DE10145357C1

DE10145357C1 - Metall-Kunststoff-Hybridträger

Info

Publication number: DE10145357C1
Application number: DE2001145357
Authority: DE
Inventors: Josef Mittermeier
Original assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Current assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date: 2001-09-14
Filing date: 2001-09-14
Publication date: 2003-05-22
Anticipated expiration: 2021-09-15

Abstract

Ein Metall-Kunststoff-Hybridträger (10) umfasst ein metallisches Profilelement (12) und ein mit dem Profilelement (12) verbundenes Kunststoffelement (14). Im Bereich des Kunststoffelements (14) ist mindestens ein Befestigungselement (18, 24) für ein Leitungsmedium (20) integriert.

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft einen Metall-Kunststoff-Hybridträger, der ein metallisches Profilelement und ein mit dem Profilelement verbundenes Kunststoffelement umfasst.

Hybridkonstruktionen in der Form von Metall-Kunststoff- Verbunden werden derzeit verstärkt im Automobilbau eingesetzt, da sie ein erhebliches Leichtbaupotenzial haben. Insbesondere dienen Metall-Kunststoff-Hybridträger dazu, unter Berücksichtigung von Leichtbauaspekten Bauteile vorzusehen, die sich neben hoher gewichtsbezogener Biegesteifigkeit auch durch ein hohes Energieabsorptionsvermögen auszeichnen, insbesondere bei hochdynamischer Belastung.

Stand der Technik

Solche Metall-Kunststoff-Hybridträger sind in der Technik gut bekannt.

Beispielsweise werden solche Hybridträger in Fahrzeugen als Komponenten einer Leichtbaukarosserie eingesetzt. Ein Beispiel dafür ist in der DE 100 02 499 A1 beschrieben. Dort wird ein Bauteil, das einteilig einen Stoßfängerquerträger und einen Montageträger umfasst, die im Kunststoff- Spritzgussverfahren als Hybridbauteil mit in die Gussform eingelegten Blechteilen hergestellt sind, als Frontendmodul für ein Kraftfahrzeug eingesetzt. Die Blechteile weisen beispielsweise ein U-förmiges Profil auf, das durch Einformung von Kreuz- oder ähnlichen Kunststoffrippen versteift ist. Somit werden in das Frontendmodul gemäß der DE 100 02 499 A1 an stark mechanisch beanspruchten Teilbereichen durch die Kunststoffkomponente auf einfache Weise und gewichtssparend Versteifungselemente eingebracht, so dass die Neigung der metallischen Komponente zum Beulen und/oder Knicken verringert wird. Damit ergibt sich bei einer hohen gewichtsbezogenen Biegesteifigkeit auch ein hohes Energieabsorptionsvermögen, das z. B. im Frontendmodulbereich eines Kraftfahrzeugs aus Sicherheitsgründen wichtig ist.

Ein weiterer Metall-Kunststoff-Hybridträger ist in der DE 199 34 545 C1 beschrieben. Dabei wird ein U-förmiges Profilelement mit wabenförmigen Kunststoffrippen im Inneren des U's verstärkt.

Andererseits besteht im Automobilbau bzw. allgemein im Fahrzeugbau stets die Problematik, dass Kabelbäume an Strukturelementen des Fahrzeugs bzw. der Fahrzeugkarosserie angebracht werden sollen. Dazu werden die Kabelbäume häufig mit Befestigungselementen versehen, die während der Montage des Kabelbaums an der Fahrzeugstruktur in entsprechende Bohrungen, beispielsweise im Fahrzeugboden, eingeclipst werden. Dadurch entsteht ein verhältnismäßig hoher Arbeitsaufwand, der mit entsprechenden Fertigungskosten verbunden ist, bereits bei der Kabelbaumfertigung, da die Befestigungselemente in das Kabelbündel an wohldefinierten Positionen und in vorgegebenen Ausrichtungen eingewickelt werden müssen.

Alternativ dazu ist es bekannt, Kabelbäume bzw. andere Leiter an sogenannten Kabelführungsschienen zu befestigen, in die ein Kabelbaumstrang oder ein oder mehrere Einzelleiter eingelegt werden. Solche Befestigungsschienen werden meist durch Abdeckteile verschlossen, so dass das zu führende Kabel nicht unerwünscht herausgleiten kann und geschützt untergebracht ist.

Die DE 38 20 724 C2 beschreibt ein Befestigungs- und Führungselement für einen Kabelbaum, das baumförmig mit einem Stamm und Ästen nach einem vorgegebenen räumlichen Verlegemuster versehen ist, so dass mittels an diese Struktur angebrachter kanalförmiger Führungsschienen ein Kabelbaum in der Kraftfahrzeugkarosserie verlegbar ist.

Die DE 39 35 628 C2 beschreibt U-förmige Aufnahmen aus hartelastischem Kunststoff, mit Hilfe derer Bündel flexibler Leitungen an Flächen verlegt werden können. In diesem U- förmigen Abschnitt sind Querbügel einclipsbar, so dass die offene Seite des U's bereichsweise verschlossen wird und sich ein darin eingelegter Leiter bzw. ein Leiterbündel nicht aus der U-förmigen Vertiefung bewegen kann.

Aus der DE 199 22 323 C1 ist schließlich ein U-förmiger Träger für die Bodengruppe eines Kraftfahrzeugs bekannt, der als Kabelkanal verwendet wird. Dazu wird ein Bodenblech in den U-förmigen Freiraum des Längsträgers eingeformt und mit Versteifungen versehen. Die Kabel bzw. Leiter verlaufen im Inneren dieses U-förmigen Kanals. Die gesamte Konstruktion ist aus einem metallischen Werkstoff.

Die DE 21 00 531 A betrifft eine Metallschiene, die im gesamten Querschnitt mit Kunststoff ummantelt ist. Im Innenbereich der Ummantelung, d. h. dem Bereich, der innerhalb des Querschnitts der Metallschiene liegt, weist die Kunststoffummantelung Aussparungen auf, in denen Elektroleiter klemmend festgelegt werden können.

Aus der DE 197 53 178 A1 ist ein Querträger für ein Kraftfahrzeug bekannt, der vorteilhaft als Metall-Kunststoff- Hybridkonstruktion gestaltet ist. Dabei weist der Kunststoff Ausschnitte auf, die der Führung für Kabelbäume dienen. Die Aussparungen können als einfache Durchbrüche ausgeführt sein oder mit Steckverbindungen bestückt sein, in denen Kabelstränge enden. Ein rinnenförmiger Bereich nimmt einen Kabelbaum auf, der mit Hilfe von Schellen fixierbar ist. Befestigungshilfen für zusätzliche Elemente können direkt angeformt sein.

Aus der DE 100 46 120 A1 ist ein Leichtbauteil für ein Kraftfahrzeug bekannt, das einen schalenförmigen Grundkörper und aus angespritzten Kunststoff bestehende Verstärkungsrippen aufweist. Der Grundkörper ist im Wesentlichen ein U-Profil. In die Verstärkungsrippen ist wenigstens ein Kanal eingeformt, der im Innenraum des Grundkörpers verläuft. Die Verstärkungsrippen sind wabenartig gestaltet, so dass der Kanal vollständig unter der Oberfläche der Waben, d. h. der frei zugänglichen Fläche, läuft, so dass ein Kabel durch den Kanal eingefädelt und durchgezogen werden muss und nicht aufgelegt werden kann.

Darstellung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung vorzusehen, mit der Leitungsmedien innerhalb eines Fahrzeugs platzsparend geführt werden können und dennoch einfach zu montieren sind.

Diese Aufgabe wird durch einen Metall-Kunststoff-Hybridträger mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Flexibilität des Kunststoffelements hinsichtlich seiner Gestaltung im Rahmen eine Metall-Kunststoff-Hybridträgers wird dahingehend ausgenutzt, dass durch geeignete Formgebung des Kunststoff- Elements Befestigungsmittel vorgesehen werden, mit denen die Äste eines Kabelbaums bzw. Einzelleiter oder eine Kombination verschiedener Leitungsmedien in einem Fahrzeug geführt werden können. Gleichzeitig bleiben die vorteilhaften mechanischen Eigenschaften des Metall-Kunststoff-Hybridträgers erhalten, so dass eine bevorzugte Anwendung z. B. der Einsatz als Komponente im Rahmen einer Fahrzeugleichtbaukarosserie ist. Dies bedeutet, dass in Bereichen, in denen der Metall- Kunststoff-Hybridträger als Komponente einer Leichtbaukarosserie eingesetzt wird, keine zusätzlichen Befestigungsmittel für Kabelbaumstränge oder Einzelleiter vorgesehen werden müssen. Insbesondere ist als Anwendungsmöglichkeit z. B. die tragende Struktur einer Bodenanlage zu erwähnen, wobei die hohe gewichtsbezogene Steifigkeit sowie das hohe Energieabsorptionsvermögen bei hochdynamischer Belastung des Metall-Kunststoff-Hybridträgers vorteilhaft ausgenützt werden. Ein anderes Beispiel ist ein Querträger für eine Instrumententafel in einem Fahrzeug. Hier wird insbesondere die hohe Steifigkeit des Metall-Kunststoff- Hybridträgers ausgenutzt, da diese hohe Eigenfrequenzen mit sich bringt, die bei Instrumententafelquerträgern aus schwingungstechnischen Gründen erforderlich sind.

Unabhängig vom konkreten Einsatz bietet der erfindungsgemäße Metall-Kunststoff-Hybridträger die Möglichkeit, Leitungsmedien in seinem Inneren zu führen und an ihm zu befestigen, so dass für die Leitungsmedien, beispielsweise Kabelbäume, keine aufwändigen Befestigungselemente nötig sind. Es müssen keine Halteelemente oder ähnliches am Kabelbaumstrang und/oder dem Befestigungsort an der Fahrzeugstruktur vorgesehen werden. Vielmehr kann das Leitungsmedium bzw. ein Kabelbaumast oder ähnliches in das Befestigungselement des Metall-Kunststoff-Hybridträgers eingelegt werden und beispielsweise durch eine Clipseinschnappverbindung problemlos befestigt werden. Es ist nicht nötig, Halteclipse am Kabelbaum an definierten Positionen und in besonders ausgerichteten Lagen anzubringen.

Als Leitungsmedien kommen neben Kabelbündeln, wie sie in Kabelbäumen auftreten, auch andere Leitungsmedien in Frage, beispielsweise Lichtwellenleiter, flexible printed circuits (FPC) oder flexible flat cables (FFC). Je nach Gestaltung des Befestigungselements können auch mehrere gleiche oder unterschiedliche der genannten oder andere Leitungsmedien in ein Befestigungselement eingebracht werden. Insbesondere im Rahmen der Befestigung von flexible flat cables ist der erfindungsgemäße Metall-Kunststoff-Hybridträger vorteilhaft, da diese aufgrund ihrer Form und durch eine etwaige Ummantelung des Leiters, schwierig zu befestigen sind und mit dem Fahrzeugrohbau in irgendeiner, meist aufwändigen Weise verbunden werden müssen. Schließlich ist es bei dem erfindungsgemäßen Metall-Kunststoff-Hybridträger auch problemlos möglich, ein Bündel aus Signalleitungen und ein Bündel aus Steuerleitungen im selben Hybridträger getrennt voneinander zu befestigen. Daraus ergeben sich Vorteile bezüglich der elektromagnetischen Verträglichkeit, die im Stand der Technik nicht erzielt werden können, da die Trennung von Signal- und Steuerleitungen aus Kostengründen nicht praktikabel ist.

Durch die erfindungsgemäße Lösung kann die Flexibilität der Kunststoffkomponente hinsichtlich der Formgebung ausgenutzt werden, da die Befestigungselemente durch eine verhältnismäßig einfache Modifikation im Spritzgusswerkzeug, mit dem der Metall-Kunststoff-Hybridträger hergestellt wird, in die Kunststoffkomponente integriert werden können. Der Metall-Kunststoff-Hybridträger leidet dabei nicht wesentlich hinsichtlich seiner mechanischen Festigkeiten oder der Herstellungskosten, da am Herstellungsverfahren an sich keine wesentlichen Änderungen vorgenommen werden müssen.

Dabei ist das Profilelement ein U-Profil. Dadurch können die Leitungsmedien in der Vertiefung des U's aufgenommen werden. Hier liegen sie besonders geschützt.

Das Kunststoffelement wird im Inneren des U-Profils vorgesehen, wo auch die Befestigungselemente angebracht sind. Es ist jedoch auch möglich, das Kunststoffelement zusätzlich an der Außenseite des U's anzuordnen, beispielsweise um mit dem metallischen Profilelement zumindest bereichsweise einen Formschluss in den Randbereichen des Profilelements herzustellen.

Das Befestigungselement umfasst eine Aufnahme, beispielsweise eine Vertiefung, die an die Form des Leitungsmediums angepasst ist. Dadurch kann bereits durch Einlegen des jeweiligen Leitungsmediums in die formangepasste Aufnahme dessen Lage innerhalb des Metall-Kunststoff-Hybridträgers fixiert werden, so das beispielsweise die erwähnte Trennung von Signal- und Steuerleitung problemlos möglich ist. Insbesondere ist das Vorsehen einer formangepassten Aufnahme vorteilhaft, wenn beispielsweise flexible flat cables im Rahmen des Metall-Kunststoff-Hybridträgers geführt werden sollen.

Die Aufnahme ist ferner auf einem stegartigen Element in der Symmetrieebene des U-Profils angeordnet, da dann eine Aussparung, die zum Ausbilden der formschlüssigen Aufnahme im Kunststoffelement notwendig wird, nahe an der neutralen Faser des Trägers liegt und dadurch die Biege- und Torsionssteifigkeit des Bauteils nur unwesentlich reduziert wird. Beispielsweise kann die stegartige Aufnahme an den Kreuzungspunkten einer wabenartigen Struktur des Kunststoffelements im Inneren des U-Profils vorgesehen werden.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind durch die übrigen Ansprüche gekennzeichnet.

Bevorzugterweise hat das Kunststoffelement weiter eine wabenartige Struktur, z. B. im Inneren des U-Profils. Solche Verstrebungen in Wabenform, die als Rippen gebildet sind, verhindern die Neigung der metallischen Komponente zum Beulen und Knicken und sehen ein verhältnismäßig hohes Energieabsorptionsvermögen des Metall-Kunststoff- Hybridträgers vor.

Vorteilhafterweise ist das Befestigungselement im Bereich der neutralen Faser des Trägers (Profilelements) bzw. nahe daran vorgesehen, so dass das Befestigungselement, das häufig eine Aussparung für das Kabelbündel bzw. Leitungsmedium erfordert, die Festigkeitseigenschaften nicht wesentlich negativ beeinflusst. Die Biege- und Torsionssteifigkeit des Bauteils wird in diesem Fall nur unwesentlich reduziert.

Vorteilhafterweise wird zudem ein Haltebügel vorgesehen, der z. B. mit einem Halteelement am Kunststoffelement eine formschlüssige Verbindung eingehen kann. Beispielsweise ist eine Schnappverbindung durch Vorsehen entsprechender Verzahnungen möglich. Alternativ sind auch Nut-Feder-Profile denkbar, die durch Einschieben oder Einschnappen eine Verbindung unter Ausnutzung der Elastizität des Kunststoffs herstellen können. Dabei kann der Haltebügel wahlweise vollständig getrennt von einem Kunststoffelement vorgesehen sein, das mit dem metallischen Profilelement verbunden ist, und mit diesem lediglich die formschlüssige Verbindung im Bereich des Befestigungselement eingehen. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass der Haltebügel über z. B. einen Bereich mit verhältnismäßig geringer Materialstärke, in der Art eines Folienscharniers, mit der Aus- oder Umspritzung des metallischen Profilelements verbunden ist. Das Vorsehen eines solchen Haltebügels ermöglicht es in jedem Fall, dass das mit dem Metall-Kunststoff-Hybridträger zu verbindende Leitungsmedium im Bereich des Befestigungselements in Aufnahmen eingelegt werden kann, die als einfache Vertiefungen ohne Hinterschneidungen beispielsweise gestaltet sind, und lediglich durch Auflegen und Einschnappen des Haltebügels in der Lage fixiert wird. Dabei kann der Haltebügel zusätzlich an die Form des Leitungsmediums angepasst sein, so dass ein Verrutschen des Leitungsmediums unter dem Haltebügel nicht möglich ist. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Kunststoffelement ein U-Profil, wobei jedes Halteelement am Kunststoffelement zwei einander gegenüberliegende Haltebereiche umfasst, die jeweils in der Nähe der Seitenschenkel des U-Profils angeordnet sind. Insbesondere ist an einem Seitenschenkel des U-Profils ein Haltebereich und am anderen Seitenschenkel des U-Profils an anderer Haltebereich angeordnet. In diese Haltebereiche kann der Haltebügel jeweils eingeclipst werden. Dies ist insbesondere günstig, da dadurch z. B. eine U-förmige Ausgestaltung des Haltebügels möglich ist, und der Haltebügel problemlos am Kunststoffelement befestigt werden kann. Dadurch kann durch Anpassen der Schenkellänge des U's des Haltebügels z. B. die Höhe des Befestigungselements, also der Abstand zwischen Haltebügel und Aufnahme, an die jeweiligen verwendeten Leitungsmedien angepasst werden.

Selbstverständlich ist es hinsichtlich der Anzahl der Befestigungselemente wesentlich, für welchen Anwendungszweck und über welche Längen der Metall-Kunststoff-Hybridträger eingesetzt wird. Die Wahl der Anzahl der Befestigungselemente ist dazu frei nach den jeweiligen Erfordernissen anpassbar.

Wird eine formangepasste Aufnahme für das jeweilige Leitungsmedium verwendet, so ist es möglich, dass die formangepasste Aufnahme derart gestaltet ist, dass sie bereits ohne zusätzliches Halteelement das Leitungsmedium formschlüssig fixiert. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass die Aufnahme mit einer zumindest leichten Hinterschneidung versehen ist, die zum Einlegen des Leitungsmediums in die Aufnahme durch Verbiegen der Aufnahme im Rahmen der Elastizität des Kunststoffelements verformt wird und nach dem Einlegen des Leitungsmediums wieder ihre ursprüngliche Form annimmt, mit der sie das Leitungsmedium formschlüssig halten kann. Dadurch entfallen etwaige zusätzliche Sicherungselemente, wie beispielsweise Haltebügel oder Deckel.

Vorzugsweise umfasst das Befestigungselement einen am Kunststoffelement schwenkbar angebrachten Deckel. Dabei kann sich der Deckel, der gegebenenfalls auch getrennt von dem Kunststoffelement vorgesehen werden kann und mit diesem durch entsprechende Clipseinrichtungen oder ähnliches verbunden werden kann, über Bereiche des Kunststoffelements erstrecken oder aber, beispielsweise bei einem U-Träger, die offene Seite des U's vollständig abdecken.

Bevorzugterweise schließt der Deckel das Profilelement jeweils ab, so dass beispielsweise ein U-Profil näherungsweise eine Rechteckform zusammen mit dem Deckel einnimmt, ein L-Profil eine dreieckige Querschnittsform und ähnliches. Dadurch wird die Anordnung zusätzlich vor Verschmutzen und anderen äußeren Einflüssen geschützt.

Als bevorzugter Werkstoff für das Profilelement ist verzinktes Stahlblech zu erwähnen, das einerseits die erforderlichen Leichtbaueigenschaften aufweist und zudem bei verhältnismäßig geringer Materialstärke die erforderliche mechanische Festigkeit bietet. Die Verstrebungen, die durch das Kunststoffelement gebildet werden, sind vorzugsweise aus einem Thermoplasten gefertigt, wobei Standardthermoplasten, etwa PA 6.6, verwendet werden können. Die Kombination der Werkstoffe verzinktes Stahlblech-PA 6.6 ist gut im Rahmen des Spritzgussverfahrens handhabbar, so dass eine zuverlässige Verbindung zwischen dem metallischen Element und dem Kunststoffelement erreicht wird.

Bevorzugterweise wird das Metall-Kunststoff-Hybridelement durch Umspritzen eines Profilelements, beispielsweise eines dünnwandigen, gelochten Blechs, mit Kunststoff erzeugt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand der beigefügten Figuren beschrieben, in denen

Fig. 1 eine Querschnittsansicht durch einen erfindungsgemäßen Metall-Kunststoff-Hybridträger ist;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht senkrecht zur Querschnittsansicht aus Fig. 1 durch den Metall- Kunststoff-Hybridträger in einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist;

Fig. 3 den Metall-Kunststoff-Hybridträger aus Fig. 2 zeigt, wobei ein Haltebügel aufgesetzt ist;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht, ähnlich zur Fig. 2, durch einen Metall-Kunststoff-Hybridträger in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist; und

Fig. 5 eine Querschnittsansicht ähnlich zur Fig. 2 durch eine noch weitere Ausführungsform des Metall- Kunststoff-Hybridträgers der Erfindung ist.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Metall-Kunststoff- Hybridträger 10 der vorliegenden Erfindung. Die Gesamtlänge eines solchen Trägers ergibt sich z. B. aus der konkreten Anwendung des Trägers. Solch ein Metall-Kunststoff- Hybridträger kann z. B. als Bodenanlage in einem Fahrzeug und dort als tragende Struktur eingesetzt werden.

Der erfindungsgemäße Metall-Kunststoff-Hybridträger 10, der in Fig. 1 dargestellt ist, umfasst ein metallisches Profilelement 12, das als U-Profil gestaltet ist. Dabei ist Fig. 1 eine Schnittansicht parallel zur Ebene des Verbindungsstegs des U-Profils. Dieser metallische Profilträger 12 ist beispielsweise aus verzinktem Stahlblech gefertigt. In der Vertiefung des U-Profils 12 ist wabenartig ein Kunststoffelement 14 eingebracht. Dies ist beispielsweise ein Polyamid 6.6 Kunststoff, der mit dem Profilelement 12 im Spritzgussverfahren verbunden wird.

Wie es aus Fig. 1 zu erkennen ist, wird die wabenartige Struktur des Kunststoffelements 14 im Wesentlichen aus parallel zu den Seitenstegen des U-Profils 12 verlaufenden Kunststoffstegen, die direkt an die Seitenstege des U-Profils zur Innenseite des U-Profils hin angrenzend verlaufen, und aus diese Kunststoffstege verbindenden Stegen, die einander in der Symmetrieebene des U-Profils kreuzen, gebildet. Selbstverständlich ist die Form des Kunststoffelements jeweils an die vorgegebenen Festigkeitsanforderungen und andere Gestaltungsanforderungen anpassbar.

Fig. 2 bis 5 zeigen jeweils einen Schnitt entlang der Linie A-A aus Fig. 1.

Wie es Fig. 2 zu entnehmen ist, ist in der dargestellten Ausführungsform der Erfindung ein Befestigungselement für ein Leitungsmedium 20 im Bereich des Kunststoffelements dergestalt vorgesehen, dass im Bereich der Symmetrieebene des metallischen Profilelements 12 das Kunststoffelement eine stegartige Erhebung 16, im Wesentlichen parallel zu den Seitenwänden des Profilelements 12, aufweist, die durch den Kreuzungspunkt der Verbindungsstege des Kunststoffelements 14 gebildet wird. Dieses stegartige Element 16, das gleichzeitig durch die Ausbildung in oder nahe an der Symmetrieebene des U-Profils im Bereich der neutralen Faser des Trägers 10 liegt, weist an seinem freien Endbereich eine Vertiefung auf, die in ihrer Querschnittsgestalt an die Form eines Kabelbündels 20 angepasst ist. Da ein solches Kabelbündel einen im Wesentlichen runden Querschnitt hat, ist die Vertiefung 18 ebenfalls als Teil eines Kreisumfangs gestaltet.

Das Befestigungselement in der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform umfasst ferner Haltebereiche 19, wobei je Befestigungselement jeweils ein Haltebereich in der Nähe eines der parallelen Stege des Profilelements 12 angeordnet ist, so dass die Haltebereiche 19 einander im Inneren des U- Profils gegenüberliegen und zwischen ihnen die Aufnahme 18 für das Leitungsmedium 20 vorgesehen ist. Die Haltebereiche 19 sind jeweils mit zackenförmigen Einrastelementen versehen, in die ein entsprechend gestalteter Bereich 25 an einem Haltebügel 24 einrasten kann. Der Haltebügel 24, der in Fig. 2 ebenfalls dargestellt ist, ist ebenfalls U-förmig gestaltet und in der dargestellten Ausführungsform getrennt von dem in das metallische Profilelement 12 eingespritzten Kunststoffelement 14 ausgebildet. Alternativ ist es jedoch auch möglich, einen solchen Bügel zumindest einseitig an dem Kunststoffelement 14 zu befestigen, so dass beispielsweise nur ein Haltebereich 19 am Kunststoffelement 14 vorgesehen ist und der andere Haltebereich 19 durch beispielsweise ein durch einen Kunststoffbereich mit verhältnismäßig dünner Materialstärke gebildetes Scharnier ersetzt wird.

In Fig. 3 ist die Situation gezeigt, in der der Metall- Kunststoff-Hybridträger und der separat vorgesehene Haltebügel 24 miteinander verbunden sind. Wie es aus Fig. 3 zu entnehmen ist, wird durch diese Konfiguration das Leitungsmedium 20 sicher durch die Aussparung 18 und den entsprechend beabstandeten Haltebügel 24 gehalten, so dass es mit dem Metall-Kunststoff-Hybridträger verbunden ist. Dabei muss der Abstand zwischen der Aussparung 18 und dem Haltebügel 24 selbstverständlich nicht genau der Materialstärke des Leitungsmediums entsprechen. Es genügt vielmehr, wenn der Abstand so bemessen ist, dass einerseits das Leitungsmedium in den Zwischenraum eingeführt werden kann und andererseits dort so sicher gehalten wird, dass es nicht unerwünschterweise aus diesem Zwischenraum gleiten kann oder sich dort in seiner Lage wesentlich verändern kann.

Es ist auch festzuhalten, dass der Haltebügel 24 dann vollständig entfallen kann, wenn für das Leitungsmedium 20 eine Aufnahme derart vorgesehen ist, dass diese das Leitungsmedium formschlüssig hält.

Wie es in Fig. 4 gezeigt ist, ist das erfindungsgemäße Befestigungskonzept auch für andere Leitungsmedien 20 anwendbar. Fig. 4 zeigt beispielsweise die Anwendung auf ein flexible flat cable (FFC). Wie es Fig. 4 zu entnehmen ist, ist in diesem Fall die Aufnahme 18 im Wesentlichen flach gestaltet. Zusätzlich ist es möglich, wie es ebenfalls in Fig. 4 dargestellt ist, mehrere Leitungsmedien in eine Aufnahme einzulegen, beispielsweise durch mehrlagiges Anordnen von flexible flat cables 20. Die sogenannten Flachleiter (flexible flat cable) sind dabei, wie es Fig. 4 zu entnehmen ist, aus Leitern 21 aufgebaut, die durch Kunststoffummantelungen 22 voneinander getrennt sind.

Fig. 5 zeigt schließlich noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei in diesem Fall besonders vorteilhaft die Aufnahme 18 zweiteilig gestaltet ist und zwei verschiedene Leiterbündel räumlich voneinander trennt, indem die Aufnahme einen Vorsprung 17 aufweist, der sie in zwei Aufnahmebereiche teilt. Somit liegt der Vorsprung 17 zwischen den Leiterbündeln 20. Diese Anordnung kann beispielsweise eingesetzt werden, wenn ein Bündel aus Signalleitungen und ein Bündel aus Steuerleitungen im Hybridträger getrennt voneinander angebracht und geführt werden soll.

Selbstverständlich können auch zwei beliebige andere Leitungsstränge 20 in dieser Anordnung voneinander getrennt geführt werden. Ebenfalls ist es möglich, beispielsweise eine der Aufnahmen für ein Kabelbündel formangepasst zu gestalten, während die andere Aufnahme für ein FFC geeignet ist.

Schließlich sei noch erwähnt, dass die Anordnung nicht auf zwei voneinander getrennte Aufnahmebereiche begrenzt ist. Dies ist ebenfalls je nach räumlichen Gegebenheiten und Abmessungen der Hybridträgerstruktur frei anpassbar und wählbar.

Schließlich kann zusätzlich oder alternativ zu den Haltebügeln auch noch ein Kunststoffdeckel zum Einsatz kommen, der in einer Ebene parallel zur Ebene des Verbindungsstegs des U-Profils 12 dieses an der dem Verbindungssteg gegenüberliegenden Seite abdeckt, so dass insgesamt eine geschlossene bzw. zumindest bereichsweise geschlossene Struktur, je nach Gestaltung des Deckels, erhalten wird.

Der wesentliche Aspekt der Erfindung liegt darin, eine Führung und eine Befestigung für Leitungsmedien in einen Metall-Kunststoff-Hybridträger zu integrieren, ohne die vorteilhaften Eigenschaften des Metall-Kunststoff- Hybridträgers zu verlieren. Die erfindungsgemäße Anordnung bietet insbesondere den Vorteil, dass keine weiteren Befestigungselemente für die Leitungsmedien erforderlich sind, insbesondere keine Befestigungselemente an den Leitungsmedien selbst angebracht werden müssen, die hinsichtlich ihrer Position und Lage genau ausgerichtet sein müssen, um mit entsprechenden Gegenelementen an der Fahrzeugstruktur in Eingriff gebracht werden zu können.

Claims

1. Metall-Kunststoff-Hybridträger (10), umfassend ein metallisches Profilelement (12) und ein mit dem Profilelement (12) verbundenes Kunststoffelement (14), wobei im Bereich des Kunststoffelements (14) mindestens ein Befestigungselement (18, 24) für ein Leitungsmedium (20) integriert ist;
das Profilelement (12) ein U-Profil ist;
das Kunststoffelement (14) im Inneren des U-Profils (12) angeordnet ist; und
das Befestigungselement eine an das Leitungsmedium (20) formangepasste Aufnahme (18) für das Leitungsmedium (20) umfasst;
dadurch gekennzeichnet, dass sich die Aufnahme (18) in der Symmetrieebene des U-Profils (12) befindet und als sich parallel zu den Seitenschenkeln des U-Profils (12) erstreckender Steg (16) ausgebildet ist, dessen freies Ende an das Leitungsmedium (20) formangepasst ist.

2. Metall-Kunststoff-Hybridträger (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitungsmedium (20) ein Kabelbündel eines Kabelbaums, ein Lichtwellenleiter, ein FPC oder ein FFC ist.

3. Metall-Kunststoff-Hybridträger (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffelement (14) eine wabenartige Struktur im Inneren des U-Profils (12) ist.

4. Metall-Kunststoff-Hybridträger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement ein Halteelement (19) am Kunststoffelement (14) und einen Haltebügel (24) umfasst, durch den eine formschlüssige Verbindung mit dem Halteelement (19 am Kunststoffelement (14)) herstellbar ist.

5. Metall-Kunststoff-Hybridträger (10) nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement zwei Haltebereiche (19) umfasst, die jeweils in der Nähe der Seitenschenkel des U-Profils (12) angeordnet sind.

6. Metall-Kunststoff-Hybridträger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die formangepasste Aufnahme (18) das Leitungsmedium (20) formschlüssig fixiert.

7. Metall-Kunststoff-Hybridträger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement einen am Kunststoffelement (14) schwenkbar angebrachten Deckel umfasst.

8. Metall-Kunststoff-Hybridträger (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel das Profilelement (12) abschließt.

9. Metall-Kunststoff-Hybridträger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilelement (12) aus verzinktem Stahlblech gefertigt ist.

10. Metall-Kunststoff-Hybridträger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffelement (14) aus einem Thermoplasten gefertigt ist.

11. Metall-Kunststoff-Hybridträger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffelement mit dem Profilelement durch Umspritzen verbunden ist.

12. Verwendung eines Metall-Kunststoff-Hybridträgers (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Komponente einer Fahrzeug-Leichtbaukarosserie.