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Die Erfindung betrifft eine Seitenlängsträgereinheit eines Fahrgestells eines mehrachsigen Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, aufweisend einen Längsträger aus zumindest einem Stegblech. Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrgestell eines mehrachsigen Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10 mit einer derartigen Seitenlängsträgereinheit.
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Auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik ist es bekannt, Eigenschaften eines Kraftfahrzeugs durch Anbringen von zusätzlichen Komponenten, sowohl während der Herstellung als auch nachträglich, zu verändern.
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Beispielsweise stellt die
US 6,412,853 B1 ein Fahrzeugluftwiderstandsreduzierungssystem unter Verwendung von Lüftungsschlitzen bereit, das mindestens einen Luftklappenstreifen enthält. Ein solcher Luftklappenstreifen hat eine Oberseite, eine Unterseite und einen dazwischen gebildeten Umfang. Der Luftklappenstreifen beinhaltet ferner eine Kopplungsvorrichtung, um eine Kopplung des Luftklappenstreifens an eine Karosserie eines Fahrzeugs zu ermöglichen. Es ist auch eine Vielzahl von Lamellenlaschen bereitgestellt, mit jeweils einer langen Seitenkante, die einstückig mit dem Luftklappenstreifen verbunden ist. Jede Lamellenlasche erstreckt sich nach oben und hinten, wodurch ein spitzer Winkel in Bezug auf eine Ebene gebildet wird, in der sich der Luftklappenstreifen befindet.
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Weiterhin ist die Modifikation von Schwellern von Kraftfahrzeugen im Stand der Technik bekannt. Schweller befinden sich üblicherweise auf beiden Seiten zwischen den Radkästen eines zweiachsigen Kraftfahrzeugs unterhalb des Türeinstieges und sind parallel zu einer Geradeaus-Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichtet.
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Beispielsweise schlägt die
CN 106080785 A eine Lösung zur Befestigung eines Autotürschwellers an einem Fahrzeugrahmen vor, wobei Autotürschweller und Fahrzeugrahmen aus unterschiedlichen Materialien bestehen oder konventionelle Befestigungsmethoden nicht anwendbar sind.
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Die
CN 106080785 A beschreibt einen Autotürschweller mit einem Türschwellenträger. Der Türschwellenträger ist fest auf einem eine Batteriepackung tragenden Rahmen eines Automobils montiert. Der Autotürschweller beinhaltet eine Montagebaugruppe, die im Türschwellenträger angeordnet ist. Die Montagebaugruppe enthält eine Stützplatte und mehrere Installationsmuttern. Die Installationsmuttern sind in gleichen Abständen in Längsrichtung der Stützplatte auf einer Seite der Stützplatte installiert, wobei die andere Seite der Stützplatte am Türschwellenträger anliegt. Die Stützplatte und der Türschwellenträger sind jeweils mit Durchgangslöchern versehen, die den Einbaumuttern eins zu eins entsprechen. Die Durchgangslöcher werden zum Einsetzen von zu den Montagemuttern passenden Schraubenbolzen verwendet. Die Lösung ermöglicht eine einfache Montage des Autotürschwellers.
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Weitere Eigenschaften eines Kraftfahrzeugs, die durch Anbringen von zusätzlichen Komponenten verändert werden können, sind das äußere Erscheinungsbild und die Korrosionsbeständigkeit im Bereich der Fahrzeugschweller.
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Die
US 6,077,576 A schlägt eine Endverkleidung für einen Schwellerflansch vor, die aus einem länglichen Materialstreifen mit mehreren Öffnungen hergestellt wird, mittels derer er an den Schwellerflanschen eines Fahrzeugs befestigt werden kann, um sowohl eine dekorative als auch eine schützende Abdeckung dafür bereitzustellen. Die Endverkleidung kann auch damit verbundene oder darin eingebaute Leuchten enthalten. Ein eine Endverkleidung bildender Kantenstreifen kann vorzugsweise in einer universellen U-Form, V-Form, Einzelkurvenform, L-Form oder als Teilkreis ausgebildet sein. Der Kantenstreifen besteht vorzugsweise aus einem länglichen Streifen aus Metall oder Kunststoff, der je nach Fahrzeug, auf das er aufgebracht werden soll, in Länge und Breite variieren kann.
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Weiterhin ist es im Stand der Technik bekannt, die Festigkeit von Fahrzeugschwellern durch zusätzliche Komponenten zu erhöhen.
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Eine Lösung mit dem Ziel, eine Stützstruktur für ein Fahrzeug vorzusehen, die eine ausreichende strukturelle Festigkeit bietet, so dass ein Cabrio-Faltdach oder abnehmbare Dachelemente am Fahrzeug installiert werden können, wird in der
US 4,493,506 A geschrieben. Die Stützstruktur kann auch in einem bestehenden Fahrzeug nachgerüstet werden.
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Die Stützstruktur enthält ein erstes Stützelement, das unterhalb eines Fahrzeugschwellers angeordnet und an dessen Unterseite befestigt ist. In einer Ausführungsform erstreckt sich ein Teil des ersten Stützelements seitlich von dem Fahrzeugschweller nach außen und ist an einem äußeren vertikalen Abschnitt des Fahrzeugschwellers befestigt. Ein Dekorelement ist an der Seite des Fahrzeugs befestigt und derart ausgelegt, dass es einen Teil des ersten Stützelements überdeckt. Ein zweites Stützelement kann an der Innenseite des Fahrzeugschwellers befestigt sein, um die strukturelle Festigkeit der Stützstruktur zu erhöhen.
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Eine Lösung zur Erhöhung der Festigkeit von Schwellerkonstruktionen, die hinsichtlich eines Bodeneffekts und aerodynamischer Eigenschaften verbessert sind und daher eine größere Gesamtkonfiguration aufweisen, wird in der
US 8,480,167 B2 vorgeschlagen. Dabei ist berücksichtigt, dass die Schweller dem Stehgewicht eines Fahrzeuginsassen standhalten sollen.
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Die Lösung beinhaltet eine Schwellerbaugruppe zur Befestigung an einem Fahrzeug, die einen Schwellerkörper, ein erstes endseitiges Merkmal, das an einem ersten Ende des Schwellerkörpers angeordnet ist, und ein zweites endseitiges Merkmal, das an einem zweiten Ende des Schwellerkörpers angeordnet ist, enthält. Die Schwellerbaugruppe kann spritzgegossen sein. Der Schwellerkörper hat eine Außenfläche, die sich im Allgemeinen in Form einer konvexen Oberfläche, und eine Innenfläche, die sich im Allgemeinen in Form einer konkaven Oberfläche darstellt. Die Außenfläche des Schwellerkörpers erstreckt sich außenseitig aus dem Fahrzeug heraus, um einen Außenbordabschnitt mit einem vorbestimmten Profil darzustellen, das auf beabsichtigten ästhetischen Merkmalen sowie Leistungsmerkmalen basiert. Auf der Innenfläche des Schwellerkörpers ist mindestens eine Querrippe angeordnet und einstückig mit dieser ausgebildet, wobei die Querrippe im Allgemeinen senkrecht zu einer Längsachse des Schwellerkörpers ausgerichtet ist. Der Schwellerkörper weist eine Wandstruktur mit erhöhter Dicke im Bereich nahe der Querrippe auf. Die Anordnung von Querrippen kann eine Vielzahl von Formen annehmen, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, einer vollen Querrippe, einer vollen Querrippe mit einem Ausschnitt und einer partiellen Querrippe.
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Angesichts des aufgezeigten Standes der Technik bietet der Bereich der Fahrgestelle von mehrachsigen Kraftfahrzeugen noch Raum für Verbesserungen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Seitenlängsträgereinheit, insbesondere eine hintere Seitenlängsträgereinheit, eines mehrachsigen Kraftfahrzeugs bereitzustellen, die verbesserte Eigenschaften hinsichtlich einer Festigkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht sowie eine vereinfachte Herstellbarkeit und hohe Montagefreundlichkeit aufweist.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Seitenlängsträgereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe wird ferner durch ein Fahrgestell eines mehrachsigen Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 10 mit einer solchen Seitenlängsträgereinheit gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die abhängigen Unteransprüche.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
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Die erfindungsgemäße Seitenlängsträgereinheit eines Fahrgestells eines mehrachsigen Kraftfahrzeugs weist einen Längsträger aus zumindest einem Stegblech auf, das sich in einem Einbauzustand im Wesentlichen in einer Fahrzeugquerrichtung und einer Geradeaus-Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs erstreckt, wobei sich ein Längsträger/Stegblech in allen drei Fahrzeugkoordinaten, längs-, quer- und auch in die Hochrichtung erstrecken kann. Dabei enthält die Seitenlängsträgereinheit eine Vielzahl von L-profilförmigen Verstärkungselementen. Die Verstärkungselemente sind mit dem zumindest einen Stegblech jeweils fest verbunden, und zwar derart, dass zumindest eine der Profilseiten in paralleler Anlage zum Stegblech angeordnet und die andere der Profilseiten im Einbauzustand in einer senkrecht zur Geradeaus-Fahrtrichtung angeordneten Ebene im Wesentlichen horizontal oder vertikal ausgerichtet ist. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass beide Profilseiten der modularen Verstärkungselemente im Längsquerschnitt horizontal und vertikal zur Anlage gebracht werden. Longitudinal folgt das Profil vorzugsweise dem Verlauf des Längsträgers.
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Unter einem „Kraftfahrzeug“ soll im Sinne dieser Erfindung insbesondere ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen, ein Sattelschlepper oder ein Kraftomnibus verstanden werden. Unter dem Begriff „Vielzahl“ soll im Sinne der Erfindung insbesondere eine Anzahl von zumindest einem verstanden werden.
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Mit der Erfindung kann eine Seitenlängsträgereinheit bereitgestellt werden, die bei gleichzeitig geringem Gewicht ein Höchstmaß an Festigkeit aufweisen kann. Die Verstärkungselemente der Vielzahl von Verstärkungselementen können dabei gemäß vorbestimmten Anforderungen in modularer Weise eingesetzt werden, wobei der Längsträger als im Wesentlichen unverändertes Basiselement in den verschiedenen Anwendungsfällen mit unterschiedlichen Anforderungen verwendet werden kann.
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Ferner können durch die vorgeschlagene Seitenlängsträgereinheit Nachteile vermieden werden, die sich aus der Anwendung konventioneller Fertigungsprozesse zur Erreichung einer erforderlichen Festigkeit, beispielsweise Warmumformprozesse, bekannter Weise ergeben können, wozu eine erhöhte Korrosionsanfälligkeit, geringere Maßhaltigkeit des Endprodukts und ein hoher Kostenaufwand zählen, so dass mit der Erfindung auch eine vereinfachte Herstellbarkeit mit geringeren Fertigungstoleranzen erreicht werden kann. Weiterhin kann der Einsatz zusätzlicher Halteklammern zur Verstärkung bei Verwendung der erfindungsgemäßen Seitenlängsträgereinheit entfallen, wodurch sich eine erhöhte Montagefreundlichkeit ergeben kann.
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Bevorzugt weist das zumindest eine Stegblech in der senkrecht zur Geradeaus-Fahrtrichtung angeordneten Ebene zumindest entlang eines Teils seiner Erstreckung in der Geradeaus-Fahrtrichtung ein U-förmiges Profil auf. Dabei ist zumindest ein Verstärkungselement der Vielzahl von Verstärkungselementen mit dem zumindest einen Stegblech derart fest verbunden, dass beide Profilseiten des Verstärkungselements in paralleler Anlage mit dem Stegblech angeordnet sind. Auf diese Weise können variable Anforderungen in Bezug auf Biege- und/oder Torsionsfestigkeit mit besonders geringem Materialaufwand erreicht werden.
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In bevorzugten Ausführungsformen der Seitenlängsträgereinheit ist das zumindest eine Stegblech mit einer Vielzahl von Anlageflächen ausgestattet. Dabei weist jede der Anlageflächen eine Kontur auf, die an eine Kontur zumindest einer der Profilseiten eines Verstärkungselements der Vielzahl von Verstärkungselementen angepasst ist. Durch die feste Verbindung der Verstärkungselemente an einer der Anlageflächen kann sich die Herstellung der Seitenlängsträgereinheit vereinfachen und die Montagefreundlichkeit verbessern.
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Bevorzugt besteht die parallele Anlage der zumindest einen Profilseite zumindest eines der Verstärkungselemente ohne eine Zwischenschicht, also ohne abdichtendes Zwischenelement. Dennoch kann die Notwendigkeit einer zusätzlichen Versiegelung entfallen, und ein üblicherweise am Ende der Produktion durchgeführtes Lackierverfahren kann zum Schutz der Teile vor Korrosion ausreichend sein. Dies ist auch darin begründet, weil das jeweilige Verstärkungselement individuell an die erforderliche Verstärkungsaufgabe und an die vorhandenen Seitenlängsträgereinheit herstellbar ist, so dass das Verstärkungselement quasi spaltfrei an der Anlagefläche bzw. den Anlageflächen anliegt.
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In bevorzugten Ausführungsformen der Seitenlängsträgereinheit ist die feste Verbindung zumindest eines der Verstärkungselemente mit dem zumindest einen Stegblech als zumindest eine stoffschlüssige Verbindung ausgebildet, wodurch eine ausreichende Festigkeit der Verbindung gewährleistet sein kann. Bevorzugt kann die stoffschlüssige Verbindung durch Schweißen, insbesondere durch Punktschweißen, oder durch Kleben herbeigeführt sein.
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Bevorzugt ist eine im Einbauzustand in einer senkrecht zur Geradeaus-Fahrtrichtung angeordneten Ebene im Wesentlichen vertikal ausgerichtete Profilseite zumindest eines der Verstärkungselemente einer Fahrzeuginnenseite zugewandt, wenn das Verstärkungselement mit einer Profilseite mit dem zumindest einen Stegblech fest verbunden ist. In derartigen Ausgestaltungen kann ein erhöhter Schutz vor Spritzwasser und Korrosion erreicht werden.
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Weiterhin bevorzugt erstreckt sich eine im Einbauzustand in einer senkrecht zur Geradeaus-Fahrtrichtung angeordneten Ebene im Wesentlichen vertikal ausgerichtete Profilseite zumindest eines der Verstärkungselemente zumindest teilweise innerhalb eines von einem U-förmigen Profil umschlossenen Raumes, wenn das Verstärkungselement zumindest entlang eines Teils seiner Erstreckung in der Geradeaus-Fahrtrichtung ein L-förmiges Profil aufweist. Bei einer derartigen Ausgestaltung kann eine Seitenlängsträgereinheit von erforderlicher Festigkeit mit besonders kompaktem Aufbau und geringen Raumbedarf bereitgestellt werden.
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In bevorzugten Ausführungsformen der Seitenlängsträgereinheit weist zumindest eines der Verstärkungselemente zumindest ein durch Formgebung definiertes Befestigungselement auf. Dadurch kann eine Befestigung der Seitenlängsträgereinheit innerhalb eines Fahrgestells oder eine Befestigung anderer Komponenten an der Seitenlängsträgereinheit in besonders leicht bauender Weise erzielt werden. Zudem kann eine besonders hohe Montagefreundlichkeit erreicht werden.
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Bevorzugt ist die Vielzahl der Verstärkungselemente entlang eines überwiegenden Anteils einer Erstreckungslänge des zumindest einen Stegblechs angeordnet. Unter dem Begriff „überwiegender Anteil“ soll im Sinne der Erfindung insbesondere ein Anteil von mehr als 50%, bevorzugt von mehr als 60% und, besonders bevorzugt, von mehr als 70% der Erstreckungslänge des zumindest einen Stegblechs verstanden werden. Auf diese Weise kann eine Seitenlängsträgereinheit bereitgestellt werden, bei der die verbesserte Festigkeit in eine gleichmäßige, also besser definierte Kraftleitung entlang der Seitenlängsträgereinheit umgesetzt werden kann.
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In bevorzugten Ausführungsformen der Seitenlängsträgereinheit variiert zumindest eine der Eigenschaften aus Formgebung, Art des Materials, Stärke der Profilform der Vielzahl der Verstärkungselementen sowie eine Anzahl der Verstärkungselemente in Abhängigkeit von einer Position entlang einer Erstreckungslänge des zumindest einen Stegblechs. Jedes der Verstärkungselemente an einer bestimmten Seitenlängsträgereinheit kann also unterschiedlich in seiner Länge, in seiner Materialstärke, in seiner Materialart und/oder in seiner Formgebung individuell angepasst sein. Die Materialart ist zielführend so zu wählen, dass eine Korrosionsbeständigkeit auch bei metallischem Kontakt gewährleistet bleibt. Aufgrund dieser Modularität der Vielzahl von Verstärkungselementen können unterschiedliche bestehende Anforderungen an die Festigkeit der Seitenlängsträgereinheit in einer hinsichtlich Gewicht und/oder Kosten und/oder Teilezahl optimierten Weise erfüllt werden.
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In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrgestell eines mehrachsigen Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Das Fahrgestell ist mit zumindest einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Seitenlängsträgereinheit ausgestattet. Die im Zusammenhang mit der vorgeschlagenen Seitenlängsträgereinheit beschriebenen Vorteile sind in vollem Umfang auf das Fahrgestell übertragbar.
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Bevorzugt ist die zumindest eine Seitenlängsträgereinheit in einem rückwärtigen Teil des Fahrgestells angeordnet. Durch die in diesem Teil relativ höhere Festigkeitsanforderung kann eine besonders hohe Gewichtsersparnis erreicht werden.
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Die Erfindung wird exemplarisch anhand einer Anwendung im seitlichen hinteren Längsträger eines Kraftfahrzeugs ausgeführt. Vorstellbar und realisierbar ist der Gegenstand der Erfindung in vielfältigen Längs-, Quer- und Hochanwendungen aber auch diagonal im Raum, überall da, wo Kräfte auf ein Profil übertragen werden ohne dass dieses kollabiert.
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Grundsätzlich ist der Gegenstand der Erfindung in allen industriellen Anwendungen bis hin zur Luft- und Raumfahrt einsetzbar, bei denen mit L-, U-, X- Rund- oder Mehreckprofilen gearbeitet wird, so dass mit Hilfe der erfindungsgemäß modularen L-förmigen Verstärkungselemente ein Knicken der Basisprofile verhindert werden kann. Die Form des L muss also nicht zwangsläufig 90°, also rechtwinklig sein, es können jegliche Winkel realisiert werden und auch gerundete modulare Verstärkungselemente in einem runden Basisprofil oder entlang ihrer Erstreckung zumindest teilweise U-Profil förmige Verstärkungselemente in abschnittsweise U-Profil förmigen Basisprofilen sind realisierbar. In der Bauindustrie sind z.B. Ausführungen aus L-förmigen Baustahl, in der Möbelindustrie L-förmige Holzprofile verleimt mit dem Hauptprofil vorstellbar. Gleiches gilt für Kunststoffstreifen, die an ein bestehendes Hauptprofil aus beliebigem Material verklebt oder auf andere Art befestigt ja sogar mit in den Herstellungsprozess dieses Hauptprofiles miteingebracht werden können.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigt
- 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Seitenlängsträgereinheit eines Fahrgestells eines mehrachsigen Kraftfahrzeugs in einer Draufsicht.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer möglichen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Seitenlängsträgereinheit 10 eines Fahrgestells eines mehrachsigen Kraftfahrzeugs in einer Draufsicht. Das Kraftfahrzeug kann als Personenkraftwagen, beispielsweise als SUV („Sport Utility Vehicle“), ausgebildet sein. Die Seitenlängsträgereinheit 10 ist als Bestandteil eines rückwärtigen Teils des Fahrgestells und in einem hinteren rechten Halbraum des Fahrgestells angeordnet. Eine spiegelbildliche Ausführungsform der Seitenlängsträgereinheit 10 ist in entsprechender Weise in einem hinteren linken Halbraum des Fahrgestells angeordnet.
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Die Seitenlängsträgereinheit 10 weist einen Längsträger 12 aus einem Stegblech 14 auf. Das Stegblech 14 kann aus einem Stahlblech ausgestanzt sein. Das Stegblech 14 erstreckt sich im Wesentlichen in einer Fahrzeugquerrichtung 42 und einer Geradeaus-Fahrtrichtung 44 des Kraftfahrzeugs, die in der 1 nach links gerichtet ist. Das Stegblech 14 kann entlang eines Teils seiner Erstreckung in der Geradeaus-Fahrtrichtung 44 ein U-förmiges Profil mit paarweise parallel zueinander verlaufenden Kanten und einem Kröpfungsbereich 18 aufweisen. Dabei kann das U-förmige Profil mit der offenen Seite der U-Form nach oben angeordnet sein.
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An einer Oberseite und einer Unterseite weist der Längsträger 12 somit rechtwinklig hochragende Seitenwände 24 der U-Profilform auf. Ferner sind die Seitenwände 24 teilweise mit senkrecht nach außen ragenden Abkantungen 26 versehen.
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Weiterhin beinhaltet der Längsträger 12 eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen 22, die in einem Mittenbereich 16 des Stegblechs 14 bzw. in als Laschen 20 ausgebildeten Außenbereichen der rechtwinkeligen Abkantungen 26 der Seitenwände 24 angeordnet sind, und die zur Befestigung des Längsträgers 12 innerhalb des Fahrgestells bzw. zur Befestigung von Fahrzeugkomponenten an dem Längsträger 12 dienen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in der 1 nur einige der Durchgangsöffnungen 22 bzw. Laschen 20 exemplarisch mit Bezugszeichen versehen.
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Die Seitenlängsträgereinheit 10 ist mit einer Vielzahl von L-profilförmigen Verstärkungselementen 28, 30, 32, 34 ausgestattet. Die Verstärkungselemente 28, 30, 32, 34 können beispielsweise durch Abkanten und Ausstanzen aus einer Stahlplatte hergestellt sein.
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Die Verstärkungselemente 28, 30, 32, 34 sind mit dem Stegblech 14 fest verbunden. Eine Profilseite 36 der Profilseiten 36, 38 des L-Profils jedes der Verstärkungselemente 28, 30, 32, 34 ist in paralleler Anlage zum Stegblech 14 und ohne eine Zwischenschicht, also ohne abdichtendes Zwischenelement, angeordnet. Die Kanten dieser Profilseiten 36 sind jeweils mit einer Vielzahl von Einbuchtungen und Ausbuchtungen versehen, um eine gewünschte lokale Festigkeit bei einem minimalen Materialeinsatz zu erzielen. Die andere Profilseite 38 der Profilseiten 36, 38 des L-Profils ist in einer senkrecht zur Geradeaus-Fahrtrichtung 44 angeordneten Ebene im Wesentlichen vertikal ausgerichtet, so dass sie vorstellbar aus der Zeichenebene der 1 nach oben herausragen. Diese Profilseiten 38 können entlang einer in der Geradeaus-Fahrtrichtung 44 betrachteten Erstreckung der Verstärkungselemente 28, 30, 32, 34 eine gleichmäßige Stegbreite aufweisen.
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Die Profilseiten 38 des L-Profils jedes der Verstärkungselemente 28, 30, 32, 34 sind ebenfalls in paralleler Anlage zum Stegblech 14, nämlich mit jeweils einer der Seitenwände 24, und ohne eine Zwischenschicht, also ohne abdichtendes Zwischenelement, angeordnet.
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Die im Wesentlichen vertikal ausgerichteten Profilseiten 38 der Verstärkungselemente 28, 30, 32, 34 erstrecken sich innerhalb eines von dem U-förmigen Profil umschlossenen Raumes, wobei die Profilseiten 36 und 38 der Verstärkungselemente 28, 30, 32, 34 innen und/oder außerhalb des Längsträgers 12 angeordnet werden können.
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In einem rückwärtigen Bereich des Stegblechs 14 sind zwei Verstärkungselemente 32, 34 in paralleler Anlage zu jeweils einer der Seitenwände 24 des Stegblechs 14 angeordnet. Dabei kann eines der Verstärkungselemente 34 eine größere Erstreckungslänge aufweisen als das andere Verstärkungselement 32.
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Wie aus der 1 ersichtlich ist die Vielzahl der Verstärkungselemente 28, 30, 32, 34 entlang eines überwiegenden Anteils der Erstreckungslänge des Stegblechs 14 und insbesondere entlang eines nahezu vollständigen Teils der Erstreckungslänge angeordnet. In 1 sind beispielhaft vier Verstärkungselemente 28, 30, 32, 34 dargestellt. Es können aber auch mehr oder weniger als die dargestellten vier Verstärkungselemente 28, 30, 32, 34 Verwendung finden, wobei aber zumindest eines erforderlich ist.
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Die Verstärkungselemente 28, 30, 32, 34 weisen durch Formgebung definierte Befestigungselemente 40 auf, die als Durchgangslöcher in den Verstärkungselementen 28, 30, 32, 34 ausgebildet sind. Die Befestigungselemente 40 können zum einen zur Führung und Befestigung in einem Stanzwerkzeug zur Herstellung der Verstärkungselemente 28, 30, 32, 34 dienen. Zum anderen können die Befestigungselemente 40 zur Führung und Halterung der Seitenlängsträgereinheit 10 innerhalb des Fahrgestells oder anderer Kraftfahrzeugkomponenten an der Seitenlängsträgereinheit 10 verwendet werden, wodurch eine hohe Montagefreundlichkeit erzielt werden kann.
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Die Profilseiten 38 der Verstärkungselemente 28, 30, 32, 34 mit gleichmäßiger Stegbreite können insbesondere die bei Biegung des Längsträgers 12 in einer Ebene, die der Zeichenebene der 1 entspricht, auftretenden Zug- und Druckkräfte aufnehmen und für derartige Bewegungen eine mechanische Verstärkung der Seitenlängsträgereinheit 10 herbeiführen. Die in paralleler Anlage zum Stegblech 14 angeordneten Profilseiten 36 der Verstärkungselemente 28, 30, 32, 34 dienen zur Aufnahme von Zug- und Druckkräften, die bei Biegung des Längsträgers 12 senkrecht zu der Ebene auftreten, die der Zeichenebene der 1 entspricht, und bewirken in Bezug auf die entsprechenden Bewegungen eine mechanische Verstärkung der Seitenlängsträgereinheit.
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Die in dieser Anmeldung verwendeten Begriffe „vorn“ bzw. „rückwärtig“ und davon abgeleitete Wortformen beziehen sich auf die Geradeaus-Fahrtrichtung 44 des Kraftfahrzeugs und einen eingebauten Zustand der Seitenlängsträgereinheit 10.
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Die feste Verbindung zwischen jedem der Verstärkungselemente 28, 30, 32, 34 und dem Stegblech 14 bzw. dessen Seitenwänden 24 ist jeweils mit einer Vielzahl von stoffschlüssigen Verbindungen hergestellt, die insbesondere von Schweißpunkten gebildet sein können. In anderen Ausführungsformen kann zumindest eine der stoffschlüssigen Verbindungen auch von einer Klebeverbindung gebildet sein.
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Mit stoffschlüssigen Verbindungen zwischen den Verstärkungselementen 28, 30, 32, 34 und dem Stegblech 14 bzw. dessen Seitenwänden 24 kann eine besonders gute Kraftübertragung und Haltbarkeit der Verbindung erreicht werden. Prinzipiell sind jedoch auch andere Verfahren zur Herstellung einer festen Verbindung zwischen einem der Verstärkungselemente 28, 30, 32, 34 und dem Stegblech 14 bzw. dessen Seitenwänden 24 denkbar, beispielsweise mittels Schraubverbindung, Nietverbindung oder mittels einer Kombination verschiedener Verbindungstechniken, die dem Fachmann sinnvoll erscheinen.
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An den Orten, an denen die in der 1 dargestellten Verstärkungselemente 28, 30, 32, 34 angeordnet sind, ist das Stegblech 14 mit einer Anlagefläche ausgestattet (nicht dargestellt). Jede der Anlageflächen weist in einer senkrecht zur Geradeaus-Fahrtrichtung 44 angeordneten Ebene eine Kontur auf, die an eine Kontur der Profilseite 36 des betreffenden Verstärkungselements 28, 30, 32, 34 angepasst ist. Auf diese Weise liegen das Stegblech 14 und die Profilseite 36 bzw. die Seitenwand 24 des Stegblechs 14 und die Profilseite 38 des betreffenden Verstärkungselements 28, 30, 32, 34 so dicht zusammen, dass eine eigens dafür vorgesehene Versiegelung oder Abdichtung unnötig ist.
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In anderen Ausführungsformen ist auch denkbar, dass die Anlageflächen mit den an die Verstärkungselemente 28, 30, 32, 34 angepassten Konturen im Stegblech 14 bzw. in dessen Seitenwänden 24 vertieft angelegt sind. Dies kann die Möglichkeit eröffnen, die Verstärkungselemente 28, 30, 32, 34 in den vertieften Anlageflächen im Stegblech 14 anzuordnen und in einem Pressvorgang in die Anlageflächen einzupressen, so dass die feste Verbindung zwischen jedem der Verstärkungselemente 28, 30, 32, 34 und dem Stegblech 14 mittels einer form- und kraftschlüssigen Verbindung hergestellt ist. Die Konturen sind zielführend in das Stegblech 14 einbringbar, wobei das Stegblech 14 aber als Basiselement hergestellt und erst später, wenn feststeht, in welches Fahrzeug das betreffende Stegblech montiert werden soll, die jeweilige individuell erforderliche Vertiefung in das Stegblech eingebracht wird.
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Durch Austausch der Verstärkungselemente 28, 30, 32, 34 durch andere mit zumindest einer veränderten Eigenschaft oder durch Verändern der Anzahl von Verstärkungselementen 28, 30, 32, 34 mit zumindest einer veränderten Eigenschaft kann die Seitenlängsträgereinheit 10 zur Erfüllung unterschiedlicher bestehender Anforderungen in entsprechender Weise mit Verstärkungselementen ausgestattet werden. Diese Eigenschaften betreffen insbesondere, ohne darauf beschränkt zu sein, eine Formgebung, eine Art des Materials und eine Wandungsstärke der Profilform der Verstärkungselemente 28, 30, 32, 34. Die Ausstattung der Seitenlängsträgereinheit 10 mit einer Vielzahl von Verstärkungselementen weist daher die Merkmale eines modularen Konzepts auf.
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Durch Austausch der Verstärkungselemente 28, 30, 32, 34 durch andere mit zumindest einer veränderten Eigenschaft oder durch Verändern der Anzahl von Verstärkungselementen 28, 30, 32, 34 mit zumindest einer veränderten Eigenschaft variiert die entsprechende Eigenschaft der Vielzahl von Verstärkungselementen 28, 30, 32, 34 in Abhängigkeit von einer Position entlang der Erstreckungslänge des Stegblechs 14.
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Wie für den Fachmann leicht ersichtlich ist, können durch die Modularität der Vielzahl von Verstärkungselementen 28, 30, 32, 34 unterschiedliche bestehende Anforderungen an die Festigkeit der Seitenlängsträgereinheit 10 in einer hinsichtlich Gewicht und/oder Kosten und/oder Teilezahl optimierten Weise erfüllt werden. Dabei kann der Längsträger 12 in unveränderter Form für die unterschiedlichen Anwendungen verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Seitenlängsträgereinheit
- 12
- Längsträger
- 14
- Stegblech
- 16
- Mittenbereich
- 18
- Kröpfungsbereich
- 20
- Lasche
- 22
- Durchgangsöffnung
- 24
- Seitenwand
- 26
- Abkantung
- 28
- Verstärkungselement
- 30
- Verstärkungselement
- 32
- Verstärkungselement
- 34
- Verstärkungselement
- 36
- Profilseite
- 38
- Profilseite
- 40
- Befestigungselement
- 42
- Fahrzeugquerrichtung
- 44
- Geradeaus-Fahrtrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 6412853 B1 [0003]
- CN 106080785 A [0005, 0006]
- US 6077576 A [0008]
- US 4493506 A [0010]
- US 8480167 B2 [0012]
