WO2005108193A1 - Längsträger, insbesondere eines personenkraftfahrzeuges - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a side member, in particular a passenger vehicle, according to the preamble of claim 1.
  • Such a longitudinal beam is known from DE 40 20 363 AI.
  • the invention is concerned with the problem of creating a generic side member in a high-strength and crash-optimized design, which can be assembled from individual, safe, simple and stable tolerance-free profiles. If the individual profiles are made of metal, they should be able to be connected to one another by welding to form longitudinal members of the generic type.
  • the invention is based on the general idea of dividing a reinforcement profile lying inside a closed longitudinal member outer profile in order to simply Manufacturing without any tolerance and being able to connect to the external profiles without tension.
  • composition according to the invention of a generic side member of simply shaped individual profiles, in particular ultra high-strength materials can be used for a rear side member.
  • a manufacturing process for metal sheets to be used hot forming as well as a conventional ion forming technique are possible for the individual profiles, since the structure of the rear side member structure according to the invention is based on a manufacturing and tolerance-oriented approach.
  • the individual profiles made of sheet metal are connected to one another in particular by welding.
  • Fig. 1-3 cross sections of a rear longitudinal beam in three different embodiments, each with a cut through the middle of a motor vehicle rear wheel.
  • x is the longitudinal axis of the vehicle
  • z is the direction in the vertical axis of the vehicle
  • Y is the transverse direction of the vehicle.
  • the longitudinal member composed of the aforementioned profile parts 1 to 4 is welded in the direction of the inside of the vehicle to a floor element 5 of the vehicle.
  • connection of the side member to the vehicle floor element 5 is also a common welded connection.
  • the inner reinforcement profile 2 is composed of two individual profiles 6 and 7, these individual profiles 6, 7 each having the shape of a double angle.
  • Each of these two individual profiles S has a central region 8, as well as angular webs 9 which are angled perpendicularly from it, namely a first angular web 9 leading to the outside and a second second angular web 10 lying exclusively in the interior of the hollow longitudinal beam.
  • the central region 8 is in each case parallel on the respectively assigned U-leg of the U-shaped first outer profile 1.
  • the respective first extends from the inside of the U-shaped first outer profile 1 at right angles to the outside Angular web 9 for parallel contact with the closing part 3, the wheel installation element 4 being enclosed between them by the respective first angular web 9 and the closing part 3.
  • the second angular webs 10 of the individual profiles 6, 7 are each shaped such that they overlap one another and form an additional cavity 11 between them.
  • the embodiment according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 only in the construction of the inner reinforcement profile 2, which is designated 2 ′ in FIG. 2.
  • the individual profiles of the inner reinforcing beam 2 corresponding to the individual profiles 6 and 7 of the inner reinforcing profile 2 according to FIG. 1 in FIG. 2 are given the reference symbols ⁇ 'and 7' there.
  • the second angular webs on the inside do not overlap each other.
  • These second angular webs, which are referred to there as connecting webs 10 ′ lie only in a common plane, but are spaced apart from one another.
  • the distance between the angular webs 10 ' is bridged by an additional individual profile 12, this individual profile 12 being firmly connected to the angular webs 10', i.e. is welded.
  • FIG. 3 is comparable to that of FIG. 1 and differs from it only in that the U-shaped first outer profile 1 is composed of two angularly shaped individual elements 13 and 14, this shape of the first outer profile 1 with the reference symbol 1 '.

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Abstract

Ein Längsträger, insbesondere eines Personenkraftfahrzeuges, insbesondere hinterer Längsträger, aus miteinander zu einem Hohlträger verbundenen, eine geschlossene Außenoberfläche bildenden Trägerprofilen (1, 3, 4) und einem innerhalb des Trägerhohlraumes liegenden, mit den Trägerprofilen (1, 3, 4) verbundenen inneren Verstärkungsprofil (2), soll als Hochfes­tigkeitsteil und mit gutem Crashverhalten aus einfach und to­leranzfrei sicher herstellbaren Profilelementen zusammenge­setzt sein. Zu diesem Zweck zeichnet sich ein solcher Längsträger dadurch aus, dass das innere Verstärkungsprofil (2, 2') als ein aus wenigstens zwei Einzelprofilen (6, 7) zusammengesetztes Pro­fil ausgebildet ist.

Description

DaimlerChrysler AG
Längsträger, insbesondere eines Personenkraf fahrzeuges
Die Erfindung betrifft einen Längsträger, insbesondere eines Personenkraf fahrzeuges, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein derartiger Längsträger ist aus DE 40 20 363 AI bekannt.
Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, einen gattungsgemäßen Längsträger in einer hochfesten und crashoptimierten Ausführung zu schaffen, der aus einzelnen, sicher, einfach und beständig toleranzfrei herstellbaren Profilen zusammengesetzt werden kann. Bei einer Metallausführung der einzelnen Profile sollen diese durch Schweißen zu gattungsgemäßen Längsträgern miteinander verbunden werden können.
Gelöst wird dieses Problem in erster Linie durch eine Ausbildung eines gattungsgemäßen Längsträgers nach dem kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruchs 1.
Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein im Inneren eines geschlossenen Längsträgeraußenprofils liegendes Verstärkungsprofil geteilt auszubilden, um dieses einfach to- leranzfrei herstellen und spannungsfrei mit den Außenprofilen verbinden zu können.
Durch die erfindungsgemäße Zusammensetzung eines gattungsgemäßen Längsträgers aus einfach geformten Einzelprofilen können insbesondere ultrahochfeste Werkstoffe für einen hinteren Längsträger eingesetzt werden. Als Fertigungsverfahren für einzusetzende Metallbleche kommen für die einzelnen Profile eine Warmumformung ebenso wie eine konven ionelle Umformtechnik in Frage, da der erfindungsgemäße Aufbau der hinteren Längsträgerstruktur auf einem fertigungs- und toleranzgerechten Ansatz beruht. Die einzelnen aus Blech bestehenden Profile werden insbesondere durch Schweißen miteinander verbunden.
Die erfindungsgemäß günstigen Formen und Zusammensetzungen der einzelnen Profile sind in den Unteransprüchen jeweils konkret angegeben und werden nachstehend noch näher erläutert werden.
Besonders vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung jeweils schematisch dargestellt.
In dieser zeigen:
Fig. 1 - 3 Querschnitte eines hinteren Längsträges in drei verschiedenen Ausführungsformen jeweils mit einer Schnittführung durch die Mitte eines Kraftfahrzeug-Hinterrades .
Ein als Hohlprofil ausgebildeter Längsträger nach Fig. 1 um- fasst ein U-förmiges ersten Außenprofil 1, ein inneres Verstärkungsprofil 2 sowie ein das äußere U-förmige erste Außenprofil 1 verschließendes Schließteil 3, wobei zwischen dem Schließteil 3 und dem U-förmigen ersten Außenprofil 1 noch zusätzlich ein Radeinbauelement 4 liegt.
Die Lage eines solchen hohlen Längsträgers innerhalb eines Fahrzeuges ist in den einzelnen Figuren jeweils mit einem x- y-z-Achsenkreuz angegeben. Dabei bedeuten x die Längsachse des Fahrzeuges, z die Richtung in Hochachse des Fahrzeuges und Y die Fahrzeugquerrichtung.
Der aus den vorgenannten Profilteilen 1 bis 4 zusammengesetzte Längsträger ist in Richtung zur Fahrzeuginnenseite mit einem Bodenelement 5 des Fahrzeuges verschweiß .
Bei einer vorzugsweisen Ausbildung der einzelnen Profilteile 1 bis 4 sowie des Bodens 5 aus Metall sind diese Bauelemente zu einer integrierten Tragstruktur miteinander verschweißt.
Auch die Verbindung des Längsträgers mit dem Fahrzeug- Bodenelement 5 ist eine insoweit übliche Schweißverbindung.
Bei der Ausführung nach Fig. 1 setzt sich das innere Verstärkungsprofil 2 aus zwei Einzelprofilen 6 und 7 zusammen, wobei diese Einzelprofile 6, 7 jeweils die Form eines Doppelwinkels aufweisen.
Jedes dieser beiden Einzelprofile S besitzt einen mittleren Bereich 8, sowie hiervon jeweils senkrecht abgewinkelte Winkelstege 9, nämlich einen ersten, nach außen führenden Winkelsteg 9 und einen zweiten, ausschließlich im Inneren des hohlen Längsträgers liegenden zweiten Winkelsteg 10. Der mittlere Bereich 8 liegt jeweils parallel an dem jeweils zugeordneten U-Schenkel des U-förmigen ersten Außenprofiles 1 an. Aus dem Inneren des U-förmigen ersten Außenprofils 1 rechtwinklig nach außen abragend verläuft der jeweilige erste Winkelsteg 9 für eine parallele Anlage an dem Schließteil 3, wobei das Radeinbauelement 4 von dem jeweiligen ersten Winkelsteg 9 und dem Schließteil 3 zwischen sich eingeschlossen wird.
Die zweiten Winkelstege 10 der Einzelprofile 6, 7 sind jeweils derart geformt, dass sie überlappend gegeneinander zu liegen kommen und zwischen sich einen Zusatzhohlraum 11 ausbilden.
Die Ausführung nach Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 lediglich durch den Aufbau des inneren Verstärkungsprofils 2 , das in Fig. 2 mit 2' bezeichnet ist. Die den Einzelprofilen 6 und 7 des inneren Verstärkungsprofiles 2 nach Fig. 1 in Fig. 2 entsprechenden Einzelprofile des inneren Verstärkungsträgers 2 sind dort mit den Bezugszeichen β' und 7' belegt. Bei dieser Ausführung nach Fig. 2 führen die innen liegenden zweiten Winkelstege zu keiner gegenseitigen Überlappung. Diese zweiten Winkelstege, die dort als Verbindungsstege 10' bezeichnet sind, liegen lediglich in einer gemeinsamen Ebene, jedoch voneinander beabstandet. Der Abstand zwischen den Winkelstegen 10' wird von einem zusätzlichen Einzelprofil 12 überbrückt, wobei dieses Einzelprofil 12 mit den Winkelstegen 10' fest verbunden ist, d.h. verschweißt ist .
Möglich ist es auch, die Einzelprofile 6' und 7' im Inneren des U-förmigen ersten Außenprofiles 1 bei der Ausführung nach Fig. 2 nicht zu trennen, das heißt als ein einteiliges, die Einzelprofil 6', 7' umfassendes Innenprofil mit einem gemeinsamen U-Rücken 10' als zweiten Winkelsteg auszubilden. Diese Ausführung ist in der Fig. 2 strichpunktiert angedeutet. Bei dieser Ausführung entsteht wiederum zwischen dem Einzelprofil 12 und dem die Bereiche 6', 7' und 10' umfassenden Innenprofil ein Zusatzhohlräum 11 wie bei der Ausführung nach Fig. 1,
Die Ausführung nach Fig. 3 ist mit derjenigen nach Fig. 1 vergleichbar und unterscheidet sich von dieser lediglich dadurch, dass das U-förmige erste Außenprofil 1 dort aus zwei winkelförmig gestalteten Einzelelementen 13 und 14 zusammengesetzt ist, wobei diese Form des ersten Außenprofils 1 mit dem Bezugszeichen 1' belegt ist.

Claims

DaimlerChrysler AGPatentansprüche
1. Längsträger, insbesondere eines Personenkraftfahrzeuges, insbesondere hinterer Längsträger, aus miteinander zu einem Hohlträger verbundenen, eine geschlossene Außenoberfläche bildenden Trägerprofilen und einem innerhalb des Trägerhohlraumes liegenden, mit den Trägerprofilen verbundenen inneren Verstärkungsprofil, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Verstärkungsprofil (2, 2') als ein aus wenigstens zwei Einzelprofilen (6, 7; 6', 7', 12) zusammengesetztes Profil ausgebildet ist.
2. Längsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zur Fahrzeuglängsachse hin am nächsten liegendes Trägerprofil, nämlich ein erstes Außenprofil (1) - U-förmig ausgebildet ist, - sich über im wesentlichen die gesamte Längsträgerhöhe erstreckt, - einen parallel zur Fahrzeughochachse verlaufenden, geschlossenen U-Rücken besitzt und - von dem U-Rücken zur Fahrzeugaußenseite hin abstehende U-Schenkel aufweist.
3. Längsträger nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass zwei Einzelprofile (6, 7) das innere Verstärkungsprofil (2) bilden und jeweils als ein Doppelwinkelprofil ausgeführt sind, wobei - von einem mittleren Bereich (8) jeweils etwa rechtwinklig nach außen ein erster und nach innen ein zweiter Winkelsteg (9, 10) gerichtet sind, - der Mittelbereich (8) jeweils parallel innerhalb eines zugeordneten U-Schenkels des ersten Außenprofils (1) verläuft.
4. Längsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Winkelstege (10) des inneren Verstärkungsprofils (2) sich über im wesentlichen ihre gesamte Länge überlappen und zwischen sich einen Zusatzhohlraum (11) einschließen.
5. Längsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Außenprofil (1) aus zwei, sich im U-Rücken überlappenden, winkelprofilförmigen Einzelelementen (13, 14) aufgebaut ist.
6. Längsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein inneres Verstärkungsprofil (2') aus einem Verstärkungs-U-Profil mit einem im Inneren des ersten Außenprofils (1, 1') liegenden U-Rücken (10') besteht, wobei - das Verstärkungs-U-Profil nach außerhalb des ersten Außenprofils (1) abragende Winkel (S' , 7') besitzt, und der U-Rücken des Verstärkungs-U-Pro iles durch ein mit diesem Rücken einen Zusatzhohlraum (9) bildenden inneren Einzelprofil (12) verbunden ist.
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