DE102004021553A1

DE102004021553A1 - Längsträger, insbesondere eines Personenkraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE102004021553A1
Application number: DE200410021553
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl.-Ing. Brodt (FH)
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2004-05-03
Filing date: 2004-05-03
Publication date: 2005-12-08
Also published as: WO2005108193A1

Abstract

Ein Längsträger, insbesondere eines Personenkraftfahrzeuges, insbesondere hinterer Längsträger, aus miteinander zu einem Hohlträger verbundenen, eine geschlossene Außenoberfläche bildenden Trägerprofilen (1, 3, 4) und einem innerhalb des Trägerhohlraumes liegenden, mit den Trägerprofilen (1, 3, 4) verbundenen inneren Verstärkungsprofil (2) soll als Hochfestigkeitsteil und mit gutem Crashverhalten aus einfach und toleranzfrei sicher herstellbaren Profilelementen zusammengesetzt sein. DOLLAR A Zu diesem Zweck zeichnet sich ein solcher Längsträger dadurch aus, dass das innere Verstärkungsprofil (2, 2') als ein aus wenigstens zwei Einzelprofilen (6, 7) zusammengesetztes Profil ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Längsträger, insbesondere eines Personenkraftfahrzeuges, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger Längsträger ist aus DE 40 20 363 A1 bekannt.

Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, einen gattungsgemäßen Längsträger in einer hochfesten und crashoptimierten Ausführung zu schaffen, der aus einzelnen, sicher, einfach und beständig toleranzfrei herstellbaren Profilen zusammengesetzt werden kann. Bei einer Metallausführung der einzelnen Profile sollen diese durch Schweißen zu gattungsgemäßen Längsträgern miteinander verbunden werden können.

Gelöst wird dieses Problem in erster Linie durch eine Ausbildung eines gattungsgemäßen Längsträgers nach dem kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruchs 1.

Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein im Inneren eines geschlossenen Längsträgeraußenprofils liegendes Verstärkungsprofil geteilt auszubilden, um dieses einfach to leranzfrei herstellen und spannungsfrei mit den Außenprofilen verbinden zu können.

Durch die erfindungsgemäße Zusammensetzung eines gattungsgemäßen Längsträgers aus einfach geformten Einzelprofilen können insbesondere ultrahochfeste Werkstoffe für einen hinteren Längsträger eingesetzt werden. Als Fertigungsverfahren für einzusetzende Metallbleche kommen für die einzelnen Profile eine Warmumformung ebenso wie eine konventionelle Umformtechnik in Frage, da der erfindungsgemäße Aufbau der hinteren Längsträgerstruktur auf einem fertigungs- und toleranzgerechten Ansatz beruht. Die einzelnen aus Blech bestehenden Profile werden insbesondere durch Schweißen miteinander verbunden.

Die erfindungsgemäß günstigen Formen und Zusammensetzungen der einzelnen Profile sind in den Unteransprüchen jeweils konkret angegeben und werden nachstehend noch näher erläutert werden.

Besonders vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung jeweils schematisch dargestellt.
In dieser zeigen:
1 – 3 Querschnitte eines hinteren Längsträges in drei verschiedenen Ausführungsformen jeweils mit einer Schnittführung durch die Mitte eines Kraftfahrzeug-Hinterrades.
Ein als Hohlprofil ausgebildeter Längsträger nach 1 umfasst ein U-förmiges ersten Außenprofil 1, ein inneres Verstärkungsprofil 2 sowie ein das äußere U-förmige erste Außenprofil 1 verschließendes Schließteil 3, wobei zwischen dem Schließteil 3 und dem U-förmigen ersten Außenprofil 1 noch zusätzlich ein Radeinbauelement 4 liegt.
Die Lage eines solchen hohlen Längsträgers innerhalb eines Fahrzeuges ist in den einzelnen Figuren jeweils mit einem x-y-z-Achsenkreuz angegeben. Dabei bedeuten x die Längsachse des Fahrzeuges, z die Richtung in Hochachse des Fahrzeuges und Y die Fahrzeugquerrichtung.
Der aus den vorgenannten Profilteilen 1 bis 4 zusammengesetzte Längsträger ist in Richtung zur Fahrzeuginnenseite mit einem Bodenelement 5 des Fahrzeuges verschweißt.
Bei einer vorzugsweisen Ausbildung der einzelnen Profilteile 1 bis 4 sowie des Bodens 5 aus Metall sind diese Bauelemente zu einer integrierten Tragstruktur miteinander verschweißt.
Auch die Verbindung des Längsträgers mit dem Fahrzeug-Bodenelement 5 ist eine insoweit übliche Schweißverbindung.
Bei der Ausführung nach 1 setzt sich das innere Verstärkungsprofil 2 aus zwei Einzelprofilen 6 und 7 zusammen, wobei diese Einzelprofile 6, 7 jeweils die Form eines Doppelwinkels aufweisen.
Jedes dieser beiden Einzelprofile 6 besitzt einen mittleren Bereich 8, sowie hiervon jeweils senkrecht abgewinkelte Winkelstege 9, nämlich einen ersten, nach außen führenden Winkelsteg 9 und einen zweiten, ausschließlich im Inneren des hohlen Längsträgers liegenden zweiten Winkelsteg 10. Der mittlere Bereich 8 liegt jeweils parallel an dem jeweils zugeordneten U-Schenkel des U-förmigen ersten Außenprofiles 1 an. Aus dem Inneren des U-förmigen ersten Außenprofils 1 rechtwinklig nach außen abragend verläuft der jeweilige erste Winkelsteg 9 für eine parallele Anlage an dem Schließteil 3, wobei das Radeinbauelement 4 von dem jeweiligen ersten Winkelsteg 9 und dem Schließteil 3 zwischen sich eingeschlossen wird.
Die zweiten Winkelstege 10 der Einzelprofile 6, 7 sind jeweils derart geformt, dass sie überlappend gegeneinander zu liegen kommen und zwischen sich einen Zusatzhohlraum 11 ausbilden.
Die Ausführung nach 2 unterscheidet sich von derjenigen nach 1 lediglich durch den Aufbau des inneren Verstärkungsprofils 2, das in 2 mit 2' bezeichnet ist. Die den Einzelprofilen 6 und 7 des inneren Verstärkungsprofiles 2 nach 1 in 2 entsprechenden Einzelprofile des inneren Verstärkungsträgers 2 sind dort mit den Bezugszeichen 6' und 7' belegt. Bei dieser Ausführung nach 2 führen die innen liegenden zweiten Winkelstege zu keiner gegenseitigen Überlappung. Diese zweiten Winkelstege, die dort als Verbindungsstege 10' bezeichnet sind, liegen lediglich in einer gemeinsamen Ebene, jedoch voneinander beabstandet. Der Abstand zwischen den Winkelstegen 10' wird von einem zusätzlichen Einzelprofil 12 überbrückt, wobei dieses Einzelprofil 12 mit den Winkelstegen 10' fest verbunden ist, d.h. verschweißt ist.
Möglich ist es auch, die Einzelprofile 6' und 7' im Inneren des U-förmigen ersten Außenprofiles 1 bei der Ausführung nach 2 nicht zu trennen, das heißt als ein einteiliges, die Einzelprofil 6', 7' umfassendes Innenprofil mit einem gemeinsamen U-Rücken 10' als zweiten Winkelsteg auszubilden. Diese Ausführung ist in der 2 strichpunktiert angedeutet. Bei dieser Ausführung entsteht wiederum zwischen dem Einzelprofil 12 und dem die Bereiche 6', 7' und 10' umfassenden Innenprofil ein Zusatzhohlraum 11 wie bei der Ausführung nach 1.
Die Ausführung nach 3 ist mit derjenigen nach 1 vergleichbar und unterscheidet sich von dieser lediglich dadurch, dass das U-förmige erste Außenprofil 1 dort aus zwei winkelförmig gestalteten Einzelelementen 13 und 14 zusammengesetzt ist, wobei diese Form des ersten Außenprofils 1 mit dem Bezugszeichen 1' belegt ist.

Claims

Längsträger, insbesondere eines Personenkraftfahrzeuges, insbesondere hinterer Längsträger, aus miteinander zu einem Hohlträger verbundenen, eine geschlossene Außenoberfläche bildenden Trägerprofilen und einem innerhalb des Trägerhohlraumes liegenden, mit den Trägerprofilen verbundenen inneren Verstärkungsprofil, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Verstärkungsprofil (2, 2') als ein aus wenigstens zwei Einzelprofilen (6, 7; 6', 7', 12) zusammengesetztes Profil ausgebildet ist.
Längsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zur Fahrzeuglängsachse hin am nächsten liegendes Trägerprofil, nämlich ein erstes Außenprofil (1) – U-förmig ausgebildet ist, – sich über im wesentlichen die gesamte Längsträgerhöhe erstreckt, – einen parallel zur Fahrzeughochachse verlaufenden, geschlossenen U-Rücken besitzt und – von dem U-Rücken zur Fahrzeugaußenseite hin abstehende U-Schenkel aufweist.
Längsträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Einzelprofile (6, 7) das innere Verstärkungsprofil (2) bilden und jeweils als ein Doppelwinkelprofil ausgeführt sind, wobei – von einem mittleren Bereich (8) jeweils etwa rechtwinklig nach außen ein erster und nach innen ein zweiter Winkelsteg (9, 10) gerichtet sind, – der Mittelbereich (8) jeweils parallel innerhalb eines zugeordneten U-Schenkels des ersten Außenprofils (1) verläuft.
Längsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Winkelstege (10) des inneren Verstärkungsprofils (2) sich über im wesentlichen ihre gesamte Länge überlappen und zwischen sich einen Zusatzhohlraum (11) einschließen.
Längsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Außenprofil (1) aus zwei, sich im U-Rücken überlappenden, winkelprofilförmigen Einzelelementen (13, 14) aufgebaut ist.
Längsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein inneres Verstärkungsprofil (2') aus einem Verstärkungs-U-Profil mit einem im Inneren des ersten Außenprofils (1, 1') liegenden U-Rücken (10') besteht, wobei – das Verstärkungs-U-Profil nach außerhalb des ersten Außenprofils (1) abragende Winkel (6', 7') besitzt, – und der U-Rücken des Verstärkungs-U-Profiles durch ein mit diesem Rücken einen Zusatzhohlraum (9) bildenden inneren Einzelprofil (12) verbunden ist.