DE202018103368U1

DE202018103368U1 - Fahrzeugunterbodenkomponentenschutzbaugruppe

Info

Publication number: DE202018103368U1
Application number: DE202018103368.9U
Authority: DE
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-06-16
Filing date: 2018-06-14
Publication date: 2018-07-13
Anticipated expiration: 2028-06-15
Also published as: US20180362090A1; CN208429147U; US10556624B2

Abstract

Fahrzeugunterbodenbaugruppe, umfassend:
ein Paar von Wippen;
ein Paar von Seitenholmen, die jeweils an einem hinteren Teil von einer der Wippen gesichert sind;
ein erstes Querelement, das sich zwischen den Seitenholmen erstreckt und wärmebehandelt ist, um eine erste zentrale Zone mit harter Festigkeit zwischen zwei ersten Zonen mit weicher Festigkeit zu bilden;
ein zweites Querelement, das mit dem Paar von Seitenholmen und dem ersten Querelement angeordnet ist, um einen geradlinigen Rahmen zu bilden und wärmebehandelt ist, um eine zweite zentrale Zone mit harter Festigkeit zwischen zwei zweiten Zonen mit weicher Festigkeit zu bilden; und
einen Kraftstofftank, der zwischen dem Paar von Seitenholmen gesichert ist, sodass sich der Kraftstofftank innerhalb eines geradlinigen Rahmens befindet, der von dem Paar von Seitenholmen und den Querelementen gebildet wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung betrifft eine Baugruppe für einen Fahrzeugunterboden, aufweisend eine Fahrzeugkomponentenschutzbaugruppe, die aus wärmebehandelten Komponenten hergestellt ist.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Automobilhersteller engagieren sich hinsichtlich des Entwerfens leichter Fahrzeuge mit einer erhöhten Crashsicherheit und verringertem Kraftstoffverbrauch. Die Hersteller sind von einer Nutzung von Flussstählen für Fahrzeugkomponenten zu fortschrittlichen hochfesten Stählen, ultrahochfesten Stählen und Aluminium übergegangen. Durch Heißprägeprozesse für Fahrzeugkomponenten können vollständig martensitische Strukturen erschaffen werden. Durch Heißprägeprozesse können Fahrzeugkomponenten mit unerwünschten Eigenschaften erschaffen werden. Zum Beispiel können Heißprägeprozesse Fahrzeugkomponenten ergeben, die Probleme hinsichtlich der Verbindung, strukturellen Steifigkeit und Verformung aufweisen, wenn sie einem Aufprall unterworfen werden.
Diese Offenbarung ist auf das Lösen der vorstehenden Probleme und anderer Probleme ausgerichtet, die nachstehend zusammengefasst sind.
KURZDARSTELLUNG
Eine Fahrzeugunterbodenbaugruppe schließt ein Paar von Wippen, ein Paar von Seitenholmen, ein erstes Querelement, ein zweites Querelement und einen Kraftstofftank ein. Jeder des Paars von Seitenholmen ist an einem hinteren Teil von einer der Wippen gesichert. Das erste Querelement erstreckt sich zwischen den Seitenholmen und ist wärmebehandelt, um eine erste zentrale Zone mit harter Festigkeit zwischen zwei ersten Zonen mit weicher Festigkeit zu bilden. Das zweite Querelement ist mit dem Paar von Seitenholmen und dem ersten Querelement angeordnet, um einen geradlinigen Rahmen zu bilden und ist wärmebehandelt, um eine zweite zentrale Zone mit harter Festigkeit zwischen zwei zweiten Zonen mit weicher Festigkeit zu bilden. Der Kraftstofftank ist zwischen dem Paar von Seitenholmen gesichert, sodass sich der Kraftstofftank innerhalb eines geradlinigen Rahmens befindet, der von dem Paar von Seitenholmen und den Querelementen gebildet wird. Die Baugruppe kann ferner ein erstes Längselement und ein zweites Längselement einschließen. Das erste Längselement und das zweite Längselement können jeweils wärmebehandelt sein, um eine vollständig martensitische Mikrostruktur zu definieren. Das erste Längselement und das zweite Längselement können sich zwischen dem ersten Querelement und dem zweiten Querelement spannen, um ferner die Kraftstofftankschutzbaugruppe zu bilden. Jede der Zonen mit weicher Festigkeit kann sich außerhalb des Kraftstofftanks erstrecken. Eine Sitzrahmenbaugruppe kann an einem des ersten Querelements an der ersten zentralen Zone mit harter Festigkeit oder des zweiten Querelements an der zweiten zentralen Zone mit harter Festigkeit gesichert sein, sodass sich jede der Zonen mit weicher Festigkeit des ersten Querelements und des zweiten Querelements außerhalb der Sitzrahmenbaugruppe erstreckt. Eine Länge von jeder der zwei ersten Zonen mit weicher Festigkeit kann zwischen dreißig Prozent und dreiunddreißig Prozent einer Länge des ersten Querelements liegen und eine Länge von jeder der zwei zweiten Zonen mit weicher Festigkeit kann zwischen dreißig und zweiunddreißig Prozent einer Länge des zweiten Querelements liegen. Das zweite Querelement kann ferner einen U-förmigen Teil an der zweiten zentralen Zone mit harter Festigkeit einschließen, der bemessen ist, um einen Teil einer Antriebsachse aufzunehmen. Die Zonen mit harter Festigkeit des ersten Querelements und des zweiten Querelements können bei einer Temperatur von oder über 900 Grad Celsius wärmebehandelt werden. Die zentralen Zonen mit harter Festigkeit des ersten Querelements und des zweiten Querelements können wärmebehandelt werden, um eine vollständig martensitische Mikrostruktur zu bilden. Die zentralen Zonen mit harter Festigkeit des ersten Querelements und des zweiten Querelements können eine Zugfestigkeit zwischen 1000 MPa und 1900 MPa aufweisen. Eine Länge von jeder der zwei ersten Zonen mit weicher Festigkeit kann etwa 440 Millimetern entsprechen und eine Länge von jeder der zwei zweiten Zonen mit weicher Festigkeit kann etwa 340 Millimetern entsprechen.
Ein Verfahren zum Erschaffen einer Fahrzeugkomponentenschutzbaugruppe schließt Folgendes ein: Wärmebehandeln eines ersten und zweiten Rohteils, um jeweils eine zentrale Zone mit harter Festigkeit und Zonen mit weicher Festigkeit auf beiden Seiten der zentralen Zone mit harter Festigkeit zu bilden, Bilden des ersten Rohteils in einem ersten Querelement und Bilden des zweiten Rohteils in einem zweiten Querelement, Sichern des ersten Querelements und des zweiten Querelements zwischen zwei Fahrzeugseitenholmen und Anordnen der Querelemente und der Seitenholme miteinander, um einen geradlinigen Rahmen zu bilden, um eine Fahrzeugkomponente zu schützen, wobei sich jede der Zonen mit weicher Festigkeit von einer entsprechenden Zone mit harter Festigkeit und außerhalb der Fahrzeugkomponente erstreckt. Das Wärmebehandeln, um die zentralen Zonen mit harter Festigkeit zu bilden, kann ein Erwärmungsprozess bei einer Temperatur von oder über 900 Grad Celsius sein, um eine vollständig martensitische Mikrostruktur zu bilden. Das Wärmebehandeln, um die zentralen Zonen mit harter Festigkeit zu bilden, kann ein Abkühlungsprozess mit einer Rate zwischen 28 Grad Celsius pro Sekunde und 100 Grad Celsius pro Sekunde sein, um eine vollständig martensitische Mikrostruktur zu bilden.
Eine Fahrzeugkomponentenschutzbaugruppe schließt ein erstes und zweites Querelement zur Erstreckung zwischen Seitenholmen ein. Jedes der Querelemente schließt zwei Enden auf beiden Seiten einer zentralen Region ein. Die zwei Enden weisen jeweils eine Zugfestigkeit auf, die kleiner ist als eine Zugfestigkeit der zentralen Regionen, sodass sich jedes der Enden zwischen null und dreihundertvierzig Millimeter verformt, um Energie von einem Seitenaufprall zu absorbieren, bevor die Energie die zentralen Regionen erreicht. Das erste und zweite Querelement können miteinander angeordnet sein, sodass eine Verformung von jedem der Enden als Folge eines Aufpralls von 5.000 bis 15.000 lbf dergestalt ist, dass die Seitenholme einen Kraftstofftank nicht berühren, der an dem ersten und zweiten Querelement montiert ist. Die Baugruppe kann ein Paar von Längselementen einschließen, die zwischen dem ersten und zweiten Querelement gesichert sind. Das erste und zweite Querelement, die Seitenholme und das Paar von Längselementen können miteinander angeordnet sein, um einen geradlinigen Rahmen zu bilden, um einen Aufprall auf einen Kraftstofftank oder eine Traktionsbatterie zu verhindern oder zu minimieren, der bzw. die an einem des ersten und zweiten Querelements oder einem des Paars von Längselementen montiert ist. Die zentralen Regionen und das Paar von Längselementen können mit einer Kühlrate von 100 Grad Celsius pro Sekunde abkühlt werden, um vollständig martensitische Mikrostrukturen zu bilden. Die zentralen Regionen und das Paar von Längselementen können bei oder über 900 Grad Celsius erwärmt werden, um vollständig martensitische Mikrostrukturen zu bilden. Jede der zentralen Regionen kann eine Zugfestigkeit von 1000 bis 1900 MPa aufweisen und jedes der zwei Enden kann eine Zugfestigkeit von 400 bis 600 MPa aufweisen. Eine Sitzrahmenbaugruppe kann an einer Zone mit harter Festigkeit von einem der Querelemente oder der Längselemente montiert sein, sodass sich jedes der zwei Enden des ersten Querelements und des zweiten Querelements außerhalb der Sitzbaugruppe erstreckt. Die Sitzrahmenbaugruppe kann an einer Zone mit harter Festigkeit von einem der Querelemente oder der Längselemente montiert sein, sodass die Verformung von jedem der zwei Enden als Folge eines Aufpralls von 5.000 bis 15.000 lbf dergestalt ist, dass die Seitenholme die Sitzbaugruppe nicht berühren.
Figurenliste

1 ist eine untere perspektivische Seitenansicht eines Beispiels eines Teils einer Fahrzeugkarosserie.
2 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel eines Fahrzeugs und einen Crashtestschlitten veranschaulicht.
3A ist eine untere fragmentarische perspektivische Ansicht des Beispiels des Teils der Fahrzeugkarosserie aus 1, die ein Beispiel einer Unterbodenbaugruppe veranschaulicht.
3B ist eine untere fragmentarische perspektivische Ansicht des Beispiels des Teils der Fahrzeugkarosserie aus 1, die ein Beispiel eines Kraftstofftanks veranschaulicht, der an der Unterbodenbaugruppe aus 3A montiert ist.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels eines ersten Querelements der Unterbodenbaugruppe aus 3A.
5 ist eine Vorderansicht eines Beispiels eines zweiten Querelements der Unterbodenbaugruppe aus 3A.
6 ist eine schematische Draufsicht der Unterbodenbaugruppe aus Figur 3A, die einen Kraftstofftank veranschaulicht, der an der Unterbodenbaugruppe montiert ist.
7 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels einer Sitzrahmenbaugruppe.
8 ist eine obere perspektivische Ansicht der Unterbodenbaugruppe aus Figur 3A, die eine Montagezone für die Sitzrahmenbaugruppe aus 7 veranschaulicht.
9 ist eine schematische Draufsicht der Unterbodenbaugruppe aus Figur 3A, die eine Sitzrahmenbaugruppe veranschaulicht, die an der Unterbodenbaugruppe montiert ist.
10 ist ein Ablaufdiagramm eines Beispiels eines Verfahrens zum Erschaffen von Komponenten einer Fahrzeugkomponentenschutzbaugruppe.
11 ist ein Ablaufdiagramm eines Beispiels eines anderen Verfahrens zum Erschaffen von Komponenten einer Fahrzeugkomponentenschutzbaugruppe.
12 ist eine veranschaulichende schematische Ansicht eines Beispiels einer Pressformbaugruppe und eines Rohteils.
13 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel eines Heißprägeprozesses zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Hierin werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaften Charakters sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht zwingend maßstabsgetreu; einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Daher sind hier offenbarte konkrete strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann die vielfältige Verwendung der vorliegenden Offenbarung zu lehren. Für einen Durchschnittsfachmann versteht es sich, dass verschiedene Merkmale, die in Bezug auf beliebige der Figuren veranschaulicht und beschrieben sind, mit Merkmalen kombiniert sein können, welche in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, welche nicht explizit veranschaulicht oder beschrieben sind. Die Kombinationen aus veranschaulichten Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Unterschiedliche Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung vereinbar sind, können jedoch in bestimmten Anwendungen oder Umsetzungen verwendet werden.
1 zeigt ein Beispiel einer Fahrzeugkarosserie, die im Allgemeinen als eine Fahrzeugkarosserie 30 bezeichnet wird. Die Fahrzeugkarosserie 30 schließt eine Unterbodenbaugruppe 34 und eine Vielzahl von Säulen 38 ein. Eine Reifenmulde 39 ist an der Unterbodenbaugruppe 34 montiert. Die Unterbodenbaugruppe 34 schließt ein Paar von Wippen 42 und ein Paar von Seitenholmen 44 ein. Jede der Säulen 40 ist an einer des Paars von Wippen 42 gesichert. Jeder der Seitenholme 44 ist an einem hinteren Teil von einer des Paars von Wippen 42 gesichert. Die Reifenmulde 39 ist zwischen dem Paar von Seitenholmen 44 an einem hinteren Teil der Fahrzeugkarosserie 30 gesichert.
2 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel eines Fahrzeugs 43 und einen Crashtestschlitten 41 für einen Seitenaufprall-Crashtest des Insurance Institute for Highway Safety (IIHS) zeigt. In dem IIHS-Seitenaufprall-Crashtest wird ein Fahrzeugseitenaufprall simuliert, indem der Crashtestschlitten 41 in eine Seite des Fahrzeugs 43 gelenkt wird. In diesem Crashtest werden Komponenten des Fahrzeugs 43 getestet, um einer Aufprallbelastung einer Masse von 1500 kg bei einer Geschwindigkeit von 50 km/h standzuhalten. Zum Beispiel schließen Komponenten des Fahrzeugs 43, die der Aufprallbelastung unterworfen sind, eine B-Säule 45, eine Tür 46, einen Seitenholm 47, eine Sitzbaugruppe 48 und einen Kraftstofftank 49 ein. Ein Schutz der Sitzbaugruppe 48 und des Kraftstofftanks 49 während der Aufnahme der Aufprallbelastung kann verbessert werden, indem die Sitzbaugruppe 48 und der Kraftstofftank 49 an einer Unterbodenbaugruppe mit einer Fahrzeugkomponentenschutzbaugruppe montiert werden, die wärmebehandelte Komponenten aufweist.
Die 3A und 3B zeigen weitere Einzelheiten der Unterbodenbaugruppe 34. Die Unterbodenbaugruppe 34 schließt ferner ein erstes Querelement 50, ein zweites Querelement 52, ein erstes Längselement 56 und ein zweites Längselement 58 ein. Jedes des ersten Querelements 50 und des zweiten Querelements 52 erstreckt sich zwischen den Seitenholmen 44 und ist voneinander beabstandet. Zum Beispiel kann sich das erste Querelement 50 zwischen Regionen der Seitenholme 44 erstrecken, die innenseitig übergehen. Das zweite Querelement 52 kann sich zwischen Regionen erstrecken, die an die Säulen 38, wie etwa die B-Säulen oder C-Säulen des Fahrzeugs, angrenzen. Die Seitenholme 44 und die Querelemente können miteinander ausgerichtet sein, um einen geradlinigen Rahmen zu bilden.
Jedes des ersten Längselements 56 und des zweiten Längselements 58 erstreckt sich zwischen den Querelementen und sie sind voneinander beabstandet. Das erste Längselement 56 und das zweite Längselement 58 können im gleichen Abstand von einer Fahrzeuglängsmittellinie beabstandet sein. Zusätzlich zum Bereitstellen einer strukturellen Verstärkung für die Unterbodenbaugruppe 34 für Belastungen, die von einem Seitenaufprall aufgenommen werden, stellen das erste Längselement 56 und das zweite Längselement 58 eine strukturelle Verstärkung für die Unterbodenbaugruppe 34 für Belastungen bereit, die von einem Heckaufprall aufgenommen werden.
Ein Kraftstofftank 60 kann an einem oder mehreren des ersten Querelements 50, des zweiten Querelements 52, des ersten Längselements 56 und des zweiten Längselements 58 montiert sein. Die Seitenholme 44, das erste Querelement 50, das zweite Querelement 52, das erste Längselement 56 und das zweite Längselement 58 sind miteinander angeordnet, um eine Schutzbaugruppe für den Kraftstofftank 60 zu definieren, um zum Verhindern oder Einschränken eines Kontakts des Kraftstofftanks 60 mit anderen Fahrzeugkomponenten aufgrund eines Fahrzeugaufpralls beizutragen. Obwohl in diesem Beispiel der Kraftstofftank 60 beschrieben ist, wird in Betracht gezogen, dass andere auf geeignete Weise bemessene Fahrzeugkomponenten, wie etwa eine Traktionsbatterie, in einer Position montiert sein können, die einer Position des Kraftstofftanks 60 ähnelt, wie in 3B gezeigt, um ähnliche Vorteile hinsichtlich des Schutzes aus der Schutzbaugruppe zu ziehen.
4 zeigt weitere Einzelheiten des ersten Querelements 50. Das erste Querelement 50 und das zweite Querelement 52 können aus Dualphasen(Dual Phase - DP)-Metall oder hochfestem niedriglegiertem Stahl (High-Strength Low-Alloy Steel - HSLA) bestehen. Das erste Querelement 50 kann wärmebehandelt sein, um Zonen mit variierter Festigkeit zu bilden. Das erste Querelement 50 kann wärmebehandelt sein, um eine Zone mit harter Festigkeit in einer zentralen Region 62 und Zonen mit weicher Festigkeit auf beiden Seiten der zentralen Region 62 an einem ersten Ende 64 und einem zweiten Ende 66 zu bilden. In einem Beispiel kann die zentrale Region 62 eine Länge von 470 Millimetern aufweisen und jedes des ersten Endes 64 und des zweiten Endes 66 kann eine Länge von 440 Millimetern aufweisen.
Die zentrale Region 62 kann eine Zugfestigkeit von 1000 bis 1900 MPa aufweisen. Jedes des ersten Endes 64 und des zweiten Endes 66 kann eine Zugfestigkeit von 400 bis 600 MPa aufweisen. Durch die Wärmebehandlung kann eine vollständig martensitische Struktur für die zentrale Region 62 gebildet werden, indem die zentrale Region 62 bei oder über 900 Grad Celsius erwärmt wird. Ein Rohteil für das erste Querelement 50 kann in einem Ofen oder einer anderen Wärme erzeugenden Vorrichtung angeordnet sein, sodass das erste Ende 64 und das zweite Ende 66 nicht genug Wärme aufnehmen, um die Mikrostruktur zu verändern. Von daher können das erste Ende 64 und das zweite Ende 66 eine Ferrit- und/oder Perlitmikrostruktur aufweisen.
5 zeigt weitere Einzelheiten des zweiten Querelements 52. Das zweite Querelement 52 kann aus DP-Stahl oder HSLA-Stahl bestehen. Das zweite Querelement 52 kann wärmebehandelt sein, um Zonen mit variierter Festigkeit zu bilden. Zum Beispiel kann das zweite Querelement 52 wärmebehandelt sein, um eine Zone mit harter Festigkeit in einer zentralen Region 72 und Zonen mit weicher Festigkeit auf beiden Seiten der zentralen Region 72 an einem ersten Ende 74 und einem zweiten Ende 76 zu bilden. In einem Beispiel kann die zentrale Region 72 eine Länge von 390 Millimetern aufweisen und jedes des ersten Endes 74 und des zweiten Endes 76 kann eine Länge von 340 Millimetern aufweisen.
Die zentrale Region 72 kann eine Zugfestigkeit von 1000 bis 1900 MPa aufweisen. Jedes des ersten Endes 74 und des zweiten Endes 76 kann eine Zugfestigkeit von 400 bis 600 MPa aufweisen. Durch die Wärmebehandlung kann eine vollständig martensitische Struktur für die zentrale Region 72 gebildet werden, indem die zentrale Region 72 bei oder über 900 Grad Celsius erwärmt wird. Ein Rohteil für das zweite Querelement 52 kann in einem Ofen oder einer anderen Wärme erzeugenden Vorrichtung angeordnet sein, sodass das erste Ende 74 und das zweite Ende 76 nicht genug Wärme aufnehmen, um die Mikrostruktur zu verändern. Von daher können das erste Ende 74 und das zweite Ende 76 eine Ferrit- und/oder Perlitmikrostruktur aufweisen.
Das zweite Querelement 52 kann geformt sein, um ein Profil aufzuweisen, um eine Antriebsachse aufzunehmen, die sich entlang einer Basis der Fahrzeugkarosserie 30 erstreckt. Zum Beispiel kann die zentrale Region 72 des zweiten Querelements 52 geformt sein, um einen U-förmigen Teil 77 einzuschließen. Eine untere Halterung 79 kann an dem zweiten Querelement 52 montiert und bemessen sein, um in dem U-förmigen Teil 77 zu sitzen. Eine obere Halterung 81 kann an der unteren Halterung 79 montiert sein, um dazwischen eine Öffnung zu definieren, damit sich die Antriebsachse dahindurch erstrecken kann. Wenn ein Teil des zweiten Querelements 52 nicht wärmebehandelt ist, um eine Zone mit harter Festigkeit zu definieren, kann sich das zweite Querelement 52 verbiegen und hinsichtlich des Absorbierens der Crashenergie an dem U-förmigen Teil 77 scheitern, wenn es Axiallasten, wie etwa der in dem obenstenden IIHS-Seitenaufpralltest beschriebenen Aufprallkraft, unterzogen wird. Die Halterungen und die Zone mit harter Festigkeit des U-förmigen Teils 77 sind miteinander angeordnet, um eine strukturelle Steifigkeit für das zweite Querelement 52 bereitzustellen, wenn es Axiallasten unterworfen wird, während es außerdem die Antriebsachse aufnimmt. Durch eine Wärmebehandlung der zentralen Region 72 des zweiten Querelements 52, um eine Zone mit harter Festigkeit zu bilden, werden eine Geometrieschwäche des U-förmigen Teils 77 angegangen und ein Gewicht des zweiten Querelements 52 verringert. Durch die Zonen mit weicher Festigkeit des ersten Querelements 50 und des zweiten Querelements 52 werden außerdem Bemühungen hinsichtlich des Schweißens oder Verbindens verringert, um das zweite Querelement 52 an umliegenden Komponenten daran zu sichern.
6 ist eine schematische Darstellung von einer Draufsicht, die den Kraftstofftank 60 zeigt, der an der Unterbodenbaugruppe 34 an einer Position montiert ist, um einen Schutz von der Schutzbaugruppe zu empfangen. Diese Schutzbaugruppe verringert eine Anzahl von Verstärkungskomponenten in der Unterbodenbaugruppe 34 im Vergleich mit Unterbodenbaugruppen auf dem Stand der Technik. Zum Beispiel schließen Beispiele von Seitenholmen auf dem Stand der Technik Verstärkungskomponenten ein, die daran montiert sind, um die strukturelle Steifigkeit der Unterbodenbaugruppe zu erhöhen. Die Unterbodenbaugruppe 34 kann diese erhöhte strukturelle Steifigkeit ohne die Verstärkungskomponenten erreichen, indem Komponenten der Schutzbaugruppe, wie hierin beschrieben, wärmebehandelt werden.
Die Schutzbaugruppe trägt zum Verwalten von Energie bei, die durch die Fahrzeugkarosserie 30 aus einem Aufprall, wie etwa einem zuvor in dem IIHS-Seitenaufpralltest beschriebenen Seitenaufprall, aufgenommen wurde. Durch eine Wärmebehandlung der Enden des ersten Querelements 50 und des zweiten Querelements 52, um Festigkeitszonen zu bilden, die eine geringere Zugfestigkeit aufweisen als die entsprechenden zentralen Regionen, kann ein Materialbereich mit geringerer Festigkeit erschaffen werden, um ein „Biegescharnier“ oder Scharniergelenk zu erschaffen, um Energie zu absorbieren und eine Verformung in die Region des Kraftstofftanks und die Region der Sitzbaugruppe zu minimieren, wenn die Fahrzeugkarosserie 30 einem Seitenaufprall unterworfen wird. Zum Beispiel können Zonen mit weicher Festigkeit der Enden des ersten Querelements 50 und des zweiten Querelements 52 einen zusätzlichen Crashweg oder Verformungsweg bereitstellen, um das Eintreten einer von einem Seitenaufprall betroffenen Fahrzeugkomponente in die Region eines Kraftstofftanks, die durch den Kraftstofftank 60 definiert ist, zu minimieren oder zu verhindern.
Jedes der Enden des ersten und des zweiten Querelements kann wärmebehandelt sein, um eine Mikrostruktur zu bilden, sodass sich das entsprechende Ende um eine maximale Länge 80 verformen kann, wenn es einem Seitenaufprall von 5.000 bis 15.000 lbf unterworfen wird. In einem Beispiel liegt eine Länge von jedem der Enden des ersten Querelements 50 zwischen dreißig Prozent und dreiunddreißig Prozent einer Länge des ersten Querelements 50, um eine Absorption der Verformung und Energie bereitzustellen. In einem anderen Beispiel liegt eine Länge von jedem der Enden des zweiten Querelements 52 zwischen dreißig und zweiunddreißig Prozent einer Länge des zweiten Querelements, um eine Absorption der Verformung und Energie bereitzustellen. Die Mikrostruktur von jedem der Enden des ersten Querelements 50 und des zweiten Querelements 52 kann für eine Verformung auf Grundlage einer Größe des Kraftstofftanks 60 oder einer Größe der Fahrzeugkomponente abgestimmt werden. Eine Position von Zonen mit weicher Festigkeit an Crashkontaktflächen trägt dazu bei, ein abschnittsweises Versagen des ersten Querelements 50 und des zweiten Querelements 52 zu erleichtern, um eine zusätzliche Energieabsorption bereitzustellen, bevor die Aufprallbelastung die Zone mit harter Festigkeit der entsprechenden zentralen Region erreicht.
Die Schutzbaugruppe kann außerdem zum Schutz anderer Fahrzeugkomponenten, wie etwa einer Sitzrahmenbaugruppe, beitragen. 7 zeigt ein Beispiel einer Sitzrahmenbaugruppe, die hierin als eine Sitzrahmenbaugruppe 100 bezeichnet wird. Die Sitzrahmenbaugruppe 100 schließt Sitze 104, Sitzverstellvorrichtungen 106, einen Rückhaltesitzrahmen 108, eine obere Querstrebe der Sitzrückenlehne (in 7 nicht erkennbar) und Sitzrahmenbefestigungselemente ein, um die Komponenten aneinander zu sichern. Die Sitzverstellvorrichtungen 106 sind zum Verstellen der Sitze 104 nach vorn und nach hinten gedacht und sind an einer oder mehreren der Komponenten der Schutzbaugruppe verankert. Der Rückhaltesitzrahmen 108 schränkt die Längsbewegung eines bzw. einer angelenkten oder zusammenklappbaren Sitzrahmens oder Sitzrückenlehne ein. Die obere Querstrebe der Sitzrückenlehne stellt eine seitliche Stütze für die Sitzrahmenbaugruppe 100 bereit. Wie zuvor erwähnt wird mit dem IIHS-Seitenaufpralltest eine Leistung dahingehend gemessen, ob Fahrzeugkomponenten Sitzrahmenbaugruppen berühren, wenn das Fahrzeug einem Seitenaufprall unterworfen wird.
8 zeigt ein Beispiel einer Montagezone 120 für die Sitzrahmenbaugruppe 100. Die Sitzrahmenbaugruppe 100 kann an einer Zone mit harter Festigkeit von einem des ersten Querelements 50, des zweiten Querelements 52, des ersten Längselements 56 oder des zweiten Längselements 58 montiert sein. Durch das Montieren der Sitzrahmenbaugruppe 100 an einer wärmebehandelten Zone mit harter Festigkeit der Unterbodenbaugruppe 34 werden Vorteile bereitgestellt, die denjenigen ähneln, die zuvor in Bezug auf die Verwendung von wärmebehandelten Komponenten zum Schutz des Kraftstofftanks 60 beschrieben sind.
Zum Beispiel ist 9 eine schematische Darstellung, welche die Sitzrahmenbaugruppe 100 zeigt, die an der Unterbodenbaugruppe 34 montiert ist. Die Schutzbaugruppe trägt zum Verwalten von Energie bei, die durch die Fahrzeugkarosserie 30 aufgenommen wurde, um die Sitzrahmenbaugruppe 100 zu schützen. Zum Beispiel können Zonen mit weicher Festigkeit der Enden des ersten Querelements 50 und des zweiten Querelements 52 einen zusätzlichen Crashweg oder Verformungsweg bereitstellen, um das Eintreten einer von einem Seitenaufprall betroffenen Fahrzeugkomponente in die Region einer Sitzbaugruppe, die durch die Sitzrahmenbaugruppe 100 definiert ist, zu minimieren oder zu verhindern. Jedes der Enden des ersten Querelements 50 und des zweiten Querelements 52 kann geformt sein, um eine Mikrostruktur zu definieren, sodass sich das entsprechende Ende um eine maximale Länge 130 verformen kann, wenn es einem Seitenaufprall von 5.000 bis 15.000 lbf unterworfen wird. Wie zuvor beschrieben, kann eine Länge von jedem der Enden des ersten Querelements 50 zwischen dreißig Prozent und dreiunddreißig Prozent einer Länge des ersten Querelements 50 liegen, um eine Absorption der Verformung und Energie bereitzustellen. In einem anderen Beispiel kann eine Länge von jedem der Enden des zweiten Querelements 52 zwischen dreißig und zweiunddreißig Prozent einer Länge des zweiten Querelements liegen, um eine Absorption der Verformung und Energie bereitzustellen. Die Mikrostruktur von jedem der Enden des ersten Querelements 50 und des zweiten Querelements 52 kann für eine Verformung auf Grundlage der Region der Sitzbaugruppe abgestimmt werden, die durch die Sitzrahmenbaugruppe 100 definiert ist. Eine Position von Zonen mit weicher Festigkeit an Crashkontaktflächen trägt dazu bei, ein abschnittsweises Versagen des ersten Querelements 50 und des zweiten Querelements 52 zu erleichtern, um eine zusätzliche Energieabsorption bereitzustellen, bevor die Aufprallenergie die Zone mit harter Festigkeit der entsprechenden zentralen Region erreicht.
Um die Bildung der Zonen mit variierter Festigkeit zu erleichtern, können Teile eines Rohteils entweder durch eine einheitliche oder zugeschnittene Erwärmung erwärmt werden. Das erwärmte Rohteil kann dann für eine gewünschte Komponentenbildung in eine Pressform eingesetzt werden. Mit einer einheitlichen Erwärmung kann das Rohteil über eine Austenitisierungstemperatur erwärmt werden, die als Ac3 bezeichnet wird. Ein Temperaturbereich, der mit Ac3 assoziiert ist, kann zwischen 800 und 850 Grad Celsius liegen. Mit einer zugeschnittenen Erwärmung können unterschiedliche Teile des Rohteils auf unterschiedliche Temperaturen erwärmt werden, um Zonen mit unterschiedlicher Festigkeit, wie etwa hart, mittel und weich, zu bilden.
Alternativ können Teile eines Rohteils mit unterschiedlichen Raten abgekühlt werden, um Zonen mit unterschiedlicher Festigkeit zu bilden. Die Zone mit harter Festigkeit kann über eine kritische Kühlrate, wie etwa eine Rate von 100 Grad Celsius pro Sekunde (C/s), gequencht werden. Die kritische Kühlrate entspricht einer minimalen kontinuierlichen Kühlrate, um einen unerwünschten Phasenübergang des Rohteils zu verhindern. Zum Beispiel kann die kritische Kühlrate für das erste Querelement 50, das zweite Querelement 52, das erste Längselement 56 und das zweite Längselement 58 zwischen 28 und 30 C/s liegen. Eine Zone mit mittlerer Festigkeit kann eine Zone, einschließend einen teilweise austenitisierten Teil einer Komponente, sein, die mit einer Rate unter der kritischen Kühlrate, wie etwa einer Rate zwischen 10 und 20 C/s, gekühlt wird. Eine Zone mit weicher Festigkeit kann eine Zone sein, in der die Komponente Eigenschaften aufweist wie geliefert und in der die Komponente nicht austenitisiert ist.
10 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel eines Verfahrens zum Wärmebehandeln eines Rohteils zum Bilden einer Fahrzeugkomponente unter Verwendung eines monolithischen Heißprägeprozesses veranschaulicht, das im Allgemeinen als ein Verfahren 200 bezeichnet wird. Die Fahrzeugkomponente kann Teil einer Fahrzeugkomponentenschutzbaugruppe, wie zuvor beschrieben, sein. Bei Operation 206 kann ein Rohteil in einem Ofen von Raumtemperatur auf etwa 900 Grad Celsius erwärmt werden, um das Rohteil vollständig zu austenitisieren. Bei Operation 210 kann das erwärmte Rohteil dann in eine Pressform überführt werden, in welcher das Rohteil in eine gewünschte Form gebracht und schnell abgekühlt werden kann. In einem Beispiel kann das Rohteil in eine der Komponenten der Unterbodenbaugruppe 34 geformt werden. Das Rohteil kann eine Temperatur von etwa 700 bis 800 Grad Celsius aufweisen und zum Abkühlen zwischen etwa 28 C/s und 100 C/s in der Pressform positioniert werden. Durch das Abkühlen des Rohteils mit dieser Rate wird eine vollständig martensitische Struktur des Rohteils erreicht, das bei Raumtemperatur eine Zugfestigkeit von etwa 1300 bis 1600 MPa aufweist. Die Abkühlzeiten können auf Grundlage einer Dicke des Rohteils variieren.
Bei Operation 214 kann der Abkühlprozess ein Glühprozess oder ein Quenchprozess sein, der zugeschnitten ist, um ferner Zonen mit variierter Festigkeit zu definieren. Der Glühprozess ist ein langsamerer Prozess, der verwendet werden sollte, wenn Gleichgewichtsstrukturen gewünscht sind. Der Quenchprozess ist ein schnellerer Prozess, der verwendet werden sollte, wenn Nicht-Gleichgewichtsstrukturen gewünscht sind. Bei einem üblichen Heißprägeprozess kann der Quenchprozess verwendet werden, indem Wasser an dem erwärmten Rohteil angewendet wird, wenn es in der Pressform positioniert ist.
11 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel eines Verfahrens zum Wärmebehandeln eines Fahrzeugrohteils zum Bilden einer Fahrzeugkomponente unter Verwendung eines monolithischen Heißprägeprozesses veranschaulicht, das im Allgemeinen als ein Verfahren 220 bezeichnet wird. Die Fahrzeugkomponente kann Teil einer Fahrzeugkomponentenschutzbaugruppe, wie zuvor beschrieben, sein. Bei Operation 224 kann ein Abschnitt eines Rohteils auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt werden, um eine gewünschte Mikrostruktur zu erreichen, sodass Zonen mit variierter Festigkeit entlang des Rohteils gebildet werden. Zum Beispiel können ein oder mehrere Teile des Rohteils mit einer Temperatur bei oder über 900 Grad Celsius behandelt werden, um Eigenschaften einer Zone mit harter Festigkeit auszubilden. Eine gewünschte Mikrostruktur, die mit der Zone mit harter Festigkeit assoziiert ist, kann vollständig martensitisch sein. Ein oder mehrere Teile des Rohteils können mit einer Temperatur zwischen 700 und 900 Grad Celsius behandelt werden, um Eigenschaften einer Zone mit mittlerer Festigkeit auszubilden. Eine gewünschte Mikrostruktur, die mit der Zone mit mittlerer Festigkeit assoziiert ist, kann eines oder mehrere von Ferrit, Perlit, Martensit und Bainit einschließen. Ein oder mehrere Teile des Rohteils können mit einer Temperatur unter 700 Grad Celsius behandelt werden, um Eigenschaften einer Zone mit weicher Festigkeit zu erhalten. Eine gewünschte Mikrostruktur, die mit einer Zone mit weicher Festigkeit assoziiert ist, kann aus Ferrit und/oder Perlit bestehen. Alternativ kann das Rohteil so mit dem Ofen angeordnet sein, dass ein oder mehrere Teile des Rohteils keiner Wärme unterworfen sind oder minimale Wärme aufnehmen, um Eigenschaften einer Zone mit weicher Festigkeit zu erhalten.
Bei Operation 228 kann das erwärmte Rohteil dann in eine Pressform überführt werden, in welcher das Rohteil in eine gewünschte Komponentenform gebracht werden kann. In einem Beispiel kann das Rohteil in eine der Komponenten der Unterbodenbaugruppe 34 geformt werden, die Zonen mit variierter Festigkeit aufweisen.
Bei Operation 230 kann die geformte Komponente abgekühlt werden. Der Abkühlprozess kann ein Glühprozess oder ein Quenchprozess sein. Der Glühprozess ist ein langsamerer Prozess, der verwendet werden sollte, wenn Gleichgewichtsstrukturen gewünscht sind. Der Quenchprozess ist ein schnellerer Prozess, der verwendet werden sollte, wenn Nicht-Gleichgewichtsstrukturen gewünscht sind. Bei einem üblichen Heißprägeprozess kann der Quenchprozess verwendet werden, indem Wasser an dem erwärmten Rohteil angewendet wird, wenn es in der Pressform positioniert ist.
Bei dem Abkühlteil des Heißprägeprozesses kann außerdem ein Abstand zwischen dem Rohteil und einem Kühlkanal verwendet werden, um Zonen mit variierter Festigkeit zu erhalten. Zum Beispiel ist 12 eine schematische Darstellung, die ein Beispiel einer Pressformbaugruppe 250 zeigt, die ein Rohteil 252 abstützt. Eine Pressform 256 kann einen Kühlmittelkanal 258 einschließen. Der Kühlmittelkanal 258 kann in der Pressform 256 geformt sein, um einen variierten Abstand von dem Rohteil 252 aufzuweisen, um variierte Materialstrukturen und Festigkeitszonen des Rohteils 252 zu erreichen. Das Rohteil 252 kann über das Rohteil 252 einheitliche Eigenschaften aufweisen, bevor es in der Pressform 256 positioniert wird. Teile des Rohteils 252, die sich näher an dem Kühlmittelkanal 258 befinden, werden einem schnellen Abkühlen/Quenchen unterzogen, um die martensitische Struktur zu erhalten. Teile des Rohteils 252, die sich weiter weg von dem Kühlmittelkanal 258 befinden, werden einem langsameren Abkühlen/Quenchen unterzogen, um eine Perlitstruktur zu erhalten. In diesem Beispiel können der Abstand und die Form des Kühlmittelkanals 258 in Bezug auf das Rohteil 252 einen ersten martensitischen Teil 260, einen Perlitteil 262 und einen zweiten martensitischen Teil 264 ergeben.
13 ist eine schematische Ansicht eines Beispiels einer Heißprägelinie, die verwendet werden kann, um eine UHSS-Fahrzeugkarosseriekomponente herzustellen, was hierin im Allgemeinen als ein Heißprägeprozess 280 bezeichnet wird. Das Heißprägen ist ein Prozess des Prägens eines Rohteils, während das Metall sehr heiß ist, normalerweise über 600 Grad Celsius, und des anschließenden Quenchens des geformten Rohteils in einer geschlossenen Pressform. Durch den Heißprägeprozess können niedrigfeste Rohteile in hochfeste Komponenten umgewandelt werden, die Zonen mit variierter Festigkeit aufweisen, wie zuvor beschrieben. Zum Beispiel kann die fertige Komponente eine Streckgrenze von ungefähr 150 bis 230 Pfund pro Quadratzoll aufweisen.
Bei dem Heißprägeprozess 280 wird ein Borstahlrohteil 284 (das aus presshärtbarem Stahl bestehen kann) in einem Ofen 286 platziert und über eine Phasenübergangstemperatur erwärmt, wobei Austenit gebildet wird. Die Phasenübergangstemperatur entspricht der Phasenübergangstemperatur, bei der Ferrit vollständig zu Austenit übergeht. Zum Beispiel kann das Rohteil 284 bei 900 bis 950 Grad Celsius für eine vorbestimmte Zeit in dem Ofen 286 erwärmt werden. Die Backzeit und Ofentemperatur können in Abhängigkeit von dem Material des Rohteils 284 und den gewünschten Eigenschaften des fertigen Teils variieren. Nach dem Erwärmen kann ein Roboterüberführungssystem 290 das nun austenitisierte Rohteil 284 in eine Presse 292 überführen, die eine Pressform 294 aufweist. Die Pressform 294 prägt das Rohteil 284 in eine gewünschte Form, während das Rohteil 284 noch warm ist, um eine oder mehrere Komponenten 298 aus dem Rohteil 284 zu bilden. Die Komponente 298 wird dann, während die Pressform 294 noch geschlossen ist, unter Verwendung von Wasser oder eines anderen Kühlmittels, wie zuvor beschrieben, gequencht. Das Quenchen kann mit einer Kühlgeschwindigkeit von 30 bis 150 C/s für eine vorbestimmte Dauer am Hubwegsende bereitgestellt sein. Unter bestimmten Bedingungen kann durch das Quenchen die Mikrostruktur des Rohteils von Austenit zu Martensit geändert werden. Nach dem Quenchen wird die Komponente 298 aus der Presse 292 entfernt, während die Komponente noch heiß ist (z. B. ungefähr 150 Grad Celsius). Die Komponente 298 kann dann auf Ablagen abgekühlt werden.
Ein Heißprägeprozess kann gegenüber anderen hochfesten Stahlformungsverfahren, wie etwa Kaltprägen, zahlreiche Vorteile liefern. Ein Vorteil des Heißprägens liegt in einem verringerten Zurückfedern und Verziehen des Rohteils. Das Heißprägen ermöglicht außerdem, dass komplexe Formen bei einem einzigen Hub der Pressform ausgebildet werden können, um eine nachgeschaltete Verarbeitung zu verringern und die Effizienz bei der Herstellung der Fahrzeugkomponente aus dem Rohteil zu erhöhen.
Heißprägekomponenten können sowohl leicht als auch fest sein. Beispiele für Automobilkomponenten, die durch das Heißprägen geformt werden können, können Folgendes einschließen: Karosseriesäulen, Wippen, Holme, Stoßfänger, Intrusionsträger, einen Trägerunterbau, Befestigungsplatten, Fronttunnel, Front- und Heckstoßfänger, Verstärkungselemente und Seitenholme. Hochfeste Zonen der Komponenten stellen eine erhöhte Widerstandsfähigkeit bereit, um einer Verformung während eines Aufpralls standzuhalten, während Zonen mit weicherer Festigkeit an Positionen platziert werden können, an denen die Komponente an anderen Komponenten angebracht werden soll oder an denen eine Verformung erwünscht ist.
Obwohl vorstehend verschiedene Ausführungsformen beschrieben sind, sollen diese Ausführungsformen nicht alle möglichen Formen beschreiben, die von den Patentansprüchen umschlossen werden. Die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke sind vielmehr beschreibende Ausdrücke als einschränkende Ausdrücke, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie vorstehend beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen zu bilden, die möglicherweise nicht ausdrücklich beschrieben oder veranschaulicht sind. Wenngleich verschiedene Ausführungsformen gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik hinsichtlich einer oder mehrerer gewünschter Eigenschaften als vorteilhaft oder bevorzugt beschrieben sein können, erkennt der Durchschnittsfachmann, dass ein oder mehrere Merkmale oder eine oder mehrere Eigenschaften in Frage gestellt werden können, um die gewünschten Gesamtattribute des Systems zu erzielen, die von der konkreten Anwendung und Umsetzung abhängig sind. Diese Attribute können Folgendes einschließen, sind jedoch nicht darauf beschränkt: Kosten, Festigkeit, Lebensdauer, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Erscheinungsbild, Verpackung, Größe, Betriebsfähigkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, bequeme Montage usw. Daher liegen Ausführungsformen, welche in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen auf dem Stand der Technik beschrieben werden, nicht außerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.

Claims

Fahrzeugunterbodenbaugruppe, umfassend: ein Paar von Wippen; ein Paar von Seitenholmen, die jeweils an einem hinteren Teil von einer der Wippen gesichert sind; ein erstes Querelement, das sich zwischen den Seitenholmen erstreckt und wärmebehandelt ist, um eine erste zentrale Zone mit harter Festigkeit zwischen zwei ersten Zonen mit weicher Festigkeit zu bilden; ein zweites Querelement, das mit dem Paar von Seitenholmen und dem ersten Querelement angeordnet ist, um einen geradlinigen Rahmen zu bilden und wärmebehandelt ist, um eine zweite zentrale Zone mit harter Festigkeit zwischen zwei zweiten Zonen mit weicher Festigkeit zu bilden; und einen Kraftstofftank, der zwischen dem Paar von Seitenholmen gesichert ist, sodass sich der Kraftstofftank innerhalb eines geradlinigen Rahmens befindet, der von dem Paar von Seitenholmen und den Querelementen gebildet wird.
Baugruppe nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein erstes Längselement, das wärmebehandelt ist, um eine vollständig martensitische Mikrostruktur zu definieren; und ein zweites Längselement, das wärmebehandelt ist, um eine vollständig martensitische Mikrostruktur zu definieren, wobei sich das erste Längselement und das zweite Längselement zwischen dem ersten Querelement und dem zweiten Querelement spannen, um ferner die Kraftstofftankschutzbaugruppe zu bilden, und wobei sich jede der Zonen mit weicher Festigkeit außerhalb des Kraftstofftanks erstreckt.
Baugruppe nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Sitzrahmenbaugruppe, die an einem des ersten Querelements an der ersten zentralen Zone mit harter Festigkeit oder des zweiten Querelements an der zweiten zentralen Zone mit harter Festigkeit gesichert ist, sodass sich jede der Zonen mit weicher Festigkeit des ersten Querelements und des zweiten Querelements außerhalb der Sitzrahmenbaugruppe erstreckt.
Baugruppe nach Anspruch 1, wobei eine Länge von jeder der zwei ersten Zonen mit weicher Festigkeit zwischen dreißig Prozent und dreiunddreißig Prozent einer Länge des ersten Querelements liegt und eine Länge von jeder der zwei zweiten Zonen mit weicher Festigkeit zwischen dreißig und zweiunddreißig Prozent einer Länge des zweiten Querelements liegt.
Baugruppe nach Anspruch 1, wobei das zweite Querelement ferner einen U-förmigen Teil an der zweiten zentralen Zone mit harter Festigkeit einschließt, der bemessen ist, um einen Teil einer Antriebsachse aufzunehmen.
Baugruppe nach Anspruch 1, wobei die Zonen mit harter Festigkeit des ersten Querelements und des zweiten Querelements bei einer Temperatur von oder über 900 Grad Celsius wärmebehandelt werden.
Baugruppe nach Anspruch 1, wobei die zentralen Zonen mit harter Festigkeit des ersten Querelements und des zweiten Querelements wärmebehandelt werden, um eine vollständig martensitische Mikrostruktur zu bilden.
Baugruppe nach Anspruch 1, wobei die zentralen Zonen mit harter Festigkeit des ersten Querelements und des zweiten Querelements eine Zugfestigkeit zwischen 1000 MPa und 1900 MPa aufweisen.
Baugruppe nach Anspruch 1, wobei eine Länge von jeder der zwei ersten Zonen mit weicher Festigkeit etwa 440 Millimetern entspricht und eine Länge von jeder der zwei zweiten Zonen mit weicher Festigkeit etwa 340 Millimetern entspricht.
Fahrzeugkomponentenschutzbaugruppe, umfassend: ein erstes und zweites Querelement zur Erstreckung zwischen Seitenholmen und jeweils einschließend zwei Enden auf beiden Seiten einer zentralen Region, wobei die zwei Enden jeweils eine Zugfestigkeit aufweisen, die kleiner ist als eine Zugfestigkeit der zentralen Regionen, sodass sich jedes der Enden zwischen null und dreihundertvierzig Millimeter verformt, um Energie von einem Seitenaufprall zu absorbieren, bevor die Energie die zentralen Regionen erreicht.
Baugruppe nach Anspruch 10, wobei das erste und zweite Querelement miteinander angeordnet sind, sodass eine Verformung von jedem der Enden als Folge eines Aufpralls von 5.000 bis 15.000 lbf dergestalt ist, dass die Seitenholme einen Kraftstofftank nicht berühren, der an dem ersten und zweiten Querelement montiert ist.
Baugruppe nach Anspruch 10, ferner umfassend ein Paar von Längselementen, die zwischen dem ersten und zweiten Querelement gesichert sind, wobei das erste und zweite Querelement, die Seitenholme und das Paar von Längselementen miteinander angeordnet sind, um einen geradlinigen Rahmen zu bilden, um einen Aufprall auf einen Kraftstofftank oder eine Traktionsbatterie zu verhindern oder zu minimieren, der bzw. die an einem des ersten und zweiten Querelements oder einem des Paars von Längselementen montiert ist.