DE202015101147U1

DE202015101147U1 - Expansionsdachpaneelumfangslängenverstärkung

Info

Publication number: DE202015101147U1
Application number: DE202015101147.4U
Authority: DE
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2014-03-20
Filing date: 2015-03-09
Publication date: 2015-06-25
Anticipated expiration: 2025-03-10
Also published as: RU2015109632A; US20150266518A1; US20150367893A1; RU2015109632A3; RU2670558C2; US9475524B2; US9162713B2; CN204587027U

Abstract

Fahrzeugdachrahmen, der Folgendes umfasst: eine Haftstruktur mit einem Klebstoffträger und einem Expansionsstrukturklebstoff, der mit mindestens einem Abschnitt einer äußeren Oberfläche des Klebstoffträgers gekoppelt ist, wobei der Expansionsstrukturklebstoff einen Einbauzustand und einen tragenden Zustand aufweist, wobei der tragende Zustand ein größeres Volumen als der Einbauzustand aufweist, sowie mehrere Dachrahmenträger, die zum Bilden einer Rahmenverbindungsstelle und eines innerhalb der Rahmenverbindungsstelle definierten Verbindungsstellenhohlraums zusammenwirken, wobei die Haftstruktur innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums angeordnet ist, und wobei der Klebstoffträger und der Expansionsstrukturklebstoff im tragenden Zustand den Verbindungsstellenhohlraum im Wesentlichen belegen und die mehreren Rahmenträger so fest aneinander koppeln, dass der Verbindungsstellenhohlraum von zusätzlichen mechanischen Verbindungen frei ist.

Description

TECHNICHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Verstärkung für eine Fahrzeugrahmenverbindungsstelle, genauer gesagt auf eine ausdehnbare Umfangslängenverstärkung für Fahrzeugverbindungsstellen, Dachpaneelverbindungsstellen inbegriffen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In der Regel sind bei der Konstruktion von Fahrzeugrahmen gewisse Abschnitte des Rahmens schwer erreichbar bzw. zugänglich, um verschiedene Schweißarbeiten zur vollständigen Verstärkung des Fahrzeugrahmens auszuführen. Diese eingeschränkte Zugänglichkeit kann die Effizienz bei der Konstruktion eines Fahrzeugrahmens beeinflussen. Zudem können sich die Probleme bei der Zugänglichkeit für Schweißapparate bei verschiedenen Fahrzeugen, die eine erweiterte Verstärkung erfordern, verschärfen, so dass die Auswahl der Schweißstellen für die verschiedenen Rahmenträger bei der Entwicklung sehr begrenzt sein kann.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Fahrzeugdachrahmen eine Haftstruktur mit einem Klebstoffträger und einem Expansionsstrukturklebstoff auf, der mit mindestens einem Abschnitt einer äußeren Oberfläche des Klebstoffträgers gekoppelt ist. Der Expansionsstrukturklebstoff weist einen Einbauzustand und einen tragenden Zustand auf, und der tragende Zustand weist ein größeres Volumen als der Einbauzustand auf. Der Fahrzeugdachrahmen weist auch mehrere Fahrzeugrahmenträger auf, die zum Bilden einer Rahmenverbindungsstelle und einer innerhalb der Rahmenverbindungsstelle definierten Rahmenverbindung zusammenwirken. Die Haftstruktur ist innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums angeordnet, und der Klebstoffträger und der Expansionsstrukturklebstoff belegen im tragenden Zustand im Wesentlichen den Rahmenhohlraum und koppeln die mehreren Rahmenträger so fest aneinander, dass die Rahmenverbindungsstelle in der Nähe des Verbindungsstellenhohlraums von zusätzlichen mechanischen Verbindungen frei ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Fahrzeugverbindungsstellenrahmen mehrere Fahrzeugrahmenträger, die zumindest teilweise einen Verbindungsstellenhohlraum definieren, einen Klebstoffträger, der im Verbindungsstellenhohlraum angeordnet ist, sowie einen Expansionsstrukturklebstoff, der auf einer äußeren Oberfläche des Klebstoffträgers angeordnet ist und die mehreren Fahrzeugrahmenträger fest miteinander koppelt, auf. Der Klebstoffträger und der Expansionsstrukturklebstoff füllen den Verbindungsstellenhohlraum im Wesentlichen aus.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Bilden einer Fahrzeugrahmenverbindungsstelle die folgenden Schritte: Bilden einer Haftstruktur mit einem Klebstoffträger und einem Expansionsstrukturklebstoff, der auf mindestens einem Abschnitt einer äußeren Oberfläche des Klebstoffträgers angeordnet ist, wobei sich der Expansionsstrukturklebstoff in einem zusammengezogenen Zustand befindet; Platzieren mehrerer Fahrzeugrahmenträger zum gemeinschaftlichen Bilden einer Rahmenverbindungsstelle und eines innerhalb der Rahmenverbindungsstelle definierten Verbindungsstellenhohlraums; Platzieren der Haftstruktur innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums, wobei sich die Haftstruktur beschränkt bewegen kann, wenn sich der Expansionsstrukturklebstoff im zusammengezogenen Zustand befindet, sowie Aushärten der Klebstoffschicht. Das Verfahren umfasst weiterhin den Schritt des Aushärtens des Expansionsstrukturklebstoffs, so dass er sich in einen tragenden Zustand ausdehnt und den Verbindungsstellenhohlraum im Wesentlichen ausfüllt und eine im Wesentlichen feste Verbindung zwischen den mehreren Fahrzeugrahmenträgern bildet. Die im Wesentlichen feste Verbindung ist in der Nähe des Verbindungsstellenhohlraums frei von zusätzlichen mechanischen Verbindungen.
Diese sowie andere Aspekte, Gegenstände und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann nach dem Studium der folgenden Beschreibung, Ansprüche und beigefügten Zeichnungen ersichtlich und verständlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine perspektivische Frontansicht eines Fahrzeugs mit einer darin eingebauten Ausführungsform der Expansionsverstärkung;
2 eine perspektivische Ansicht von oben eines Fahrzeugrahmens mit einer darin eingebauten alternativen Ausführungsform der Expansionsverstärkung;
3 eine Querschnittsansicht des Fahrzeugrahmens aus 2 entlang der Linie III-III, wobei sich die Expansionsverstärkung in einem Einbauzustand befindet;
4 eine Querschnittsansicht des Fahrzeugs aus 3, wobei sich die Expansionsverstärkung in einem tragenden Zustand befindet;
5 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugrahmens mit einer anderen, darin eingebauten, alternativen Ausführungsform der Expansionsverstärkung; sowie
6 ein schematisches Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Bilden einer Fahrzeugrahmenverbindung zeigt, welche eine Expansionsverstärkung innerhalb eines Fahrzeugrahmens verwendet.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
Für den Zweck der vorliegenden Beschreibung beziehen sich die Ausdrücke „oben“, „unten“, „rechts“, „links“, „hinten“, „vorne“, „vertikal“, „horizontal“ und deren Abwandlungen auf die Erfindung, wie sie in der 1 ausgerichtet ist. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung alternative Ausrichtungen einnehmen kann, es sei denn, das Gegenteil wird ausdrücklich erwähnt. Es versteht sich auch, dass es sich bei den konkreten Vorrichtungen und Abläufen, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und in der folgenden Beschreibung beschrieben werden, lediglich um beispielhafte Ausführungen des in den beigefügten Ansprüchen definierten erfinderischen Gedankens handelt. Somit sind konkrete Maßangaben sowie weitere physikalische Eigenschaften, die sich auf die hier offenbarten Ausführungsformen beziehen, nicht als einschränkend auszulegen, sofern die Ansprüche nicht ausdrücklich das Gegenteil erwähnen.
Wie in den 1 bis 4 gezeigt, bezieht sich das Bezugszeichen 10 allgemein auf einen in einem Fahrzeug eingebauten Rahmen, wobei der Rahmen 10 eine Haftstruktur 14 mit einem Klebstoffträger 16 und einem Expansionsstrukturklebstoff 18 aufweist, der mit mindestens einem Abschnitt einer äußeren Oberfläche 20 des Klebstoffträgers 16 gekoppelt ist. Der Expansionsstrukturklebstoff 18 weist einen zusammengezogenen Einbauzustand 22 und einen ausgedehnten tragenden Zustand 24 auf, wobei der tragende Zustand 24 ein größeres Volumen aufweist als der Einbauzustand 22. Mehrere Fahrzeugrahmenträger 26 wirken zusammen, um eine Rahmenverbindungsstelle 28 und einen innerhalb der Rahmenverbindungsstelle 28 definierten Verbindungsstellenhohlraum 30 zu bilden. Die Haftstruktur 14 ist innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums 30 angeordnet, wobei der Klebstoffträger 16 und der Expansionsstrukturklebstoff 18 im tragenden Zustand 24 den Verbindungsstellenhohlraum 30 im Wesentlichen belegen und die mehreren Rahmenträger 26 so fest miteinander koppeln, dass die die Rahmenverbindungsstelle 28 in der Nähe des Verbindungsstellenhohlraums 30 von zusätzlichen mechanischen Verbindungen frei ist.
Bezugnehmend nun auf die 3 und 4 kann der Klebstoffträger 16 eine integrierte Befestigungsklammer 40 aufweisen, die mit mindestens einem der Fahrzeugrahmenträger 26 des Rahmens 10 des Fahrzeugs 12 im Eingriff steht In den verschiedenen Ausführungsformen weist die Befestigungsklammer 40 einen Pfosten 42 auf, der sich von der äußeren Oberfläche 20 des Klebstoffträgers 16 erstreckt und sich bis zu einem Rückhalteelement 44 erstreckt, das am gegenüberliegenden Ende des Pfostens 42 angebracht ist. Mindestens einer der mehreren Rahmenträger 26 weist eine Klammeraufnahme 46 zur Aufnahme und Sicherung des Rückhalteelements 44 der Befestigungsklammer 40 auf. Auf diese Weise befindet sich der Pfosten 42 der Befestigungsklammer 40 verschiebbar im Eingriff innerhalb der Klammeraufnahme 46, so dass der Haftstruktur 14 innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums 30 eine beschränkte Bewegung gewährt wird, wenn die Befestigungsklammer 40 innerhalb der Klammeraufnahme 46 gesichert ist. Der Expansionsstrukturklebstoff 18 befindet sich im Einbauzustand 22. Auf diese Weise kann die Haftstruktur 14 zur Gewährleistung einer korrekten Ausrichtung der Haftstruktur 14 innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums 30 innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums 30 verschoben und bewegt werden, wenn die Haftstruktur 14 innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums 30 angeordnet ist.
In den verschiedenen Ausführungsformen ist es denkbar, dass die Befestigungsklammer 40 als integrierter Bestandteil des Klebstoffträgers 16 ausgebildet ist. Es ist auch denkbar, dass die Befestigungsklammer 40 ein separates Teil ist, das durch Schweißen, mechanisches Befestigen, Kleben am Klebstoffträger 16 angebracht ist, oder dass die Befestigungsklammer 40 sonstwie mit einem vorbestimmten Abschnitt des Klebstoffträgers 16 verbunden wird. Es ist weiterhin denkbar, dass das Rückhalteelement 44 und der Pfosten 42 einstückig ausgebildet sind. In einer solchen Ausführungsform können Abschnitte des Rückhalteelements 44 im Wesentlichen flexibel sein, um dem Rückhalteelement 44 die Durchführung durch die Klammeraufnahme 46 und einen wesentlichen Rückhalt darin zu ermöglichen. Das Rückhalteelement 44 und die Klammeraufnahme 46 können auch zusammenwirkend ausgebildet sein, so dass das Rückhalteelement 44 und die Klammeraufnahme 46 Laschen, Vorsprünge, Ausnehmungen oder ähnliche Ausgestaltungen aufweisen. Diese Ausgestaltungen ermöglichen dem Rückhalteelement 44 in einer vorbestimmten Ausbildung die Durchführung durch die Klammeraufnahme 46, jedoch nicht die Entfernung, wenn die Haftstruktur 14 in ihrer Endposition innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums 30 platziert wird. In verschiedenen Ausführungsformen ist es denkbar, dass dort, wo es sich bei der Befestigungsklammer 40 um ein separates Teil handelt, das am Klebstoffträger 16 angebracht werden kann, die Befestigungsklammer 40 durch die dem Klebstoffträger 16 gegenüberliegende Klammeraufnahme 46 eingeführt und am im Verbindungsstellenhohlraum 30 positionierten Klebstoffträger 16 angebracht werden kann. Auf diese Weise dient das Verbinden der Befestigungsklammer 40 durch die Klammeraufnahme 46 hindurch mit dem Klebstoffträger 16 dazu, die Haftstruktur 14 vor dem Aushärten im Wesentlichen in der vorbestimmten Position zu positionieren.
Wieder unter Bezugnahme auf die 3 und 4 bewegt die Ausdehnung des Expansionsstrukturklebstoffs 18, während des unten noch detaillierter beschriebenen Aushärtens des Expansionsstrukturklebstoffs 18, die Haftstruktur 14 innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums 30. Während der Bewegung der Haftstruktur 14 innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums 30 während der Ausdehnung des Expansionsstrukturklebstoffs 18, wird der Eingriff zwischen der Befestigungsklammer 40 und der Klammeraufnahme 46 des Fahrzeugrahmens 10 ausgebildet, um die Bewegung der Haftstruktur 14 innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums 30 zu führen, so dass eine korrekte Ausrichtung der Haftstruktur 14 innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums 30 im Wesentlichen gewährleistet ist. Dementsprechend werden die verschiedenen Rahmenträger 26 des Fahrzeugrahmens 10 durch die Verwendung der Haftstruktur 14 zusammengefügt, ohne dass individuelles Schweißen zwischen den Trägern an Punkten innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums 30 notwendig wird, die für verschiedene Schweißgeräte schwer erreichbar sein können Es ist denkbar, dass außenliegende Abschnitte 60 der verschiedenen Rahmenträger 26 durch Punkschweißen, Laserschweißen und andere Schweißvorgänge geschweißt werden können. Bei gewissen Fahrzeugen ist es jedoch notwendig, zusätzliche Strukturverstärkungen durch Strukturverbindungen bereitzustellen, die auf innenliegenden Abschnitten 62 und außenliegenden Abschnitten 60 der verschiedenen Rahmenverbindungsstellen 28 angebracht sind. Auf diese Weise minimiert die Haftstruktur 14 die Notwendigkeit komplexer Schweißvorgänge und-apparaturen zur Bereitstellung dieser zusätzlichen Verstärkung innenliegender Abschnitte 62 der Rahmenverbindungsstelle 28 in der Nähe des Verbindungsstellenhohlraums 30 wesentlich. Auf diese Weise können die Platzierung der Haftstruktur 14 innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums 30 sowie das Verkleben des Expansionsstrukturklebstoffs 18 mit der Rahmenverbindungsstelle 28 die Notwendigkeit zusätzlicher mechanischer Verbindungen innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums 30 eliminieren. Bei solchen zusätzlichen mechanischen Verbindungen kann es sich nicht ausschließlich um Schweißungen, Verbindungen mit Bolzen und Muttern, Nieten, Schrauben, Haken, Nadeln, Kombinationen davon und andere ähnliche mechanische Verbindungen handeln.
Wieder unter Bezugnahme auf die 3 und 4 wird der Expansionsstrukturklebstoff 18 während eines von mehreren Aushärtungsprozessen ausgehärtet, bei denen es sich nicht ausschließlich um ein Aushärten durch Elektrotauchlackierung für verschiedene Abschnitte der Fahrzeugrahmenträger 26, einen unabhängigen Aushärtungszyklus spezifisch für den Expansionsstrukturklebstoff 18 oder eine andere Aushärtungszeit für Abschnitte des Fahrzeugrahmens 10 handeln kann. Es ist auch denkbar, dass das Aushärten für den Expansionsstrukturklebstoff 18 als Abschnitt eines mehrteiligen Aushärteprozesses für einen oder mehrere Abschnitte des Fahrzeugrahmens 10 miteinbezogen wird. Beim Aushärten wird der Expansionsstrukturklebstoff 18 Wärme ausgesetzt, wobei die Wärme der Aktivierung des Expansionsstrukturklebstoffs 18 dient. Nach Aktivierung nimmt der Expansionsstrukturklebstoff 18 an Volumen zu und verändert sich, so dass er Hafteigenschaften entwickelt. Die sich während dem Aushärten entwickelnden Hafteigenschaften des Expansionsstrukturklebstoffs 18 ermöglichen es dem Expansionsstrukturklebstoff 18, den Verbindungsstellenhohlraum 30 auszufüllen und mit der inneren Oberfläche 70 des Verbindungsstellenhohlraums 30 im Eingriff zu stehen und an dieser zu haften.
Nun Bezug nehmend auf die 2 bis 5 ist es denkbar, dass die Haftstruktur 14 örtlich begrenzt innerhalb des Fahrzeugrahmens 10 angeordnet sein kann, so dass minimal dimensionierte Haftstrukturen 14 an spezifischen Rahmenverbindungsstellen 28 des Rahmens 10 des Fahrzeugs 12 angeordnet sind. Es ist denkbar, dass die Ausführungsformen der Haftstruktur 14 in Bereichen innerhalb gewissen linearen Abschnitten des Rahmens 10 des Fahrzeugs 12 verwendet werden können, wie z.B. linearen Trägern des Rahmens 10, die sich zwischen gewissen Rahmenverbindungsstellen 28 erstrecken. Zur Erklärung und nicht einschränkend kann die Haftstruktur 14 auf oder innerhalb des Rahmens 10 an linearen Abschnitten, die sich zwischen zwei Rahmenverbindungsstellen 28 des Dachrahmens 82 erstrecken, positioniert werden. In verschiedenen alternativen Ausführungsformen ist es denkbar, dass sich die Haftstruktur 14 im Wesentlichen um eine Umfangslänge 80 des Rahmens 10 des Fahrzeugs 12 erstrecken kann, wie z.B. um eine Umfangslänge 80 des Dachrahmens 82 des Fahrzeugs 12. Ungeachtet der Größe und Ausbildung der Haftstruktur 14 ist der Expansionsstrukturklebstoff 18 im tragenden Zustand 24 dazu ausgebildet, den Zwischenraum 84 innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums 30, der durch die mehreren Rahmenträger 26 und den Klebstoffträger 16 definiert ist, im Wesentlichen auszufüllen.
In den verschiedenen Ausführungsformen ist der Klebstoffträger 16 der Haftstruktur 14 so dimensioniert, dass die Haftstruktur 14 mindestens etwas kleiner ist als der Zwischenraum 84, der zwischen der inneren Oberfläche 70 des Verbindungsstellenhohlraums 30 und dem Klebstoffträger 16 definiert ist, wenn der Expansionsstrukturklebstoff 18 auf der äußeren Oberfläche 20 des Klebstoffträgers 16 angeordnet ist und sich der Expansionsstrukturklebstoff 18 im zusammengezogenen Zustand befindet. Der Klebstoffträger 16 ist weiterhin so dimensioniert, dass der Expansionsstrukturklebstoff 18 nach dem Aushärten dazu ausgebildet ist, sich um eine genügende Distanz vom Klebstoffträger 16 auszudehnen, um den Zwischenraum 84 des Verbindungsstellenhohlraums 30 zwischen dem Klebstoffträger 16 und den verschiedenen Fahrzeugrahmenträgern 26, welche die Rahmenverbindungsstelle 28 des Rahmens 10 definieren, im Wesentlichen auszufüllen. Die Größe des Klebstoffträgers 16 und die Menge und/oder Dicke des Expansionsstrukturklebstoffs 18 kann je nach verschiedenen Faktoren variieren, bei denen es sich unter anderem und nicht ausschließlich um die Ausbildung der Rahmenverbindungsstelle 28 und des Verbindungsstellenhohlraums 30, die Art des Expansionsstrukturklebstoffs 18, die Temperatur und die Aushärtungszeitdauer, die gewünschte Festigkeit der Rahmenverbindungsstelle 28, das Material der Rahmenträger 26 und des Klebstoffträgers 16 handelt.
Wieder unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 kann der Expansionsstrukturklebstoff 18 verschiedene Haftmittel aufweisen, bei denen es sich nicht ausschließlich um Epoxid, Acryl, Urethan, anaerobe Klebstoffe, Mehrkomponentenklebstoffe, folienartige Klebstoffe, flüssige Klebstoffe und verschiedene andere Klebstoffe handeln kann, die sich zur Ausbildung einer tragenden Haftverbindung ausdehnen. Es ist denkbar, dass der Expansionsstrukturklebstoff 18 an verschiedenen Rahmenträgern 26 haftet, bei denen es sich nicht ausschließlich um Dachrahmenträger, Bodenrahmenträger, Säulenträger und verschiedene andere Rahmenträger innerhalb des Fahrzeugs 12 und des Rahmens 10 handeln kann. Die verschiedenen Rahmenträger 26 können aus verschiedenen Materialien hergestellt sein, bei denen es sich nicht ausschließlich um Aluminium, Aluminiumlegierungen, Verbundwerkstoffe, Stahl, Kombinationen davon und verschiedene andere Fahrzeugrahmenmaterialien 26 handeln kann. Der Klebstoffträger 16 der Haftstruktur 14, welcher den Expansionsstrukturklebstoff 18 im Einbauzustand 22 aufnimmt, kann aus verschiedenen Materialien hergestellt sein, bei denen es sich nicht ausschließlich um Aluminium, Aluminiumlegierungen, Stahl, Stahllegierungen, Verbundwerkstoffe, Kunststoff, Gummi, ein oder mehrere Polymere und verschiedene andere, im Wesentlichen steife Materialien handeln kann. Es ist weiterhin denkbar, dass es sich beim Klebstoffträger 16 um ein extrudierbares Material handelt, wobei der Klebstoffträger 16 auf die genauen Maße extrudiert werden kann, die zum Einbau innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums 30 notwendig sind. Es ist auch denkbar, dass es sich beim Klebstoffträger 16 und beim Expansionsstrukturklebstoff 18 um ein koextrudiertes System handelt, wobei der Klebstoffträger 16 und der Expansionsstrukturklebstoff 18 als eine Einheit und in geeigneter Weise zum Einbau in die verschiedenen Anwendungen innerhalb des Fahrzeugrahmens 10 dimensioniert extrudiert werden.
Wie in den 1 bis 5 dargestellt ist es denkbar, dass die Haftstruktur 14 zum Bilden einer strukturellen Befestigung zwischen gewissen Karosserieblechen 100, zum Anbringen der Karosseriebleche 100 an Abschnitten des Rahmens 10 oder für andere ähnliche strukturelle Verbindungen innerhalb des Fahrzeugs 12 verwendet werden kann. Während die Haftstruktur 14 an Stellen des Fahrzeugs 12 verwendet werden kann, welche zum Platzieren von mechanischen Befestigungsteilen oder Schweißungen schwer zugänglich sind, kann die Haftstruktur 14 zusätzlich auch anstelle von oder zusätzlich zu Schweißungen oder mechanischen Befestigungsteilen verwendet werden, sogar in Umständen, in denen der Zugang zum Verbindungspunkt nicht schwierig ist.
Nachdem der allgemeine Aufbau und die Ausbildung der Haftstruktur 14 inklusive dem Klebstoffträger 16 und dem Expansionsstrukturklebstoff 18 beschrieben worden ist, wird nun ein Verfahren 600 zum Bilden einer Fahrzeugrahmenverbindung beschrieben, um die Haftstruktur 14 innerhalb des Rahmens 10 einer Fahrzeugrahmenverbindung einzusetzen, um eine tragende Verbindung zwischen verschiedenen Rahmenträgern 26 innerhalb eines Verbindungsstellenhohlraums 30 bereitzustellen, der von der Verbindung zwischen den verschiedenen Rahmenträgern 26 definiert wird. Gemäß dem Verfahren 600 umfasst ein Schritt das Bilden einer Haftstruktur 14 mit einem Klebstoffträger 16 und einem Expansionsstrukturklebstoff 18, der auf mindestens einem Abschnitt einer äußeren Oberfläche 20 des Klebstoffträgers 16 angeordnet ist, wobei sich der Expansionsstrukturklebstoff 18 in einem zusammengezogenen Zustand befindet (Schritt 602). Ein anderer Schritt im Verfahren umfasst das Platzieren mehrerer Fahrzeugrahmenträger 26 in einer vorbestimmten Ausbildung zum gemeinschaftlichen Bilden einer Rahmenverbindungsstelle 28 und eines innerhalb der Rahmenverbindungsstelle 28 definierte Verbindungsstellenhohlraums 30 (Schritt 604). Danach wird die Haftstruktur 14 innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums 30 platziert, wobei sich die Haftstruktur 14 beschränkt innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums 30 bewegen kann, wenn sich der Expansionsstrukturklebstoff 18 im zusammengezogenen Zustand befindet (Schritt 606).
Wieder bezugnehmend auf die 6 kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen des Verfahrens der Klebstoffträger 16 eine integrierte Befestigungsklammer 40 aufweisen, die mit mindestens einem der mehreren Fahrzeugrahmenträgern 26 im Eingriff steht. Bei solchen Ausführungsformen weist die Befestigungsklammer 40 einen Pfosten 42 auf, der sich von einer Oberfläche des Klebstoffträges 16 erstreckt sowie am gegenüberliegenden Ende des Pfostens 42 ein Rückhalteelement 44 aufweist. Da die Haftstruktur 14 innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums 30 angeordnet ist, ist das Rückhalteelement 44 innerhalb einer Aufnahme angeordnet, die innerhalb eines oder mehreren Rahmenträgern 26 definiert ist, wobei das Rückhalteelement 44 im Wesentlichen innerhalb der Klammeraufnahme 46 gesichert ist (Schritt 608). Wenn die Haftstruktur 14 innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums 30 angeordnet ist, ist die Haftstruktur 14 so ausgebildet, dass dem Pfosten 42 innerhalb der Klammeraufnahme 46 eine beschränkte Bewegung gewährt wird. Bei der Durchführung des Verfahrens kann die Haftstruktur 14 innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums 30 manipuliert werden, um eine korrekte Ausrichtung der Haftstruktur 14 innerhalb des Hohlraums zu gewährleisten (Schritt 610). Zudem erlaubt es die der Haftstruktur 14 innerhalb des Hohlraums gewährte, beschränkte Bewegung der Haftstruktur 14, dass sie sich während des Aushärtens des Expansionsstrukturklebstoffs 18 bewegen kann, so dass der Expansionsstrukturklebstoff 18 auf der gesamten inneren Oberfläche 70 des Verbindungsstellenhohlraums 30 gleichmäßig haften kann.
Wieder bezugnehmend auf die 6 umfasst ein anderer Schritt im Verfahren 600 das Aushärten des Expansionsstrukturklebstoffs 18, so dass sich der Expansionsstrukturklebstoff 18 in einen tragenden Zustand 24 ausdehnt (Schritt 612). Im tragenden Zustand 24 füllt der Expansionsstrukturklebstoff 18 den Verbindungsstellenhohlraum 30 im Wesentlichen aus und bildet eine im Wesentlichen feste Verbindung zwischen den mehreren Fahrzeugrahmenträgern 26. Auf diese Weise können die mehreren Fahrzeugrahmenträger 26 am Verbindungsstellenhohlraum 30 angebracht werden, ohne dass innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums 30 zusätzliche mechanische Verbindungen oder Schweißungen notwendig sind.
Es versteht sich, dass an der oben erwähnten Struktur Veränderungen und Abänderungen vorgenommen werden können, ohne den Gedanken der vorliegenden Erfindung zu verlassen, und es versteht sich des Weiteren, dass solche Gedanken durch die folgenden Ansprüche gedeckt sind, es sei denn, dass diese Ansprüche ausdrücklich das Gegenteil erwähnen.
Es wird ferner beschrieben:

A. Fahrzeugdachrahmen, der Folgendes umfasst: eine Haftstruktur mit einem Klebstoffträger und einem Expansionsstrukturklebstoff, der mit mindestens einem Abschnitt einer äußeren Oberfläche des Klebstoffträgers gekoppelt ist, wobei der Expansionsstrukturklebstoff einen Einbauzustand und einen tragenden Zustand aufweist, wobei der tragende Zustand ein größeres Volumen als der Einbauzustand aufweist, sowie mehrere Dachrahmenträger, die zum Bilden einer Rahmenverbindungsstelle und eines innerhalb der Rahmenverbindungsstelle definierten Verbindungsstellenhohlraums zusammenwirken, wobei die Haftstruktur innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums angeordnet ist, und wobei der Klebstoffträger und der Expansionsstrukturklebstoff im tragenden Zustand den Verbindungsstellenhohlraum im Wesentlichen belegen und die mehreren Rahmenträger so fest aneinander koppeln, dass der Verbindungsstellenhohlraum von zusätzlichen mechanischen Verbindungen frei ist.
B. Fahrzeugdachrahmen nach A, wobei der Expansionsstrukturklebstoff mit dem Klebstoffträger koextrudiert ist.
C. Fahrzeugdachrahmen nach B, wobei die Haftstruktur sich im Wesentlichen um eine Umfangslänge des Fahrzeugdachrahmens erstreckt.
D. Fahrzeugdachrahmen nach B, wobei der Klebstoffträger eine integrierte Befestigungsklammer aufweist, die mit mindestens einem der mehreren Dachrahmenträger im Eingriff steht.
E. Fahrzeugdachrahmen nach D, wobei die Befestigungsklammer einen Pfosten und ein Rückhalteelement aufweist, und wobei mindestens einer der mehreren Dachrahmenträger eine Klammeraufnahme zur Aufnahme und Sicherung des Rückhalteelements der Befestigungsklammer aufweist, wobei der Pfosten der Befestigungsklammer mit der Klammeraufnahme verschiebbar im Eingriff steht, wobei der Haftstruktur innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums eine beschränkte Bewegung gewährt wird, wenn die Befestigungsklammer innerhalb der Klammeraufnahme gesichert ist und der Expansionsstrukturklebstoff sich im Einbauzustand befindet.
F. Fahrzeugverbindungsstellenrahmen, der Folgendes aufweist: mehrere Fahrzeugrahmenträger, die zumindest teilweise einen Verbindungsstellenhohlraum definieren; einen Klebstoffträger, der im Verbindungsstellenhohlraum angeordnet ist; sowie einen Expansionsstrukturklebstoff, der auf einer äußeren Oberfläche des Klebstoffträgers angeordnet ist und die mehreren Fahrzeugrahmenträger fest miteinander koppelt, wobei der Klebstoffträger und der Expansionsstrukturklebstoff den Verbindungsstellenhohlraum im Wesentlichen ausfüllen.
G. Fahrzeugverbindungsstellenrahmen nach F, wobei der Expansionsstrukturklebstoff mit dem Klebstoffträger koextrudiert ist.
H. Fahrzeugverbindungsstellenrahmen nach G, wobei der Klebstoffträger und der Expansionsstrukturklebstoff sich im Wesentlichen um eine Umfangslänge des Fahrzeugrahmens erstrecken.
I. Fahrzeugverbindungsstellenrahmen nach G, wobei der Klebstoffträger eine integrierte Befestigungsklammer aufweist, die mit mindestens einem der mehreren Fahrzeugrahmenträger im Eingriff steht.
J. Fahrzeugverbindungsstellenrahmen nach I, wobei der Expansionsstrukturklebstoff einen Einbauzustand und einen tragenden Zustand aufweist, wobei der tragende Zustand ein größeres Volumen als der Einbauzustand aufweist.
K. Fahrzeugverbindungsstellenrahmen nach J, wobei der tragende Zustand des Expansionsstrukturklebstoffs einen Zwischenraum im Verbindungsstellenhohlraum, welcher zwischen den mehreren Rahmenträgern und dem Klebstoffträger ausgebildet ist, im Wesentlichen ausfüllt.
L. Fahrzeugverbindungsstellenrahmen nach J, wobei die Befestigungsklammer einen Pfosten und ein Rückhalteelement aufweist, und wobei einer der mehreren Fahrzeugrahmenträger eine Klammeraufnahme zur Aufnahme und zur Sicherung des Rückhalteelements der Befestigungsklammer aufweist, wobei der Pfosten der Befestigungsklammer mit der Klammeraufnahme verschiebbar im Eingriff steht, wobei dem Klebstoffträger innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums eine beschränkte Bewegung gewährt wird, wenn die Befestigungsklammer innerhalb der Klammeraufnahme gesichert ist und der Expansionsstrukturklebstoff sich im Einbauzustand befindet.
M. Fahrzeugverbindungsstellenrahmen nach F, wobei die mehreren Fahrzeugrahmenträger, der Klebstoffträger und der Expansionsstrukturklebstoff im tragenden Zustand die Rahmenverbindungsstelle definieren, die in der Nähe des Verbindungsstellenhohlraums von zusätzlichen mechanischen Verbindungen frei ist.
N. Verfahren zum Bilden einer Fahrzeugrahmenverbindungsstelle, die folgende Schritte umfasst: Bilden einer Haftstruktur mit einem Klebstoffträger und einem Expansionsstrukturklebstoff, der auf mindestens einem Abschnitt einer äußeren Oberfläche des Klebstoffträgers angeordnet ist, wobei sich der Expansionsstrukturklebstoff in einem zusammengezogenen Zustand befindet; Platzieren mehrerer Fahrzeugrahmenträger zum gemeinschaftlichen Bilden einer Rahmenverbindungsstelle und eines innerhalb der Rahmenverbindungsstelle definierten Verbindungsstellenhohlraums; Platzieren der Haftstruktur innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums, wobei sich die Haftstruktur beschränkt bewegen kann, wenn sich der Expansionsstrukturklebstoff im zusammengezogenen Zustand befindet; sowie Aushärten des Expansionsstrukturklebstoffs, wobei sich der Expansionsstrukturklebstoff in einen tragenden Zustand ausdehnt, wobei der Expansionsstrukturklebstoff den Verbindungsstellenhohlraum im Wesentlichen ausfüllt und eine im Wesentlichen feste Verbindung zwischen den mehreren Fahrzeugrahmenträgern bildet, und wobei die im Wesentlichen feste Verbindung von zusätzlichen mechanischen Verbindungen frei ist.
O. Verfahren nach N, wobei der Schritt des Bildens der Haftstruktur das Koextrudieren des Klebstoffträgers und des Expansionsstrukturklebstoffs umfasst.
P. Verfahren nach N, wobei der Klebstoffträger eine integrierte Befestigungsklammer aufweist, die mit mindestens einem der mehreren Fahrzeugrahmenträgern im Eingriff steht.
Q. Verfahren nach P, wobei die Befestigungsklammer einen Pfosten und ein Rückhalteelement aufweist, und wobei einer der mehreren Fahrzeugrahmenträger eine Klammeraufnahme zur Aufnahme und Sicherung des Rückhalteelements der Befestigungsklammer aufweist, wobei der Pfosten der Befestigungsklammer mit der Klammeraufnahme verschiebbar im Eingriff steht, wobei dem Klebstoffträger innerhalb des Hohlraums eine beschränkte Bewegung gewährt wird, wenn die Befestigungsklammer innerhalb der Klammeraufnahme gesichert ist und der Expansionsstrukturklebstoff sich im Einbauzustand befindet.
R. Verfahren nach N, wobei es sich bei der Rahmenverbindungsstelle um eine Verbindung zwischen einem Fahrzeugdachrahmen und einer Fahrzeugsäule handelt.
S. Verfahren nach R, wobei sich die Haftstruktur im Wesentlichen um eine Umfangslänge des Fahrzeugdachrahmens erstreckt.
T. Verfahren nach S, wobei die Haftstruktur zum Bilden einer im Wesentlichen festen Verbindung zwischen jeder Fahrzeugsäule und dem Fahrzeugdachrahmen ausgelegt ist.

Claims

Fahrzeugdachrahmen, der Folgendes umfasst: eine Haftstruktur mit einem Klebstoffträger und einem Expansionsstrukturklebstoff, der mit mindestens einem Abschnitt einer äußeren Oberfläche des Klebstoffträgers gekoppelt ist, wobei der Expansionsstrukturklebstoff einen Einbauzustand und einen tragenden Zustand aufweist, wobei der tragende Zustand ein größeres Volumen als der Einbauzustand aufweist, sowie mehrere Dachrahmenträger, die zum Bilden einer Rahmenverbindungsstelle und eines innerhalb der Rahmenverbindungsstelle definierten Verbindungsstellenhohlraums zusammenwirken, wobei die Haftstruktur innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums angeordnet ist, und wobei der Klebstoffträger und der Expansionsstrukturklebstoff im tragenden Zustand den Verbindungsstellenhohlraum im Wesentlichen belegen und die mehreren Rahmenträger so fest aneinander koppeln, dass der Verbindungsstellenhohlraum von zusätzlichen mechanischen Verbindungen frei ist.
Fahrzeugdachrahmen nach Anspruch 1, wobei der Expansionsstrukturklebstoff mit dem Klebstoffträger koextrudiert ist.
Fahrzeugdachrahmen nach Anspruch 2, wobei die Haftstruktur sich im Wesentlichen um eine Umfangslänge des Fahrzeugdachrahmens erstreckt.
Fahrzeugdachrahmen nach Anspruch 2, wobei der Klebstoffträger eine integrierte Befestigungsklammer aufweist, die mit mindestens einem der mehreren Dachrahmenträger im Eingriff steht.
Fahrzeugdachrahmen nach Anspruch 4, wobei die Befestigungsklammer einen Pfosten und ein Rückhalteelement aufweist, und wobei mindestens einer der mehreren Dachrahmenträger eine Klammeraufnahme zur Aufnahme und Sicherung des Rückhalteelements der Befestigungsklammer aufweist, wobei der Pfosten der Befestigungsklammer mit der Klammeraufnahme verschiebbar im Eingriff steht, wobei der Haftstruktur innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums eine beschränkte Bewegung gewährt wird, wenn die Befestigungsklammer innerhalb der Klammeraufnahme gesichert ist und der Expansionsstrukturklebstoff sich im Einbauzustand befindet.
Fahrzeugverbindungsstellenrahmen, der Folgendes aufweist: mehrere Fahrzeugrahmenträger, die zumindest teilweise einen Verbindungsstellenhohlraum definieren; einen Klebstoffträger, der im Verbindungsstellenhohlraum angeordnet ist; sowie einen Expansionsstrukturklebstoff, der auf einer äußeren Oberfläche des Klebstoffträgers angeordnet ist und die mehreren Fahrzeugrahmenträger fest miteinander koppelt, wobei der Klebstoffträger und der Expansionsstrukturklebstoff den Verbindungsstellenhohlraum im Wesentlichen ausfüllen.
Fahrzeugverbindungsstellenrahmen nach Anspruch 6, wobei der Expansionsstrukturklebstoff mit dem Klebstoffträger koextrudiert ist.
Fahrzeugverbindungsstellenrahmen nach Anspruch 7, wobei der Klebstoffträger und der Expansionsstrukturklebstoff sich im Wesentlichen um eine Umfangslänge des Fahrzeugrahmens erstrecken.
Fahrzeugverbindungsstellenrahmen nach Anspruch 7, wobei der Klebstoffträger eine integrierte Befestigungsklammer aufweist, die mit mindestens einem der mehreren Fahrzeugrahmenträger im Eingriff steht.
Fahrzeugverbindungsstellenrahmen nach Anspruch 9, wobei der Expansionsstrukturklebstoff einen Einbauzustand und einen tragenden Zustand aufweist, wobei der tragende Zustand ein größeres Volumen als der Einbauzustand aufweist.
Fahrzeugverbindungsstellenrahmen nach Anspruch 10, wobei der tragende Zustand des Expansionsstrukturklebstoffs einen Zwischenraum im Verbindungsstellenhohlraum, welcher zwischen den mehreren Rahmenträgern und dem Klebstoffträger ausgebildet ist, im Wesentlichen ausfüllt.
Fahrzeugverbindungsstellenrahmen nach Anspruch 10, wobei die Befestigungsklammer einen Pfosten und ein Rückhalteelement aufweist, und wobei einer der mehreren Fahrzeugrahmenträger eine Klammeraufnahme zur Aufnahme und zur Sicherung des Rückhalteelements der Befestigungsklammer aufweist, wobei der Pfosten der Befestigungsklammer mit der Klammeraufnahme verschiebbar im Eingriff steht, wobei dem Klebstoffträger innerhalb des Verbindungsstellenhohlraums eine beschränkte Bewegung gewährt wird, wenn die Befestigungsklammer innerhalb der Klammeraufnahme gesichert ist und der Expansionsstrukturklebstoff sich im Einbauzustand befindet.
Fahrzeugverbindungsstellenrahmen nach Anspruch 6, wobei die mehreren Fahrzeugrahmenträger, der Klebstoffträger und der Expansionsstrukturklebstoff im tragenden Zustand die Rahmenverbindungsstelle definieren, die in der Nähe des Verbindungsstellenhohlraums von zusätzlichen mechanischen Verbindungen frei ist.