-
TECHNISCHES GEBIET
-
Diese Offenbarung betrifft eine Schwellerbaugruppe bzw. einen Seitenschweller zur gesteuerten seitlichen Verformung.
-
HINTERGRUND
-
Eine Maschine oder Fertigung, wie etwa ein Fahrzeug, kann einem externen Kraftereignis ausgesetzt sein und eine Struktur mit einer Schwellerbaugruppe beinhalten.
-
In der
DE 10 2005 043 698 A1 ist eine Schwellerbaugruppe beschreiben, die einen Innenabschnitt und einen Außenabschnitt aufweist, die zusammen ein Hohlprofil bilden. Zwischen dem Innenabschnitt und dem Außenabschnitt ist ein Energieabsorptionselement angeordnet.
-
Die
DE 10 2009 015 655 A1 beschreibt eine Verstärkungseinheit für eine Seitenwand einer Fahrzeugkarosserie, wobei die Verstärkungseinheit ein Energieabsorptionselement mit einer Startsicke bzw. einem Verformungsinitiator aufweist.
-
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Seitenschweller einer Fahrzeugkarosserie zu schaffen, bei dem eine seitliche Verformung kontrollierbar ist, wenn eine externe Kraft auf den Seitenschweller ausgeübt wird.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Diese Aufgabe wird durch einen Seitenschweller mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
-
Der Seitenschweller ist zum Begrenzen einer seitlichen Verformung eines Zwischenabschnitts des Seitenschwellers zu einer vorbestimmten seitlichen Verformung konfiguriert, wenn der Seitenschweller einer externen Kraft ausgesetzt ist. Der Seitenschweller besteht aus einem Hohlprofil, welches aus zwei hutförmig gebogenen Blechen zusammengesetzt ist. Zwischen diesen Blechen kommt ein horizontal liegender Stegabschnitt zu liegen, der einen zentralen Abschnitt, einen ersten Flansch und einen zweiten Flansch aufweist und an beiden Blechen befestigt ist. Der Stegabschnitt ist mit einem Verformungsinitiator konfiguriert, der eine Öffnung ist, die in dem Stegabschnitt gebildet ist und sich von dem zentralen Abschnitt des Stegabschnitts bis zum dem ersten Flansch und/oder bis zu dem zweiten Flansch des Stegabschnitts erstreckt.
-
Ein Fahrzeug kann einer externen Kraft ausgesetzt sein. Das Fahrzeug beinhaltet eine Karosseriestruktur mit dem vorstehend beschriebenen Seitenschweller.
-
Der hierin offenbarte Seitenschweller und das Fahrzeug begrenzen die seitliche Verformung des Zwischenabschnitts des Seitenschwellers zur vorbestimmten seitlichen Verformung, wenn der Seitenschweller oder das Fahrzeug einer externen Kraft ausgesetzt sind. Diese Offenbarung gilt für jede Maschine oder Fertigung mit einer Struktur, einschließlich eines ähnlichen Seitenschweller, die einer externen Kraft ausgesetzt ist. Diese Offenbarung gilt für jedes Fahrzeug, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, PKW, LKW, Lieferwagen, Busse, Boote, Züge, die Herstellung von Fahrzeugen und Ausrüstung, Baustellenfahrzeugen und Ausrüstung, Wartungsfahrzeugen und Ausrüstung und militärischen Fahrzeugen und Ausrüstung.
-
Figurenliste
-
- 1 ist eine fragmentarische, schematische Perspektivdarstellung eines Fahrzeugs mit einer Karosseriestruktur mit einer Schwellerbaugruppe bzw. mit einem Seitenschweller, die bzw. der zum Begrenzen einer seitlichen Verformung eines Zwischenabschnitts der Schwellerbaugruppe bzw. des Seitenschwellers konfiguriert ist, wenn das Fahrzeug einer externen Kraft ausgesetzt ist. Ein Außenabschnitt der Schwellerbaugruppe ist gestrichelt dargestellt, so dass ein Stegabschnitt der Schwellerbaugruppe ersichtlich ist.
- 2 ist eine schematische Querschnittsdarstellung der Schwellerbaugruppe aus 1, teilweise erhöht, entnommen bei Linie 2-2 der 1, die mit dem Außenabschnitt der Schwellerbaugruppe gestrichelt dargestellt ist.
- 3A ist eine fragmentarische, schematische Draufsicht des Fahrzeugs aus 1, bevor das Fahrzeug der externen Kraft ausgesetzt ist, wobei der Außenabschnitt der Schwellerbaugruppe und andere Abschnitte der Karosseriestruktur zur besseren Veranschaulichung entfernt wurden.
- 3B ist eine fragmentarische, schematische Draufsicht des Fahrzeugs aus 1, nachdem das Fahrzeug der externen Kraft ausgesetzt ist, wobei der Au-ßenabschnitt der Schwellerbaugruppe und andere Abschnitte der Karosseriestruktur zur besseren Veranschaulichung entfernt wurden.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
-
Bezugnehmend auf die Zeichnungen, in denen sich gleiche Referenznummern auf gleiche Komponenten in den Ansichten beziehen, zeigt 1 ein Fahrzeug 10, das einen einem externen Kraftereignis (Pfeil F) ausgesetzt sein kann. Das Fahrzeug 10 beinhaltet eine Karosseriestruktur 12 mit einer Schwellerbaugruppe 14. Die Karosseriestruktur 12 kann aus einem oder mehreren von einem Stahllegierungsmaterial, einem Aluminiumlegierungsmaterial und anderen Metallen und nicht-metallischen Strukturmaterialien bestehen. Die Schwellerbaugruppe 14 kann in der Karosseriestruktur 12, wie dargestellt, platziert und ausgerichtet. Alternativ kann die Schwellerbaugruppe 14 an einem anderen Abschnitt der Karosseriestruktur 12 platziert und gegebenenfalls in eine andere Richtung ausgerichtet sein.
-
Die Karosseriestruktur 12 kann eine Frontkarosseriescharniersäule 16, eine B-Säule 18, einen Zweierbalken 20, einen Dreierbalken 22 und eine Bodenplatte 24, wie dargestellt, beinhalten. Die Schwellerbaugruppe 14 kann an der Frontkarosseriescharniersäule 16, der B-Säule 18, dem Zweierbalken 20, dem Dreierbalken 22 und der Bodenplatte 24, wie dargestellt, verbunden sein. Der Zweierbalken 20 ist ein Querfahrzeugbauteil, das eine Fronthalterung (nicht dargestellt) eines Vordersitzes (nicht dargestellt) des Fahrzeuges 10 trägt. Der Dreierbalken 22 ist ein Querfahrzeugbauteil, das eine Heckhalterung (nicht dargestellt) des Vordersitzes trägt. Der Dreierbalken 22 ist hinter dem Zweierbalken 20 im Fahrzeug 10 angebracht. Die Schwellerbaugruppe 14 kann gegebenenfalls mit anderen Komponenten der Karosseriestruktur 12 des Fahrzeugs 10 verbunden sein.
-
Bezugnehmend auf 1-2 beinhaltet die Schwellerbaugruppe 14 ein Schwingschieneninneres oder einen Innenabschnitt 26, ein Schwingschienenäußeres oder einen Außenabschnitt 28 und einen die Verformung steuernden Stegabschnitt 30. Der Innenabschnitt 26 weist eine Innenwand 32 auf. Die Innenwand 32 kann in einer im Wesentlichen vertikalen Ebene angebracht sein, die sich im Wesentlichen senkrecht zur Grundplatte, wie dargestellt, befindet. Die Grundplatte ist hierin als die Fahrbahnebene oder Grund definiert, auf der das Fahrzeug fährt oder feststeht. Der Außenabschnitt 28 weist eine Außenwand 34 auf. Die Außenwand 34 kann in einer im Wesentlichen vertikalen Ebene angebracht sein, die sich im Wesentlichen senkrecht zur Grundplatte, wie dargestellt, befindet. Die Innenwand 32 und die Außenwand 34 können gegebenenfalls in anderen Ebenen angebracht sein. Die Innenwand 32 und die Außenwand 34 können sich im Wesentlichen parallel zueinander befinden. Der Außenabschnitt 28 ist mit dem Innenabschnitt 26 mit einer oder mehreren Befestigungen 36 verbunden, so dass diese und der Außenabschnitt 28 und der Innenabschnitt 26 zusammen ein Hohlprofil 38 bilden.
-
Der die Verformung steuernde Stegabschnitt 30 kann in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene angebracht sein, der sich im Wesentlichen parallel zur Grundplatte, wie dargestellt, befindet. Der Stegabschnitt 30 kann gegebenenfalls in anderen Ebenen angebracht sein. Der Stegabschnitt 30 kann sich im Wesentlichen senkrecht zur Innenwand 32 und Außenwand 34 befinden. Der Stegabschnitt 30 ist mit einem Verformungsinitiator 40 konfiguriert, der im Folgenden näher beschriebenen ist. Der Stegabschnitt 30 ist innerhalb des Hohlprofils 38 angebracht und an der Innenwand 32 des Innenabschnitts 26 und der Außenwand 34 des Außenabschnitts 28 befestigt. Der Stegabschnitt 30 umfasst einen ersten Flansch 42 und einen zweiten Flansch 44. Der erste Flansch 42 des Stegabschnitts 30 kann an der Innenwand 32 des Innenabschnitts 26 über eine Schweißnaht, ein Klebemittel oder jede andere geeignete Befestigung befestigt sein. Der zweite Flansch 44 des Stegabschnitts 30 kann an der Außenwand 34 des Außenabschnitts 28 über eine Schweißnaht, ein Klebemittel oder jede andere geeignete Befestigung befestigt sein. Der Stegabschnitt 30 ist zum Begrenzen einer seitlichen Verformung (Pfeil LD) eines Zwischenabschnitts 48 der Schwellerbaugruppe 14 zu einer vorbestimmten seitlichen Verformung (nicht dargestellt) konfiguriert, wenn das Fahrzeug 10 einer externen Kraft (Pfeil F) ausgesetzt ist.
-
Der Stegabschnitt 30 weist ein hinteres oder erstes Ende 52 und ein vorderes oder zweites Ende 50 auf. Das Hohlprofil 38 weist ein vorderes oder erstes Ende 53 auf. Das vordere Ende 50 des Stegabschnitts 30 kann sich in Nähe der Frontkarosseriescharniersäule 16 und der externen Kraft (Pfeil F), wie dargestellt, befinden. Das vordere Ende 50 des Stegabschnitts 30 kann an der Frontkarosseriescharniersäule 16 befestigt sein. Das vordere Ende 50 des Stegabschnitts 30 kann sich in Nähe des ersten Endes 53 des Hohlprofils 38 befinden. Das hintere Ende 52 des Stegabschnitts 30 kann sich in Nähe der Zweierbalken 20, wie dargestellt, befinden. Alternativ können sich das hintere Ende 52 des Stegabschnitts 30 und das vordere Ende 50 des Stegabschnitts 30 in Nähe von anderen Komponenten der Karosseriestruktur 12 befinden und/ oder mit diesen verbunden sein.
-
Der Stegabschnitt 30 erstreckt sich längs eines Abschnitts der Länge des Hohlprofils 38, wie dargestellt. Der Zwischenabschnitt 48 der Schwellerbaugruppe 14 ist zwischen dem Verformungsinitiator 40 und dem hinteren Ende 52 des Stegabschnitts 30 angebracht. Der Verformungsinitiator 40 ist zwischen dem vorderen Ende 50 des Stegabschnitts 30 und dem Zwischenabschnitt 48 der Schwellerbaugruppe 14 angebracht. Alternativ kann der Zwischenabschnitt 48 der Schwellerbaugruppe 14 zwischen dem Verformungsinitiator 40 und dem Zweierbalken 20 angebracht sein. In einer weiteren Alternative kann der Zwischenabschnitt 48 der Schwellerbaugruppe 14 zwischen dem Verformungsinitiator 40 und einer anderen Komponente der Karosseriestruktur 12 angebracht sein.
-
Der Stegabschnitt 30 weist eine Dicke 54 auf, die aus einem Material 56 besteht und eine Länge 58 aufweist. Die Dicke 54 des Stegabschnitts 30 kann zum Begrenzen der seitlichen Verformung (Pfeil LD) des Zwischenabschnitts 48 der Schwellerbaugruppe 14 auf die vorbestimmte seitliche Verformung ausgewählt werden, wenn die Schwellerbaugruppe 14 einer externen Kraft (Pfeil F) ausgesetzt ist. Das Material 56 des Stegabschnitts 30 kann zum Begrenzen der seitlichen Verformung (Pfeil LD) des Zwischenabschnitts 48 der Schwellerbaugruppe 14 auf die vorbestimmte seitliche Verformung ausgewählt werden, wenn die Schwellerbaugruppe 14 einer externen Kraft (Pfeil F) ausgesetzt ist. Die Länge 58 des Stegabschnitts 30 kann zum Begrenzen der seitlichen Verformung (Pfeil LD) des Zwischenabschnitts 48 der Schwellerbaugruppe 14 auf die vorbestimmte seitliche Verformung ausgewählt werden, wenn die Schwellerbaugruppe 14 einer externen Kraft (Pfeil F) ausgesetzt ist.
-
Der Verformungsinitiator 40 des Stegabschnitts 30 kann zwischen der Frontkarosseriescharniersäule 16 und dem Zweierbalken 20 der Karosseriestruktur 12 angebracht sein. Alternativ kann der Verformungsinitiator 40 zwischen anderen Komponenten der Karosseriestruktur 12 angebracht sein. Der Verformungsinitiator 40 kann eine Öffnung sein, die im Stegabschnitt 30, wie dargestellt, gebildet wird. Der Verformungsinitiator 40 kann eine Öffnung sein, die in einem zentralen Abschnitt 60 des Stegabschnitts 30 gebildet wird. Die Öffnung erstreckt sich vom zentralen Abschnitt 60 des Stegabschnitts 30 bis zu dem ersten Flansch 42 oder dem zweiten Flansch 44 des Stegabschnitts 30, bis zu beiden Flanschen 42, 44, oder optional in einen von diesen hinein oder in beide Flansche 42, 44 hinein. Die Öffnung kann sich vom zentralen Abschnitt 60 des Stegabschnitts 30 durch den ersten Flansch 42 oder den zweiten Flansch 44 des Stegabschnitts 30 erstrecken.
-
Der Verformungsinitiator 40 des Stegabschnitts 30 kann zum Begrenzen der seitlichen Verformung (Pfeil LD) des Zwischenabschnitts 48 der Schwellerbaugruppe 14 auf die vorbestimmte seitliche Verformung konfiguriert werden, wenn die Schwellerbaugruppe 14 einer externen Kraft (Pfeil F) ausgesetzt ist. Der Verformungsinitiator 40 kann ein Schlitz, ein rundes Loch, eine Ellipse, eine Kerbe und/ oder jede andere geeignete Öffnung sein, die im Stegabschnitt 30 gebildet wird. Der Verformungsinitiator 40 kann ein anderes geeignetes Merkmal sein, das im Stegabschnitt 30 gebildet wird. So kann beispielsweise der Verformungsinitiator 40 ein dickenreduzierter Abschnitt oder ein gebogener oder deformierter Abschnitt des Stegabschnitts 30 sein.
-
Nun Bezugnehmend auf 3A-3B, zeigt 3A die Schwellerbaugruppe 14 vor der Anwendung der externen Kraft (Pfeil F), wie in 3B dargestellt. 3B zeigt die Schwellerbaugruppe 14 nach der Anwendung der externen Kraft (Pfeil F).
-
Der Stegabschnitt 30 beeinflusst, wie die Schwellerbaugruppe 14 durch die externe Kraft (Pfeil F) verformt wird, und somit die seitliche Verformung (Pfeil LD) des Zwischenabschnitts 48 der Schwellerbaugruppe 14 auf die vorbestimmte seitliche Verformung begrenzt. Die Wirkung des Stegabschnitts 30 auf die Verformung der Schwellerbaugruppe 14 kann durch Veränderungen der Konfiguration des Stegabschnitts 30 eingestellt oder abgestimmt werden.
-
Nochmals bezugnehmend auf 1-2, kann der Stegabschnitt 30 zum Begrenzen der seitlichen Verformung (Pfeil LD) des Zwischenabschnitts 48 der Schwellerbaugruppe 14 zur vorbestimmten seitlichen Verformung konfiguriert werden, wenn die Schwellerbaugruppe 14 der externen Kraft (Pfeil F) durch das Variieren des Ortes und der Konfiguration des Verformungsinitiators 40, der Dicke 54 des Stegabschnitts 30, des Materials 56 des Stegabschnitts 30, der Länge 58 des Stegabschnitts 30, der Lage des Stegabschnitts 30 innerhalb des Hohlprofils 38 und/ oder der Befestigung des Stegabschnitts 30 an des Hohlprofils 38 ausgesetzt ist.
-
In einer alternativen Ausführungsform beinhaltet die Schwellerbaugruppe 14 mehrere Stegabschnitte 30, die jeweils mit einem Verformungsinitiator 40 konfiguriert sind, der innerhalb des Hohlprofils 38 angebracht ist und der Innenwand 32 des Innenabschnitts 26 und der Außenwand 34 des Außenabschnitts 28 befestigt ist. In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann der Stegabschnitt 30 mit mehreren Verformungsinitiatoren 40 konfiguriert sein.
