DE19935654A1 - Querträger für ein Kraftfahrzeug - Google Patents
Querträger für ein KraftfahrzeugInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Querträger für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für den Cockpitbereich, wobei der Querträger (10) wenigstens ein Rohr (12) aufweist. Um einen verbesserten Querträger, der insbesondere eine kleine Wandstärke aufweist, um ein geringes Gewicht zu erreichen, wobei jedoch die Knick- und Beulsteifigkeit möglichst groß sein sollte, wird vorgeschlagen, daß das Rohr (12) zumindest bereichsweise aneinandergereihte, napfartige Rohrelemente (14, 16, 18, 20, 22) mit einer Wandung (24) und einem Boden (26) aufweist.
Description
Die Erfindung betrifft einen Querträger für ein Kraftfahrzeug, insbesondere
für den Cockpitbereich, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus dem Kraftfahrzeugbau sind Querträger bekannt, die eine zweischalige
Konstruktion mit eingeschweißten Stegen zur Stabilisierung aufweisen. Ein
derartiger Querträger ist beispielsweise aus der DE 197 20 902 bekannt.
Derartige Querträger sind in der Herstellung sehr aufwendig.
Weiter sind aus Rohren bestehende Querträger bekannt, die für eine aus
reichende Biege-, Knick- und Torisionssteifigkeit und damit eine
ausreichende Druckbelasbarkeit entsprechend große Wandstärken
aufweisen. Daraus resultieren ein hohes Gewicht und Kostennachteile.
Rohre, also Hohlzylinder, müssen für eine große Beulsicherheit eine große
Wandstärke und einen kleinen Radius aufweisen. Für ein großes
Trägheitsmoment und eine große Knicksteifigkeit sollte der Radius aber
möglichst groß sein. Um ein geringes Gewicht zu erreichen, sollte wiederum
die Wandstärke möglichst klein sein. Für ein optimale Auslegung eines
Querträgers bestehend aus einem Rohr, ergeben sich also gegenläufige
Bedingungen für die einzelnen Parameter.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung ei
nen verbesserten Querträger bereitzustellen, der die Anforderungen besser
erfüllt. Insbesondere sollte die Wandstärke möglichst klein sein, um ein ge
ringes Gewicht zu erreichen, wobei jedoch die Knick- und Beulsteifigkeit
möglichst groß sein sollte. Der Querträger sollte in einfacher Weise ohne
größeren Konstruktionsaufwand an verschiedene Fahrzeugtypen und damit
verschiedene Abmessungen anpaßbar sein.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des
Anspruchs 1.
Erfindungsgemäß weist der Querträger wenigstens ein Rohr auf, das zumin
dest bereichsweise aneinandergereihte, napfartige Rohrelemente mit einer
Wandung und einem Boden aufweist. Das Rohr kann dann gebildet sein
durch die einzelnen Wandungen der aneinander gereihten Rohrelemente,
wobei gleichzeitig die Böden als Querspanten dienen und somit dem
Querträger eine größere Steifigkeit verleihen. Der Querträger kann dadurch
mit geringerem Gewicht ausgebildet werden, ohne die Materialeigenschaften
wie Knick- und Beulsteifigkeit sowie Torisionssteifigkeit zu reduzieren. Es
können Rohre mit relativ großem Durchmesser eingesetzt werden, so daß
das Trägheitsmoment vorteilhafterweise relativ groß ist.
Wenn die Rohrelemente gleich ausgebildet sind, ist die Herstellung des
Querträgers kostengünstig und der Querträger kann modular aufgebaut
sein, so daß eine Anpassung an gegebene Fahrzeugtypen einfach durch
zuführen ist.
Mit besonderen Vorteil sind die Rohrelemente zur Bildung des Rohres inein
ander steckbar, so daß das Rohr einfach und schnell aufgebaut werden
kann. Durch das Ineinanderstecken, kann das Rohr mehrwandig ausgebildet
sein, so daß die mechanischen Materialeigenschaften weiter verbessert
sind.
Die Rohrelemente können das Rohr selbst bilden oder können zur weiteren
Verbesserung der Materialeigenschaften des Querträgers in das innere
eines Außenrohres eingesetzt sein.
Zur weiteren Erhöhung der Stabilität sind die ineinandergesteckten Rohr
elemente miteinander verbunden durch beispielsweise Verkleben, Verlöten,
Verschweißen oder Materialumformungen wie Aufweiten durch zum Beispiel
Innenhochdruck-Umformen oder mechanisches Aufweiten.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Böden der
aneinandergereihten Rohrelemente Durchbrechungen auf, so daß
vorteilhafterweise im Inneren des Querträgers Luft oder Kabel oder
dergleichen geführt werden können.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter
Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert. Die einzige Figur der
Zeichnung zeigt schematisch einen Teil eines Querträgers 10 mit einem
Querträgerrohr 12.
Das Rohr 12 ist gebildet aus gleichausgebildeten Rohrelementen 14, 16, 18,
20, 22, die jeweils napfartig ausgebildet sind und eine Wandung 24 und ei
nen Boden 26 aufweisen.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Rohrelemente im Quer
schnitt kreisförmig. Die Erfindung ist jedoch nicht auf kreisförmige Quer
schnitte beschränkt, sondern es können auch ovale, rechteckige oder son
stige geometrische Querschnittsformen einsetzbar sein. Die Wandung 24
kann axiale oder radiale Sicken oder sonstige Nebenformelemente
aufweisen. Die Böden 26 der Rohrelemente 14, 16, 18, 20, 22 sind in dem
dargestellten Ausführungsbeispiel geschlossen. Es sind prinzipiell aber auch
Böden einsetzbar, die Durchbrechungen aufweisen, so daß beispielsweise
Kabel oder dergleichen durchgeführt werden können. Alternativ könnte der
Querträger dann auch zur Luftführung dienen.
In einem Einsteckabschnitt 28 weisen die Rohrelemente 14 bis 22 einen
kleineren Durchmesser auf als in einem Aufnahmeabschnitt 30, so daß die .
Rohrelemente mit ihren Einsteckabschnitten 28 in den Aufnahmeabschnitt
30 des benachbarten Rohrelements einsteckbar sind. Vorteilhafterweise
beträgt die Abstufung im Durchmesser zwischen Einsteckabschnitt 28 und
Aufnahmeabschnitt 30, etwa dem Betrag der Wandstärke, so daß die
ineinander gesteckten Rohrelemente 14 bis 22 im wesentlich ein
doppelwandiges Rohr bilden.
Jeweils benachbarte Rohrelemente sind in geeigneter Weise miteinander
verbunden. Als Verbindungstechniken eignen sich: Kleben, beispielsweise
mit Polyurethan, Epoxidharz, aneroben Klebstoffen oder mit thermisch akti
vierbare Klebstoffen, Hart- oder Weichlöten, Naht- oder Punktschweißen,
Druckfügen oder Aufweiten des Rohrelements durch zum Beispiel Innen-
Hochdruck- oder mechanisches Umformen.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein weiteres Rohrelement 32
vorgesehen, daß in seiner Wandung 34 eine Anschlußmöglichkeit für ein im
Winkel zu dem Rohr 12 angeordnetes, weiteres Rohr 36 aufweist. Die
Anschlußmöglichkeit besteht in einfacher Weise aus einer Aushalsung 38, in
die das Rohr 36 einsteckbar ist. Das Rohrelement 32 ist T-förmig
ausgebildet, so daß das Rohr 36 mittig an das Rohr 12 angebunden ist, so
daß eine über das Rohr 36 eingeleitete Kraft momentenarm eingeleitet wird.
Das Rohr 36 könnte beispielsweise eine Außenführung für eine Lenksäule
sein oder zur Anbindung einer Zitterstrebe dienen.
Indem die dem T-Stück 32 benachbarten Rohrelemente 20 und 22 nicht mit
dem T-Stück 32 fest verbunden sondern die Rohrelemente 20 und 22
gegenüber dem T-Stück 32 jeweils in den Aufnahmeabschnitten 30 drehbar
gehalten sind, kann in einfacher Weise eine verstellbare Lenksäule realisiert
sein, die sich dann durch Drehen um die Längsachse des Rohres 12
verstellen läßt.
Es wäre auch denkbar, die einzelnen Rohrelemente zumindest bereichs
weise mit energieabsobierenden Materialien, wie zum Beispiel Schäumen
aus Metallen, Polyurethanschaumstoffen oder Partikelschaumstoffen zu
füllen. Dabei muß sichergestellt bleiben, daß die einzelnen Rohrelemente
ineinander gesteckt werden können.
Claims (9)
1. Querträger für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für den
Cockpitbereich, wobei der Querträger (10) wenigstens ein Rohr (12)
aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (12) zumindest
bereichsweise aneinandergereihte, napfartige Rohrelemente (14, 16,
18, 20, 22) mit einer Wandung (24) und einem Boden (26) aufweist.
2. Querträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rohrelemente (14, 16, 18, 20, 22) gleich ausgebildet sind.
3. Querträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Rohrelemente (14, 16, 18, 20, 22) ineinandersteckbar sind.
4. Querträger nach einem der vorhergehenden Anspruch 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrelemente (14, 16, 18, 20, 22)
das Rohr (12) bilden.
5. Querträger nach einem der vorhergehenden Anspruch 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrelemente in das Innere eines
Außenrohres eingesetzt sind.
6. Querträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die ineinandergesteckten Rohrelemente (14,
16, 18, 20, 22) miteinander verbunden sind durch beispielsweise
Verkleben, Verlöten, Verschweißen oder Materialumformungen, wie
Aufweiten.
7. Querträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Boden Durchbrechungen aufweist.
8. Querträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Rohrelement (32) eine
Anschlußmöglichkeit für ein in einem Winkel angeordnetes Rohr (36)
aufweist.
9. Querträger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Anschlußmöglichkeit gebildet ist durch eine Aushalsung (38), in die
das im Winkel angeordnete Rohr (36) einsteckbar ist.
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DE1999135654 DE19935654B4 (de) | 1999-07-29 | 1999-07-29 | Querträger für ein Kraftfahrzeug |
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DE1999135654 Expired - Fee Related DE19935654B4 (de) | 1999-07-29 | 1999-07-29 | Querträger für ein Kraftfahrzeug |
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- 1999-07-29 DE DE1999135654 patent/DE19935654B4/de not_active Expired - Fee Related
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