WO2005097581A1 - Hohlträger - Google Patents

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WO2005097581A1
WO2005097581A1 PCT/EP2005/003627 EP2005003627W WO2005097581A1 WO 2005097581 A1 WO2005097581 A1 WO 2005097581A1 EP 2005003627 W EP2005003627 W EP 2005003627W WO 2005097581 A1 WO2005097581 A1 WO 2005097581A1
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WO
WIPO (PCT)
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hollow beam
hollow
reinforcement
profile
support
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/003627
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Udo Rotter
Andreas Sigloch
Pietro Sportelli
Original Assignee
Daimlerchrysler Ag
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Filing date
Publication date
Application filed by Daimlerchrysler Ag filed Critical Daimlerchrysler Ag
Publication of WO2005097581A1 publication Critical patent/WO2005097581A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/08—Front or rear portions
    • B62D25/14—Dashboards as superstructure sub-units
    • B62D25/145—Dashboards as superstructure sub-units having a crossbeam incorporated therein

Definitions

  • the present invention relates to a hollow beam of a support structure of a motor vehicle with a reinforcement beam which is fixedly connected to the hollow beam and is essentially coaxial therewith according to the preamble of claim 1.
  • a cockpit support for the body of a motor vehicle with a cross member designed as a closed or open metal hollow profile is known.
  • the cockpit support has end-mounted elements for connecting the cross member to the A-pillars of the body structure.
  • a load-bearing design with weight optimization is achieved by a reinforcement beam designed as a closed or open metal hollow profile, which here encompasses the cross beam on two sides and is arranged on the metal hollow profile of the cockpit beam from the outside.
  • a cross member for holding a steering column of a motor vehicle is known from EP 0 896 919 A2.
  • the cross member is arranged transversely to the longitudinal direction of the vehicle between the two A-pillars of the vehicle body and connected to the A-pillars.
  • the cross member is preferably designed as an extruded hollow profile.
  • a reinforcing profile extending in some areas in the longitudinal direction of the cross member is firmly connected to the cross member in the area of the steering column to hold it.
  • the reinforcement profile is attached to an Outer side of the cross member, that is substantially parallel to this, arranged and has a tapering to the center of the cross member cross-section.
  • a cross member for stiffening an instrument panel of a motor vehicle with at least two profile sections arranged in an axial extension of different cross-section.
  • the profile section of smaller cross-section is arranged to overlap at least a partial length with the profile section of larger cross-section.
  • the profile sections are connected to one another at least in the overlap region by at least one rigid connecting part in a direction transverse to the longitudinal direction.
  • a cross member for the dashboard of a motor vehicle is known from EP 0 662 902 B1.
  • the cross member extends across the width of the motor vehicle interior, with a holder for a steering column being screwed to the underside thereof.
  • the cross member consists of three light metal extrusions, namely two side parts with a closed box profile and a central part welded to it.
  • the lower wall of the driver's side part has a greater wall thickness than the other walls of this side part and than the walls of the passenger's side part. In this way, the locally increased load is taken into account by the steering column screwed to the underside of the cross member.
  • a cross member for a dashboard of a vehicle is known from DE 101 04 790 AI.
  • the cross member has a tubular base member and at least one holder for an attachment of the dashboard.
  • At least a first and a second flat alignment surface are provided on the base support, the two alignment surfaces chen - seen in the circumferential direction of the base support - have a distance from each other.
  • the present invention is concerned with the problem of specifying an improved embodiment for a hollow beam of the type mentioned at the outset, by means of which in particular the rigidity of the hollow beam is increased from a weight-minimizing point of view and at the same time the connection of attachments is facilitated.
  • the invention is based on the general idea that, in the case of a hollow beam of a supporting structure of a motor vehicle with a reinforcing beam which is firmly connected to the hollow beam and is essentially coaxial with it, the reinforcing beam is provided with weight-reducing punched-outs and is arranged at least partially flat against the hollow beam within the latter.
  • the hollow beam which is designed, for example, as a cockpit cross beam, can be reinforced without requiring additional installation space. Since there is only little free installation space available, particularly in the dashboard area or cockpit area, the installation space saved by the internal reinforcement beam can be used for other purposes, thereby achieving a structural improvement.
  • the internal reinforcing beam can also be arranged subsequently to reinforce the hollow beam, which can increase the flexibility in the production process of the hollow beam.
  • the punched-out areas are preferably arranged at points of low load, whereas areas of high loads, for example with high moments and / or transverse forces, have no punched-outs.
  • the punched holes are thus adapted to the force and torque curve in the cross member.
  • the reinforcement carrier has at least one weld nut or a punch press-in nut on its inside.
  • the weld nuts are preferably fixed, for example welded, internal threads which are firmly connected to the reinforcement carrier and into which screws can be screwed in and thereby enable simple attachment of attachments. It is not necessary to hold the weld nuts in place when the screw is screwed in, since they are already connected to the reinforcing beam in a rotationally fixed manner.
  • the hollow support expediently has at least one opening which is aligned with the at least one weld nut and / or the at least one punch-press-in nut of the reinforcement support.
  • the reinforcement girder which is firmly connected to the hollow girder in the finished state, thus provides fixed connection points for screws which can be screwed in from the outside through openings in the hollow girder which are correspondingly aligned with the nuts, thereby fastening attachments, such as brackets, holders and / or aggregates, make it much easier. This simplifies the assembly and, on the other hand, makes it process-reliable, since both the weld nuts and the punch press-in nuts, unlike rivet rivet nuts that have been retrofitted, can be placed in the right place with great accuracy and without detachment.
  • the reinforcement carrier expediently has a cross-sectional profile that is open on one side, in particular an essentially U-shaped cross-sectional profile. Due to their high moments of inertia, U-profiles have a high bending stiffness and are therefore particularly suitable as reinforcing elements. In addition, the U-shaped cross-sectional profile offers the possibility of applying the reinforcement beam on several sides within the hollow beam.
  • the reinforcement beam is first compressed slightly and, after it has taken its desired position within the hollow beam, is relaxed, the reinforcement beam spreading elastically and sliding against the inner wall of the hollow beam this jammed.
  • the reinforcing beam is thus braced radially against the surrounding hollow beam.
  • the spreading force combined with anti-slip elements, such as beads and receptacles is sufficient for the fixed positioning of the reinforcing member within the hollow member.
  • the reinforcement carrier it is also conceivable for the reinforcement carrier to be firmly connected to the hollow carrier, for example welded and / or glued, after it has assumed its desired position.
  • the hollow beam is expediently designed as an internally high-pressure formed profile or as a closed rolled profile or composed of two deep-drawn half-shells. Both IHU profiles and deep-drawn half-shells can be manufactured extremely precisely and inexpensively using today's manufacturing methods.
  • the design of the hollow beam as an hydroforming profile offers the advantage of a profile which is closed on the circumference and which has particularly high moments of inertia and resistance, whereas a hollow beam composed of two deep-drawn half-shells facilitates the arrangement of add-on parts, such as counterholders, within the hollow beam.
  • the two deep-drawn half-shells can also be firmly connected to one another by welding and / or gluing and / or joining by folding, so that a hollow beam with a high resistance or moment of inertia is produced.
  • Fig. 2 shows a cross section through the hollow beam with internal reinforcement beam.
  • the hollow beam 1 can be designed, for example, as a cockpit cross beam and can be connected to A-pillars of the motor vehicle (not shown) via two connecting elements 8, one of which is shown in FIG.
  • 1 tere extension elements 9 may be arranged, for example a bracket for a steering column and / or a trembling strut.
  • the hollow beam 1 transversely braces the same and also represents a connection option for the above-mentioned connection elements 8.
  • the invention proposes that the reinforcement carrier 2 has weight-reducing punchings 3 (see FIG. 1b) and is arranged at least partially flat against the hollow carrier 1 within the latter.
  • the at least partially flat contact of the reinforcement beam 2 on the hollow beam 1 can take place via plate-shaped contact surfaces 7, which are preferably arranged in the area of weld nuts 5 and / or punched press-in nuts 5 "(cf. FIGS. 1b and 2).
  • the essentially coaxial arrangement of the reinforcement beam 2 within the hollow beam 1 offers the advantage that no additional installation space is required and a space shortage in the area of the cockpit can be alleviated.
  • the hollow beam 1 can be designed as an internal high-pressure formed profile or as a closed rolled profile or can be composed of two deep-drawn half-shells.
  • IHU profiles offer the advantage of a circumferentially closed profile and the associated high resistance or moment of inertia, whereby a high rigidity of the hollow beam can be achieved.
  • these can for example be welded and / or glued together and / or by means of folding technology. nik be firmly connected, so that the required high rigidity is also guaranteed.
  • Rolled profiles can be flanged or welded along their longitudinal axis, for example, and thereby obtain the required rigidity.
  • a reinforcement beam 2 of this type is shown, which here has a cross-sectional profile that is open on one side, in particular essentially U-shaped.
  • the cross-sectional profile shown in FIG. 1b represents only one embodiment variant and makes no claim to completeness, so that other cross-sectional profiles are also intended to be encompassed by the invention.
  • the punched-out portions 3 on the reinforcement carrier 2, which are formed in the shape of an elongated hole, are clearly recognizable.
  • the punched holes 3 are preferably arranged such that the reinforcement beam 2 reinforces the hollow beam 1 only at those points at which the hollow beam 1 requires reinforcement due to external loads, such as moment and / or transverse forces.
  • the hollow profile of the hollow beam 1 is sufficient to absorb the load, so that the punched-out sections 3 are arranged on the reinforcement beam 2 in these areas.
  • the punched-out areas 3 reduce the weight of the reinforcement support 2 and thus contribute to a reduction in the overall weight of the motor vehicle and thus to energy savings.
  • the reinforcement beam 2 is pushed axially into the hollow beam 1 and, when pushed in, is firmly connected to the hollow beam 1. It is conceivable here that in the case of a reinforcement beam 2 with a cross-sectional profile open on one side, this is first compressed somewhat and the reinforcement beam 2 is pressed state is inserted into the hollow beam 1. If the desired position is assumed within the hollow beam 1, the reinforcement beam 2 is relaxed, whereupon it braces itself radially against the surrounding hollow beam 1. Depending on the tensioning force or the arrangement of additional retaining beads, the reinforcement beam 2 can hereby be held reliably and firmly within the hollow beam 1, it also being conceivable that the reinforcement beam 2 is connected to the hollow beam 1 additionally or alternatively to the tensioning, for example welded becomes.
  • a wall thickness of the reinforcement beam 2 is preferably greater than a wall thickness of the hollow beam 1.
  • the reinforcement carrier 2 has on its inside 4 at least one weld nut 5 and / or at least one punch press-in nut 5 ′′, which are firmly connected to the reinforcement carrier 2 and thereby form, for example, a rotationally fixed thread for receiving a screw
  • the surrounding hollow beam 1 has at least one opening 6, which is aligned with the at least one weld nut 5 or punch press-in nut ⁇ >"of the reinforcing beam 2, so that add-on elements 9 can be fastened to the hollow beam 1 by means of a screw.
  • add-on elements 9 Due to the already fastened nuts 5.5 ', the assembly of additional add-on elements 9 is made considerably easier and, on the other hand, is designed to be process-reliable, since both the weld nuts 5 and the punch press-in nuts 5', in contrast to subsequently arranged blind rivet nuts, are placed in the correct place in a non-detachable manner with high accuracy can.
  • the attachment of add-on elements 9 thus requires only the simple screwing of the screw into the nuts 5, 5 'and no complex and therefore expensive connection, for example by counter-holding a subsequently introduced mother.
  • the invention provides, in the case of a hollow beam 1 with a reinforcement beam 2 which is fixedly arranged thereon and essentially coaxial therewith, to provide this with weight-reducing punch-outs 3 and to arrange it at least partially flat against the hollow beam 1 within it.
  • weld nuts 5 are arranged, which represent a non-rotatable counter-holder for screws which are screwed in through openings 6 on the hollow beam 1 and add-on elements 9, such as brackets, holders and / or units, are fixed to the hollow beam 1 connect.
  • the punched-out sections 3 reduce the weight of the reinforcement support 2 without significantly reducing the reinforcement effect of the reinforcement support 2, for example with regard to normal and transverse forces or moments.
  • the mounting of the add-on elements 9 is simplified and made process-reliable by the already fastened nuts 5, 5 '.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hohlträger (1) einer Tragstruktur eines Kraftfahrzeuges, insbesondere einem Cockpitquerträger, mit einem fest mit dem Hohlträger (1) verbunden und dazu im wesentlichen koaxialen Verstärkungsträger (2). Erfindungswesentlich ist dabei, dass der Verstärkungsträger (2) gewichtsreduzierende Ausstanzungen (3) aufweist und zumindest teilweise flächig am Hohlträger (1) anliegend innerhalb diesem angeordnet ist.

Description

Hohlträger
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hohlträger einer Tragstruktur eines Kraftfahrzeuges mit einem fest mit dem Hohlträger verbundenen und dazu im wesentlichen koaxialen Verstärkungsträger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 100 23 506 AI ist ein Cockpitträger für die Karosserie eines Kraftfahrzeuges mit einem als geschlossenes oder offenes Metall-Hohlprofil ausgeführten Querträger bekannt. Der Cockpitträger weist endseitige Anbauelemente zur Verbindung des Querträgers mit den A-Säulen der Karosseriestruktur auf. Eine beanspruchungsgerechte Ausgestaltung mit Gewichtsoptimierung wird durch einen als geschlossenes oder offenes Metall-Hohlprofil ausgeführten Verstärkungsträger erreicht, der dabei den Querträger an zwei Seiten umgreift und von außen am Metall-Hohlprofil des Cockpitträgers angeordnet ist.
Aus der EP 0 896 919 A2 ist ein Querträger zur Halterung einer Lenksäule eines Kraftfahrzeuges bekannt. Der Querträger ist quer zur Fahrzeuglängsrichtung zwischen den beiden A- Säulen der Fahrzeugkarosserie angeordnet und an die A-Säulen angeschlossen. Der Querträger ist vorzugsweise als strangge- presstes Hohlprofil, gestaltet. Um den Beanspruchungen aus Belastungen durch die Lagerung der Lenksäule bei ausreichender Steifigkeit zu genügen, ist mit dem Querträger im Bereich der Lenksäule zu deren Halterung ein sich bereichsweise in Längsrichtung des Querträger erstreckendes Verstärkungsprofil fest verbunden. Das Verstärkungsprofil ist dabei an einer äu- ßeren Seite des Querträgers, das heißt im wesentlichen parallel zu diesem, angeordnet und weist einen sich zur Mitte des Querträgers verjüngenden Querschnitt auf.
Aus der DE 198 45 146 AI ist ein Querträger zur Aussteifung einer Instrumententafel eines Kraftfahrzeuges, mit zumindest zwei in axialer Verlängerung angeordneten Profilabschnitten unterschiedlichen Querschnitts bekannt. Dabei ist der Profilabschnitt kleineren Querschnitts über zumindest eine Teillänge mit dem Profilabschnitt größeren Querschnitts überlappend angeordnet . Die Profilabschnitte sind zumindest im Überlappungsbereich durch wenigstens ein starres Verbindungsteil in einer Richtung quer zur Längsrichtung miteinander verbunden.
Aus der EP 0 662 902 Bl ist ein Querträger für das Armaturenbrett eines Kraftfahrzeuges bekannt. Der Querträger erstreckt sich über die Breite des Kraftfahrzeuginnenraums, wobei an dessen Unterseite eine Halterung für eine Lenksäule angeschraubt ist. Dabei besteht der Querträger aus drei Leichtmetall-Strangpressteilen, nämlich zwei Seitenteilen mit einem geschlossenen Kastenprofil und einem mit diesem verschweißten Mittelteil . Im Bereich der Befestigungsstellen der Lenksäu- lenhalterung weist die untere Wand des fahrerseitigen Seitenteils eine größere Wandstärke auf, als die übrigen Wände dieses Seitenteils und als die Wände des beifahrerseitigen Seitenteils. Hierdurch wird der lokal erhöhten Belastung durch die an der Unterseite des Querträgers angeschraubte Lenksäule Rechnung getragen.
Schließlich ist aus der DE 101 04 790 AI ein Querträger für eine Armaturentafel eines Fahrzeuges bekannt. Der Querträger weist einen rohrförmigen Grundträger sowie zumindest einen Halter für ein Anbauteil der Armaturentafel auf. Dabei sind an dem Grundträger mindestens eine erste und eine zweite ebene Ausrichtfläche vorgesehen, wobei die beiden Ausrichtflä- chen - in Umfangsriehtung des Grundträgers gesehen - einen Abstand zueinander aufweisen.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Hohlträger eingangs erwähnter Art eine verbesserte Ausfuhrungsform anzugeben, durch welche insbesondere die Steifigkeit des Hohlträgers unter gewichtsminimierenden Gesichtspunkten erhöht wird und zugleich die Anbindung von An- bauteilen erleichtert wird.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausfuhrungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem Hohlträger einer Tragstruktur eines Kraftf hrzeugs mit einem fest mit dem Hohlträger verbundenen und dazu im wesentlichen koaxialen Verstärkungsträger, den Verstärkungsträger mit gewichtsreduzierenden Ausstanzungen zu versehen und zumindest teilweise flächig am Hohlträger anliegend innerhalb diesem anzuordnen.
Durch die erfindungsgemäße Lösung kann der Hohlträger, welcher beispielsweise als Cockpitquerträger ausgebildet ist, verstärkt werden, ohne dass zusätzlicher Bauraum benötigt wird. Da insbesondere im Armaturenbrettbereich bzw. Cockpit- bereich nur wenig freier Bauraum zur Verfügung steht, kann der durch den innenliegenden Verstärkungsträger eingesparte Bauraum für andere Zwecke verwendet werden, wodurch eine konstruktive Verbesserung erreicht wird. Darüber hinaus ist denkbar, dass der innenliegende Verstärkungsträger auch nachträglich zur Verstärkung des Hohlträgers innerhalb diesem angeordnet werden kann, wodurch die Flexibilität beim Ferti- gungsprozess des Hohlträgers erhöht werden kann.
Die Ausstanzungen sind dabei vorzugsweise an Stellen geringer Belastung angeordnet, wogegen Bereiche hoher Belastungen, beispielsweise mit hohen Momenten und/oder Querkräften, keine Ausstanzungen aufweisen. Die Ausstanzungen sind somit an den Kräfte- und Momentenverlauf im Querträger angepasst .
Gemäß einer vorteilhaften Ausfuhrungsform weist der Verstärkungsträger an seiner Innenseite zumindest eine Schweißmutter oder eine Stanzeinpressmutter auf. Bei den Schweißmuttern handelt es sich vorzugsweise um fest mit dem Verstärkungsträger verbundene, beispielsweise verschweißte, Innengewinde, in welche Schrauben eindrehbar sind und dadurch eine einfache Befestigung von Anbauteilen ermöglichen. Ein Gegenhalten der Schweißmuttern beim Eindrehen der Schraube ist dabei nicht erforderlich, da diese bereits mit dem Verstärkungsträger drehfest verbunden sind.
Zweckmäßig weist der Hohlträger zumindest eine Öffnung auf, welche mit der zumindest einen Schweißmutter und/oder der zumindest einen Stanzeinpressmutter des Verstärkungsträgers fluchtet . Hierdurch wird in besonders günstiger Weise eine Verbindungsmöglichkeit von Anbauteilen mit dem Hohlträger bzw. mit dem Verstärkungsträger geschaffen. Der Verstärkungsträger, welcher im endfertigen Zustand fest mit dem Hohlträger verbunden ist, liefert somit ortsfeste Anbindungspunkte für Schrauben, welche von außen durch entsprechend mit den Muttern fluchtende Öffnungen im Hohlträger eingeschraubt werden können und dadurch das Befestigen von Anbauteilen, wie beispielsweise Konsolen, Haltern und/oder Aggregaten, wesentlich erleichtern. Hierdurch wird die Montage vereinfacht und zum anderen prozesssicher gestaltet, da sowohl die Schweißmuttern als auch die Stanzeinpressmuttern im Unterschied zu nachträglich angeordneten Blindnietmuttern mit hoher Genauigkeit an der richtigen Stelle unlösbar gesetzt werden können.
Zweckmäßig weist der Verstärkungsträger ein einseitig offenes, insbesondere ein im wesentlichen U-förmiges, Querschnittsprofil auf. U-Profile besitzen aufgrund ihrer hohen Flächenträgheitsmomente eine hohe Biegesteifigkeit und sind dadurch besonders als Verstärkungselemente geeignet. Darüber hinaus bietet das U-förmige Querschnittsprofil die Möglichkeit, den Verstärkungsträger an mehreren Seiten innerhalb des Hohlträgers anzulegen.
Darüber hinaus ist vorstellbar, dass zur Vereinfachung des Herstellungsprozesses des Hohlträgers mit innenliegendem Verstärkungsträger der Verstärkungsträger zunächst leicht zusammengedrückt wird und nach Einnahme seiner gewünschten Position innerhalb des Hohlträgers entspannt wird, wobei sich der Verstärkungsträger elastisch aufspreizt und sich unter Anlage an einer Innenwandung des Hohlträgers rutschfest mit diesem verklemmt. Der Verstärkungsträger ist somit radial gegen den umgebenden Hohlträger verspannt. Dabei ist denkbar, dass die Spreizkraft verbunden mit rutschhemmenden Elementen, wie beispielsweise Sicken und Aufnahmen, zur festen Positionierung des Verstärkungsträgers innerhalb des Hohlträgers ausreicht . Generell ist aber auch denkbar, dass der Verstärkungsträger nach Einnahme seiner gewünschten Position mit dem Hohlträger fest verbunden, beispielsweise verschweißt und/oder verklebt wird.
Zweckmäßig ist der Hohlträger als innenhochdruckumgeformtes Profil oder als geschlossenes Walzprofil ausgebildet oder aus zwei Tiefziehhalbschalen zusammengesetzt. Sowohl IHU-Profile als auch Tiefziehhalbschalen sind mit heutigen Fertigungsmethoden äußerst präzise und kostengünstig herzustellen. Die Ausbildung des Hohlträgers als IHU-Profil bietet den Vorteil eines umfangsseitig geschlossenen Profils, welches besonders hohe Trägheits- und Widerstandsmomente aufweist, wogegen ein aus zwei Tiefziehhalbschalen zusammengesetzter Hohlträger eine Anordnung von Anbauteilen, wie beispielsweise Gegenhaltern, innerhalb des Hohlträgers erleichtert. Durch ein Verschweißen und/oder Verkleben und/oder ein Zusammenfügen durch Falzen können auch die beiden Tiefziehhalbschalen fest miteinander verbunden werden, so dass ein Hohlträger mit hohem Widerstands- bzw. Trägheitsmoment entsteht. Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder funktional gleiche oder ähnliche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen:
Fig. la einen erfindungsgemäßen Hohlträger mit innenliegendem Verstärkungsträger,
Fig. lb den verkürzt dargestellten erfindungsgemäßen Verstärkungsträger,
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Hohlträger mit innenliegendem Verstärkungsträger.
Gemäß Fig. la ist ein Hohlträger 1 einer im übrigen nicht dargestellten Tragstruktur eines Kraftfahrzeuges mit einem fest mit dem Hohlträger 1 verbundenen und dazu im wesentlichen koaxialen Verstärkungsträger 2 gezeigt . Der Hohlträger 1 kann beispielsweise als Cockpitquerträger ausgebildet sein und über zwei Anbindungselemente 8, wovon gemäß Fig. la eines dargestellt ist, an nicht gezeigte A-Säulen des Kraftfahrzeuges angeschlossen sein. Generell können am Hohlträger 1 wei- tere Anbauelemente 9 angeordnet sein, beispielsweise eine Halterung für eine Lenksäule und/oder eine Zitterstrebe. Innerhalb der Tragstruktur des Kraftfahrzeuges bewirkt der Hohlträger 1 eine Queraussteifung derselben und stellt darüber hinaus eine Anbindungsmöglichkeit für obengenannte Anbindungselemente 8 dar.
Da die Tragstruktur generell und besonders im Falle eines Unfalls eine definierte Steifigkeit aufweisen soll, ist beabsichtigt, den Hohlträger 1 möglichst steif auszubilden. Aus Gründen eines geringen Energieverbrauchs sollte die Aussteifung jedoch mit möglichst geringem Gewicht erreicht werden. Deshalb schlägt die Erfindung vor, dass der Verstärkungsträger 2 gewichtsreduzierende Ausstanzungen 3 (vgl. Fig. lb) aufweist und zumindest teilweise flächig am Hohlträger 1 anliegend innerhalb diesem angeordnet ist. Die zumindest teilweise flächige Anlage des Verstärkungsträgers 2 am Hohlträger 1 kann über tellerförmige Anlageflächen 7 erfolgen, welche vorzugsweise im Bereich von Schweißmuttern 5 und/oder Stanz- einpressmuttern 5 " angeordnet sind (vgl. Fig. lb und 2) . Die im wesentlichen koaxiale Anordnung des Verstärkungsträgers 2 innerhalb des Hohlträgers 1 bietet den Vorteil, das kein zusätzlicher Bauraum benötigt wird und eine Bauraumknappheit im Bereich des Cockpits entschärft werden kann.
Generell kann der Hohlträger 1 als innenhochdruckumgeformtes Profil oder als geschlossenes Walzprofil ausgebildet sein o- der aus zwei Tiefziehhalbschalen zusammengesetzt werden. IHU- Profile bieten Vorteil eines umfangsgeschlossenen Profils und eines damit verbundenen hohen Widerstands bzw. Trägheitsmomentes, wodurch eine hohe Steifigkeit des Hohlträgers erzielt werden kann. Bei einem aus zwei Tiefziehhalbschalen zusammengesetzten Hohlträger 1 können diese beispielsweise miteinander verschweißt und/oder verklebt und/oder mittels Falztech- nik fest miteinander verbunden werden, so dass die geforderte hohe Steifigkeit ebenfalls gewährleistet ist. Walzprofile können beispielsweise entlang ihrer Längsachse gebördelt oder geschweißt sein und dadurch die erforderliche Steifigkeit erhalten.
Gemäß Fig. lb ist ein derartiger Verstärkungsträger 2 gezeigt, welcher hier ein einseitig offenes, insbesondere im wesentlichen U-förmiges Querschnittsprofil aufweist. Das gezeigte Querschnittsprofil gemäß Fig. lb stellt dabei lediglich eine Ausführungsvariante dar und erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit, so dass auch andere Querschnittsprofile von der Erfindung umschlossen sein sollen. Deutlich erkennbar sind gemäß Fig. lb die Ausstanzungen 3 am Verstärkungsträger 2, welche hier langlochförmig ausgebildet sind. Die Ausstanzungen 3 sind dabei vorzugsweise so angeordnet, dass der Verstärkungsträger 2 den Hohlträger 1 nur an denjenigen Stellen verstärkt, an welchen der Hohlträger 1 aufgrund äußerer Belastungen, wie beispielsweise Momenten- und/oder Querkräfte, eine Verstärkung benötigt. An Stellen geringer Belastung reicht das Hohlprofil des Hohlträgers 1 zur Aufnahme der Belastung auf, so dass in diesen Bereichen die Ausstanzungen 3 am Verstärkungsträger 2 angeordnet sind. Die Ausstanzungen 3 bewirken dabei eine Reduzierung des Gewichts des Verstärkungsträgers 2 und tragen damit zu einer Reduzierung des Gesamtgewichts des Kraftfahrzeuges und somit zur Energieeinsparung bei .
Zur Herstellung des Hohlträgers 1 wird der Verstärkungsträger 2 axial in den Hohlträger 1 eingeschoben und in eingeschobenem Zustand fest mit dem Hohlträger 1 verbunden. Denkbar ist hierbei, dass bei einem Verstärkungsträger 2 mit einem einseitig offenen Querschnittsprofil dieses zunächst etwas zusammengedrückt wird und der Verstärkungsträger 2 im zusammen- gedrückten Zustand in den Hohlträger 1 eingeführt wird. Ist die gewünschte Position innerhalb des Hohlträgers 1 eingenommen, wird der Verstärkungsträger 2 entspannt, worauf hin sich dieser radial gegen den umgebenden Hohlträger 1 stemmt . Je nach Verspannkraft , bzw. Anordnung von zusätzlichen Haltesi- cken, kann hierdurch der Verstärkungsträger 2 zuverlässig und fest innerhalb des Hohlträgers 1 gehaltert werden, wobei auch denkbar ist, dass der Verstärkungsträger 2 zusätzlich oder alternativ zur Verspannung mit dem Hohlträger 1 verbunden, beispielweise verschweißt wird.
Um eine hohe Steifigkeit des Verstärkungsträgers 2 zu ermöglichen, ist eine Wandstärke desselben vorzugsweise größer als eine Wandstärke des Hohlträgers 1.
Entsprechend Fig. 2 weist der Verstärkungsträger 2 an seiner Innenseite 4 zumindest eine Schweißmutter 5 und/oder zumindest eine Stanzeinpressmutter 5 " auf, welche fest mit dem Verstärkungsträger 2 verbunden sind und dadurch beispielsweise ein drehfestes Gewinde zur Aufnahme einer Schraube bilden. Der den Verstärkungsträger 2 umgebende Hohlträger 1 weist zumindest eine Öffnung 6 auf, welche mit der zumindest einen Schweißmutter 5 bzw. Stanzeinpressmutter Ε> " des Verstärkungs- trägers 2 fluchtet, so dass Anbauelemente 9 über eine Schraube am Hohlträger 1 befestigt werden können. Durch die bereits befestigten Muttern 5,5' wird die Montage zusätzlicher Anbauelemente 9 erheblich vereinfacht und zum anderen prozesssicher gestaltet, da sowohl die Schweißmuttern 5 als auch die Stanzeinpressmuttern 5' im Unterschied zu nachträglich angeordneten Blindnietmuttern mit hoher Genauigkeit an die richtige Stelle unlösbar gesetzt werden können. Das Anbringen von Anbauelementen 9 erfordert somit nur noch das einfache Eindrehen der Schraube in die Muttern 5,5' und kein aufwendiges und damit teures Herstellen einer Verbindung, beispielsweise durch ein innenseitiges Gegenhalten einer nachträglich eingebrachten Mutter.
Zusammenfassend lassen sich die wesentlichen Merkmale der erfindungsgemäßen Lösung wie folgt charakterisieren.
Die Erfindung sieht vor, bei einem Hohlträger 1 mit einem fest daran angeordneten und dazu im wesentlichen koaxialen Verstärkungsträger 2, diesen mit gewichtsreduzierenden Ausstanzungen 3 zu versehen und zumindest teilweise flächig am Hohlträger 1 anliegend innerhalb diesem anzuordnen. Darüber hinaus sind an der Innenseite 4 des Verstärkungsträgers 2 beispielsweise Schweißmuttern 5 angeordnet, welche eine drehfeste Gegenhalterung für Schrauben darstellen, die durch Öffnungen 6 am Hohlträger 1 eingedreht werden und Anbauelemente 9, wie beispielsweise Konsolen, Halter und/oder Aggregate, fest mit dem Hohlträger 1 verbinden.
Die Ausstanzungen 3 reduzieren das Gewicht des Verstärkungs- trägers 2, ohne die Verstärkungswirkung des Verstärkungsträgers 2, beispielsweise hinsichtlich Normal- und Querkräften bzw. Momenten, wesentlich herabzusetzen. Gleichzeitig wird durch die bereits befestigten Muttern 5,5' die Montage der Anbauelemente 9 vereinfacht und prozesssicher gestaltet .

Claims

Patentansprüche
1. Hohlträger (1) einer Tragstruktur eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Cockpitquerträger, mit einem fest mit dem Hohlträger (1) verbundenen und dazu im wesentlichen koaxialen Verstärkungsträger (2) , dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsträger (2) gewichtsreduzierende Ausstanzungen (3) aufweist und zumindest teilweise flächig am Hohlträger (1) anliegend innerhalb diesem angeordnet ist .
2. Hohlträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsträger (2) an seiner Innenseite (4) zumindest eine Schweißmutter (5) oder eine Stanzeinpressmutter (5') aufweist.
3. Hohlträger nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlträger (1) zumindest eine Öffnung (6) aufweist, welche mit der zumindest einen Schweißmutter (5) und/oder mit der zumindest einen Stanzeinpressmutter (5') des Verstärkungsträgers (2) fluchtet.
4. Hohlträger nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsträger (2) tellerförmige Anlageflächen (7) im Bereich der Schweißmuttern (5) und/oder im Bereich der Stanzeinpressmuttern (5') aufweist.
5. Hohlträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstanzungen (3) des Verstärkungsträgers (2) an Stellen reduzierter Belastungen angeordnet sind.
6. Hohlträger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlträger (1) als innenhochdruckumgeformtes Profil oder als geschlossenes Walzprofil ausgebildet ist oder aus zwei Tiefziehhalbschalen zusammengesetzt ist.
7. Hohlträger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Tiefziehhalbschalen miteinander verschweißt und/oder verklebt und/oder gefügt sind.
8. Hohlträger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsträger (2) ein einseitig offenes, insbesondere im wesentlichen U-förmiges, Querschnittsprofil aufweist .
9. Hohlträger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wandstärke des Verstärkungsträgers (2) größer ist als eine Wandstärke des Hohlträgers (1) .
10. Hohlträger nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsträger (2) radial gegen den umgebenden Hohlträger (1) verspannt ist.
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