DE102015013789A1

DE102015013789A1 - Querträger für ein Fahrzeug und Verfahren zur Herstellung eines Querträgers eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102015013789A1
Application number: DE102015013789.1A
Authority: DE
Inventors: Marc Philipp
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2015-10-22
Filing date: 2015-10-22
Publication date: 2016-04-14

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Querträger für ein Fahrzeug, welcher einen Hohlraum (7) aufweist, der lokal verstärkt ist. Bei einem Querträger, der besonders kostengünstig herstellbar ist, ist in den Hohlraum (7) für dessen lokale Verstärkung ein separates Zusatzteil (13) eingesetzt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Querträger für ein Fahrzeug, welcher einen Hohlraum aufweist, der lokal verstärkt ist sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Querträgers eines Fahrzeuges.
Aus der DE 101 07 729 A1 ist eine Fahrzeugkarosserie bekannt, wo zur Versteifung von aus Stahlblech gebildeten Streben in einer Karosserie vorgeschlagen wird, diese wie üblich hohl auszuführen und mit Schottwänden aus Kunststoff zu verstärken. Die Schottwände bilden ein Gitter, das im Spritzgussverfahren hergestellt wird und entweder mit der Strebe selbst oder mit einem in die Strebe einsetzbaren Träger mittels Formschluss verbunden ist. Dies hat den Nachteil, dass die Spritzgussform auf die Form der Verstrebungen abgestimmt werden muss, was den Herstellungsprozess verteuert.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Querträger anzugeben, welcher kostengünstig herstellbar ist und welcher eine Kompatibilität zu Forderungen von Autounternehmen und EU-Anforderungen aufweist.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
Die Aufgabe ist mit einem Querträger dadurch gelöst, dass in den Hohlraum zu dessen lokaler Verstärkung ein separates Zusatzteil eingesetzt wird. Dies hat den Vorteil, dass nicht nur eine gewichtsoptimierte, sondern auch eine belastungsgerechte Konstruktion des Querträgers möglich ist, da das separate Zusatzteil immer nur in dem Bereich des Querträgers positioniert ist, wo die größte Belastung auftritt.
Vorteilhafterweise ist das separate Zusatzteil als Einschubteil ausgebildet. Diese Ausbildung als Einschubteil ermöglicht eine individuelle Auslegung und Abstimmung diverser Parameter an dem Querträger selbst bzw. an den Bereich des Querträgers, wo er eine besondere Versteifung für den Querträger darstellen soll.
In einer Ausgestaltung liegt das Zusatzteil an den gegenüberliegenden Innenwandungen des Querträgers an und ist mittels Querstreben stabilisiert. Somit wird genau immer der Bereich des Querträgers stabilisiert, welcher der größten Belastung im Fahrzeug ausgesetzt ist.
In einer besonders kostengünstigen Ausgestaltung ist das Zusatzteil als Strangpressprofil ausgebildet.
Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Querträgers eines Fahrzeuges, bei welchem eine besonders einfache Montage möglich ist, indem der Querträger in einem Stanz-Biege-Prozess hergestellt wird und ein Zusatzteil zur Verstärkung des Querträgers während oder nach dem Stanz-Biege-Prozess in diesen eingebracht wird. Da das Zusatzteil genau auf den Querschnitt des Querträgers zur Stabilisierung des Bereiches des Querträgers angepasst ist, ist es vielfältig herstellbar und hinsichtlich der Anzahl der Querstreben und Position, Wandstärke und unterschiedlichen Längen einstellbar.
In einer Variante wird das Zusatzteil während des Biegeprozesses mit dem Querträger verklemmt. Dadurch wird sichergestellt, dass eine Verschiebung des Zusatzteils während des Betriebes des Fahrzeuges innerhalb des Querträgers unterbunden wird und immer der gewünschte Bereich des Querträgers zuverlässig stabilisiert wird.
In einer Alternative wird das Zusatzteil nach dem Stanz-Biege-Prozess in den Querträger eingeschoben und mit diesem kraftschlüssig verbunden. Auch dadurch wird eine zuverlässige Befestigung des Zusatzteils im Querträger gewährleistet.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigen:
1 eine Prinzipdarstellung eines Frontquerträgers eines Fahrzeuges,
2 einen Schnitt durch den Frontquerträger gemäß 1.
1 zeigt einen Frontquerträger 1 mit senkrecht dazu angeordneten Crash-Boxen 3, 5. Ein solcher Frontquerträger 1 ist zwischen einem sich entlang der Fahrtrichtung des Fahrzeuges erstreckenden, nicht weiter dargestellten Längsträger und den Rädern des Fahrzeuges angeordnet. Bei einem solchen Frontquerträger 1 muss dieser im Bereich der Crash-Boxen 3, 5 besonders stabilisiert sein, um im Falle eines Auffahrunfalles diesen Bereich des Fahrzeuges besonders zu stabilisieren.
In 2 ist ein Schnitt in z-Richtung durch den Frontquerträger 1 mit einer Crash-Box 5 dargestellt. Der Frontquerträger 1 weist einen Hohlraum 7 auf, welcher zwischen einem Vordergurt 9 und einem Hintergurt 11 des Frontquerträgers 1 eingeschlossen wird. In den Frontquerträger 1 ist ein Zusatzteil 13 als Einschubelement eingeschoben, welches insbesondere den Bereich des Frontquerträgers 1 stabilisiert, in welchem bei einem Crash eine hohe Krafteinwirkung erwartet wird. Das Zusatzteil 13 weist dabei eine an den Hintergurt 11 und ebenfalls eine weitere an den Vordergurt 9 angepasste Wandung 15, 17 auf, die direkt am Hintergurt 11 bzw. am Vordergurt 9 anliegen. Die beiden Wandungen 15, 17 des Zusatzteiles 13 sind über Rippen 19 stabilisiert, die annähernd als Querstreben ausgebildet sind.
Dieses insbesondere als Einschubteil ausgebildete Zusatzteil 13 ist individuell auf die speziellen Anforderungen des Frontquerträgers 1 in jedem Fahrzeug einstellbar. Somit können die Rippenanzahl und deren Position, die Wandstärken und auch die unterschiedlichen Längen der Wände des Zusatzteils 13 am Vordergurt 9 und am Hintergurt 11 des Frontquerträgers festgelegt werden. Im vorliegenden Fall ist die Wandung 17 des Zusatzteils 13 am Hintergurt 11 kürzer als die Wandung 15 am Vordergurt 9. Nach dem Einschieben des Zusatzteils 13 in den Frontquerträger 1 werden diese mit dem Frontquerträger 1 verschraubt, um das Zusatzteil 13 gegen Verrutschen zu sichern.
In einer Alternative wird der Frontquerträger 1 in einem Stanz-Biege-Prozess ausgebildet. Dabei wird nach dem Stanzprozess das separate Zusatzteil 13 in den ausgestanzten Frontquerträger 1 eingelegt und bei dem Biegeprozess, bei welchem der Hohlraum 7 des Frontquerträgers 1 gebildet wird, wird das Zusatzteil 13 mit dem Frontquerträger 1 verklemmt, wodurch eine form- und kraftschlüssige Verbindung erzielt wird, ohne dass zusätzliche Bauteile zur Sicherung des Zusatzteils 13 am Frontquerträger 1 notwendig werden.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10107729 A1 [0002]

Claims

Querträger für ein Fahrzeug, welcher einen Hohlraum (7) aufweist, der lokal verstärkt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in den Hohlraum (7) für dessen lokale Verstärkung ein separates Zusatzteil (13) eingesetzt ist.
Querträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das separate Zusatzteil (13) als Einschubteil ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzteil (13) an den gegenüberliegenden Innenwandungen des Querträgers (1) anliegt und mittels Querstreben (19) stabilisiert ist.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzteil (13) als Strangpressprofil ausgebildet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Querträgers eines Fahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger (1) in einem Stanz-Biege-Prozess hergestellt wird, wobei ein Zusatzteil (13) zur Verstärkung des Querträgers (1) während oder nach dem Stanz-Biege-Prozess in diesen eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzteil (13) während des Biegeprozesses mit dem Querträger (1) verklemmt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzteil (13) nach dem Stanz-Biege-Prozess in den Querträger (1) eingeschoben wird und mit diesem kraftschlüssig verbunden wird.