in 2 are shown by pairs of congruent holes 10 . 11 each rivet 14 passed and attached thereto, alternatively z. B. screws. This makes the FRP carrier 2 and the mounting area 8th positively connected with each other. The rivet 14 In addition, they generate an adhesion with a defined bearing pressure. The FVK carrier 2 and the mounting area 8th are also at their contact surfaces by means of an adhesive layer 15 is connected, which has a higher modulus of elasticity than the support area 8th and the FVK carrier 2 ,

Zumindest an seinem horizontalen Auflagebereich 4, aber ggf. auch an seinen Seitenbereichen 5, ist der Haltebereich 8 des Halterungselements 3 so von dem FVK-Träger 2 weggebogen, dass sich ein Zwischenraum 16 zwischen dem Haltebereich 8 und dem FVK-Träger 2 bildet. Der Zwischenraum 16 schließt an das offene Ende 9a des FVK-Trägers 2 an, ist also in Richtung des Anschlagbereichs 7 offen.At least on its horizontal support area 4 , but possibly also on its side areas 5 , is the holding area 8th the support member 3 so from the FVK carrier 2 bent away, that is a gap 16 between the holding area 8th and the FVK carrier 2 forms. The gap 16 closes at the open end 9a of the FVK carrier 2 on, is thus in the direction of the stop area 7 open.

Der Zwischenraum 16 nimmt nur einen endständigen Teilbereich 12 des horizontalen Auflagebereichs 4 ein, ein weiter von dem Anschlagbereich 7 entfernter Teilbereich 17 des Haltebereichs 8 steht in Kontakt mit dem FVK-Träger 2. Das Halterungselement 3 weist hier mindestens eine Durchgangsöffnung 18 im Bereich des Zwischenraums 16 auf.The gap 16 takes only one terminal subarea 12 of horizontal support area 4 one, one farther from the stop area 7 distant subarea 17 of the holding area 8th is in contact with the FRP carrier 2 , The support element 3 here has at least one passage opening 18 in the area of the gap 16 on.

Im Normalfall ohne Aufprall wird der FVK-Träger 2 durch die Halterungselemente 3 form-, kraft- und stoffschlüssig gehalten.Normally without impact will be the FVK carrier 2 through the support elements 3 held in shape, force and cohesive.

Im Aufprallfall bewegen sich der FVK-Träger 2 durch die Halterungselemente 3 relativ aufeinander zu, wobei hier beispielhaft der Fall beschrieben ist, dass das Halterungselement 3 auf den FVK-Träger 2 gedrückt wird. Bevor es zu einer Beschädigung oder Verformung des FVK-Trägers 2 kommt, bricht zunächst die harte Klebstoffschicht 15. Folgend bewegt sich das Halterungselement 3 in den FVK-Träger 2, wobei es die Niete 14 in Längsrichtung durch den FVK-Träger 2 zieht, und zwar so, dass sich in der Längsnut 13 Rissspuren hinter den Nieten 14 bilden. Dadurch wird Energie abgebaut.In the event of an impact, the FRP carrier is moving 2 through the support elements 3 relative to each other, which is described here by way of example the case that the support member 3 on the FVK carrier 2 is pressed. Before there is any damage or deformation of the FRP carrier 2 comes first breaks the hard adhesive layer 15 , Subsequently, the support member moves 3 in the FRP carrier 2 , where it is the rivet 14 longitudinally through the FRP carrier 2 pulls, in such a way that in the longitudinal groove 13 Crack marks behind the rivets 14 form. This reduces energy.

Außerdem prallt der bis dahin von dem freien Rand 9b des FVK-Trägers 2 beabstandete Anschlagbereich 7 des Halterungselements 3 auf den freien Rand 9b und bewirkt dort eine Zerstörung des FVK-Materials z. B. durch Crushing und/oder Fronding. Auch hierdurch wird Energie abgebaut. Ein Teil des so zerstörten FVK-Materials kann in den Zwischenraum 16 verdrängt werden und von dort aus durch die mindestens eine Durchgangsöffnung 18 wieder aus dem Zwischenraum 16 entfernt werden. Dadurch kann sich an dem freien Rand 9b eine Crushfront bilden, die mit fortschreitender Bewegung des Halterungselements 3 in Richtung des FVK-Trägers 2 entsprechend weiterläuft. Mit Fortschreiten des Aufpralls gerät die in Verschiebungsrichtung der Nieten 14 hintere Niete 14 eines jeweiligen Bereichs 4, 5 in die von der davor befindlichen Niete 14 erzeugten Rissspur und trägt dann zum Energieabbau nichts mehr bei.In addition, bounces by then from the free edge 9b of the FVK carrier 2 spaced stop area 7 the support member 3 on the free edge 9b and causes there destruction of the FRP material z. B. by crushing and / or fronding. This also reduces energy. Part of the so-destroyed FRP material may be in the interstitial space 16 be displaced and from there through the at least one through hole 18 back out of the gap 16 be removed. This can affect the free edge 9b form a crush front with progressive movement of the support member 3 in the direction of the FVK carrier 2 continues accordingly. As the impact progresses, the direction of displacement of the rivets gets worse 14 rear rivets 14 a particular area 4 . 5 into the rivet in front of it 14 produced crack trail and then contributes to the energy reduction nothing more.

Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.Of course, the present invention is not limited to the embodiment shown.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: FahrzeugträgeranordnungVehicle carrier assembly
22: FVK-TrägerFRP carrier
33: Halterungselementsupporting member
44: Auflagebereich des FVK-TrägersSupport area of the FVK carrier
55: Seitenbereich des FVK-TrägersSide area of the FVK carrier
66: Leistenbereich des FVK-TrägersLast section of the FVK carrier
77: Anschlagbereichstop area
88th: Halterungsbereichholding area
9a9a: offenes Ende des FVK-Trägersopen end of the FRP carrier
9b9b: freier Rand des FVK-Trägersfree edge of the FRP carrier
1010: Loch in dem FVK-TrägerHole in the FRP carrier
1111: Loch in dem HalterungsbereichHole in the mounting area
1212: endständiger Teilbereich des horizontalen Auflagebereichsterminal part of the horizontal support area
1313: Längsnut des FVK-TrägersLongitudinal groove of the FRP carrier
1414: Nietrivet
1515: Klebstoffschichtadhesive layer
1616: Zwischenraumgap
1717: Teilbereich des HaltebereichsPart of the holding area
1818: DurchgangsöffnungThrough opening
LL: Längsachselongitudinal axis

Claims

Fahrzeugträgeranordnung (1), aufweisend einen hohlprofilförmigen FVK-Träger (2), welcher endseitig mittels mindestens eines metallischen Halterungselements (3,) befestigt ist, wobei das mindestens eine Halterungselement (3, 7, 8) als ein Anschlag (7) für den FVK-Träger (2) ausgebildet ist und einen in ein jeweiliges offenes Ende (9a) des FVK-Trägers (2) passend eingeführten profilartigen Halterungsbereich (8) für den FVK-Träger (2) aufweist.Vehicle carrier arrangement ( 1 ), comprising a hollow profile-shaped FRP carrier ( 2 ), which end by means of at least one metallic support member ( 3 ,), wherein the at least one retaining element ( 3 . 7 . 8th ) as a stop ( 7 ) for the FRP carrier ( 2 ) and one in a respective open end ( 9a ) of the FRP carrier ( 2 ) suitably introduced profile-like mounting area ( 8th ) for the FRP carrier ( 2 ) having.

Fahrzeugträgeranordnung (1) nach Anspruch 1, wobei sich zwischen einem Endbereich des FVK-Trägers (2), welcher an sein offenes Ende (9a) anschließt, und dem mindestens einen Halterungsbereich (3) ein jeweiliger Zwischenraum (16) befindet.Vehicle carrier arrangement ( 1 ) according to claim 1, wherein between an end region of the FRP carrier ( 2 ), which at its open end ( 9a ), and the at least one mounting area ( 3 ) a respective gap ( 16 ) is located.

Fahrzeugträgeranordnung (1) nach Anspruch 2, wobei mindestens ein Halterungselement (3) mindestens eine Durchgangsöffnung (18) im Bereich des jeweiligen Zwischenraums (16) aufweist.Vehicle carrier arrangement ( 1 ) according to claim 2, wherein at least one retaining element ( 3 ) at least one passage opening ( 18 ) in the region of the respective interspace ( 16 ) having.

Fahrzeugträgeranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Halterungselement (3) mit dem FVK-Träger (2) stoffschlüssig mittels eines Klebstoffs (15) verbunden ist, welcher einen höheren Elastizitätsmodul aufweist als das mindestens eine Halterungselement (3) und der FVK-Träger (2).Vehicle carrier arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein at least one retaining element ( 3 ) with the FRP carrier ( 2 ) by means of an adhesive ( 15 ), which has a higher modulus of elasticity than the at least one support element ( 3 ) and the FRP carrier ( 2 ).

Fahrzeugträgeranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine Halterungselement (3) mit dem FVK-Träger (2) mindestens formschlüssig mittels mindestens eines durchgehenden Befestigungselements (14) verbunden ist.Vehicle carrier arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the at least one retaining element ( 3 ) with the FRP carrier ( 2 ) at least positively by means of at least one continuous fastener ( 14 ) connected is.

Fahrzeugträgeranordnung (1) nach Anspruch 5, wobei mindestens ein Halterungselement (3) mit dem FVK-Träger (2) mittels mehrerer durchgehender Befestigungselemente (14) verbunden ist, wobei mindestens zwei der Befestigungselemente (14) bezüglich einer Längsrichtung (1) des FVK-Trägers (2) hintereinander angeordnet sind.Vehicle carrier arrangement ( 1 ) according to claim 5, wherein at least one retaining element ( 3 ) with the FRP carrier ( 2 ) by means of several continuous fasteners ( 14 ), wherein at least two of the fastening elements ( 14 ) with respect to a longitudinal direction ( 1 ) of the FRP carrier ( 2 ) are arranged one behind the other.

Fahrzeugträgeranordnung (1) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei mindestens ein Halterungselement (3) mit dem FVK-Träger (2) mittels mehrerer durchgehender Befestigungselemente (14) verbunden ist, wobei mindestens zwei der Befestigungselemente (14) bezüglich einer Längsrichtung (L) des FVK-Trägers (2) nebeneinander angeordnet sind.Vehicle carrier arrangement ( 1 ) according to one of claims 5 or 6, wherein at least one retaining element ( 3 ) with the FRP carrier ( 2 ) by means of several continuous fasteners ( 14 ), wherein at least two of the fastening elements ( 14 ) with respect to a longitudinal direction (L) of the FRP carrier ( 2 ) are arranged side by side.

Fahrzeugträgeranordnung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei mindestens ein Halterungselement (3) mit dem FVK-Träger (2) auch kraftschlüssig mittels mindestens eines durchgehenden Befestigungselements (14) mit vorbestimmter Lochleibungspressung verbunden ist.Vehicle carrier arrangement ( 1 ) according to one of claims 5 to 7, wherein at least one retaining element ( 3 ) with the FRP carrier ( 2 ) also non-positively by means of at least one continuous fastener ( 14 ) is connected to a predetermined Lochleibungspressung.

Fahrzeugträgeranordnung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei der FVK-Träger (2) mindestens eine sich in seiner Längsrichtung (L) erstreckende Längsnut (13) aufweist, durch welche mindestens ein Befestigungselement (14) hindurch verläuft.Vehicle carrier arrangement ( 1 ) according to one of claims 5 to 8, wherein the FRP carrier ( 2 ) at least one in its longitudinal direction (L) extending longitudinal groove ( 13 ), by which at least one fastening element ( 14 ) passes through.

Fahrzeugträgeranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der FVK-Träger (2) und der Halterungsbereich (8) eine umgekehrt U-förmige Querschnittsform aufweisen.Vehicle carrier arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the FRP carrier ( 2 ) and the mounting area ( 8th ) have an inverted U-shaped cross-sectional shape.

Fahrzeugträgeranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der FVK-Träger (2) eine Querstrebe ist.Vehicle carrier arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the FRP carrier ( 2 ) is a cross strut.

Fahrzeug, aufweisend mindestens eine Fahrzeugträgeranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Vehicle comprising at least one vehicle carrier arrangement ( 1 ) according to any one of the preceding claims.