DE102008062174A1 - Profilbauteil für eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Profilbauteil für eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs Download PDF

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Torsten Keith
Matthias Gotthelf
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B62D29/008Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof predominantly of light alloys, e.g. extruded

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  • Transportation (AREA)
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Abstract

Bei einem Profilbauteil für eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs, welches über seinen Querschnitt wenigstens zwei aus unterschiedlichen Materialien bestehende Profilabschnitte aufweist, sind die beiden Profilabschnitte mittels wenigstens einer formschlüssigen Verbindung miteinander verbunden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Profilbauteil für eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Profilbauteils.
  • Aus der EP 1 398 224 A1 ist ein Crash-Element bekannt, welches eine vorzugsweise aus einem Thermoplast bestehende Außenschale und in der Außenschale mittels jeweiliger Schaumelemente gelagerte Lastverteilungsarme aufweist.
  • Die DE 198 58 903 A1 beschreibt ein Verstärkungselement für einen Fahrzeugkarosserieholm, das aus einem von einer aufschäumbaren Masse ummantelten Rohr besteht. Innerhalb des Rohrs können Verstärkungsbleche angeordnet sein.
  • In der EP 0 705 994 A1 ist eine Struktur zum Absorbieren von Stoßenergie beschrieben, die eine Außenstruktur und innerhalb der Außenstruktur angeordnete Rippenelemente aufweist.
  • Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Bauteilen und den dafür verwendeten Herstellungsverfahren ist jedoch, dass die Bauteile häufig eine insbesondere für den Karosseriebau zu geringe Festigkeit aufweisen, und dass die eingesetzten Verfahren recht aufwendig und damit meist nicht serientauglich sind.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Profilbauteil für eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs und ein dafür geeignetes Herstellungsverfahren zu schaffen, wobei das Profilbauteil eine hohe Festigkeit aufweisen und mittels für die Serienfertigung geeigneter Verfahren herstellbar sein soll.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
  • Durch die formschlüssige Verbindung der beiden aus unterschiedlichen Materialien bestehenden Profilabschnitte ist es möglich, Profilbauteile mit einem oder mehreren Innenstegen zu fertigen, welche gegenüber Bauteilen aus nur einem Material eine erheblich höhere Festigkeit und dennoch eine geringere Masse aufweisen. Auf diese Weise lassen sich auch für einen Crashfall beanspruchungsgerecht optimierte Profilbauteile erzeugen, beispielsweise wenn duktile Werkstoffe mit geringer Festigkeit für den einen, vorzugsweise den äußeren Profilabschnitt und hochfeste Werkstoffe mit geringer Duktilität für den anderen, vorzugsweise den inneren Profilabschnitt verwendet werden.
  • Andererseits ist es mit der erfindungsgemäßen Lösung auch möglich, an der Außenseite der Profilbauteile bestimmte Befestigungsmittel zur Anbringung verschiedener weiterer Bauteile anzuordnen.
  • Eine sehr einfache Möglichkeit zur Erzeugung der formschlüssigen Verbindung zwischen den beiden Profilabschnitten kann sich ergeben, wenn in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die formschlüssige Verbindung eine Hinterschneidung an einem der Profilabschnitte und einen in die Hinterschneidung eingreifenden Vorsprung an dem anderen Profilabschnitt aufweist.
  • In den Ansprüchen 8 und 9 sind zwei mögliche Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Profilbauteils angegeben.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen. Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt:
    Es zeigt:
  • 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Profilbauteils;
  • 2 einen sehr schematischen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 3 einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform des erfindungsge mäßen Profilbauteils;
  • 4 einen sehr schematischen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und
  • 5 einen Querschnitt durch eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Profilbauteils.
  • 1 zeigt einen Schnitt durch ein Profilbauteil für eine nicht dargestellte Karosserie eines Kraftfahrzeugs. Das Profilbauteil 1 kann beispielsweise als Längs- oder Querträger für die Karosserie eingesetzt werden, es sind jedoch auch andere Anwendungen für dasselbe denkbar. Über seinen Querschnitt besteht das Profilbauteil 1 im allgemeinen aus wenigstens zwei aus unterschiedlichen Materialien bestehenden Profilabschnitten 2 und 3. Im vorliegenden Fall handelt es sich um einen im Wesentlichen rechteckigen, rohrförmigen äußeren Profilabschnitt 2, der vorzugsweise aus einem Metall, wie z. B. einem Aluminiumwerkstoff, einem Magnesiumwerkstoff, einem Stahlwerkstoff oder dergleichen besteht, und um einen innerhalb des äußeren Profilabschnitts 2 angeordneten, inneren Profilabschnitt 3, der im Wesentlichen kreuzförmig ausgebildet ist und vorzugsweise aus einem Kunststoff, wie z. B. einem faserverstärkten Kunststoff besteht. Im vorliegenden Fall bildet also der aus dem Metall bestehende Profilabschnitt 2 eine äußere Umhüllung, wo hingegen der aus dem Kunststoff bestehende Profilabschnitt 3 in der Umhüllung angeordnete Stege bildet. Durch die Verwendung eines faserverstärkten Kunststoffs für den inneren Profilabschnitt 3 kann dieser mit einer geringeren Wandstärke und insbesondere einem geringeren Gewicht hergestellt werden, es ist jedoch auch die Verwendung eines Polymerwerkstoffs für den inneren Profilabschnitt 3 möglich.
  • Allgemein sind die beiden Profilabschnitte 2 und 3 mittels wenigstens einer formschlüssigen Verbindung 4 miteinander verbunden, aufgrund der Kreuzform des inneren Profilabschnitts 3 sind im vorliegenden Fall jedoch vier formschlüssige Verbindungen 4 an den jeweiligen Enden des inneren Profilabschnitts 3 vorgesehen. Jede der formschlüssigen Verbindungen 4 weist eine Hinterschneidung 5 an einem der Profilabschnitte, im vorliegenden Fall an dem äußeren Profilabschnitt 2, und einen in die Hinterschneidung 5 eingreifenden Vorsprung 6 an dem anderen Profilabschnitt, im vorliegenden Fall an dem inneren Profilabschnitt 3, auf. Wie aus 1 des Weiteren hervorgeht, ist die Hinterschneidung 5 im vorliegenden Fall als Schwalbenschwanzführung ausgebildet, es sind jedoch auch andere Ausführungsformen der Hinterschneidung 5 und damit der formschlüssigen Verbindung 4 zwischen den beiden Profilabschnitten 2 und 3 denkbar. In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann die formschlüssige Verbindung 4 beispielsweise eine Halbkugel als Vorsprung 6 und eine entsprechende halbkugelförmige Hinterschneidung 5 aufweisen.
  • Durch die Verwendung eines eine sehr hohe Festigkeit, jedoch eine verhältnismäßig geringe Duktilität aufweisenden Faserverbundwerkstoffs für den inneren Profilabschnitt 3 und eines eine relativ geringe Festigkeit und eine hohe Duktilität aufweisenden Aluminiumwerkstoffs für den äußeren Profilabschnitt 2 ergibt sich ein besonders für Karosseriebauteile sehr gut geeignetes Profilbauteil 1, da die Verwendung eines Faserverbundwerkstoffs allein im Crashfall aufgrund der geringen Duktilität sehr schnell zum Versagen führen würde und sich umgekehrt mit der Verwendung eines Aluminiumwerkstoffs allein häufig nicht die ausreichende Festigkeit erzielen ließe.
  • 2 zeigt sehr schematisch eine mögliche Ausführungsform einer Vorrichtung 7 zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung des in 1 dargestellten Profilbauteils 1. Dabei ist ein Extruder 8 vorgesehen, der das Material des in diesem Fall aus einem Kunststoff bestehenden Profilabschnitts 3 zu einer Düse 9 bewegt, welche die fertige Form des Profilabschnitts 3 innerhalb des Profilabschnitts 2 erzeugt. Bei dem Herstellungsverfahren wird außerdem der erste Profilabschnitt 2 relativ zu der Düse 9 bewegt. Die Form der Düse 9 ist dabei selbstverständlich an die herzustellende Form des zweiten Profilabschnitts 3 angepasst. Hierbei ist es möglich, die beiden Profilabschnitte 2 und 3 gemeinsam zu extrudieren oder, insbesondere wenn wie im vorliegenden Fall der erste Profilabschnitt 2 aus Metall und der zweite Profilabschnitt 3 aus Kunststoff besteht, den ersten Profilabschnitt separat herzustellen und den zweiten Profilabschnitt 3 in die Hinterschneidungen 5 des ersten Profilabschnitts 2 einzuextrudieren.
  • In 3 ist eine zweite Ausführungsform des Profilbauteils 1 dargestellt, welches wiederum den ersten Profilabschnitt 2 und den zweiten Profilabschnitt 3 aufweist. Wiederum besteht der erste Profilabschnitt 2 vorzugsweise aus Metall und bildet ein geschlossenes, im vorliegenden Fall eine Rechteckform aufweisendes Rohr. Des Weiteren weist der erste Profilabschnitt 2 eine von der Rohrform abzweigende Wandung 10 auf, an welcher der zweite Profilabschnitt 3 angebracht ist. Wie unter Bezugnahme auf 1 beschrieben, ist auch bei dieser Ausführungsform der zweite Profilabschnitt 3 mittels der formschlüssigen Verbindung 4 mit dem ersten Profilabschnitt 2 verbunden. Wiederum weist der erste Profilabschnitt 2 die Hinterschneidung 5 auf, in die der Vorsprung 6 des zweiten Profilabschnitts 3 eingreift. Der als Außensteg ausgebildete Profilabschnitt 3 kann dabei zur Verbindung mit anderen Kunststoffteilen, wie z. B. Innenverkleidungen, Halter und dergleichen dienen und kann mit denselben mittels Verrastung, Kunststoffschweißen oder ähnlichen bekannten Verbindungsarten verbunden werden.
  • In 4 ist eine Vorrichtung 11 zur Herstellung des Profilbauteils 1 aus 3 dargestellt. Hierbei ist wiederum der Extruder 8 vorgesehen, der den vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden Profilabschnitt 3 an dem ersten Profilabschnitt 2 anbringt. In diesem Fall wurde vorzugsweise der erste Profilabschnitt 2 vor dem Extrudieren des zweiten Profilabschnitts 3 beispielsweise durch Strangpressen hergestellt. Bei dieser Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des Profilbauteils 1 wird die Hinterschneidung 5 bereits bei der Herstellung des ersten Profilabschnitts 2 in denselben eingebracht. Statt durch Strangpressen kann der erste Profilabschnitt 2 auch durch Biegen, Schweißen, Fliespressen, Gießen oder andere geeignete Verfahren zur Herstellung von Profilbauteilen hergestellt werden.
  • Bei beiden, in den 2 und 4 dargestellten Vorrichtungen 7 bzw. 11 zur Herstellung des Profilbauteils 1 muss ein besonderes Augenmerk auf die Abdichtung der Werkzeuge gelegt werden.
  • Eine weitere Ausführungsform des Profilbauteils 1 zeigt 5. Im Gegensatz zu den oben beschriebenen Ausführungsformen besteht hierbei der erste Profilabschnitt 2 aus einem faserverstärkten Kunststoff und der zweite Profilabschnitt 3 besteht aus einem Polymerwerkstoff. Des Weiteren ist der erste Profilabschnitt 2 im Wesentlichen U-förmig und damit als offenes Profil ausgeführt, wobei der zweite Profilabschnitt 3 wiederum mittels der formschlüssigen Verbindungen 4 innerhalb des ersten Profilabschnitts 2 angebracht ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - EP 1398224 A1 [0002]
    • - DE 19858903 A1 [0003]
    • - EP 0705994 A1 [0004]

Claims (10)

  1. Profilbauteil für eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs, welches über seinen Querschnitt wenigstens zwei aus unterschiedlichen Materialien bestehende Profilabschnitte aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Profilabschnitte (2, 3) mittels wenigstens einer formschlüssigen Verbindung (4) miteinander verbunden sind.
  2. Profilbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine formschlüssige Verbindung (4) eine Hinterschneidung (5) an einem der Profilabschnitte (2, 3) und einen in die Hinterschneidung (5) eingreifenden Vorsprung (6) an dem anderen Profilabschnitt (2, 3) aufweist.
  3. Profilbauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterschneidung (5) als Schwalbenschwanzführung ausgebildet ist.
  4. Profilbauteil nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Profilabschnitt (2, 3) aus einem Metall und der andere Profilabschnitt (2, 3) aus einem Kunststoff besteht.
  5. Profilbauteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der aus Metall bestehende Profilabschnitt (2, 3) eine äußere Umhüllung bildet, und dass der aus dem Kunststoff bestehende Profilabschnitt (2, 3) in der Umhüllung angeordnete Stege bildet.
  6. Profilbauteil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff ein faserverstärkter Kunststoff ist.
  7. Profilbauteil nach Anspruch 4, 5 oder 6 dadurch gekennzeichnet, dass das Metall ein Aluminiumwerkstoff ist.
  8. Profilbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Profilabschnitt (3) an einer äußeren Wandung (10) des ersten Profilabschnitts (2) angebracht ist.
  9. Verfahren zur Herstellung eines Profilbauteils für eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Profilabschnitte (2, 3) gemeinsam extrudiert werden.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Profilbauteils für eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Profilabschnitt (2, 3) aus Metall besteht und separat hergestellt wird, und dass der zweite Profilabschnitt (2, 3) aus einem Kunststoff besteht und in die wenigstens eine Hinterschneidung (5) des ersten Profilabschnitts (2, 3) einextrudiert wird.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0705994A2 (de) 1994-10-04 1996-04-10 Sumitomo Chemical Company, Limited Struktur zum Absorbieren von Stossenergie
DE19858903A1 (de) 1998-12-19 2000-06-21 Opel Adam Ag Verstärkungselement für einen Hohlkörper, insbesondere für einen Fahrzeugkarosserieholm, Verfahren zum Einbringen eines solchen Verstärkungselementes in einen Hohlkörper und Fahrzeugkarosserie mit einem derart verstärkten Karosserieholm
EP1398224A1 (de) 2002-09-10 2004-03-17 L & L Products Inc. Verbesserte Crash Box

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0705994A2 (de) 1994-10-04 1996-04-10 Sumitomo Chemical Company, Limited Struktur zum Absorbieren von Stossenergie
DE19858903A1 (de) 1998-12-19 2000-06-21 Opel Adam Ag Verstärkungselement für einen Hohlkörper, insbesondere für einen Fahrzeugkarosserieholm, Verfahren zum Einbringen eines solchen Verstärkungselementes in einen Hohlkörper und Fahrzeugkarosserie mit einem derart verstärkten Karosserieholm
EP1398224A1 (de) 2002-09-10 2004-03-17 L & L Products Inc. Verbesserte Crash Box

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