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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeughybridbauteil gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Im Kraftfahrzeugbau ist es aus dem Stand der Technik bekannt, selbsttragende Karosserien bereitzustellen. Diese werden aus Stahl oder aber auch aus Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium gefertigt. Einzelne Kraftfahrzeugbauteile wie Schweller, Kraftfahrzeugsäulen, Dachholme, Querträger oder Längsträger werden hierzu einzeln als Blechbauteile verschiedenen formgebenden Produktionsschritten hergestellt und dann zu der selbsttragenden Kraftfahrzeugkarosserie gekoppelt.
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Die Kraftfahrzeugkarosserie hat dabei zwei wesentliche Aufgaben. Zum einen soll die Kraftfahrzeugkarosserie verwindungssteif sein, um als Basis zur Aufnahme der verschiedenen Komponenten des Kraftfahrzeuges bestehend aus Antrieb, Fahrwerk sowie auch Deckelbauteilen wie Türen, Motorhaube zu dienen. Ein zweiter wesentlicher Aspekt der als Anforderung an eine Kraftfahrzeugkarosserie gestellt wird, ist die Crashsicherheit, insbesondere mit Hinblick auf den Fahrgastraum.
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Einige Teile der Kraftfahrzeugkarosserie sollen dabei im Falle eines Aufpralls gezielt deformieren um Crashenergie abzubauen, andere Teile sollen bewusst eine hohe Steifigkeit aufweisen, um eine Formstabilität des Fahrgastraumes und somit einen Insassenschutz zu gewährleisten.
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Diese zwei Anforderungen stehen im Zielkonflikt mit günstiger Produzierbarkeit und kostengünstiger Herstellung der oben genannten Kraftfahrzeugbauteile und geringem Eigengewicht, so dass eine hohe Fahrdynamik des Kraftfahrzeuges gegebenen ist, bei gleichzeitig geringem Kraftstoffverbrauch und CO2-Ausstoß. Aus dem Stand der Technik sind hierzu verschiedene Techniken bekannt, Bauteile gewichtsoptimiert und mit hohen Festigkeitseigenschaften herzustellen. Beispielsweise ist zur Herstellung von Stahlbauteilen die Warmumform- und Presshärtetechnologie bekannt.
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Insbesondere zur Herstellung von Leichtmetallbauteilen ist es bekannt, Rohlinge strangzupressen und im Anschluss daran schneidetechnisch und/oder umformtechnisch zu bearbeiten, so dass entsprechend verschiedene Querschnittsgeometrien die Anforderungen erfüllend hergestellt werden können. Aufgrund der Strangpresstechnologie ist hier jedoch wiederum mit Hinblick auf die bei der Produktion entstehenden Kosten durch nur eine mögliche Strangpressrichtung eine Grenze gesetzt, die in dem Produktionsprozess liegt. Das Bauteil kann somit im Querschnitt gewichts- und festigkeitsoptimiert werden. Insbesondere bei sich in Längsrichtung erstreckenden Bauteilen wäre jedoch immer ein Kompromiss in Bezug auf die Bauteilsteifigkeit über die Längsrichtung gegeben.
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Aus der
US 9090293 B1 ist bspw. ein Kraftfahrzeugbauteil bekannt, dass mit einem Verstärkungsbauteil verstärkt ist. Das Verstärkungsbauteil ist durch Extrudieren hergestellt. Ferner ist aus der
DE 10 2012 020 432 B3 ein Kraftfahrzeugschweller bekannt, bei dem ein innerer Schweller aus Stahl und ein äußerer Schweller aus extrudiertem Leichtmetall in gleicher Richtung orientiert verlaufend an dem Kraftfahrzeug angeordnet sind.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ein Bauteil aufzuzeigen, das kostengünstig und produktionstechnisch mit geringem Aufwand hergestellt ist, und gleichzeitig hohe Festigkeitseigenschaften bei Gewichtsoptimierung aufweist.
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Die zuvor genannte Aufgabe wird mit einem Kraftfahrzeughybridbauteil mit den Merkmalen im Patentanspruch 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Das Kraftfahrzeughybridbauteil weist ein Hauptbauteil und mindestens ein Verstärkungspatch auf, wobei das Hauptbauteil als Blechbauteil aus einer Stahllegierung oder Leichtmetalllegierung ausgebildet ist und das Verstärkungspatch aus Leichtmetall ausgebildet ist. Das Verstärkungspatch ist ein extrudiertes Bauteil mit im Querschnitt voneinander verschiedener Wandstärke. Erfindungsgemäß zeichnet sich das Kraftfahrzeughybridbauteil dadurch aus, dass die Extrusionsrichtung des Verstärkungspatches in einem Winkel von 70° bis 110° zur Längsrichtung des Hauptbauteils orientiert ist.
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Durch das erfindungsgemäße Kraftfahrzeughybridbauteil ist es somit möglich ein Bauteil, welches insbesondere eine Kraftfahrzeugsäule, ein Dachholm oder ein Querträger ist, mithin ein sich in seine Längsrichtung erstreckendes Bauteil, dieses in seinem Querschnitt optimiert herzustellen. Hierdurch wird insbesondere eine Gewichtsoptimierung vorgenommen. Dem dadurch eventuell entstehenden Nachteil bezüglich einer guten Festigkeit im Längsschnitt des Bauteils, wird erfindungsgemäß dadurch Rechnung getragen, dass ein Verstärkungspatch aufgebracht wird. Dieser Verstärkungspatch selbst weist jedoch in seinem Querschnitt, wobei der Querschnitt des Verstärkungspatches bevorzugt in Längsschnittrichtung des Hauptbauteils orientiert ist, eine voneinander verschiedene Wandstärke auf. Auch hierdurch ist es wiederum möglich belastungsoptimiert und gewichtsoptimiert mit dem mindestens einen Verstärkungspatch das Kraftfahrzeughybridbauteil optimal auszulegen. In den in Längsrichtung des Hauptbauteils wenig belasteten Bereichen kann somit durch das Hauptbauteil selbst eine optimiert geringe Wandstärke eingestellt sein und kein Verstärkungspatch oder aber nur ein Teil des Verstärkungspatches mit geringer Wandstärke angeordnet sein. In auf die Längsrichtung bezogenen stärker belasteten Bereichen oder aber Bereichen welche eine hohe Crashsteifigkeit aufweisen sollen, ist hingegen das Verstärkungspatch und insbesondere der Querschnittsbereich des Verstärkungspatches mit größerer Wandstärke angeordnet.
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Dadurch, dass das Verstärkungspatch aus einer Leichtmetalllegierung ausgebildet ist, insbesondere aus einer Aluminiumlegierung, bevorzugt aus einer 6000er oder 7000er Aluminiumlegierung ist es insbesondere möglich dieses selbst als Strangpressprofil herzustellen. Somit kann ein Verstärkungspatch einfach und kosteneffektiv mit voneinander verschiedener Wandstärke hergestellt werden. Dadurch, dass sich das Verstärkungspatch in Längsrichtung des Hauptbauteils nur über einen Teilabschnitt erstreckt kann dieses als flachextrudiertes Bauteil mit voneinander verschiedenen Wandstärken hergestellt werden. Erstreckt sich das Verstärkungsblech dennoch über einen Längenabschnitt der Längsrichtung des Hauptbauteils von mehr als 10 cm, insbesondere mehr als 20 cm kann das Verstärkungspatch auch zunächst im Querschnitt von einer flachen bzw. geraden Extrusion abweichen, mithin beispielsweise C-förmig, wellenförmig oder omegaförmig extrudiert werden, ebenfalls mit voneinander verschiedenen Wandstärken und im Anschluss daran abgeflacht bzw. abgewalzt und/oder verbreitert werden. Der so hergestellte Querschnitt des Extrusionbauteils ist dann jedoch immer in Längsrichtung des Hauptbauteils orientiert. Dies bedeutet im Rahmen der Erfindung, dass die Extrusionsrichtung des Verstärkungspatches in einem Winkel zur Längsrichtung des Hauptbauteils orientiert verläuft. Dieser Winkel beträgt 70° bis 110°, insbesondere 85° bis 95° und ganz besonders bevorzugt 90°.
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Das Hauptbauteil selbst weist weiterhin bevorzugt in seiner Längsrichtung einen sich verändernden Querschnitt auf. Das Hauptbauteil kann dabei über seine gesamte Längsrichtung im Querschnitt eine homogene Wandstärke besitzen. Das Hauptbauteil kann jedoch alternativ oder ergänzend in seiner Längsrichtung zumindest abschnittsweise im Querschnitt eine voneinander verschiedene Wandstärke aufweisen. Das Hauptbauteil weist bevorzugt eine Wandstärke als Aluminiumbauteil von 2,5 bis 6 mm auf. Ist das Hauptbauteil aus Stahlblech ausgebildet, weist dieses bevorzugt eine Wandstärke von 1,5 bis 4 mm auf.
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Weiterhin besonders bevorzugt weist das Verstärkungspatch eine höhere Festigkeit und/oder höhere Wanddicke auf gegenüber dem Hauptbauteil, insbesondere dem Querschnittsbereich des Hauptbauteils, in dem das Verstärkungspatch zumindest bereichsweise, insbesondere vollflächig an dem Hauptbauteil anliegt.
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Weiterhin besonders bevorzugt weist das Verstärkungspatch eine Dehngrenze RP 0,2 größer 250 MPa, bevorzugt größer 300 MPa und bevorzugt kleiner 550 MPa auf. Weiterhin besonders bevorzugt weist das Verstärkungspatch eine höhere Festigkeit und/oder Wandstärke auf gegenüber dem Hauptbauteil. Weiterhin besonders bevorzugt ist das Hauptbauteil als Stahlbauteil, insbesondere als warmumgeformtes und pressgehärtetes Stahlbauteil ausgebildet. Dieses weist dann hochfeste bzw. höchstfeste Eigenschaften auf und besitzt eine Zugfestigkeit größer 1100 MPa, insbesondere größer 1350 MPa.
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Besonders bevorzugt liegt ein Verhältnis der Gesamtlänge des Hauptbauteils in dessen Längsrichtung zu der Gesamtlänge eines Verstärkungspatches, ebenfalls in Längsrichtung des Hauptbauteils in einem Verhältnis zwischen 1,25 : 3 bevorzugt 1,4 : 2. Dies bedeutet letzterenfalls beispielsweise, dass das Hauptbauteil doppelt so lang ist gegenüber dem Verstärkungspatch. Das Verstärkungspatch weist insbesondere im Bereich der relativ im Querschnitt dickeren Wandstärke eine Wandstärke zwischen 4 und 6 mm auf. Der dazu im Querschnitt benachbarte dünnere Wandstärkenbereich weist bevorzugt eine Wandstärke zwischen 2 und 4 mm auf. Zwischendicken in Übergangsbereichen oder Bereichen mittlerer Wandstärke bezogen auf die zuvor genannten Werte sind möglich.
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Das Verstärkungspatch und das Hauptbauteil sind weiterhin miteinander gekoppelt. Das Koppeln kann durch Kleben und/oder thermisches Fügen und/oder Formschluss, bevorzugt durch Fügen herstellt werden. Im Rahmen der Erfindung ist es möglich das das Koppeln, insbesondere bei der Verwendung von Hauptbauteil und Verstärkungspatch aus einer Leichtmetalllegierung als MIG-Schweißen, Durchsetzfügen oder Nietverfahren auszubilden.
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Hybridbauteil bedeutet im Rahmen der Erfindung, das nicht nur das Bauteil aus zwei voneinander verschiedenen Werkstoffen ausgebildet ist, sondern auch, dass das Bauteil aus den gleichen oder hochgradig ähnlichen Werkstoffen ausgebildet ist, jedoch aus zwei Bauteilen, mithin Hauptbauteil und Verstärkungspatch.
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Das Verstärkungspatch und das Hauptbauteil können zunächst als Halbzeuge miteinander gekoppelt werden und im Anschluss daran zusammen umgeformt werden. Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch möglich, dass zunächst das Hauptbauteil umgeformt wird und im Anschluss daran das Verstärkungspatch gekoppelt wird. Das Verstärkungspatch bedarf in diesem Fall keiner Formgebung sondern es wird ein Verstärkungspatch verwendet, welches nach dem Strangpressen nur abgelängt wird. Auch ist es jedoch vorstellbar, dass das Hauptbauteil geformt wird und das Verstärkungspatch separat davon geformt wird und im Anschluss daran beide vorgeformten Bauteile miteinander gekoppelt werden.
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Weiterhin ist es vorstellbar, dass das Hauptbauteil ein Schließblech aufweist, so dass das Hauptbauteil unter Eingliederung des Verstärkungspatches mit dem Schließblech zumindest in dessen Längsrichtung abschnittsweise als Hohlprofil ausgebildet ist.
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Auch ist es vorstellbar, dass das Verstärkungspatch und das Hauptbauteil in Längsrichtung des Hauptbauteils zumindest abschnittsweise ein Hohlprofil ausbilden. Das Verstärkungspatch liegt somit im Querschnitt des Hauptbauteils nur bereichsweise flächig an.
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Bevorzugt ist es jedoch auch möglich, dass das Hauptbauteil und das Verstärkungspatch vollflächig anliegen. Eine Änderung der Wanddicke an dem Verstärkungspatch ist dann insbesondere an der dem Hauptbauteil abgewandten Seite des Verstärkungspatches ausgebildet.
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Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung sind in den nachfolgenden schematischen Figuren dargestellt. Diese dienen dem einfachen Verständnis der Erfindung. Es zeigen:
- 1a bis d eine Kraftfahrzeugsäule in Draufsicht und verschiedenen Querschnittsansichten,
- 2a bis d eine Kraftfahrzeugsäule mit Hauptbauteil und gleicher Wandstärke,
- 3a bis e einen erfindungsgemäßen Querträger in Draufsicht, Frontansicht und Querschnittsansichten von möglichen Verstärkungspatches,
- 4a bis c Querschnittsansichten des Querträgers gemäß 3b,
- 5a bis d einen erfindungsgemäßen Dachholm in Seitenansicht, Perspektive und Querschnittsansichten.
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In den Figuren werden für gleiche oder ähnliche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet, auch wenn eine wiederholte Beschreibung aus Vereinfachungsgründen entfällt.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeughybridbauteil in Form einer Kraftfahrzeugsäule 1 aufweisend ein Hauptbauteil 2, welche die eigentliche Kraftfahrzeugsäule 1 darstellt sowie zwei darin angeordnete Verstärkungspatches 3, 4. Die Kraftfahrzeugsäule 1 selbst ist ein Blechbauteil mit im Querschnitt voneinander verschiedenen Wandstärken W5, W6, W7, W9. Dies ist dargestellt in den Querschnittsansichten gemäß 1b bis 1d. Die Kraftfahrzeugsäule 1 ist dabei als im Querschnitt hutförmiges Profil ausgebildet und weist einen Steg 5, sich von dem Steg 5 erstreckende Schenkel 6 und wiederum von den Schenkeln 6 abstehende Flansche 7 auf. Ferner verändert sich der Querschnitt in Längsrichtung 8 der Kraftfahrzeugsäule 1.
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In einem Radienbereich 9 ist dabei eine größere Wandstärke W9 ausgebildet gegenüber einer Wandstärke W5 des Steges 5 und einer Wandstärke W6 der Schenkel 6 sowie einer Wandstärke W7 der Flansche 7. Die Wandstärken W5, W6, W7 können wiederum voneinander verschiedenen sein. Insbesondere ist die Wandstärke W7 und/oder W5 kleiner als die Wandstärke W6. Die Wandstärken W5, W6 und W7 sind jedoch alle kleiner als die Wandstärke W9. Die Wandstärke W5, W6, W7, W9 von Schenkel 6, Steg 5, Flansch 7 und Radienbereich 9 ist bevorzugt in Längsrichtung 8 des Hauptbauteiles 2 gleich ausgebildet. Ausnahmen davon sind Abstreckungen oder sonstige Materialreduktionen, die beispielsweise beim Pressumformen entstehen. Die Querschnittkonfiguration selbst ändert sich jedoch. Somit kann die Kraftfahrzeugsäule 1 selbst beispielsweise aus einem extrudierten und pressformtechnisch bearbeiteten Profil hergestellt sein. Somit ist eine Gewichts- und Belastungsoptimierung der Kraftfahrzeugsäule 1 im Querschnitt realisiert. Es kann jedoch eine Gewichtsoptimierung derart ausgebildet sein, dass in kritischen Bereichen über die Längsrichtung 8 sich erstreckend die Verstärkungspatches 3, 4 angeordnet sind, die eine erhöhte Bauteilfestigkeit und/oder Crashsicherheit über den Längsverlauf bereitstellen. Hierzu hat das, auf die Einbaulage in Kraftfahrzeugvertikalrichtung Z bezogen obere Verstärkungspatch 3 im Querschnitt verschiedene Wandstärken W3.1 bis W3.3. Der Querschnitt des Verstärkungspatches 3 entspricht dabei einem Schnitt in Längsrichtung 8 des Hybridbauteils. Die Wandstärke W3.2 ist kleiner als die Wandstärke W3.1. Die Wandstärke W3.1 ist wiederum kleiner als die Wandstärke W3.3. An einer oberen Seite ist das obere Verstärkungspatch 3 mit einem Winkel α spitz zulaufend ausgebildet. Der Querschnitt des Verstärkungspatches 3 ist somit in Längsrichtung 8 der Kraftfahrzeugsäule 1 orientiert. Das Verstärkungspatch 3 weist voneinander verschiedene, an die geforderte Festigkeit und/oder Crashsicherheit angepasste, Wandstärken auf. Ferner zu erkennen ist gemäß der Schnittlinie b-b in 1b, dass das Verstärkungspatch 3 an einer Innenseite 10 der Kraftfahrzeugsäule 1 angeordnet ist, derart, dass in Längsrichtung 8 zumindest abschnittsweise zwei Hohlräume 11 ausgebildet sind. Mithin liegt ein Mittelbereich 12 des Steges 5 an dem Verstärkungspatch 3 an. Die Enden 13 des Verstärkungspatches 3 sind auf die Kraftfahrzeugquerrichtung Y bezogen abgebogen und liegen innenseitig an den Schenkeln 6 der B-Säule an.
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Anders ist dies gemäß 1d im unteren Verstärkungspatch 4. Auch dieser weist in seinem Querschnitt voneinander verschiedene Wandstärken W4.1 bis W4.3 auf. Das untere Verstärkungspatch 4 liegt jedoch vollflächig an der Innenseite 10 der Kraftfahrzeugsäule 1 an. Der Wanddickenübergang der Kraftfahrzeugsäule 1 ist insbesondere an den Radienbereichen 9 an einer Außenseite 14 ausgebildet. Der Wanddickenübergang des Verstärkungspatches 4 ist an der der Kraftfahrzeugsäule 1 gegenüberliegenden Seite ausgebildet. Ferner weist die Kraftfahrzeugsäule 1 einen Dachanbindungsbereich 15 und einen Schwelleranbindungsbereich 16 auf, die im Querschnitt gegenüber dem dazwischen liegenden Säulenbereich verbreitert ausgebildet sind.
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2a bis d zeigt eine alternative Ausgestaltungsvariante einer Kraftfahrzeugsäule 1. Der obere und der untere Verstärkungspatch 3, 4 weisen dabei eine voneinander verschiedene Höhenerstreckung auf. Ein zweiter Unterschied zu der Ausgestaltungsvariante von 1 ist, dass die Kraftfahrzeugsäule 1 einen sich in ihrer Längsrichtung 8 verändernden Querschnitt mit einer homogenen Wandstärke W1 aufweist. Der jeweilige Verstärkungspatch 3, 4 weist wiederum in seiner Querschnittsansicht voneinander verschiedene Wandstärken auf. Der Querschnitt des jeweiligen Verstärkungspatches 3, 4 erstreckt sich in Längsrichtung 8 der Kraftfahrzeugsäule. Die Verstärkungspatches 3, 4 weisen über einen Querschnittsverlauf eine voneinander verschiedene Wandstärke auf, wobei der Wanddickensprung auf einer Außenseite 18 ausgebildet ist und eine Innenseite 19 des jeweiligen Verstärkungspatches 3, 4 im Wesentlichen glatt ausgebildet ist, so dass diese an der Innenseite 10 des Hauptbauteils 2 jeweils im Wesentlichen vollflächig anliegt. Außen sind wiederum die Enden 13 des Verstärkungspatches 3, 4 abgebogen. Eine glatte Oberfläche des Verstärkungspatches 3, 4 bedeutet im Rahmen der Erfindung, dass dieser folglich an einer Oberfläche anliegen kann. Hierbei ist eine dreidimensionale Ausgestaltung der Oberfläche nicht ausgeschlossen und somit eine glatte Oberfläche nicht ausschließlich als eine ebene Oberfläche zu verstehen. Auch das auf die Kraftfahrzeugvertikalrichtung Z bezogene untere Verstärkungspatch 4 weist in seinem Querschnitt voneinander verschiedene Wandstärken W4.1 bis W4.3 auf. Das obere Verstärkungspatch 3 erstreckt sich dabei mit einer Höhe H3 über den Säulenbereich 17 der Kraftfahrzeugsäule 1. Dies entspricht bevorzugt 40% bis 60% der Gesamthöhe H1 der Kraftfahrzeugsäule 1. Der untere Verstärkungspatch 4 weist hingegen eine Höhe H4 auf. Der untere Verstärkungspatch 4 ist im unteren Drittel der Kraftfahrzeugsäule 1 angeordnet. Die Höhe H4 entspricht insbesondere 5% bis 30%, bevorzugt 10% bis 20% der Gesamthöhe H1 der Kraftfahrzeugsäule 1. Alternativ kann auch vorgesehen werden, die Patches 3 und 4 zusammenzufassen, so dass ein solcher Verstärkungspatch sich auch über den Säulenabschnitt erstrecken kann und eine Höhe zwischen 50% und 75% der Gesamthöhe H1 aufweist.
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3a und b zeigen einen erfindungsgemäßen Querträger 100 in Draufsicht und Frontansicht. Der Querträger 100 weist an seinen Enden mit diesen gekoppelte Crashboxen 101 auf und erstreckt sich in Kraftfahrzeugquerrichtung Y. Der Querträger 100 weist beispielsweise eine sich in Längsrichtung 108 erstreckende Sicke 102 auf, die zur zusätzlichen Versteifung gegen Durchbiegung in Kraftfahrzeuglängsrichtung X dient. 3c bis e zeigen mögliche Bereiche mit Bezug auf 3b, welche insbesondere innenliegend am Verstärkungspatch 103 angeordnet sind. Die Verstärkungspatches 103 sind dabei in einem jeweiligen Querschnitt dargestellt und weisen voneinander verschiedene Wandstärken W103 auf, wobei ein oder mehrere Verstärkungspatches 103 am Querträger 106 angeordnet sein können.
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Das Verstärkungspatch 103 gemäß 3c weist voneinander verschiedene Wandstärken W103.1 bis W103.3 auf. Die voneinander verschiedenen Wandstärken W103.1 bis W103.3 weisen jeweils einen Wanddickensprung 104 auf, welcher an einer Außenseite 105 ausgebildet ist. Folglich ist eine Innenseite 106 glatt ausgebildet und kommt an einer nicht näher dargestellten Innenseite 107 des Querträgers 100 zur Anlage. Der Querschnitt eines jeweiligen Verstärkungspatches 103 gemäß 3c bis e ändert sich dabei jeweils in Längsrichtung 108 des Querträgers 100.
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Gemäß 3d nimmt der Querschnitt zunächst auf die Bildebene bezogen von links nach rechts in der Wandstärke W103 zu und dadurch wiederum ab. Dieser Verstärkungspatch 103 ist insbesondere im Mittelbereich 110 des Querträgers 106 angeordnet.
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Gemäß Verstärkungspatch 103 in 3e nimmt die Wandstärke des Querschnittes linear über den Verlauf des Querschnittes ab. Dieser Verstärkungspatch 103 kommt alternativ zur Ausführungsform der 3c im Endbereich 111.
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4a bis c zeigen verschiedene Schnittansichten gemäß der Schnittlinien A-A, B-B und C-C aus 3b. Gut zu erkennen ist, dass der Querträger 100 als hutförmiges Querschnittsprofil mit sich in Längsrichtung 108 verändernder Querschnittskonfiguration jedoch gleichbleibender Wandstärke W100 ausgebildet ist. In einem Mittelbereich des Querträgers 100 ist ein Verstärkungspatch 103.1 angeordnet und in einem Abstand dazu in einem Endbereich gemäß Schnittlinie C-C ein Verstärkungspatch 103.2. Die Verstärkungspatches 103.1, 103.2 weisen hier dargestellt in ihrem Längsschnitt eine für sich homogene Wandstärke W103.1, W103.2 auf, im Querschnitt jedoch eine voneinander verschiedene Wandstärke gemäß 3c bis e. Die Verstärkungspatches 103.1, 103.2 liegen jeweils vollflächig an der Innenseite 107 des Querträgers 100 an. Hierzu sind die Verstärkungspatches 103.1, 103.2 in ihrer Längsrichtung 109, welche der Querrichtung des Querträgers 100 entspricht dreidimensional geformt, so dass sie an der Innenseite 107 bzw. Innenmantelfläche des Querschnitts des Querträgers 100 anliegend sind.
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5a bis d zeigen einen erfindungsgemäßen Dachholm 200. Der Dachholm 200 weist dabei im Querschnitt ein C-förmiges Profil auf mit seitlich abstehenden Flanschen 201. Rückseitig ist ein Schließblech 202 angeordnet, so dass ein Hohlprofil ausgebildet ist. Der Dachholm 200 kann auch als A-Säule ausgebildet sein. In einem vorderen Bereich ist innenseitig ein Verstärkungspatch 203 angeordnet. Das Verstärkungspatch 203 weist dabei zwei voneinander verschiedene Wandstärken W203.1, W203.2 auf. Die Wandstärke W203.1 kann dabei größer oder kleiner ausgebildet sein als die Wandstärke W203. Das Verstärkungspatch 203 erstreckt sich in Längsrichtung 204 des Dachholms mit einer Länge L203, welche zwischen 20 % und 60 %, insbesondere zwischen 30 % und 50 % der Länge L200 des Dachholmes 200 in Längsrichtung entspricht. Die Länge ist dabei entlang einer der Krümmung des Dachholmes 200 in der in 5d dargestellten Mittellängsachse MLA folgend bemessen. Entsprechend ist auch die Länge L203 des Verstärkungspatches 203 ermittelt. Das Verstärkungspatch 203 liegt vollflächig an einer Innenseite des Dachholmes 200 an.
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Bezugszeichenliste
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- 1 -
- Kraftfahrzeugsäule
- 2 -
- Hauptbauteil
- 3 -
- Verstärkungspatch
- 4 -
- Verstärkungspatch
- 5 -
- Steg
- 6 -
- Schenkel
- 7 -
- Flansch
- 8 -
- Längsrichtung zu 1, 2
- 9 -
- Radienbereich
- 10 -
- Innenseite zu 1
- 11 -
- Hohlraum
- 12 -
- Mittelbereich zu 5
- 13 -
- Ende zu 3
- 14 -
- Außenseite zu 1
- 15 -
- Dachanbindungsbereich
- 16 -
- Schwelleranbindungsbereich
- 17 -
- Säulenbereich
- 18 -
- Außenseite zu 3, 4
- 19 -
- Innenseite zu 3, 4
- 100 -
- Querträger
- 101 -
- Crashbox
- 102 -
- Sicke
- 103 -
- Verstärkungspatch
- 104 -
- Wanddickensprung
- 105 -
- Außenseite zu 103
- 106 -
- Innenseite zu 103
- 107 -
- Innenseite zu 100
- 108 -
- Längsrichtung zu 100
- 109 -
- Längsrichtung zu 103
- 110-
- Mittelbereich zu 100
- 111 -
- Endbereich zu 100
- 200 -
- Dachholm
- 201 -
- Flansch
- 202 -
- Schließblech
- 203 -
- Verstärkungspatch
- 204 -
- Längsrichtung zu 200
- 205 -
- Innenseite zu 200
- H1 -
- Gesamthöhe zu 1
- H3 -
- Höhe zu 3
- H4 -
- Höhe zu 4
- L200 -
- Länge zu 200
- L203 -
- Länge zu 203
- MLA -
- Mittellängsachse
- W1 -
- Wandstärke zu 1
- W3.1 -
- Wandstärke zu 3
- W3.2 -
- Wandstärke zu 3
- W3.3 -
- Wandstärke zu 3
- W4.1 -
- Wandstärke zu 4
- W4.2 -
- Wandstärke zu 4
- W4.3 -
- Wandstärke zu 4
- W5 -
- Wandstärke zu 5
- W6 -
- Wandstärke zu 6
- W7 -
- Wandstärke zu 7
- W9 -
- Wandstärke zu 9
- W100 -
- Wandstärke zu 100
- W103.1 -
- Wandstärke zu 103
- W103.2 -
- Wandstärke zu 103
- W103.3 -
- Wandstärke zu 103
- W200 -
- Wandstärke zu 200
- W203.1 -
- Wandstärke zu 203
- W203.2 -
- Wandstärke zu 203
- W203.3 -
- Wandstärke zu 203
- X -
- Kraftfahrzeuglängsrichtung
- Y -
- Kraftfahrzeugquerrichtung
- Z -
- Kraftfahrzeugvertikalrichtung
- α -
- Winkel
