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Die Erfindung betrifft einen Aufprallträger für eine Karosserie eines Fahrzeuges, eine Seitentür mit einem solchen Aufprallträger und ein Fahrzeug mit einer solchen Seitentür.
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Aus der
DE 196 16 959 A1 ist ein Tragelement für Kraftfahrzeugkarosserien bekannt. Das Tragelement ist aus einem Stahlblechprofil mit einem unabhängig hergestellten Profilträger aus einem Leichtbauwerkstoff versehen. Dabei ist das Tragelement für Abstützteile von Kraftfahrzeugkarosserien verwendbar.
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Darüber hinaus ist in der
EP 0 475 547 A1 ein Aufprallträger zum Einbau in eine Tür eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Personenkraftwagens beschrieben. Der Aufprallträger ist als Hohlprofil ausgebildet und weist im mittleren Bereich über eine bestimmte Länge einen verstärkten Abschnitt auf. Ein Grundrohr des Aufprallträgers besteht aus Stahl mit hoher Festigkeit, Zähigkeit und Verformungsarbeit und der verstärkte Abschnitt ist als Stahlrohr ausgebildet. Dabei ist das Stahlrohr als Außenrohr mit dem Grundrohr verbunden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Aufprallträger für eine Karosserie eines Fahrzeuges, eine verbesserte Seitentür mit einem solchen Aufprallträger und ein verbessertes Fahrzeug mit einer solchen Seitentür anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Aufprallträgers durch die in Anspruch 1, hinsichtlich der Seitentür durch die in Anspruch 7 und hinsichtlich des Fahrzeuges durch die in Anspruch 8 angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein Aufprallträger für eine Karosserie eines Fahrzeuges weist erfindungsgemäß zwei Trägerelemente auf, zwischen denen zumindest ein aus zwei Verstärkungselementen gebildetes Abstützelement angeordnet ist, wobei die Verstärkungselemente aus faserverstärktem Kunststoff oder Metall gebildet sind.
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Bei einem derart ausgebildeten Aufprallträger ist eine Druckseite verstärkt, wodurch sich eine Belastung des Aufprallträgers im Kollisionsfall verteilt. Ist der Aufprallträger beispielsweise an einem Türrohbau einer Seitentür des Fahrzeuges befestigt, ist die Seitentür bei einer Seitenkollision des Fahrzeuges an Fahrzeugsäulen, insbesondere einer A- und B-Säule oder einer B- und C-Säule mittels des Abstützelementes abstützbar.
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Vorzugsweise weist der Aufprallträger ein vergleichsweise geringes Gewicht auf, so dass ein Gesamtgewicht des Fahrzeuges bei Anordnung eines solchen Aufprallträgers nicht wesentlich erhöht ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 schematisch eine perspektivische Ansicht eines Aufprallträgers für eine Karosserie eines Fahrzeuges,
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2 schematisch einen Querschnitt des Aufprallträgers und
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3 schematisch einen Längsschnitt des Aufprallträgers.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die 1 bis 3 zeigen einen Aufprallträger 1 für eine Karosserie eines Fahrzeuges, wobei in 1 eine perspektivische Ansicht, in 2 ein Querschnitt und in 3 ein Längsschnitt des Aufprallträgers 1 dargestellt ist.
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Insbesondere ist der Aufprallträger 1 als Seitenaufprallschutz zur Anordnung in einer Seitentür des Fahrzeuges vorgesehen, wobei der Aufprallträger 1 hierzu an einem Türrohbau befestigbar ist. Zur Befestigung des Aufprallträgers 1 weist dieser nicht im Detail gezeigte Anbindungsbereiche, die flanschförmig ausgebildet sind, auf.
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Darüber hinaus kann ein solcher Aufprallträger 1 auch als front- oder heckseitiger Stoßdämpfer, als Längsträger, als Schweller und/oder als Querträger für eine Stirnwand des Fahrzeuges angeordnet sein.
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Der Aufprallträger 1 umfasst zwei Trägerelemente 2, 3 zwischen denen ein Abstützelement 4 angeordnet ist.
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Das Abstützelement 4 ist mittels zwei Verstärkungselementen 5, 6 gebildet, wobei ein erstes Verstärkungselement 5 zwischen einem ersten Trägerelement 2 und einem zweiten Verstärkungselement 6 und das zweite Verstärkungselement 6 zwischen dem ersten Verstärkungselement 5 und einem zweiten Trägerelement 3 angeordnet ist.
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Die beiden Verstärkungselemente 5, 6 sind über ihre Längsausdehnung, die mit der Längsausdehnung der Trägerelemente 2, 3 korrespondiert, durchgehend strukturiert.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 3 weisen die beiden Verstärkungselemente 5, 6 im Wesentlichen eine Kegelstumpfstruktur auf, wobei die Deckflächen der kegelstumpfförmigen Ausformungen A der gegenüberliegenden Verstärkungselemente 5, 6 einander zugewandt und aneinander angeordnet sind.
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Alternativ oder zusätzlich können die Verstärkungselemente 5, 6 auch eine Quaderform- und/oder Röhrenstruktur aufweisen.
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Dabei sind die beiden Verstärkungselemente 5, 6 derart ausgebildet, dass diese in vorgegebenen Bereichen miteinander kontaktieren und insbesondere in diesen Bereichen aneinander befestigt sind.
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Insbesondere bestehen die beiden Verstärkungselemente 5, 6 aus Organoblech, z. B. aus langfaserverstärktem Kunststoff, welcher beispielsweise mittels Glas- und/oder Karbonfasern verstärkt ist.
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Alternativ oder zusätzlich sind die Verstärkungselemente 5, 6 oder ist eines der Verstärkungselemente 5, 6 aus einem in einem Spritzgussverfahren verwendbaren thermoplastischen Kunststoff, welcher kurzfaserverstärkt ist, gebildet.
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Wiederum alternativ oder zusätzlich können die Verstärkungselemente 5, 6 oder eines der Verstärkungselemente 5, 6 aus einem faserverstärktem Epoxidharz gebildet sein.
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Um die beiden Verstärkungselemente 5, 6 in diesen Bereichen, im vorliegenden Ausführungsbeispiel im Bereich der Deckflächen aneinander zu befestigen, ist der Kunststoff partiell aufschmelzbar, so dass sich die Ausformungen A beim Erkalten des Kunststoffes im Bereich der Deckflächen stoffschlüssig miteinander verbinden. Die beiden Verstärkungselemente 5, 6 sind also mittels thermischer Klebung aneinander befestigt.
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Die beiden Verstärkungselemente 5, 6 sind mittels Organoblechen gebildet, so dass es vorteilhaft möglich ist, die Verstärkungselemente 5, 6 vergleichsweise dünnwandig und in einer beliebigen Form herzustellen.
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Zudem weisen Materialien der die Verstärkungselemente 5, 6 bildenden Organobleche eine relativ geringe Bruchdehnung auf, wodurch das Abstützelement 4 im Kollisionsfall und bei auf dieses wirkender Kraft eine vergleichsweise hohe Anfangssteifigkeit aufweist. Daran anschließend versagt die Struktur der Verstärkungselemente 5, 6 relativ schnell. D. h. die Verstärkungselemente 5, 6 verformen sich, insbesondere im Bereich der Ausformungen A, wodurch eine Aufprallenergie absorbiert wird.
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Ein Versagen der Abstützung ist mittels der Struktur der Verstärkungselemente 5, 6, beispielsweise in Form der Ausformungen A, einem Material der Verstärkungselemente 5, 6 und/oder einer Materialstärke vorgebbar. Dadurch ist es möglich, das Abstützelement 4 und somit den Aufprallträger 1 in Abhängigkeit einer vorgegebenen Funktion entsprechend auszubilden.
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Insbesondere wird mittels des Versagens des Abstützelementes 4, d. h. seiner Verformung, ein Raum freigegeben, in welchen ein Kollisionsobjekt in die Karosserie, beispielsweise die Seitentür, eindringen kann. Ist das Abstützelement 4 verformt, wirkt auf die beiden Trägerelemente 2, 3 nur noch eine Zugkraft zur Absorption der Kollisionsenergie.
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Die beiden Verstärkungselemente 5, 6 verformen sich, wobei der Aufprallträger 1 trotz der Verformung einen vergleichsweise geringen Bauraum einnimmt und dadurch verhältnismäßig gering in den Innenraum des Fahrzeuges eindringt.
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Die beiden Verstärkungselemente 5, 6 sind mit dem entsprechenden Trägerelement 2, 3 stoffschlüssig, bevorzugt mittels Klebung, verbunden. Alternativ oder zusätzlich sind die Verstärkungselemente 5, 6 kraft- und/oder formschlüssig an den Trägerelementen 2, 3 befestigt.
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Vorzugsweise ist der Aufprallträger 1 mittels des zweiten Trägerelementes 3 an der Karosserie, insbesondere der Seitentür des Fahrzeuges befestigt.
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Die beiden Trägerelemente 2, 3 sind aus Aluminium, Stahl oder Organoblech, z. B. aus langfaserverstärktem Kunststoff, welcher beispielsweise mittels Glas- und/oder Karbonfasern verstärkt ist, ausgebildet.
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Das erste Trägerelement 2 bildet einen Außengurt und das zweite Trägerelement 3 einen Innengurt, zwischen denen das aus den beiden Verstärkungselementen 5, 6 gebildete Abstützelement 4 angeordnet ist. Dabei bildet das erste Trägerelement 2, also der Außengurt, die Seite des Aufprallträgers 1, auf welche bei einer Kollision Druck ausgeübt wird. Das den Innengurt bildende zweite Trägerelement 3 bildet die Zugseite des Aufprallträgers 1. Beim Versagen der Struktur, d. h. der Ausformungen A der Verstärkungselemente 5, 6, wird das erste Trägerelement 2 aufgrund der wirkenden Kollisionskräfte in Richtung des zweiten Trägerelementes 3 gedrückt.
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Der Aufprallträger 1 ist als offenes Profil ausgebildet, wobei mittels des Abstützelementes 4 das Risiko eines Knickens des Aufprallträgers 1 im Fall einer Kollision und ein dadurch bedingtes vergleichsweise tiefes Eindringen, beispielsweise in einen Innenraum des Fahrzeuges, zumindest wesentlich verringert ist.
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An einer Belastungsstelle des Aufprallträgers 1 ist eine Druckseite verstärkt, so dass sich die Belastung zumindest über einen Abschnitt der Längsausdehnung des Aufprallträgers 1 verteilt.
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Zudem weist der Aufprallträger 1 eine vergleichsweise hohe Anfangssteifigkeit auf, so dass insbesondere die Seitentür an Fahrzeugsäulen der Karosserie abstützbar ist. Nach einer Verformung des Aufprallträgers 1 fungiert dieses im Wesentlichen ausschließlich als Zugband, um ein Eindringen eines Kollisionsobjektes, beispielsweise eines Baumes, einer Leitplanke und/oder eines Fahrzeuges zu verhindern.
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Der Aufprallträger 1 kann auch Bestandteil einer Stoßfängereinheit oder eines Längsträgers des Fahrzeuges, eines sogenannten Schwellers, sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19616959 A1 [0002]
- EP 0475547 A1 [0003]
