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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Träger für einen Kraftwagen, insbesondere einen Seitenaufprallträger für eine Seitentür eines Kraftwagens, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Trägers.
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Ein solcher Träger in Form eines Seitenaufprallträgers ist beispielsweise bereits aus der
DE 10 2005 036 292 B4 oder aus der
DE 10 2008 010 720 A1 als bekannt zu entnehmen. Jeder der dort gezeigten Seitenaufprallträger ist im Wesentlichen aus einem als Hohlprofil gebildeten Trägerprofil gebildet, das über einen Längenbereich mit zumindest einem Verstärkungselement ausgestaltet ist, welches sich an einer korrespondierenden Innenfläche des Trägerprofils abstützt und hierüber mit dem Trägerprofil verbunden, beispielsweise verklebt, ist. Durch diese partielle Anordnung des wenigstens einen Verstärkungselements können insbesondere entsprechende Unfallanforderungen bei einem Seitenaufprall auf die entsprechende Seitentür erreicht werden, wie diese beispielsweise beim Crashversuch gemäß FMVSS 214 gefordert werden. Durch den Einsatz der Verstärkungselemente kann dabei trotz eines gering dimensionierten Trägerprofils ein relativ hohes Widerstandsmoment des Seitenaufprallträgers erreicht werden, sodass sich die Eigenschaften der Seitentür bei einem Seitenaufprall erheblich verbessern lassen.
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Neben der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften bei einem Seitenaufprall werden derartige Seitenaufprallträger auch zur Abstützung einer Türaußenbeplankung genutzt, indem beispielsweise ein entsprechendes Beplankungselement aus einer Metalllegierung oder einem Kunststoff außenseitig auf den Seitenaufprallträger aufgeklebt wird. Da Außenbeplankungen üblicherweise nicht eben, sondern gekrümmt bzw. bombiert sind, ist es von erheblicher Bedeutung, dass der entsprechende Träger bzw. Seitenaufprallträger mit hoher Maßgenauigkeit umgeformt bzw. bombiert werden kann, da sich anderenfalls entsprechende Ungenauigkeiten an der Außenbeplankung des Kraftwagens abzeichnen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Träger der eingangs genannten Art sowie ein zugehöriges Verfahren zu schaffen, mittels welchem ein leichter, besonders maßhaltiger Träger, insbesondere ein Seitenaufprallträger, hergestellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Träger mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.
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Um einen Träger, insbesondere einen Seitenaufprallträger für eine Seitentür, eines Kraftwagens der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher mit hoher Maßhaltigkeit herstellbar ist, es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das wenigstens eine Verstärkungselement an seiner Außenfläche (46) wenigstens ein Distanzelement (42, 43, 44) zur Abstützung an der korrespondierenden Innenfläche (48) des Trägerprofils (26) aufweist.
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Das Vorsehen wenigstens eines Distanzelements an der entsprechenden Außenfläche des Verstärkungselements hat dabei mehrere Vorteile. Zum einen kann bei der Herstellung des Trägers das Trägerprofil, welches vorzugsweise zumindest im Wesentlichen formschlüssig in einer hierfür vorgesehenen Kammer oder dergleichen Aufnahme positioniert werden kann, auf weitaus einfachere Weise in das Trägerprofil eingeschoben werden. Zum anderen kann durch die derartige Ausgestaltung des Trägerprofils der Träger insgesamt weitaus günstiger und maßgetreuer umgeformt werden, nachdem das Verstärkungsprofil innerhalb des Trägerprofils positioniert worden ist. Somit kann beispielsweise ein Seitenaufprallträger besonders maßgetreu an eine korrespondierende Außenbeplankung des Kraftwagens angepasst werden. Dies hat grolle Vorteile, da sich andernfalls Ungenauigkeiten oder Abweichungen bei der Befestigung eines entsprechenden Außenbeplankungselements auf der Außenbeplankung nach außen abzeichnen können.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung hat es sich dabei als vorteilhaft gezeigt, wenn das wenigstens eine Distanzelement als Distanzrippe ausgebildet ist, welche zumindest im Wesentlichen in Erstreckungsrichtung des Verstärkungselements bzw. des Trägerprofils verläuft. Eine derartige Erstreckungsrichtung hat insbesondere den Vorteil, dass eine stegartige Distanzrippe besonders günstig relativ zum Trägerprofil bewegt werden und somit das Verstärkungselement in insgesamt einfacher Weise eingeschoben werden kann.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht dabei vor, dass eine Mehrzahl von Distanzrippen vorgesehen ist, mittels welchen das Verstärkungselement innerhalb einer entsprechenden Aufnahmekammer oder dergleichen Aufnahme des Trägerprofils ausgerichtet fixiert ist. Durch die Mehrzahl von Distanzrippen wird dabei erreicht, dass sich die jeweilige Kontaktfläche zwischen dem Verstärkungselement und der Innenfläche des Trägerprofils auf ein Minimum reduziert, sodass das Verstärkungselement einfach und ohne Aufbringung großer Kräfte in das Trägerprofil eingeschoben werden kann, auch wenn das Verstärkungselement im Wesentlichen formschlüssig an die korrespondierende Aufnahmekammer oder dergleichen Aufnahme des Trägerprofils angepasst ist.
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Weiterhin vorteilhaft ist es, dass das Trägerprofil eine Mehrzahl von Aufnahmekammern aufweist, innerhalb welchen ein jeweils zugeordnetes Verstärkungselement ausgerichtet fixiert ist. Durch das Vorsehen einer Mehrzahl von Aufnahmekammern lässt sich zunächst das Verstärkungselement entsprechend gewichtsgünstig gestalten. Ein weiterer Vorteil ist es, dass somit in diejenigen Aufnahmekammern entsprechende Verstärkungselemente eingelegt werden können, welche variantenspezifisch entsprechend verstärkt werden sollen, um das Widerstandsmoment des Trägers gezielt zu verbessern.
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In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn diejenigen Aufnahmekammern, welche entsprechende Verstärkungselemente aufweisen, außenseitig des entsprechenden Trägers bzw. Seitenaufprallträgers angeordnet sind, und wobei außerdem wenigstens eine weitere, offene Kammer des Trägerprofils vorgesehen ist, welche innenseitig der jeweiligen Aufnahmekammern angeordnet ist. Somit ergibt sich einerseits eine gewichtsgünstige Ausgestaltung des Trägers, welche andererseits, insbesondere im Bereich der Verstärkungselemente, ein hohes Widerstandsmoment aufweist.
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Eine besonders einfache Fixierung des jeweiligen Verstärkungselements relativ zum Trägerprofil ist dabei gegeben, wenn dieses durch eine plastische Umformung bearbeitet und so mit einer Verprägung bzw. Sicke versehen wird.
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Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das jeweilige Verstärkungselement mit einer Mehrzahl von Kammern versehen ist. Hierdurch lässt sich auch ein gewichtsgünstiges Verstärkungselement erreichen, ohne dass sich hierdurch eine erhebliche Reduzierung des Widerstandsmoments des Trägers ergibt.
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Die vorstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Träger beschriebenen Vorteile gelten auch für das Verfahren zum Herstellen eines Trägers, insbesondere eines Seitenaufprallträgers, gemäß Patentanspruch 10.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
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1 eine Seitenansicht auf einen Türrohbau einer Seitentür eines Personenkraftwagens bei weggelassener Türaußenbeplankung, wobei ein Seitenaufprallträger zwischen einer oberhalb und einer unterhalb angeordneten Beulstrebe vorgesehen ist, und wobei ein Hindernis in Form eines Pfahls gemäß dem Anprallversuch FMVSS 214 angedeutet ist, mit welchem die Seitenteile bzw. der Seitenaufprallträger bei einer Seitenkollision des Kraftwagens beaufschlagt werden;
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2 eine Seitenansicht auf den Seitenaufprallträger gemäß 1, wobei ein Trägerprofil des Trägers erkennbar ist, das über einen Längenbereich mit zumindest einem Verstärkungselement versehen ist, welches sich an einer korrespondierenden Innenfläche des Trägerprofils innerhalb einer zugehörigen Aufnahmekammer abstützt, wobei das Verstärkungselement zur Abstützung an der korrespondierenden Innenfläche der entsprechenden Aufnahmekammer des Trägerprofils eine Mehrzahl von Distanzelementen in Form von Distanzrippen umfasst, welche gegenüber der zugehörigen Außenfläche des Verstärkungselements erhaben abstehen; und in
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3 eine gegenüber der 2 vergrößerte Querschnittsansicht durch den Träger im Bereich der jeweiligen, außenseitig des Trägers angeordneten Aufnahmekammern, innerhalb derer eine weitere, offene Kammer des Trägerprofils angeordnet ist.
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In 1 ist in einer Seitenansicht von einer Seitentür eines Personenkraftwagens ein Türrohbau 10 hergestellt. Dieser Türrohbau 10 umfasst unterhalb einer Bordkante 12 einen Rohbaurahmen 14, auf welchen oberseitig ein Scheibenrahmen 16 aufgesetzt ist.
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In einem mittigem Bereich des Rohbaurahmens 14 erstreckt sich diagonal von vorne oben nach hinten unten ein Träger in Form eines Seitenaufprallträgers 18, dessen Funktion im Weiteren noch näher erläutert werden wird. Oberhalb und unterhalb des Seitenaufprallträgers 18 erstrecken sich jeweilige Beulstreben 20, 22, welche ebenfalls jeweils von vorne oben nach hinten unten verlaufen.
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Der Seitenaufprallträger 18 dient in erster Linie der Verbesserung des Unfallverhaltens der entsprechenden Seitentür, sodass Intrusionen in die Fahrgastzelle in diesem Bereich begrenzt werden können. Hierbei ist insbesondere ein sog. Pfahlanprall maßgeblich, wobei in der Figur ein Hindernis 24 in Form eines Pfahls symbolisch angedeutet ist. Der Seitenaufprallträger 18 dient jedoch nicht nur zur Verbesserung des Unfallverhaltens der Seitentüren bei einer Seitenkollision des Kraftwagens, sondern auch zur Abstützung bzw. Befestigung einer hier nicht dargestellten Türaußenbeplankung, wobei ein solches Beplankungselement üblicherweise aus einer Metalllegierung oder aus Kunststoff besteht. Dieses Beplankungselement kann im mittigen Bereich der Tür mit dem entsprechenden Seitenaufprallträger 18 verbunden werden, indem es beispielsweise mit einer Außenseite des Seitenaufprallträgers 18 verklebt oder in entsprechender Weise verbunden wird. Mittels des Seitenaufprallträgers 18 wird somit auch die Beulsteifigkeit des Außenbeplankungselements – gemeinsam mit den beiden Beulstreben 20, 22 – entsprechend erhöht. Allerdings besteht eine Problematik darin, dass solche Türaußenbeplankungen üblicherweise nicht eben, sondern vielmehr gekrümmt bzw. bombiert sind. Deshalb ist es besonders wichtig, dass die Seitenaufprallträger 18 entsprechend maßhaltig gefertigt werden können, da Ungenauigkeiten sich an der Außenbeplankung abzeichnen können.
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Aus diesem Grund ist vorliegend ein Seitenaufprallträger 18 geschaffen, welcher einerseits besonders leicht und stabil gegen entsprechende unfallbedingte Kraftbeaufschlagungen ist, welcher andererseits jedoch besonders maßhaltig hergestellt werden kann. Wie aus 2 in einer gegenüber der 1 vergrößerten Seitenansicht erkennbar ist, umfasst der Seitenaufprallträger 18 ein Trägerprofil 26, welches vorliegend aus einem Strangpressprofil, vorzugsweise aus einem Aluminiumstrangpressprofil konfektioniert worden ist. Über einen Längenbereich des Trägerprofils 26 sind dabei zwei Verstärkungselemente 28, 30 innerhalb des Trägerprofils 26 vorgesehen. Dies wird insbesondere aus 3 deutlich, welche eine gegenüber 2 vergrößerte Querschnittsansicht des Seitenaufprallträgers 18 im Bereich der Verstärkungselemente 28, 30 zeigt.
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Dabei ist aus 3 zunächst erkennbar, dass das Trägerprofil 26 ein Hohlprofil ist und im Wesentlichen drei Kammern umfasst, nämlich jeweilige Aufnahmekammern 32, 34 für die korrespondierenden Verstärkungselemente 28 bzw. 30 sowie eine offene Kammer 36. Die beiden Aufnahmekammern 32, 34 sind dabei übereinander angeordnet, und spiegelsymmetrisch bezogen auf einen Steg 38. Die offene Kammer 36 liegt – bezogen auf eine Außenseite 40 des Seitenaufprallträgers 18 – innenseitig der. beiden Aufnahmekammern 32 bzw. 34, und erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Höhe des insgesamt im Wesentlichen rechteckförmigen Trägerprofils 26. Des Weiteren ist erkennbar, dass die beiden Verstärkungselemente 28, 30 gleiche Querschnitte aufweisen, jedoch spiegelverkehrt zueinander innerhalb der jeweiligen Aufnahmekammern 32, 34 aufgenommen sind.
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Jedes der beiden im Wesentlichen im Querschnitt dreieckförmigen Verstärkungselemente 28, 30 umfasst dabei drei Distanzelemente in Form von Distanzrippen 42, 43, 44, die hier gegenüber einer jeweils korrespondierenden Außenfläche 46 des entsprechenden Verstärkungselements 28 bzw. 30 nach außen hin abstehen bzw. in Richtung einer korrespondierenden Innenfläche 48 der jeweils zugehörigen Aufnahmekammer 32 bzw. 34 abstehen. Die Verstärkungselemente 28, 30 sind dabei in ihrer Form so auf die korrespondierenden Aufnahmekammern 32, 34 abgestimmt, sodass diese im Wesentlichen formschlüssig darin aufgenommen sind. Lediglich im Bereich eines Obergurts 50 bzw. eines Untergurts 52 des Trägerprofils 26 ist zunächst eine Beabstandung zum jeweiligen Verstärkungselement 28, 30 hin vorgesehen, welche jedoch auf im Weiteren noch näher beschriebene Weise durch entsprechende plastische Umformungen in Form von Prägungen 54, 56 nach dem Einbringen der jeweiligen Verstärkungselemente 28, 30 überbrückt wird. Die als Sicken ausgebildeten Verprägungen 54, 56 dienen somit der Fixierung der jeweiligen Verstärkungselemente 28, 30 innerhalb der jeweiligen Aufnahmekammer 32, 34, sodass sich diese nicht mehr axial in Längsrichtung des Trägerprofils 26 – oder quer dazu – bewegen lassen.
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Die Distanzrippen 42, 43, 44 erstrecken sich vorliegend über die gesamte Länge des zugehörigen Verstärkungselements 28 bzw. 30, und zwar in dessen Erstreckungsrichtung bzw. in Erstreckungsrichtung des Trägerprofils 26. Da sich diese somit auch in Einschubrichtung des jeweiligen Verstärkungselements 28, 30 erstrecken, können die Verstärkungselemente 28 bzw. 30 mit relativ geringer Kraft eingeschoben werden. Durch das vorliegende Ausführungsbeispiel ist erkennbar, dass sich zur Außenseite 40 hin zwei jeweilige Distanzrippen 42, 43 orientieren, und zur Innenfläche des Trägerprofils 26 hin die Distanzrippe 44. Durch das Einprägen der jeweiligen Verprägung 54 bzw. 56 wird dabei erreicht, dass alle Distanzrippen 42, 43 oder 44 in Kontakt mit der jeweils korrespondierenden Innenfläche 48 der jeweils entsprechenden Aufnahmekammer 32, 34 des Trägerprofils 26 sind.
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Die grundsätzliche Beabstandung der Verstärkungselemente 28, 30 von der jeweiligen Innenfläche 48 der Aufnahmekammern 32, 34, während der Kontakt nur im Bereich Distanzrippen 42, 43, 44 erfolgt, erleichtert das Verformen des Trägers. Dadurch kann ein Seitenaufprallträger 18 erzielt werden, dessen Maßhaltigkeit nicht durch das jeweilige Verstärkungselement 28, 30 beeinträchtigt ist.
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Durch die Positionierung der Verstärkungselemente 28, 30 wird längenbereichsweise das Widerstandsmoment des Seitenaufprallträgers 18 erheblich erhöht. Somit kann insgesamt ein Trägerprofil 26 eingesetzt werden, welches äußerst gewichtsgünstig ist, und dennoch in den wesentlichen Bereichen ein relativ hohes Widerstandsmoment aufweist. Die gewichtsgünstige Ausgestaltung des Seitenaufprallträgers 18 insgesamt wird dabei dadurch unterstützt, dass die jeweiligen Verstärkungselemente 28, 30 vorliegend ebenfalls als Strangpressprofil mit einer Mehrzahl von Hohlkammern 58 ausgestaltet sind. Die Verstärkungselemente 28, 30 können dabei bedarfsgerecht an die jeweiligen Seitentüren angepasst werden. Wird beispielsweise zwischen einer langen und einer kurzen Tür variiert, kann dies durch das jeweilige Einlegeteil bzw. Verstärkungselement 28 bzw. 30 ausgeglichen werden. Auch die Distanzrippen 42, 43, 44 können relativ einfach angepasst werden.
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Der Seitenaufprallträger 18 wird dabei folgendermaßen hergestellt:
Zunächst ward das Trägerprofil 26 und mindestens ein Verstärkungselement 28, 30, welches entsprechende Distanzrippen 42, 43, 44 aufweist, in entsprechender Länge von einem Strangpressprofil abgelängt. Im Anschluss daran werden vorliegend die beiden Verstärkungselemente 28, 30 in die zugehörigen Aufnahmekammern 32, 34 eingeschoben und durch eine plastische Umformung des Trägerprofils 26 – vorliegend in Form jeweiliger Verprägungen 54, 56 – fixiert. Im Anschluss daran kann eine Bombierung des Seitenaufprallträgers 18 vorgenommen werden. Schließlich werden die entsprechenden Enden des Trägerprofils 26 umgeformt, sodass diese mit großformatigen Schuhbereichen am Rohbaurahmen 14 des Türrohbaus festgelegt werden können. Es ist klar, dass das Umformen der jeweiligen Enden des Trägerprofils 26 nicht unbedingt nach dem Bombieren des Seitenaufprallträgers 18 erfolgen muss. Gegebenenfalls könnte auch zunächst das Umformen der Enden erfolgen und danach das Bombieren des Aufprallträgers 18.
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Als im Rahmen der Erfindung mit umfasst ist es zu betrachten, dass die Distanzlelemente auch eine andere Form haben können. Beispielsweise wären auch Noppen oder dgl. denkbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005036292 B4 [0002]
- DE 102008010720 A1 [0002]
