DE4425572A1 - Aufprallträger - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Aufprall­ träger für Seitenteile von Fahrzeugen oder der­ gleichen, z. B. für Automobiltüren.

Aufprallträger dieser Art werden üblicherweise in die Karosserie-Seitenteile oder in Automobil­ türen integriert, um die Fahrzeuginsassen bei einem seitlichen Aufprall von außen besser zu schützen. Deshalb müssen die als Profilschienen ausgebildeten Aufprallträger so ausgelegt wer­ den, daß ein größtmögliches Widerstandsmoment gegen Biegung erreicht wird. Bei einem Unfall werden die Aufprallträger bekanntlich deutlich stärker auf Biegung als auf Zug beansprucht. Da die Aufprallträger meist mit den Stirnenden an der Karosserie oder den Türen festgelegt werden, sind sie bei einem Aufprall von außen hinsicht­ lich der Verteilung von einwirkenden Kräften und Spannungen wie ein Träger auf zwei Stützen zu bewerten. Daraus ergibt sich, daß die Biegespan­ nung im mittleren Bereich auf der Länge des Trä­ gers deutlich größer ist als in den beiden Endbereichen. Als Idealform für den Träger soll­ te deshalb eine Form angestrebt werden, bei der die Biegespannung über dessen gesamte Länge gleich oder annähernd gleich ist.

Aufprallträger in Form von Profilschienen sind zwar in den verschiedensten Querschnittsformen bekannt, jedoch ist allen bekannten Aufprallträ­ gern gemeinsam, daß sich die Querschnitte der Profilschienen über deren Längen nicht ändern, wenn man von den Formgebungen der Stirnendberei­ che absieht, die zur Befestigung der Aufprall­ träger an den Karosseriewänden dienen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aufprallträger der eingangs beschriebenen Art so auszulegen, daß er zur Erhöhung des Schutzes der Insassen eines Fahrzeuges bei Belastung auf Bie­ gung einer Idealform entspricht, wobei das Ver­ hältnis der Biegespannungen zueinander zumindest im mittleren Bereich des Trägers gegenüber des­ sen Stirnendbereichen minimal gehalten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem der Aufprallträger zumindest aus einer rinnenar­ tig ausgebildeten, einseitig offenen Profil­ schiene besteht, daß die Profilschiene im mittleren Bereich einen das Widerstandsmoment gegen Biegung erhöhendes Verstärkungsteil bil­ det, und daß der Verstärkungsteil wahlweise von einer Querschnittsvergrößerung der Profilschiene im mittleren Bereich gegenüber den Stirnendbe­ reichen und/oder von einem zusätzlichen Verstär­ kungselement gebildet ist. Wie aufgezeigt, ist es nach der Erfindung wesentlich, daß die Profil­ schiene im mittleren Bereich einen das Wider­ standsmoment gegen Biegung erhöhenden Ver­ stärkungsteil bildet. Der Verstärkungsteil kann nach der Erfindung z. B. dadurch gebildet wer­ den, daß er auf dessen Länge und/oder Breite und/oder Höhe von den Enden der Profilschiene zur Mitte hin unterschiedliche Querschnittsab­ messungen besitzt. Darunter sind auch unter­ schiedliche Abmessungen der Wandstärken der Profilschiene und des Verstärkungselementes zu verstehen. Diese Querschnittsabmessungen können im Sinne einer Querschnittsverstärkung zunehmend sein. Sie können entweder an der praktisch ei­ nen Hauptträger bildenden Profilschiene allein vorgesehen sein. Es ist aber auch möglich, die Querschnittsverstärkungen durch das Aufsetzen des zusätzlichen Verstärkungselementes auf die Profilschiene zu erreichen. Dabei kann nach ei­ nem weiteren Vorschlag der Erfindung die Profil­ schiene und das Verstärkungselement vorzugsweise aus Werkstoffen mit unterschiedlichen Festig­ keitseigenschaften bestehen. Die Wahl unter­ schiedlicher Werkstoffe kann deshalb sinnvoll sein, weil in der Praxis vielfach die Profil­ schiene selbst auf Zugspannung belastet wird, während die Verstärkungselemente überwiegend Druckspannungen aufzunehmen haben. Es können aber auch wie bei der Profilschiene, die Länge, Breite oder Höhe auch des Verstärkungselementes verstärkt sein.

Eine andere Möglichkeit, die Widerstandsmomente des Aufprallträgers zu erhöhen, wird nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung darin gesehen, daß im Querschnitt gesehen die Breite des unte­ ren Quersteges der Profilschiene von deren Enden zur Mitte hin zunimmt, daß die Höhe der äußeren Abwinkelungen der beiden Seitenschenkel und die Breite der Abwinkelungen jeweils zur Mitte hin abnimmt, und daß auf den so geformten mittleren Bereich der Profilschiene das zusätzliche Ver­ stärkungselement aufgesetzt und dort befestigt wird. Nach diesem Vorschlag wird zwar die Pro­ filschiene selbst zum Teil geschwächt, weil der Verstärkungsteil bereichsweise sehr schmal ge­ halten wird, doch durch das zusätzliche Verstär­ kungselement wird diese Schwachstelle nicht nur ausgeglichen, sondern sogar im Sinne einer Quer­ schnittsverstärkung insgesamt ergänzt.

Vorzugsweise ist die Profilschiene im Quer­ schnitt im wesentlichen U-förmig ausgebildet, wobei die äußeren Ränder der Seitenschenkel der Profilschiene zur Bildung von oberen Randstegen ein- oder mehrfach nach außen abgewinkelt sind. Selbstverständlich können die Abwinkelungen auch nach innen abgewinkelt werden je nach der ge­ wünschten Befestigungsart. Zweckmäßig sind die Randstege in etwa rechtwinklig nach außen abge­ bogen. Statt der Wahl eines U-Profils ist es auch möglich, die Seitenschenkel der offenen Profilschiene - im Querschnitt gesehen - unter einen Winkel (α) zu stellen, der auf der Länge der Profilschiene veränderbar ist.

Eine besondere Versteifungswirkung wird nach ei­ nem weiteren Vorschlag der Erfindung dadurch er­ reicht, daß die Breite des unteren Quersteges der Profilschiene und der Abstand der Seiten­ schenkel in dessen oberen Bereich von den Endbe­ reichen der Profilschienenlänge zur Mitte hin unabhängig voneinander veränderbar sind.

Nach einem anderen im Rahmen des Erfindungsprin­ zips für sich allein sehr wesentlichen Vorschlag kann der Abstand zwischen den Seitenschenkeln auf der Länge oder einer Teillänge der Profil­ schiene wechselweise zu- oder abnehmen. Dabei können diese Verstärkungskonturen zur Quer­ schnittsmitte bzw. zum unteren Quersteg der Pro­ filschiene hin konstant verlaufen oder kontinu­ ierlich auslaufen. Zweckmäßig nimmt die Breite des unteren Quersteges auf der Länge oder Teil­ länge der Profilschiene zur Mitte hin zu und/oder ab. Auf diese Weise wird eine besonders wirksame Verstärkung der Profilschiene insgesamt erreicht, weil durch die Zu- und Abnahme der Querschnittsabstände zwischen den Seitenschen­ keln praktisch eine wellenförmige oder anders verlaufende Materialversteifung erzeugt wird.

Auch ist es von Vorteil, wenn im Bereich des Bo­ dens des Verstärkungsteiles ein oder mehrere Verstärkungsinseln in Form von in das Material des Trägers integrierten oder gesondert aufge­ setzten Materialversteifungen vorgesehen sind. Hierdurch kann im Bereich des Verstärkungsteiles eine noch weiter verbesserte Versteifung bzw. eine Vergrößerung des Widerstandsmomentes er­ zielt werden. Vorteilhaft sind die gesondert aufgesetzten Verstärkungsinseln am Boden des Verstärkungsteiles mechanisch befestigt oder an­ geschweißt oder angeklebt. Um Material einzuspa­ ren, können die Inseln auch mit Ausnehmungen versehen sein.

Ist der Aufprallträger mit einem zusätzlichen Verstärkungselement ausgerüstet - dies kann nach der Erfindung dadurch erfolgen, daß als Verstär­ kungselement ein schließend in den mittleren Be­ reich der Profilschiene eingesetzter Ring oder dergleichen vorgesehen ist - so wird dadurch die Stabilität des Aufprallträgers zusätzlich we­ sentlich erhöht, so daß bei gleicher Kraftein­ wirkung von außen der Träger einer noch gerin­ geren Verformung ausgesetzt und dadurch der Schutz der Insassen wesentlich erhöht wird. Die Profilschiene kann aus Leichtmetall, z. B. Alumi­ nium gefertigt werden, um das Gewicht gering zu halten, während das Verstärkungselement bei­ spielsweise aus Stahl bestehen kann. Selbstver­ ständlich ist es auch möglich, die Profilschiene z. B. aus Stahl und das Verstärkungselement aus Federstahl zu fertigen. Vorteilhaft weist der als Verstärkungselement in die Profilschiene eingesetzte Ring einen winkelförmigen, C-förmi­ gen, U-förmigen, Doppel-T-profilförmigen oder einen Querschnitt in Form eines Hohlprofils, z. B. in Form eines segmentförmigen Abschnittes, oder eines Vollprofiles auf.

Zweckmäßig ist das Verstärkungselement nach Art eines Auflegeteiles ausgebildet und mit die Randstege der Profilschiene zumindest bereichs­ weise überdeckenden Außenschenkeln versehen, wo­ bei die Randstege und die Außenschenkel durch mechanische Verbindungsmittel und/oder durch Schweißung oder Klebung miteinander verbunden sind. Um die Steifigkeit auch des Auflegeteiles weiter zu erhöhen, ist dieses vorzugsweise mit der Außenkontur folgenden Sicken oder derglei­ chen versehen. Ideal ist es, wenn nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung die Wandungen des Auflegeteiles dem Verstärkungskonturenver­ lauf des Trägers d. h. der Profilschiene, ange­ paßt sind.

Die Profilschiene kann im Querschnitt auch C- förmig ausgebildet sein, wobei dann die freien abgewinkelten Ränder den eingesetzten Ring hin­ tergreifen.

Das Auflegeteil kann alternativ auch als Doppel- T-Profilstück ausgebildet sein, wobei die paral­ lelen Flansche ungleich breit sind. Dadurch kann eine Verbindung mit den abgewinkelten Randschen­ keln der Profilschiene hergestellt werden, wobei der kürzere Flansch in die Profilschiene ein­ greift. Bei einem Belastungsfall wird ein Kräf­ tefluß erreicht, bei dem die weniger knicksta­ bilen parallelen Schenkel der Profilschiene ent­ lastet werden. Die Kraft wird dann anteilig vom Mittelsteg des T-förmigen Auflegeteils in den Übergangsbereich zwischen dem Grund der U-förmi­ gen Profilschiene und den beiden parallelen Flansche eingeleitet. Es ist aber auch möglich, die Breite dessen paralleler Flansche konstant zu halten. Selbstverständlich ist es auch mög­ lich, zur weiteren Versteifung den unteren Quer­ schnitt der Profilschiene mit Ausbauchungen oder dergleichen Konturenänderungen des Querschnitts der Profilschiene auszustatten.

Weitere Kennzeichen und Merkmale vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Aus­ führungsbeispiele in Verbindung mit der Zeich­ nung.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine im mittleren Bereich im Quer­ schnitt vergrößerte Profilschiene nach der Erfindung,

Fig. 2 ein in den mittleren erweiterten Be­ reich der Profilschiene nach Fig. 1 einsetzbares Verstärkungselement in Form eines Ringes,

Fig. 2a eine besondere Befestigungsart des Rin­ ges nach Fig. 2 an einer C-förmigen Profilschiene mit nach innen umgeboge­ nen Rändern,

Fig. 3 ein in den mittleren Bereich der Pro­ filschiene nach Fig. 1 einsetzbares Verstärkungselement in Form eines Auf­ legeteiles,

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform der Profil­ schiene mit einem im Querschnitt T- förmigen Verstärkungselement in Explo­ sivdarstellung,

Fig. 4a und 4b eine Ansicht ähnlich Fig. 4, jedoch mit abgewandelten Querschnittsformen des Verstärkungselements,

Fig. 5 eine Profilschiene mit einem abgewan­ delten Verstärkungselement in Explo­ sivdarstellung,

Fig. 6-15 verschiedene mögliche Querschnittsfor­ men für die unterschiedlichen Auflege­ teile,

Fig. 16 eine Darstellung ähnlich der von Fig. 5, jedoch mit einer auf dem Boden der Profilschiene in dem Verstärkungsteil zusätzlich angeordneten Versteifungs­ insel,

Fig. 16a und 16b zwei mögliche Querschnittsformen für die Profilschiene,

Fig. 17, 18, 19 weitere Ausführungsmöglichkeiten und Querschnittsgestaltungen der Verstei­ fungsinseln,

Fig. 20 die Profilschiene in einem Teilschnitt mit Verstärkungssicken innerhalb und außerhalb des erweiterten mittleren Verstärkungsteiles,

Fig. 21 einen Teil der Profilschiene mit ril­ lenartig gestalteten Außenrändern und einer Verstärkungsrille im unteren Quersteg der Profilschiene,

Fig. 22 eine weitere Ausführungsform eines Auf­ prallträgers, in einer Schrägansicht

Fig. 23 und 24 zwei mögliche Verbindungsarten zwischen dem Auflegeteil und der Profilschiene nach Fig. 22 und

Fig. 25 eine perspektivische Ansicht der Pro­ filschiene mit auf deren Länge wellen­ förmig gestalteten Seitenschenkeln.

Die Kombination einer Profilschiene 10 nach der Fig. 1 mit einem gesonderten Verstärkungselement in Form eines Ringes 11 nach der Fig. 2 führt zu einer ersten möglichen Ausführungsform des er­ findungsgemäßen Aufprallträgers. Die Profil­ schiene 10 ist im Querschnitt U-förmig ausgebil­ det, wobei die äußeren freien Ränder der paral­ lelen Schenkel 12, 13 zur Bildung von Randstegen 14, 15 nach außen rechtwinklig abgebogen sind.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Breite der Profilschiene 10 größer im mittleren Bereich D - im folgenden als Verstärkungsteil bezeichnet - größer als in den Stirnendbereichen 26, d. h. der Abstand der parallelen Schenkel 12, 13 erweitert sich in dem Verstärkungsteil D. Der vergrößerte Querschnittsbereich ist bei diesem Beispiel bogenförmig bzw. konvexartig gestaltet. Der Übergang von den geradlienigen Stirnendbe­ reichen 26 in den bogenförmigen bzw. konvexen Bereich erfolgt kontinuierlich. Der als zusätz­ liches Verstärkungselement dienende Ring 11 ist so ausgebildet, daß er schließend oder kraft­ schlüssig in den mittleren Bereich eingesetzt werden kann. Bei der kraftschlüssigen Verbindung werden die Stege 14, 15 z. B. in Form einer Um­ bördelung elastisch verformt, so daß der Ring 11 durch die Rückstellkräfte gehalten ist. Der Querschnitt des Ringes 11 kann verschiedenartig sein. Nur einige denkbare Möglichkeiten sind in den Fig. 6-15 aufgezeigt.

Im Gegensatz zu der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform kann die Profilschiene 10 auch im Querschnitt C-förmig gestaltet sein, wobei dann die äußeren Randstege den zugeordneten Rand des Ringes 11 von außen nach innen hintergrei­ fen. Bei einer solchen Ausführung wird der Ring 11 formschlüssig festgelegt. Ein Beispiel für diese Befestigungsart findet sich in der schema­ tischen Darstellung der Fig. 2a wieder.

Während bei der in den Fig. 1, 2 dargestell­ ten Ausführungsform der durch die strichpunk­ tierte Begrenzungslinie D umgrenzte mittlere Bereich des Aufprallträgers, d. h. der Verstär­ kungsteil, dadurch gebildet ist, daß er sowohl eine Querschnittserweiterung als auch kombiniert damit ein zusätzliches Verstärkungselement 11 aufnimmt, ist es selbstverständlich auch mög­ lich, das zusätzliche Verstärkungselement 11 wegzulassen, so daß das den Verstärkungsteil D kennzeichnende erhöhte Widerstandsmoment allein durch die in den Fig. 1, 4, 4a, 5, 16-20 und 25 dargestellte Querschnittserweiterung der Profilschiene in deren mittleren Bereich er­ reicht wird. Die Erfindung sieht aber auch noch eine weitere Variante vor, mit der in dem mitt­ leren Verstärkungsteil D ein erhöhtes Wider­ standsmoment erzielt werden kann, und zwar unab­ hängig davon, ob ein zusätzliches Verstärkungs­ element vorgesehen ist oder ob die Profilschiene in ihrem mittleren Bereich mit einer Quer­ schnittserweiterung im Sinne einer bogenförmigen Ausbauchung versehen wird. In einem solchen Fall ist es z. B. möglich, den mittleren Verstär­ kungsteil D der Profilschiene 10, 21 auf dessen Länge und/oder Breite und/oder Höhe mit unter­ schiedlichen Querschnittsabmessungen oder Wand­ stärken auszustatten. Diese können erfolgen in Form von Materialverdickungen, der Wände der Wahl geeigneter Werkstoffe oder dergleichen. Nach den vorstehend aufgezeigten Möglichkeiten ist es selbstverständlich auch denkbar, die Pro­ filschiene durchlaufend auch in der Mitte gerad­ linig verlaufen zu lassen, wie in den Fig. 4b und 21 dargestellt. In der Fig. 4b ist der Ver­ stärkungsteil vornehmlich von dem gesonderten Verstärkungselement 22 gebildet. Der mittlere Profilschienenbereich zusammen mit dem Verstär­ kungselement 22 sind durch die strichpunktierte Grenzlinie E gekennzeichnet. In der Fig. 21 sind zur Querschnittsversteifung in den Seiten­ schenkeln und oberen Abwinkelungen sowie in den unteren Quergurten der Profilschiene Sicken 38 bzw. Querschnitts-Ausbauchungen bzw. -Abstufun­ gen vorgesehen, die durch ein zusätzlich vorge­ sehenes Verstärkungselement (nicht dargestellt) ergänzt werden können. In den Fig. 22-24 besteht der Verstärkungsteil in erster Linie aus einer sich in dem mittleren Bereich von außen nach innen im Querschnitt vergrößernden Profil­ schiene 10, die zusätzlich an ihren Seitenabwin­ kelungen mit einer geradlinig verlaufenden Platte oder. Flachschiene 40, 41 verbördelt ist. Hier ist der komplette Verstärkungsteil (Profil­ schiene und Verstärkungselement) durch die strichpunktierte Grenzlinie E (Fig. 22) gekenn­ zeichnet. Wie ersichtlich, ist somit der Ver­ stärkungsteil insgesamt sowohl von der aufgebördelten Platte bzw. Flachschiene 40, 41 als auch zusätzlich von der im mittleren Bereich vorgesehenen Querschnittserweiterung der Profil­ schiene gebildet.

Eine andere nach der Erfindung sehr wesentliche Variante, um das Widerstandsmoment innerhalb des Profils zu erhöhen, zeigt die Fig. 25, aus der ersichtlich ist, daß die Profilschiene selbst auf ihrer Länge einen wellenförmigen Verlauf hat, d. h. der Abstand b₄, wie aus Fig. 16a er­ sichtlich, zwischen den Seitenschenkeln 12, 13 der Profilschiene kann wechselweise zu- oder ab­ nehmen. Diese wellenförmigen Konturen können auf der gesamten Länge der Profilschiene durchlaufen oder auf die Länge des Verstärkungsteiles D im mittleren Bereich der Profilschiene begrenzt sein. Es kann sinnvoll sein, wenn diese wellenförmigen oder anders ge­ stalteten Verstärkungsrippen von den oberen Sei­ tenkanten der Seitenflansche 12, 13 nach unten hin, d. h. bis zum Boden der Profilschiene hin abnehmen.

Darüber hinaus kann eine andere Verstärkungsart darin bestehen, den die Schenkel 14, 15 verbin­ denden unteren Quersteg der Profilschiene zu wölben, z. B. indem dieser Steg zumindest inner­ halb des mittleren Verstärkungsteiles nach innen gezogen wird. Solche Wölbungen sind vornehmlich im Bereich des mittleren erweiterten Teiles der Profilschiene 10 vorgesehen, so daß, wie aus den Fig. 16-19 ersichtlich, inselartige Ver­ steifungszonen entstehen. Um Material einzuspa­ ren, können diese Inseln 30, 31, 32, 33 mit Ausnehmungen oder Aussparungen 33′ versehen so­ wie mehrteilig ausgebildet sein.

Bei der C-förmigen Profilschiene gemäß Fig. 2a können die Schenkel 12, 13 im Querschnitt auch schräg zueinander stehen und zwar vorzugsweise so, daß sich der Abstand zu den freien Rändern verkleinert. Durch den in die Profilschiene 10 eingesetzten Ring 11 werden auch die die Seiten­ wände der Profilschiene 10 bildenden Schenkel 12, 13 stabilisiert, da der Ring 11 so wirkt als sei die Wanddicke verstärkt worden. Zweckmäßig liegt der Ring mit einer zugeordneten Stirnflä­ che bündig an bzw. fluchtet mit den Randstegen 14, 15. Der Ring kann je nach dem Querschnitt der Profilschiene 10 zylindrisch oder kegel­ stumpfförmig sein.

In den Fig. 3 und 5 sind als Verstärkungselemen­ te jeweils ein Auflegegeteil 16 bzw. 36 darge­ stellt, die für die Profilschienenform nach der Fig. 1 ausgelegt sind. Die äußere Kontur der Einlegeteile 16, 36 entspricht dem konvex ge­ krümmten Mittelbereich der Profilschiene 10, so daß sie ebenfalls schließend oder kraftschlüssig in die Profilschiene 10 eingesetzt werden kön­ nen. Die Auflegeteile 16, 36 sind mit Außen­ schenkeln 17, 18 versehen, die die Randstege 14, 15 der Profilschiene 10 im zugeordneten Bereich übergreifen. Die Außenschenkel können mit den Randstegen 14, 15 durch mechanische Verbindungs­ mittel, z. B. Schrauben, Niete oder dergleichen, oder aber auch durch Klebung, Schweißung oder andere bekannte Techniken verbunden sein. Zur zusätzlichen Erhöhung der Stabilität kann das jeweilige Einlegeteil 16, 36, das in den Beispielen nach den Fig. 3, 4, 4a, 4b, 5, 16, 17, 18, 22-24 und 25 auch als Auflegeteil be­ zeichnet werden kann, mit Sicken 19, 20 versehen sein, die der Außenkontur folgen. Entsprechende Sicken können auch im Bodenbereich der Profil­ schiene vorgesehen sein, wie aus der Fig. 20 er­ kennbar ist. Dort sind die Sicken durch die Be­ zugsziffern 34, 35 gekennzeichnet. Die Sicken 35 können ring- oder ovalförmige Rillen sein. Die Rillen 34 können auf der Länge der Profilschiene 10 durchlaufen oder auch nur eine Teillänge der Profilschiene erfassen. Statt oder zusätzlich zu den Sicken 34, 35 kann der Bodenbereich der Pro­ filschiene auch mit weiteren Materialabstufungen 40 (Fig. 21) versehen werden, die ebenfalls zur Erhöhung des Widerstandsmomentes in dem Verstär­ kungsteil, aber auch wenn gewünscht, auf der üb­ rigen Profillänge beitragen.

Bei der Ausführung nach Fig. 4 wird der Auf­ prallträger durch eine stranggepreßte oder ge­ walzte Profilschiene 21 und ein Verstärkungsele­ ment in Form eines Doppel-T-Profilstückes 22 ge­ bildet. Die Breiten der parallelen Schenkel sind ungleich, so daß der schmalere Flansch 23 in die Profilschiene 21 eingreift und die äußeren Rän­ der des breiteren Flansches 24 die Randstege 14, 15 übergreifen. Sie werden in der zuvor be­ schriebenen Weise miteinander verbunden. Es er­ gibt sich, daß die die Seitenwände bildenden parallelen Schenkel 12, 13 entlastet werden, weil der Kraftfluß im Belastungsfall vom breite­ ren Schenkel 24 des Doppel-T-Profilstückes über den Mittelsteg auf den schmaleren Schenkel 23 übergeht und von dort auf den Untergurt der Pro­ filschiene 21 übertragen wird. Das Ausführungs­ beispiel nach Fig. 4a unterscheidet sich von der Ausführung nach der Fig. 4 dadurch, daß der obe­ re Steg des Doppel-T-Profils 22′ geradlinig ver­ läuft, d. h. in seiner Außenkontur nicht unbedingt der Außenkontur der Schenkel 14, 15 der Profilschiene 21 folgen muß. Bei der dritten Variante nach der Fig. 4b ist, wie ersichtlich, das besonders geformte Verstärkungselement 22 ähnlich dem aus Fig. 4, auf eine geradlinig ver­ laufende, im Querschnitt U-förmig gestaltet Profilform aufgesetzt, während bei den Beispie­ len nach der Fig. 4 und 4a in dem mittleren Ver­ stärkungsbereich die Profilschienen jeweils in ihren mittleren Querschnittsbereichen erweitert sind. Der Verstärkungsteil als Ganzes (Profil­ schiene 21 und Verstärkungsteil 22′) ist bei dieser Darstellung durch die strichpunktierte Grenzlinie E gekennzeichnet. Alle bisher darge­ stellten und beschriebenen Ausführungsformen zeigen, daß es unabhängig von den angegebenen exakten Konturenverläufen der Profilschienen und/oder der Verstärkungselemente innerhalb des mittleren Verstärkungsbereiches in erster Linie darauf ankommt, im Verstärkungsbereich auf einer bestimmten Länge einen Verstärkungsteil D (nur in Profilschiene) oder E (Profilschiene und Ver­ stärkungselement) zu bilden, der so gestaltet ist, daß er gegenüber der Grundform der Profil­ schiene zumindest im mittleren Bereich ein er­ höhtes Widerstandsmoment gegen Biegung erzeugt.

Bei allen Ausführungen der Zeichnung sind die Enden 26 der Profilschiene 10, 21 abgeflacht, um sie an einer Automobiltür sicher festlegen zu können. Entsprechende Darstellungen ergeben sich aus den Fig. 5 und 16-18. Wird der Auf­ prallträger zu anderen als den hier angegebenen Zwecken eingesetzt, dann sind selbstverständlich die Enden 26 entsprechend anzupassen.

In den Fig. 6-15 sind verschiedene Quer­ schnittsformen des Verstärkungselementes in Form des Ringes 11 gemäß der Fig. 2 dargestellt. Der Querschnitt nach den Fig. 6, 10 ist winkel­ förmig, der nach den Fig. 7, 9, 12 nach Art eines Hohlprofiles ausgebildet, während der Querschnitt nach den Fig. 11, 15 schalenför­ mig bzw. in Form eines sphärischen Kugelab­ schnittes gestaltet ist. Der Querschnitt nach der Fig. 14 ist Doppel-T-förmig gestaltet, der nach Fig. 8 als U-Profil und der nach Fig. 13 als Kastenprofil. Selbstverständlich sind noch andere Querschnittsformen für ein Verstärkungs­ element nach der Erfindung denkbar.

Die in den Zeichnungen dargestellten Profil­ schienen 10, 21 sind bei den gezeigten Beispie­ len immer an einer Seite offen. Aus den Figuren ergibt sich, daß bei allen dargestellten Ausfüh­ rungen zumindest das Widerstandsmoment gegen Biegung im mittleren Bereich wesentlich höher ist als in den Stirnendbereichen. Im Belastungs­ fall ist das Verhältnis zwischen den unter­ schiedlichen Spannungen auf der Länge des Auf­ prallträgers wesentlich geringer als bei Auf­ prallträgern, die über die gesamte Länge quer­ schnittsgleich ausgestaltet sind, ohne daß zu­ sätzliche Vorkehrungen getroffen werden, wie es die Erfindung vorschlägt.

In der Fig. 16 a ist ein Profilquerschnitt dar­ gestellt, der weitgehend bemaßt ist. Dabei sind die Maße b₁ zu b₄ veränderbar, ebenso wie die Höhenmaße der Schenkel bzw. Abwinkelungen h₁, h₂. Ist das Maß b₁ gegenüber b₄ kleiner, so er­ gibt sich zwangsläufig eine etwa V-förmige Pro­ fil-Querschnittsform, wie in der Fig. 16b dargestellt. Ist das Maß b₁ gegenüber b₄ größer, ergibt sich eine etwa C-förmige Querschnittsge­ stalt, wie aus der Fig. 2a ersichtlich. Die Be­ maßungen b₂ bilden die Gesamtbreite des Querschnitts unter Einbeziehung der Abwinkelun­ gen 14, 15; das Maß b₃ kennzeichnet die Breite einer Abwinkelung 14, 15. Obwohl in der Zeich­ nung nicht dargestellt, ist es sinnvoll, die Ec­ ken der Querschnitte stets abzurunden.

Claims (23)

1. Aufprallträger für Seitenteile von Fahrzeu­ gen oder dergleichen, z. B. Automobiltüren, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufprallträ­ ger zumindest aus einer rinnenartig ausge­ bildeten, einseitig offenen Profilschiene besteht, daß die Profilschiene (10, 21) im mittleren Bereich gegenüber den Stirnendbe­ reichen einen das Widerstandsmoment gegen Biegung erhöhendes Verstärkungsteil bildet, und daß der Verstärkungsteil wahlweise von einer Querschnittsvergrößerung der Profil­ schiene im mittleren Bereich und/oder von einem zusätzlichen Verstärkungselement (11, 16, 22, 22′, 24, 36, 37, 40) gebildet ist.

2. Aufprallträger nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der mittlere Verstärkungs­ teil der Profilschiene (10, 21) auf dessen Länge und/oder Breite und/oder Höhe unter­ schiedliche Querschnittsabmessungen auf­ weist.

3. Aufprallträger nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Verstärkungselement (11, 16, 22, 22′, 24, 36, 37, 40) auf seiner Länge und/oder Breite und/oder Höhe querschnittsverstärkt ist.

4. Aufprallträger nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Profil­ schiene (10, 21) und das Verstärkungselement (11, 16, 22, 22′, 24, 36, 37, 40) aus Werk­ stoffen mit unterschiedlichen Festigkeitsei­ genschaften besteht.

5. Aufprallträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilschiene (10, 21) im Querschnitt im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist, und daß die äußeren Ränder der Seitenschenkel (12, 13) der Profilschiene zur Bildung von oberen Randstegen (14, 15) ein- oder mehr­ fach nach außen abgewinkelt sind.

6. Aufprallträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß im Querschnitt gesehen die Breite (b₁) (Fig. 16a) des unteren Quersteges der Profilschie­ ne (10, 21) von deren Enden zur Mitte hin zunimmt, daß die Höhe (h₂) der äußeren Ab­ winkelungen (14, 15) der beiden Seitenschen­ kel (12, 13) und die Breite (b₃) der Abwin­ kelungen (14, 15) jeweils zur Mitte hin ab­ nimmt, und daß auf den so geformten mittle­ ren Bereich der Profilschiene (10, 21) das zusätzliche Verstärkungselement aufgesetzt und befestigt wird.

7. Aufprallträger nach Anspruch 5 oder 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Randstege (14, 15) in etwa rechtwinkelig nach außen abgebo­ gen sind.

8. Aufprallträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (12, 13) - im Querschnitt gese­ hen - unter einem Winkel (α) stehen, der auf der Länge der Profilschiene (10, 21) verän­ derbar ist (Fig. 16b).

9. Aufprallträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (b₁) des unteren Quersteges der Profilschiene (10, 21) und der Abstand (b₄) der Seitenschenkel (12, 13) in deren oberen Bereich von den Endbereichen der Profil­ schienenlänge zur Mitte hin unabhängig von­ einander veränderbar sind.

10. Aufprallträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (b₄) zwischen den Seitenschen­ keln (12, 13) auf der Länge oder einer Teil­ länge der Profilschiene wechselweise zu- oder abnimmt und/oder zur Querschnittsmitte bzw. zum unteren Quersteg der Profilschiene hin konstant verläuft.

11. Aufprallträger nach Anspruch 9 oder 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die Breite (b₁) des unteren Querstege s auf der Länge oder Teillänge der Profilschiene zur Mitte hin zu- und/oder abnimmt.

12. Aufprallträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Bodens des Verstärkungs­ teiles eine oder mehrere Verstärkungsinseln (30, 31, 32, 33, 35) in Form von in das Ma­ terial der Profilschiene integrierten oder gesondert aufgesetzten Materialversteifungen vorgesehen sind.

13. Aufprallträger nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die gesondert aufgesetz­ ten Verstärkungsinseln am Boden des Verstär­ kungsteiles mechanisch befestigt, ange­ schweißt oder angeklebt sind.

14. Aufprallträger nach den Ansprüchen 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstär­ kungsinseln mit Ausnehmungen (33′) versehen sind.

15. Aufprallträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungselement ein schließend in den mittleren Bereich der Profilschiene (10) eingesetzter Ring (11) ist.

16. Aufprallträger nach Anspruch 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Ring einen winkelför­ migen, C-förmigen, U-förmigen, Doppel-T-pro­ filförmigen oder einen Querschnitt in Form eines Hohlprofils oder Vollprofils aufweist.

17. Aufprallträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungselement nach Art eines Auflegeteiles (16, 22, 36, 37, 40) ausgebil­ det und mit die Randstege (14, 15) der Pro­ filschiene (10) zumindest bereichsweise überdeckenden Außenschenkeln (17, 18) verse­ hen ist, wobei die Randstege und die Außen­ schenkel durch mechanische Verbindungsmittel und/oder durch Schweißung oder Klebung mit­ einander verbunden sind.

18. Aufprallträger nach Anspruch 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Auflegeteil (16) mit vorzugsweise der Außenkontur folgenden Sic­ ken (19, 20) versehen ist.

19. Aufprallträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 15-18, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen des das zusätzliche Ver­ stärkungselement bildenden Auflegeteiles an den Verstärkungskonturenverlauf der Profil­ schiene angepaßt sind.

20. Aufprallträger nach einem der Ansprüche 1- 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Profil­ schiene (10) im Querschnitt C-förmig ausge­ bildet ist, und daß die freien abgewinkelten Ränder den eingesetzten Ring (11) hinter­ greifen.

21. Aufprallträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1- 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungselement als Doppel-T- Profilstück (22, 22′) ausgebildet ist, wobei die Breite dessen paralleler Flansche un­ gleich ist.

22. Aufprallträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-20, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungselement als Doppel-T- Profilstück (22, 22′) ausgebildet ist, wo­ bei die Breite dessen paralleler Flansche konstant ist.

23. Aufprallträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-22, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Quersteg der Profilschiene (10, 21) auf deren Länge oder Teillänge eine oder mehrere Ausbauchungen oder dergleichen besitzt.