DE102006011808B4

DE102006011808B4 - Einrichtung zur Erhöhung der Steifigkeit von Hohlprofilen

Info

Publication number: DE102006011808B4
Application number: DE200610011808
Authority: DE
Inventors: Richard Pickl
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2006-03-15
Filing date: 2006-03-15
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2026-03-16
Also published as: DE102006011808A1

Abstract

Einrichtung zur Erhöhung der Steifigkeit von Hohlprofilen in der Tragstruktur eines Kraftfahrzeuges, mit einem in dem Hohlprofil angeordneten, vorgespannten Seil, wobei das Seil zumindest abschnittsweise bogenförmig angeordnet ist und an mindestens zwei voneinander beabstandeten Stellen an dem Hohlprofil und/oder im Bereich der Anbindungsstelle des Hohlprofils an ein angrenzendes Bauteil befestigt ist, derart, dass die durch das gespannte Seil erzeugte Vorspannung in dem Hohlprofil der zu erwartenden Krafteinwirkung auf das Hohlprofil entgegen wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil (15) durch den Türschweller (13) des Kraftfahrzeuges gebildet ist, dass das Seil (19) in Richtung auf den Innenraum des Fahrzeuges zu bogenförmig geführt ist, dass zur Führung des Seiles (19) ein sich an einer Wandung des Hohlprofils (15) abstützendes Halteelement (17) vorgesehen ist, und dass das Halteelement (17) durch eine Platte gebildet ist, welche über eine größere Länge an der Außenwand des Türschwellers (13) anliegt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Erhöhung der Steifigkeit von Hohlprofilen in der Tragstruktur eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der US 5 046 778 ist eine Einrichtung zur Erhöhung der Steifigkeit von Hohlprofilen bekannt, wobei ein Seil und/oder ein Hohlprofil zumindest abschnittsweise bogenförmig angeordnet sind, wobei das Seil an mindestens zwei voneinander beabstandeten Stellen an dem Hohlprofil und/oder im Bereich der Anbindungsstelle des Hohlprofils an ein angrenzendes Bauteil befestigt ist, und wobei die durch das gespannte Seil erzeugte Vorspannung in dem Hohlprofil der zu erwartenden Krafteinwirkung auf das Hohlprofil entgegen wirkt.
Die DE 28 27 088 zeigt und beschreibt Biegeträger, insbesondere Kranträger, bei denen zur Führung des Seils ein sich an einer Wandung des Biegeträgers abstützendes Halteelement vorgesehen ist. Dieses Halteelement kann ein Stab oder eine Platte sein.
Zur Festigkeitserhöhung bei Kraftfahrzeugkarosserien kann gemäß der DE 42 08 408 im Inneren eines Schwellers oder Querträgers ein Zugelement, bspw. ein Seil, angeordnet sein. Bei einem Aufprall nimmt das in den getroffenen Bauteil verlegte Zugelement die Stoßkraft unabhängig vom Stoßpunkt auf und leitet sie an den Umlenkpunkten in den Träger ein, wodurch dieser auf Druck und Knickung beansprucht wird.
Bei einer aus der DE 42 13 817 bekannten Lösung mit einem Profilträger in einer Fahrzeugseitentüre soll erreicht werden, dass die bei einem Seitenaufprall auftretende Stoßenergie in elastische Verformung umgewandelt wird. Der die Kräfte im Wesentlichen aufnehmende Profilträger ist nach außen hin gewölbt und elastisch verformbar.
Schließlich ist aus der DE 103 32 633 eine Tragsäule für eine Kraftfahrzeugkarosserie bekannt, wobei ein Zugteil vorgesehen ist, welches in dem unteren und dem oberen Bereich der Tragsäule gespannt verläuft und dadurch die bei einem Aufprall auftretenden Kräfte verbessert in die angrenzenden Bauteile einleiten kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln und gewichtsparend die Steifigkeit von Hohlprofilen in Kraftfahrzeugen zu erhöhen.
Bezogen auf einen Türschweller wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebenen kennzeichnenden Merkmale im Zusammenwirken mit den oberbegrifflichen Merkmalen gelöst. Das Seil zur Erzeugung der gewünschten Vorspannung ist so in dem Türschweller angeordnet, dass es im gespannten Zustand bogenförmig verläuft. Natürlich ist es auch denkbar, bei einem gebogenen Türschweller ein im Wesentlichen geradlinig verlaufendes Seil in der Weise an dem Türschweller zu befestigen, dass die gewünschte Vorspannung erreicht wird. Die durch das gespannte Seil erzeugte Vorspannung wirkt der zu erwartenden Krafteinwirkung auf den Türschweller entgegen, wodurch der Widerstand des Hohlprofils erhöht wird.
Gemäß der Erfindung ist ein sich an einer Wandung des Hohlprofils abstützendes Halteelement vorgesehen, welches dazu dient, bei einem im Wesentlichen geraden Hohlprofil dem darin angeordneten, vorgespannten Seil die gewünschte und notwendige Biegung zu verleihen. Wirkt nun auf einen derart ausgebildeten Hohlträger in Biegerichtung des Seiles eine Kraft ein, dann wird ein Teil dieser Kraft als Zugkraft in das Seil eingeleitet, wodurch der Hohlträger eine höhere Steifigkeit in der Längsachse erhält. Ohne das Seil würde der Hohlträger im Wesentlichen nur auf Biegung beansprucht werden.
Das Halteelement gemäß der Erfindung ist durch eine Platte gebildet, welche über eine größere Länge über eine Außenwand des Türschwellers anliegt. Diese Platte dient nicht ausschließlich dazu, das Seil in der gewünschten Weise zu führen; es trägt auch zur Festigkeit des Türschwellers bei.
Durch Einsatz der erfindungsgemäßen Einrichtung, die den Türschweller verstärkt, wird die Festigkeit bei einem Seitenaufprall erhöht. Unter Sicherheitsgesichtspunkten ist ein Seitenaufprall stets kritisch, da – im Gegensatz zu einem Front- oder Heckaufprall – wenig Verformungsweg zur Verfügung steht und hohe Kräfte von der Karosseriestruktur aufgenommen werden müssen. Durch die vorgeschlagene Seilanordnung und Ausbildung kann durch geringen Materialaufwand die Festigkeit im Bereich des Türschwellers erhöht werden.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann auch dadurch gelöst werden, dass das Hohlprofil durch einen Seitenaufprallträger in der Seitentüre des Kraftfahrzeuges gebildet wird, wobei das Seil in Richtung auf den Innenraum des Fahrzeugs zu bogenförmig geführt ist. Zur Führung des Seiles ist ebenfalls ein sich an der Wandung des Hohlprofils abstützendes Halteelement vorgesehen, wobei das Halteelement durch eine Platte gebildet ist, welche über eine größere Länge an der Außenwand des Seitenaufprallträgers anliegt. Auch diese Maßnahme dient dem Seitenaufprallschutz. Die Verhältnisse sind analog der Anordnung des Seiles in dem Türschweller. Zweckmäßig ist es, den Seitenaufprallträger so auszuführen, dass er bei einer Verschiebung in Richtung Fahrgastraum formschlüssig in die angrenzenden Karosseriepfosten eingreift und darüber die auftretende Zugbeanspruchung auf diese Karosseriepfosten überträgt. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben.
Es zeigen
1 als Prinzipbild einen Türschweller mit einer Einrichtung zur Erhöhung von dessen Steifigkeit und
2 den Schnitt IV-IV aus 1.
Die 1 und 2 zeigen in schematischer Darstellung einen Türschweller 13 eines Kraftfahrzeuges, welcher ein Hohlprofil 15 umfasst. In dem Hohlprofil 15 ist ein Halteteil 17 zur Führung eines Seiles 19 angedeutet. Das Halteteil 17 ist so ausgebildet, dass das Seil 19 in Richtung auf den Innenraum des Fahrzeuges zu bogenförmig geführt ist. Außerdem ist das Seil 19 vorgespannt. Die Vorspannung in dem Seil 19 bewirkt Zugkräfte in den Ankerpunkten 21 des Seiles 19. In der Zeichnung sind diese Zugkräfte durch Pfeile 23 dargestellt.
Bei einem Seitenaufprall auf den Türschweller 13 wird ein großer Teil der Kraft als Zugkraft in das Seil 19 eingeleitet, so dass der Türschweller 13 größere Kräfte aufnehmen kann. Die durch das gespannte Seil 19 erzeugte höhere Steifigkeit in Bezug auf die Längsachse des Türschwellers 13 trägt somit zu einem besseren Seitencrashverhalten bei, ohne dass dadurch das Gewicht wesentlich erhöht werden muss.

Claims

Einrichtung zur Erhöhung der Steifigkeit von Hohlprofilen in der Tragstruktur eines Kraftfahrzeuges, mit einem in dem Hohlprofil angeordneten, vorgespannten Seil, wobei das Seil zumindest abschnittsweise bogenförmig angeordnet ist und an mindestens zwei voneinander beabstandeten Stellen an dem Hohlprofil und/oder im Bereich der Anbindungsstelle des Hohlprofils an ein angrenzendes Bauteil befestigt ist, derart, dass die durch das gespannte Seil erzeugte Vorspannung in dem Hohlprofil der zu erwartenden Krafteinwirkung auf das Hohlprofil entgegen wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil (15) durch den Türschweller (13) des Kraftfahrzeuges gebildet ist, dass das Seil (19) in Richtung auf den Innenraum des Fahrzeuges zu bogenförmig geführt ist, dass zur Führung des Seiles (19) ein sich an einer Wandung des Hohlprofils (15) abstützendes Halteelement (17) vorgesehen ist, und dass das Halteelement (17) durch eine Platte gebildet ist, welche über eine größere Länge an der Außenwand des Türschwellers (13) anliegt.
Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil durch einen Seitenaufprallträger in der Seitentüre des Kraftfahrzeuges gebildet ist, dass das Seil in Richtung auf den Innenraum des Fahrzeuges zu bogenförmig geführt ist, dass zur Führung des Seiles ein sich an einer Wandung des Hohlprofils abstützendes Halteelement vorgesehen ist, und dass das Halteelement durch eine Platte gebildet ist, welche über eine größere Länge an der Außenwand des Seitenaufprallträgers anliegt.