DE102015103226B4 - Side member for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Längsträger (1), ausgebildet als Schweller (50), für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine sich in eine Längsrichtung (2) erstreckende Profilstruktur (3) mit einer Mehrzahl an Hohlkammern (30-43),wobei die Profilstruktur (3) in der Art eines Baukastens aus wenigstens drei separaten Längsprofilen (4, 5, 6) besteht, die miteinander verbunden sind und wenigstens teilweise ineinander eingreifen, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsprofile (4, 5, 6) als Strangpressprofile ausgebildet sind und jeweils mehrere Hohlkammern (30-39) aufweisen.Longitudinal member (1), designed as a sill (50), for a motor vehicle, comprising a profile structure (3) extending in a longitudinal direction (2) and having a plurality of hollow chambers (30-43), the profile structure (3) being of the type a modular system consists of at least three separate longitudinal profiles (4, 5, 6) which are connected to one another and at least partially engage in one another, characterized in that the longitudinal profiles (4, 5, 6) are designed as extruded profiles and each have a plurality of hollow chambers (30- 39).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Längsträger für ein Kraftfahrzeug, wobei der Längsträger eine sich in eine Längsrichtung erstreckende Profilstruktur mit einer Mehrzahl an Hohlkammern umfasst.The present invention relates to a side member for a motor vehicle, the side member comprising a profile structure extending in a longitudinal direction and having a plurality of hollow chambers.
Derartige Längsträger sind aus dem Stand der Technik bekannt. Zum Beispiel zeigt die
Ein gattungsgemäßer Längsträger ist aus der
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Längsträger für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, welcher eine flexibel an den jeweiligen Bedarf angepasste Profilstruktur aufweist.It is therefore the object of the present invention to provide a side member for a motor vehicle which has a profile structure which is flexibly adapted to the respective requirements.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Längsträger mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. This object is achieved by a side member having the features of
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und der Beschreibung des Ausführungsbeispiels.Further advantages and features of the present invention result from the general description and the description of the exemplary embodiment.
Ein erfindungsgemäßer Längsträger ist für ein Kraftfahrzeug vorgesehen und als Schweller ausgebildet. Der Längsträger umfasst wenigstens eine sich in eine Längsrichtung erstreckende Profilstruktur mit einer Mehrzahl an Hohlkammern. Die Profilstruktur besteht in der Art eines Baukastens aus wenigstens drei separaten Längsprofilen, die miteinander verbunden sind und wenigstens teilweise ineinander eingreifen. Dabei sind die Längsprofile als Strangpressprofile ausgebildet und weisen jeweils mehrere Hohlkammern auf.A side member according to the invention is provided for a motor vehicle and is designed as a rocker. The side member comprises at least one profile structure extending in a longitudinal direction and having a plurality of hollow chambers. The profile structure consists of at least three separate longitudinal profiles in the manner of a modular system, which are connected to one another and at least partially engage in one another. The longitudinal profiles are designed as extruded profiles and each have several hollow chambers.
Der erfindungsgemäße Längsträger hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil des erfindungsgemäßen Längsträgers besteht darin, dass er in der Art eines Baukastens aufgebaut ist. Durch die drei separaten Längsprofile wird eine höhere Stabilität und Steifigkeit erreicht. Gleichzeitig kann die Profilstruktur flexibel an den jeweiligen Bedarf angepasst werden. Eine aufwendige und spezielle Ausgestaltung von Nasen ist dabei nicht nötig.The side member according to the invention has many advantages. A significant advantage of the longitudinal member according to the invention is that it is constructed in the manner of a modular system. The three separate longitudinal profiles achieve greater stability and rigidity. At the same time, the profile structure can be flexibly adapted to the respective needs. A complex and special design of lugs is not necessary.
In einer bevorzugten Weiterbildung sind die drei separaten Längsprofile zu der Profilstruktur einstückig miteinander verbunden. Das bedeutet, dass der Längsträger bzw. dessen Profilstruktur nach dem Herstellungsprozess einstückig und in bevorzugten Ausgestaltungen werkstoffeinstückig ausgebildet ist.In a preferred development, the three separate longitudinal profiles are connected to one another in one piece to form the profile structure. This means that the side member or its profile structure is formed in one piece after the manufacturing process and, in preferred configurations, is made of one piece of material.
Erfindungsgemäß sind die Längsprofile als Strangpressprofile ausgebildet. Besonders bevorzugt besteht wenigstens ein Längsprofil wenigstens teilweise aus Aluminium und/oder einer Aluminiumlegierung. Es ist auch möglich, dass wenigstens ein Strangpressprofil aus einem anderen Werkstoff besteht.According to the invention, the longitudinal profiles are designed as extruded profiles. Particularly preferably, at least one longitudinal profile consists at least partially of aluminum and/or an aluminum alloy. It is also possible that at least one extruded profile consists of a different material.
Erfindungsgemäß weisen die Längsprofile zwei oder mehr Hohlkammern auf. Möglich ist es auch, dass wenigstens ein Längsprofil oder mehrere Längsprofile oder alle Längsprofile zwei, drei, vier oder mehr Hohlkammern aufweist.According to the invention, the longitudinal profiles have two or more hollow chambers. It is also possible that at least one longitudinal profile or several longitudinal profiles or all longitudinal profiles has two, three, four or more hollow chambers.
Vorzugsweise wird an der Profilstruktur wenigstens ein sich in Längsrichtung erstreckender Hohlraum durch die Anordnung von zwei oder mehr Längsprofilen gebildet. Das bedeutet, dass zum Beispiel zwei Längsprofile zusammen einen Hohlraum bilden, der teilweise durch das eine Längsprofil und teilweise durch das andere Längsprofil begrenzt wird. Möglich ist es aber auch, dass ein sich in Längsrichtung erstreckender Hohlraum durch drei oder mehr Längsprofile gebildet wird, sodass beispielsweise jeweils eine Wandung durch jeweils ein Längsprofil ausgebildet wird. Der Hohlraum kann einen im Querschnitt dreieckigen, viereckigen oder mehreckigen oder auch ovalen oder abgerundeten Querschnitt aufweisen.Preferably, at least one cavity extending in the longitudinal direction is formed on the profile structure by the arrangement of two or more longitudinal profiles. This means that, for example, two longitudinal profiles together form a cavity that is partly delimited by one longitudinal profile and partly by the other longitudinal profile. However, it is also possible for a cavity extending in the longitudinal direction to be formed by three or more longitudinal profiles, so that, for example, one wall is formed by one longitudinal profile in each case. The cavity can have a triangular, quadrangular or polygonal cross-section, or else an oval or rounded cross-section.
In bevorzugten Ausgestaltungen weist wenigstens ein Längsprofil wenigstens einen abstehenden Blechstreifen auf oder wird durch wenigstens einen Blechstreifen gebildet. Beispielsweise kann ein Längsprofil eine im Querschnitt etwa rechteckige Hohlkammer aufweisen, wobei sich an einer Stirnwandung seitlich ein Blechstreifen von der Hohlkammer aus weg erstreckt. Möglich ist es auch, dass von einer Hohlkammer zwei oder mehr Blechstreifen abstehen. Dabei ist eine beliebige Winkelausrichtung zwischen dem abstehenden Blechstreifen und einer Hohlkammerwandung möglich. Derartige Blechstreifen können zur Versteifung und/oder zur Kontaktierung anderer Längsprofile dienen.In preferred configurations, at least one longitudinal profile has at least one protruding metal strip or is formed by at least one metal strip. For example, a Longitudinal profile have a hollow chamber that is approximately rectangular in cross section, with a sheet metal strip extending laterally away from the hollow chamber on an end wall. It is also possible for two or more metal strips to protrude from a hollow chamber. Any angular orientation between the protruding sheet metal strip and a hollow chamber wall is possible. Such sheet metal strips can be used for reinforcement and/or for contacting other longitudinal profiles.
In einer bevorzugten Weiterbildung wird an der Profilstruktur wenigstens ein sich in Längsrichtung erstreckender Hohlraum durch wenigstens ein Längsprofil und wenigstens einen Blechstreifen eines anderen Längsprofils gebildet wird. Dadurch wird eine baukastenartige Verschachtelung von Profilen zur Verfügung gestellt, die eine hohe Stabilität und Steifigkeit erlaubt.In a preferred development, at least one cavity extending in the longitudinal direction is formed on the profile structure by at least one longitudinal profile and at least one metal strip of another longitudinal profile. This provides a modular nesting of profiles that allows a high level of stability and rigidity.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass die Profilstruktur im bestimmungsgemäß eingebauten Zustand wenigstens eine Versteifungswandung aufweist. Eine solche Versteifungswandung kann durch ein Längsprofil gebildet werden oder auch in einem Längsprofil vorgesehen oder angeordnet sein. Möglich ist es auch, dass die Versteifungswandung Teil einer Versteifungseinrichtung ist, die beispielsweise einen kreuzförmigen oder sonstigen Querschnitt aufweist und die separat in einen Hohlraum eines Längsprofils eingeführt ist. Möglich ist es auch, dass eine solche Versteifungseinrichtung in einem Hohlraum positioniert wird, der durch ein, zwei oder mehr Längsprofile gebildet wird.In all configurations, it is preferred that the profile structure has at least one stiffening wall when installed as intended. Such a stiffening wall can be formed by a longitudinal profile or can also be provided or arranged in a longitudinal profile. It is also possible that the stiffening wall is part of a stiffening device, which has a cross-shaped or other cross-section, for example, and which is introduced separately into a cavity of a longitudinal profile. It is also possible for such a stiffening device to be positioned in a cavity formed by one, two or more longitudinal profiles.
Besonders bevorzugt weist die Profilstruktur im bestimmungsgemäß eingebauten Zustand wenigstens eine sich im erheblichen Maße horizontal erstreckende Versteifungswandung auf. Besonders bevorzugt erstreckt sich die Versteifungswandung im Wesentlichen horizontal. Der Winkel zur Horizontalen im eingebauten Zustand ist vorzugsweise kleiner 30°. Horizontal ausgerichtete Versteifungswandungen erhöhen die Steifigkeit quer zur Längsrichtung erheblich, sodass im Falle eines Unfalls oder anderer unerwarteter Belastungen der Längsträger quer zur Längsrichtung erheblichen Belastungen standhält.The profile structure particularly preferably has at least one stiffening wall which extends horizontally to a considerable extent when installed as intended. The stiffening wall particularly preferably extends essentially horizontally. The angle to the horizontal when installed is preferably less than 30°. Horizontally oriented stiffening walls significantly increase the transverse rigidity, so that in the event of an accident or other unexpected loads, the side member can withstand significant transverse loads.
In bevorzugten Weiterbildungen überdeckt der Längsträger wenigstens einen Querträger. Dadurch wird eine insgesamt höhere Steifigkeit eines Systems ermöglicht.In preferred developments, the longitudinal member covers at least one cross member. This enables a system to be more rigid overall.
In besonders bevorzugten Weiterbildungen werden wenigstens zwei Längsprofile miteinander fest verbunden. Insbesondere werden wenigstens zwei Längsprofile miteinander verschweißt und/oder vernietet und/oder verschraubt und/oder verklebt und/oder verpresst. Es ist möglich und bevorzugt, dass wenigstens zwei Verbindungsarten zur Verbindung von zwei Längsprofilen realisiert sind. Beispielsweise können zwei Längsprofile miteinander verpresst und verklebt und/oder vernietet oder verschweißt sein.In particularly preferred developments, at least two longitudinal profiles are firmly connected to one another. In particular, at least two longitudinal profiles are welded and/or riveted and/or screwed and/or glued and/or pressed together. It is possible and preferred that at least two types of connection are realized for connecting two longitudinal profiles. For example, two longitudinal profiles can be pressed and glued and/or riveted or welded together.
In allen Ausgestaltungen ist es möglich, dass wenigstens eine Hohlkammer wenigstens teilweise gefüllt ist. Insbesondere wird wenigstens eine Hohlkammer durch ein Schaummaterial oder dergleichen gefüllt. Möglich ist dabei auch eine Art von Metallschaum, der ein geringes Gewicht aufweist und zur Steifigkeit beiträgt. In all configurations it is possible for at least one hollow chamber to be at least partially filled. In particular, at least one hollow chamber is filled with a foam material or the like. A type of metal foam that is light in weight and contributes to rigidity is also possible.
Die Erfindung stellt einen Längsträger und als Schweller für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung, welcher vorzugsweise aus wenigstens drei Strangpressprofilen besteht, die nach Art eines Baukastens zusammengesetzt sind. Dabei greifen die einzelnen Profile zumindest teilweise ineinander ein. Dadurch wird eine hohe Stabilität bei einem geringen Gewicht erreicht. Die Erfindung erhöht die Variationsmöglichkeit zur Lastklassensteuerung im Baukasten.The invention provides a side member and as a sill for a motor vehicle, which preferably consists of at least three extruded profiles that are put together in the manner of a modular system. The individual profiles engage at least partially in one another. This achieves high stability with a low weight. The invention increases the possibility of variations for load class control in the modular system.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel, welches im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert wird.Further advantages and features of the present invention result from the exemplary embodiment, which is explained below with reference to the attached figures.
Darin zeigen:
-
1 eine schematische perspektivische Ansicht eines eingebauten Längsträgers; -
2 einen schematischen perspektivischen Querschnitt durch den Längsträger nach1 ; -
3 einen stark schematischen Querschnitt durch den Längsträger nach1 ; und -
4 den Querschnitt nach3 in einer Explosionsdarstellung.
-
1 a schematic perspective view of an installed side member; -
2 a schematic perspective cross section through thelongitudinal beam 1 ; -
3 a highly schematic cross section through theside member 1 ; and -
4 thecross section 3 in an exploded view.
Der Längsträger 1 erstreckt sich in Längsrichtung 2 des Kraftfahrzeugs und wird durch eine Profilstruktur 3 gebildet, die auch einen Querträger 10 überdeckt.The
Miteinander verschachtelt bilden die drei Längsprofile 4, 5 und 6 eine Vielzahl von Hohlkammern. Die Längsprofile 4, 5, 6 und 7 sind in der Art eines Baukastens aufgebaut und, sodass für unterschiedliche Kraftfahrzeuge unterschiedliche Längsträger gegebenenfalls aus den gleichen Längsprofilen gebildet werden können.Nested together, the three
An den einzelnen Längsprofilen 4, 5 und 6 sind jeweils Hohlkammern ausgebildet. Zusätzlich stehen an den Längsprofilen 4, 5 und 6 noch jeweils Blechstreifen seitlich von den Hohlkammerbereichen ab, die zur Kontaktierung mit anderen Längsprofilen und/oder zur Befestigung an dem Kraftfahrzeug dienen. So überdeckt der Blechstreifen 22 des Längsprofils 5 den Querträger 10, um dort einen stabilen Anschluss Verfügung zu stellen.At the individual
Beispielhaft ist in
In
Zur besseren Übersicht zeigt
Das Längsprofil 4 besteht aus der äußeren Wandung 11, die hier die Hohlkammern 30, 31, 32 und 33 umgibt. An dem hier oberen und unteren Ende stehen Blechstreifen 20 und 21 nach oben bzw. unten von den Hohlkammern 30 bzw. 33 ab. Die einzelnen Hohlkammern 30, 31, 32 und 33 werden durch die Versteifungswandungen von 25, 26 und 27 voneinander getrennt. Die Versteifungswandungen tragen zur Erhöhung der seitlichen Steifigkeit bei.The
Das Versteifungsprofil 5 wird von der Wandung 12 umgeben und bildet im Wesentlichen vier etwa kastenförmige Hohlkammern 34, 35, 36 und 37. Von der Hohlkammer 36 aus erstreckt sich etwa horizontal der zuvor erwähnte Blechstreifen 22 nach außen. Dieser dient zur Überdeckung des Querträgers 10, sodass der Blechstreifen 22 im fertig montierten Zustand an einem Kraftfahrzeug von dem Längsträger 1 aus nach innen absteht.The
Das Längsprofil 6 wird durch die äußere Wandung 13 begrenzt und umfasst eine Hohlkammer 38 und eine Hohlkammer 39, die hier in vertikaler Richtung voneinander beabstandet sind. Nach oben und unten stehen jeweils Blechstreifen 23 und 24 von der Hohlkammer 38 bzw. 39 ab. Zwischen den Hohlkammern 38 und 39 erstreckt sich über einen gewissen Abstand die Wandung 13.The
Das Längsprofil 7 wird schließlich durch einen gebogenen Blechstreifen gebildet, an dem im unmontierten Zustand keine Hohlkammer ausgebildet ist.Finally, the
Durch das Zusammenfügen der Längsprofile 4, 5, 6 und auch 7 entstehen weitere Hohlräume 40, 41, 42 und 43 die dann jeweils von einem Längsprofil oder von mehreren Längsprofilen begrenzt werden. So wird die Hohlkammer 40 durch die Längsprofile 4 und 6 gebildet. Die Hohlkammer 41 wird durch das Längsprofil 4, 5 und 6 begrenzt und die Hohlkammer 42 wird durch die Längsprofile 5 und 6 begrenzt. Die Hohlkammer, 43 wird schließlich durch das Längsprofil 6 und das Längsprofil 7 definiert.By joining the
Je nach Ausgestaltung ist es möglich, in die einzelnen Hohlkammern 30-43 noch Versteifungselemente einzufügen, um die Steifigkeit gegebenenfalls noch weiter zu erhöhen.Depending on the design, it is possible to add stiffening elements to the individual hollow chambers 30-43 in order to further increase the rigidity if necessary.
Die Erfindung stellt einen Längsträger 1 zur Verfügung, der als Schweller 50 für ein Kraftfahrzeug ausgebildet ist und aus wenigstens 3 Strangpressprofilen 4-6 besteht und nach Art eines Baukastens zusammengesetzt ist. Dabei greifen die einzelnen Längsprofile 4-6 (und 7) jeweils wenigstens teilweise ineinander ein. Die einzelnen Längsprofile können auf beliebige Weise miteinander verschweißt und/oder verklebt oder sonst wie verbunden sein.The invention provides a
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