DE10248845A1

DE10248845A1 - Seitenaufprallschutz

Info

Publication number: DE10248845A1
Application number: DE2002148845
Authority: DE
Inventors: Josip Dipl.-Ing. Vlahovic; Tobias Dipl.-Ing. Posch; Jörg Dipl.-Ing. Nalbach (FH); Pawel Dipl.-Ing. Adamski
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2002-10-19
Filing date: 2002-10-19
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2022-10-20
Also published as: DE10248845B4

Abstract

Dieser Seitenaufprallschutz ist insbesondere für eine Aluminium-Spaceframe-Struktur einer Personenkraftwagenkarosserie geeignet. Dabei besteht zumindest ein Teilbereich der eine Außenhaut der Karosserie bildende Schweller jeweils aus einem einteiligen Zuschnitt eines Stranspressprofils, und sie ist mit einer zur Dämpfung von aus einem Seitenaufprall resultierenden Kräften geeigneten Aussteifung ausgestattet. DOLLAR A Zur Optimierung des Seitenaufprallschutzes besteht die Aussteifung aus wenigstens drei radial ausladenden Profilarme aufweisenden Strangpressprofilen, und sie erstreckt sich lediglich über einen begrenzten Abschnitt der Länge der Schweller.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Seitenaufprallschutz, insbesondere für eine Aluminium-Spaceframe Struktur einer Personenkraftwagenkarosserie gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Insbesondere bei Aluminium- Spaceframe Strukturen von Personenkraftwagenkarosserien ist es bekannt, DE-PS 43 33 557 , zumindest einen Teilbereich der Außenhaut der Karosserie durch ein zugleich Schwellen bildendes, wenigstens zwei Kammern aufweisendes Hohlprofil aus stranggepresstem Aluminium darzustellen.

Um bei einem derartigen Aufbau einer Personenkraftwagenkarosserie eine Verbesserung des Seitenaufprallschutzes zu erreichen, ist aus der DE-PS 1 95 38 844 weiter bekannt geworden, zumindest eine weitere Hohlkammer vorzusehen, welche teilweise mit einem Material zur Dämpfung der aus einem seitlichen Aufprall resultierenden Kraft ausgefüllt ist, wobei zur Vereinfachung der Montage in bevorzugter Weise vorgesehen ist, dass das Material zur Dämpfung der Seitenaufprallkraft durch einen Längenabschnitt eines Formteiles aus einem Absorptionsmaterial gebildet wird. Eine solche Ausstattung der Schwellen mit einem Dämpfungsmaterial ermöglicht zwar eine gewisse Dämpfung der aus einem Seitenaufprall resultierenden Stoßkräfte, ist aber auf der anderen Seite mit dem Nachteil eines nicht unerheblichen Herstellungs- bzw. Montageaufwandes sowie einer Gewichtserhöhung der Karosserie insgesamt behaftet.

Weiterhin ist aus der DE-OS 199 04 630 eine Ausstattung für als Träger in einer Kraftwagenkarosserie eingesetzte Hohlprofile bekannt, welche ein mehrere Kammern umfassendes Hohlprofil und wenigstens ein in eine der Kammern eingesetztes Versteifungselement vorsieht, wobei das Versteifungselement dazu bestimmt ist, in einem Crashfall die Wucht des Aufpralles zu absorbieren. Auch hier ist das in das Hohlprofil des Trägers einzusetzende Versteifungselement als eigenständiges Formteil ausgebildet und vorzugsweise mittels Klebung in der Profilkammer des Trägers festgelegt.

Allen bekannten Gestaltungsformen von mit Dämpfungsmitteln oder Versteifungselementen ausgestatteten Trägern, insbesondere Schwellenn von Kraftwagenkarosserien ist gemeinsam, dass sich die Dämpfungsmittel bzw. die Versteifungselemente zumindest im Wesentlichen über die gesamte Länge des jeweiligen Trägers bzw. Schwellers hin erstrecken, was naturgemäß eine entsprechende Erhöhung des Gewichtes der Karosserie zur Folge hat.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde einen Seitenaufprallschutz, insbesondere für eine Aluminium-Spaceframe Struktur einer Personenkraftwagenkarosserie aufzuzeigen, welche ohne Verminderung der Schutzwirkung zu einem deutlich geringeren Gewicht dieser Karosserie beiträgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die mit der erfindungsgemäßen Gestaltung eines Seitenaufprallschutzes für Personenkraftwagenkarosserien hauptsächlich erzielten Vorteile sind in erster Linie darin zu sehen, dass sich die Aussteifung des Schwellerprofiles jeweils lediglich über einen Teil der jeweiligen Schwellerlänge hin, vorzugsweise lediglich über einen seitlichen Bereich erstreckt, wodurch trotz guter Schutzwirkung eine Verringerung des Gesamtgewichtes der Karosserie des Personenkraftwagens erzielt wird.

Die Aussteifung des Schwellers besteht zweckmäßigerweise aus einem mindestens drei Profilarme aufweisenden Strangpressprofil, dessen Profilarme in der Montagelage der Aussteifung an den Innenflächen des den Schweller bildenden Profiles anliegen. Im Hinblick auf eine gezielte Gewichtseinsparung ist die Anwendung eines insgesamt aus lediglich drei Pfrofilarmen bestehenden Strangpressprofiles als Aussteifung besonders vorteilhaft, wobei die Profilarme miteinander zumindest annähernd gleiche Winkel, insbesondere Winkel von 120°, einschließen, und der anschließende Profilarm zumindest annähernd parallel zur Ebene des Bodenbleches der Karosserie ausgerichtet ist.

Resultierend aus deren sternförmiger Ausrichtung liegen dann die beiden anderen Profilarme des die Aussteifung bildenden Strangpressprofiles an den eckförmigen Übergängen zwischen der im Wesentlichen vertikal ausgerichteten bezüglich der Karosserie innenliegenden Wandung und den im wesentlichen horizontal verlaufenden Querwandungen des Schwellerprofiles an, woraus eine gleichmäßige Aufteilung und damit optimale Einleitung der aus einem Seitenaufprall resultierenden Kräfte in den Bodenblechbereich der Karosserie resultiert.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im Einzelnen beschrieben.

Es zeigen

1 eine Schrägansicht der Anordnung einer ersten Ausführungsform eines Seitenaufprallschutzes als Aluminium- Spaceframe Struktur einer Personenkraftwagenkarosserie;

2 eine Schnittdarstellung eines mit einer aus einem Strangpressprofil bestehenden Aussteifung ausgestatteten Schwellers einer Personenkraftwagenkarosserie; Die in der 1 ausschnittsweise dargestellte, beispielsweise aus Strangpressprofilen und Gußstücken bestehende Space-Frame-Struktur einer Personenkraftwagenkarosserie umfasst im Wesentlichen einen vorderen Stirnwandträger 1, einen hinteren Fersenträger 2 sowie den Mitteltunnel verstärkende Längsträger 3 und seitliche Schweller 4. Die den Mitteltunnel verstärkenden Längsträger 3 sind vermittels Querträger 5 und 6 mit den Schwellenn 4 verbunden. Im Bereich des Anschlusses des vorderen Stirnwandträgers 1 an die Schweller 4 sind aufragende A-Säulen 7 vorgesehen, welche auf die Schweller 4 aufgesetzt und mit diesen in bekannter Weise verbunden sind. Die Schweller 4 bestehen jeweils aus einem Aluminium-Strangpressprofil, welches zumindest einen Dichtungsfalz 8 für die Schließstellung der im Einzelnen nicht dargestellten Türen des Personenkraftwagens aufweist. In die Schweller 4 ist eine ihrerseits durch ein Strangpressprofil gebildete Aussteifung 9 eingesetzt. Aus der Darstellung der 1 ist weiterhin ersichtlich, dass sich die Aussteifung 9 lediglich über einen Teil der Länge des Schwellers hin erstreckt, wobei der Erstreckungsbereich der Aussteifung 9 jeweils auf den dem sog. Seiten-Pfahlcrash zugeordneten Längenabschnitt 10 der Schweller 4 beschränkt ist.

Wie deutlicher aus der Darstellung der 2 ersichtlich besteht das die Aussteifung 9 bildende Strangpressprofil ausschließlich aus insgesamt drei Profilarmen 11, 12 und 13, die sternförmig ausgerichtet sind und miteinander jeweils gleiche Winkel a, b und c von etwa 120° einschließen. Alle drei Profilarme 11, 12 und 13 weisen gleiche Materialdicken auf. In der in der Zeichnung dargestellten Montagetage des die Aussteifung 9 bildenden Strangpressprofiles ist der an der Profilaußenwandung 15 des Schwellerprofiles anliegende Profilarm 11 in einer zur Ebene des Bodenbleches 14 der Fahrzeugkarosserie 16 parallelen Ebene verlaufend ausgerichtet. Die beiden anderen Profilarme 12 und 13 des die Aussteifung 9 bildenden Strangpressprofiles liegen an den eckförmigen Übergängen 17 und 18 zwischen der im Wesentlichen vertikal ausgerichteten bezüglich der Fahrzeugkarosserie 16 innenliegenden Wandung 19 und den im wesentlichen horizontal verlaufenden Querwandungen 20 und 21 des Schwellerprofiles an, so dass aus einem Seitenaufprall resultierende Kräfte in optimaler Weise in das Bodenblech 14 eingeleitet werden. Das freie Ende 22 des an der Profilaußenwandung 15 des Schwellerprofiles anliegenden Profilarmes 11 sowie die in den eckförmigen Übergängen 17 und 18 zwischen der im Wesentlichen vertikal ausgerichteten, bezüglich der Fahrzeugkarosserie 16 innenliegenden Wandung 19 und den im wesentlichen horizontal verlaufenden Querwandungen 20 und 21 des Schwellerprofiles anliegenden freien Enden 23 und 24 der Profilarme 12 und 13 sind jeweils zwischen zwei, den Profilwandungen des Schwellerprofiles gegenüber nach innen vorspringenden Stegen 25 und 26 aufgenommen, wobei die Stege 25 und 26 mit dem den Schweller 4 bildenden Strangpressprofil einteilig ausgebildet sind. Zur zusätzlichen Lagesicherung des die Aussteifung 9 bildenden Strangpressprofiles ist ferner noch vorgesehen, dass die freien Enden 22, 23 und 24 der Profilarme 11, 12 und 13 des Strangpressprofiles mittels Klebung an den Stegen 25 und 26 sowie an der Innenseite der Profilwandung 15 bzw. an den Innenseiten der eckförmigen Übergänge 17 und 18 zwischen der im Wesentlichen vertikal ausgerichteten, bezüglich der Fahrzeugkarosserie 16 innenliegenden Wandung 19 und den im wesentlichen horizontal verlaufenden Querwandungen 20 und 21 des Schwellerprofiles befestigt sind.

Claims

Seitenaufprallschutz, insbesondere für eine Aluminium- Spaceframe Struktur einer Personenkraftwagenkarosserie, bei der zugleich zumindest ein Teilbereich der Außenhaut der Karosserie bildende Schweller jeweils aus einem einteiligen Zuschnitt eines Strangpressprofiles bestehen und mit einer zur Dämpfung von aus einem Seitenaufprall resultierenden Kräften geeigneten Aussteifung ausgestattet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussteifung (9) aus einem wenigstens drei radial ausladenden Profilarme (11, 12 und 13) aufweisenden Strangpressprofilen besteht und sich lediglich über einen begrenzten Abschnitt der Länge der Schweller (4) hin erstreckt.
Seitenaufprallschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweller (4) lediglich über einen Teil ihrer Länge mit einer Aussteifung (9) ausgestattet sind.
Seitenaufprallschutz nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das die Aussteifung (9) bildende Strangpressprofil insgesamt drei Profilarme (11, 12 und 13) aufweist, deren einer (11) bei in der Montagelage befindlicher Aussteifung (9) zumindest in einer zur Ebene des Bodenbleches (14) der Fahrzeugkarosserie (16) parallelen Ebene ausgerichtet ist.
Seitenaufprallschutz nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das die Aussteifung (9) bildende Strangpressprofil ausschließlich aus sternförmig ausgerichteten Profilarmen (11,12 und 13) besteht, wobei die Profilarme (11,12 und 13) miteinander jeweils zumindest annähernd gleich große Winkel (a, b und c), vorzugsweise jeweils einen Winkel von 120°, einschließen.
Seitenaufprallschutz nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Montagelage der Aussteifung (9) zumindest annähernd parallel zur Ebene des Bodenbleches (14) ausgerichtete Profilarm (11) des die Aussteifung (9) bildenden Strangpressprofiles an dem die Außenwandung (15) des Schwellerprofiles bildenden Profilabschnitt des Schwellerprofiles anliegt.
Seitenaufprallschutz nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden anderen Profilarme (12 und 13) des die Aussteifung (9) bildenden Strangpressprofiles an den eckförmigen Übergängen (17 und 18) zwischen der im Wesentlichen vertikal ausgerichteten bezüglich der Karosserie innenliegenden Wandung (19) und den im wesentlichen horizontal verlaufenden Querwandungen (20 und 21) des Schwellerprofiles abgestützt sind.
Seitenaufprallschutz nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden (21, 22 und 23) der Profilarme (11,12 und 13) des die des die Aussteifung (9) bildenden Strangpressprofiles zwischen einem Paar an die Innenflächen der Wandungen bzw. eckförmigen Übergänge (17 und 18) des Schwellerprofiles angeschlossener Stege (25 und 26) aufgenommen sind.
Seitenaufprallschutz nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, da die die freien Enden (21, 22 und 23) der Profilarme (11,12 und 13) des die des die Aussteifung (9) bildenden Strangpressprofiles zwischen sich aufnehmenden Stege (25 und 26) mit dem Strangpressprofil des Schwellers einteilig ausgebildet sind.
Seitenaufprallschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden (21, 22 und 23) der Profilarme (11,12 und 13) des die Aussteifung (9) bildenden Strangpressprofiles zusätzlich zur Aufnahme zwischen Stegen (25 und 26) mittels Klebung mit dem Schwellerprofil verbunden sind.
Seitenaufprallschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilarme (11,12 und 13) des die Aussteifung (9) bildenden Strangpressprofiles untereinander gleiche Materialdicke aufweisen.