-
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Versteifungsträger zum Einbau in einen Längsträger eines Vorderwagens eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein mit einem derartigen Versteifungsträger ausgestattetes Kraftfahrzeug.
-
Aus der
DE 10 2006 012 528 A1 ist eine gattungsgemäßer Versteifungsträger zum Einbau in einen Längsträger eines Kraftfahrzeugs bekannt, wobei der Versteifungsträger Teil einer Trägeranordnung ist, die sich aus einem äußeren Träger und dem in einem langgestreckten Hohlraum des äußeren Trägers angeordneten Versteifungsträger zusammensetzt. Der Versteifungsträger ist dabei durch ein Strangpressprofilteil gebildet, das örtlich über Schraubbefestigungen am äußeren Träger gehalten ist, wobei das Strangpressprofilteil mehrere Kammern aufweist. Zur Verbesserung des Crashverhaltens und zur einfacheren Anbindung von angrenzenden Fahrwerksteilen und/oder anderen Bauteilen erstrecken sich die Kammern des Strangpressprofilteils vertikal oder quer zur Längserstreckung des äußeren Trägers und gleichzeitig sind am Strangpressprofilteil innen liegende Aufnahmeabschnitte zur Schraubbefestigung vorgesehen.
-
In Längsträger eingebaute Versteifungsträger sind bereits seit langem Stand der Technik und dienen zur partiellen Aussteifung in besonders kritischen Bereichen. Da unterschiedliche Fahrzeugvarianten, bspw. ein allradgetriebenes Fahrzeug oder ein heckgetriebenes Fahrzeug, unter Umständen unterschiedliche Längserstreckungen der Längsträger erfordern, können in diesen einzelnen Varianten keine baugleichen Versteifungsträger eingebaut werden. Der hieraus resultierende Nachteil ist, dass für unterschiedlichste Varianten unterschiedliche Versteifungsträger vorgehalten werden müssen, wodurch sich die Teilevielfalt und die Lager- und Logistikkosten erhöhen.
-
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für einen Versteifungsträger der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die flexibel in unterschiedlichsten Kraftfahrzeugvarianten eingesetzt werden kann.
-
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem Versteifungsträger zum Einbau in einen Längsträger eines Vorderwagens eines Kraftfahrzeuges in einem vorderen Längsendbereich desselben eine Knautschzone zu schaffen, welche bei einem Frontaufprall definiert abknickt und dadurch Aufprallenergie absorbiert. Der erfindungsgemäße Versteifungsträger ist hierzu als Vierkantrohr ausgebildet und weist an seinem vorderen Endbereich eine Sicke auf, die eine Seitenwand des Vierkantrohrs schwächt und die bei einem Frontalaufprall ein definiertes Knicken des Versteifungsträgers in seinem vorderen Endbereich bewirkt. Aufgrund des erfindungsgemäß ausgestalteten vorderen Endbereichs des Versteifungsträgers ist dessen Einsatz in unterschiedlichsten Fahrzeugtypen, bspw. heckgetriebenen oder allradgetriebenen Fahrzeugen denkbar, bei welchen eine vordere Querwand an unterschiedlichen Längspositionen der Längsträger angebunden ist. Denkbar ist hier bspw. bei einer allradgetriebenen Fahrzeugversion, die auch an der Vorderachse ein Differential braucht, ein nach vorne Rücken dieser Querwand, wobei der vordere Endbereich des Versteifungsträgers dann zu dieser vorderen Querwand hin ausläuft. Ist das Kraftfahrzeug dagegen als an der Hinterachse angetriebenes Fahrzeug ausgebildet, so kann die vordere Querwand geringfügig in Richtung eines Fahrgastraums verschoben nach hinten werden, sodass in diesem Fall der vordere Endbereich des Versteifungsträgers in Längsrichtung über die vordere Querwand hinausragt. Dies ist jedoch unproblematisch, da der hinausragende Bereich bei einem Frontalaufprall durch ein Ausknicken ebenso Aufprallenergie absorbieren kann. Der erfindungsgemäße Versteifungsträger ist somit derart ausgebildet, dass er flexibel in unterschiedlichsten Fahrzeugvarianten eingesetzt werden kann, wodurch sich nicht nur die Teilvielfalt reduziert, sondern zugleich auch ein Lager- und Logistikaufwand.
-
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung verläuft die Sicke bei im Kraftfahrzeug eingebautem Versteifungsträger in Fahrzeughochrichtung. Hierbei bildet die Sicke zugleich eine Knickachse beim Knicken des Versteifungsträgers. Die Sicke stellt dabei eine Querschnittsschwächung einer im Einbauzustand vertikalen Seitenwand des Versteifungsträgers dar und bewirkt im Crashfall, dass der in Fahrtrichtung davor gelegene Endbereich des Versteifungsträgers knickt und sich dadurch energieabsorbierend verformt. Die Sicke gibt somit die Knickrichtung und den Verformungsweg des Versteifungsträgers im Crashfall vor, wodurch ein definiertes Ausweichen im Crashfall erzwungen wird.
-
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung, ist der Versteifungsträger als Strangpressprofil ausgebildet. Strangpressprofile werden durch Umformen hergestellt, wobei prinzipiell das direkte, das indirekte sowie das hydrostatische Strangpressen zu unterscheiden sind. Als für Strangpressverfahren geeignete Materialien kommen insbesondere Aluminium und Magnesium in Betracht, welche zusätzlich den Vorteil eines vergleichsweise geringen Gewichts aufweisen. Mittels entsprechender Strangpressstempel können dabei unterschiedlichste Geometrien von Strangpressprofilen vergleichsweise kostengünstig hergestellt werden.
-
Zweckmäßig ist der Versteifungsträger aus Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium, ausgebildet. Hierdurch ist eine einerseits leichte, andererseits jedoch energieabsorbierende Bauweise möglich, die insbesondere im gewichtsoptimierten Sportwagenbau erhebliche Vorteile bringt.
-
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
-
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
-
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
-
Dabei zeigen, jeweils schematisch,
-
1 einen in einen Längsträger eines Vorderwagens eines Kraftfahrzeuges einbaubaren erfindungsgemäßen Versteifungsträger,
-
2 eine Darstellung wie in der 1, jedoch in einer Detailansicht.
-
Entsprechend den 1 und 2, ist ein erfindungsgemäßer Versteifungsträger 1 zum Einbau in einen nicht gezeigten Längsträger eines Vorderwagens eines ebenfalls nicht dargestellten Kraftfahrzeuges als Vierkantrohr ausgebildet und weist zumindest an seinem vorderen Endbereich 2 eine Sicke 3 auf, die eine Seitenwand 4 des Vierkantrohrs schwächt und die bei einem Frontalaufprall ein definiertes Knicken des Versteifungsträgers 1 in seinem vorderen Endbereich 2 bewirkt. Das definierte Knicken erfolgt dabei üblicherweise um eine Hochachse 5, das heißt in Fahrzeughochrichtung nach außen. Die Sicke 3 bildet dabei eine Knickachse beim Knicken des Versteifungsträgers 1.
-
Bei einem in einen Längsträger des Vorderwagens eingebauten Versteifungsträger 1 liegt die Sicke 3 an einer Innenseite 6 desselben, so dass im Crashfall ein Ausknicken des Versteifungsträgers 1 nach außen erfolgt. Der Endbereich2 ist im gezeichneten Beispiel längsendseitig orthogonal abgeschnitten, kann aber auch abgeschrägt sein. Ist der Endbereich 2 abgeschrägt, so erfolgt dies nach vorne zur Mittellängsachse des Vorderwagens. Der abgeschrägte Endbereich 2 ist mit unterbrochen gezeichneter Linie 7 dargestellt.
-
Um den Versteifungsträger 1 einerseits möglichst leicht und andererseits möglichst kostengünstig ausbilden zu können, wird dieser üblicherweise als Strangpressprofil hergestellt, wobei bspw. Aluminium oder Magnesium als Strangpressmaterialien verwendet werden.
-
Mit dem erfindungsgemäßen Versteifungsträger 1 ist es möglich, unterschiedlichste Fahrzeugvarianten, bspw. eine heckgetriebene und eine allradgetriebene Fahrzeugvariante mit ein und demselben Versteifungsträger 1 auszusteifen, was bisher nicht möglich war. Bei der allradgetriebenen Fahrzeugvariante nämlich liegt eine vordere Querwand in Fahrtrichtung gesehen weiter vorne, wogegen diese Querwand bei der rein heckgetriebenen Fahrzeugvariante entgegen der Fahrtrichtung nach hinten versetzt ist. Da die vordere Querwand sowie der davor liegende Endbereich 2 als Knautschzone dienen sollen, ist ein Überstehen von herkömmlich ausgeführten Versteifungsträgern ohne Sicke 3 nicht möglich, da sich der hierbei überstehende Bereich bei einem Frontalaufprall nicht energieabsorbierend verformen würde. Durch die erfindungsgemäße energieabsorbierende Ausbildung des Endbereichs 2 beim erfindungsgemäßen Versteifungsträger 1 kann dieser jedoch sowohl bei der allradgetriebenen als auch bei der heckgetriebenen Fahrzeugvariante eingesetzt werden, d. h. also unabhängig vom jeweiligen Fahrzeugtyp. Bei der rein heckgetriebenen Variante steht dabei der Endbereich 2 des Versteifungsträgers zumindest leicht in Fahrtrichtung nach vorne über die Querwand über, wobei dies bei einem Frontalaufprall unkritisch ist, da sich der Endbereich 2 im Frontalaufprall ebenso energieabsorbierend verformt, wie die Querwand oder aber andere in Fahrtrichtung vor der Querwand gelegene Crashelemente.
-
Mit dem erfindungsgemäßen Versteifungsträger 1 ist somit eine Reduzierung der Teilevielfalt und damit eine Reduzierung des Lager- und Logistikaufwands möglich, da der erfindungsgemäße Versteifungsträger 1 in unterschiedlichsten Fahrzeugvarianten eingesetzt werden kann.
-
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
-
- DE 102006012528 A1 [0002]
