DE102009032085A1

DE102009032085A1 - Strukturbauteil für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102009032085A1
Application number: DE102009032085A
Authority: DE
Inventors: Thomas BÜTTNER; Stefan Dipl.-Ing. Broich; Max Wenk
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2009-07-07
Filing date: 2009-07-07
Publication date: 2011-01-13
Anticipated expiration: 2029-07-08
Also published as: DE102009032085B4

Abstract

Ein Strukturbauteil für ein Kraftfahrzeug, welches dafür vorgesehen ist, in einem Crashfall eine von einem auf das Strukturbauteil auftreffenden Körper auf dasselbe einwirkende Kraft aufzunehmen, weist einen Hauptkörper und wenigstens einen sich von dem Hauptkörper wegerstreckenden Vorsprung auf. Zumindest ein Abschnitt des wenigstens einen Vorsprungs ist von dem Hauptkörper weg in Richtung des auf das Strukturbauteil auftreffenden Körpers ausgerichtet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Strukturbauteil für ein Kraftfahrzeug nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Aus der EP 1 219 499 A1 oder der US 6,209,934 B1 sind gattungsgemäße Strukturbauteile in Form von Stoßfängerquerträgern bekannt. Hierbei wirkt das Profil des Querträgers im Funktions- bzw. Crashfall, also wenn ein Körper auf das Strukturbauteil auftrifft bzw. das Strukturbauteil auf einen Körper auftrifft, mit seinem gesamten Querschnitt und die Überdeckung zu dem Körper wird durch das Profil des Querträgers bestimmt.
Aufgrund der prinzipiell beengten Platzverhältnisse bei Kraftfahrzeugen und der immer umfangreicheren Ausstattung derselben, welche dieses Problem noch verschärft, ergibt sich beispielsweise im Bereich des Stoßfängerquerträgers, wo häufig zusätzlich ein Kühler angeordnet ist, das Problem, dass zusätzlich zu den problematischen Platzverhältnissen die Kühlluft um den Querträger strömen muss, weshalb es wünschenswert wäre, diese Querträger oder ähnliche Strukturbauteile so klein wie möglich auszuführen. Andererseits ist es für bestimmte Vorschriften zur Erfüllung der Crashsicherheit oder ähnlichem notwendig, dass sich derartige Strukturbauteile in einer bestimmten Höhe befinden bzw. sich bis zu einer bestimmten Höhe erstrecken, um diese Vorschriften erfüllen zu können. Da dies meist größere und insbesondere in vertikaler Richtung ausgedehnte und damit höhere Strukturbauteile erfordert, ergibt sich ein Zielkonflikt, der mit aus dem Stand der Technik bekannten Strukturbauteilen nicht gelöst werden kann.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Strukturbauteil für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, welches einen möglichst geringen Raumbedarf erforderlich macht und dabei dennoch in der Lage ist, bestimmte gesetzliche Erfordernisse hinsichtlich des Crashverhaltens zu erfüllen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Durch den in Richtung des auf das Strukturbauteil auftreffenden Körpers ausgerichteten Abschnitt des Vorsprungs wirkt das Profil des Strukturbauteils im Crashfall zeitversetzt, da der Vorsprung erst bei einem gewissen Lastfall durch seine Deformation und die sich dadurch ergebende senkrechte Aufstellung des Abschnitts des Vorsprungs seine vollständige Überdeckung gegenüber dem auf das Strukturbauteil auftreffenden Körper herstellt.
Da das Strukturbauteil also erst im Crashfall seine volle Größe entfaltet, kann es kleiner ausgeführt werden, so dass Raum eingespart wird und sich die Packagesituation entschärft. Des weiteren kann aufgrund der geringeren Bauhöhe des erfindungsgemäßen Strukturbauteils die Anströmung anderer Bauteile optimiert werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
Es zeigt:
1 Eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Strukturbauteils in einem ersten Zustand;
2 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Strukturbauteils in dem Zustand gemäß 1; und
3 das Strukturbauteil aus 1 in einem zweiten Zustand.
1 zeigt einen Schnitt durch ein Strukturbauteil 1 für ein in seiner Gesamtheit nicht dargestelltes Kraftfahrzeug. Das Strukturbauteil 1 ist im vorliegenden Fall als Querträger für einen Stoßfänger 2 des Kraftfahrzeugs ausgebildet, von welchem neben dem Strukturbauteil 1 auch ein Stoßfängerüberzug 3 sehr schematisch dargestellt ist. Statt als Querträger für einen Stoßfänger könnte das Strukturbauteil 1 auch als Längsträger einer Karosserie des Kraftfahrzeugs ausgebildet sein. Das Strukturbauteil 1 dient dazu, in einem Crashfall, also bei einem Zusammenstoß mit einem Hindernis, das im vorliegenden Fall durch den Körper 4 gebildet wird, eine von dem auf das Strukturbauteil 1 auftreffenden Körper 4 auf dasselbe einwirkende Kraft aufzunehmen. Bei dem Körper 4 handelt es sich im vorliegenden Fall um einen Prüfkörper, der gegenüber dem Strukturbauteil 1 in einer bestimmten Höhe in der mit ”z” bezeichneten senkrechten Richtung angeordnet ist. Während des Einsatzes des Kraftfahrzeugs kann der Körper 4 natürlich auch durch ein reales Hindernis gebildet sein, auf welches das Kraftfahrzeug und somit das Strukturbauteil 1 auftrifft.
Das Strukturbauteil 1 weist einen im vorliegenden Fall als geschlossenes Hohlprofil ausgebildeten Hauptkörper 5 und wenigstens einen, im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei sich von dem Hauptkörper 5 weg erstreckende Vorsprünge 6 auf. Die beiden Vorsprünge 6 erstrecken sich dabei in der Richtung ”z” von dem Hauptkörper 5 weg. Um in Richtung ”z” Raum einzusparen, ist zumindest ein Abschnitt 7 des Vorsprungs 6 von dem Hauptkörper 5 weg in Richtung des auf das Strukturbauteil 1 auftreffenden Körpers 4, also in der mit dem Pfeil ”x” bezeichneten Richtung nach vorne ausgerichtet. Zusätzlich weisen die beiden Vorsprünge 6 jeweils einen sich in Verlängerung einer vorderen Wandung 8 des Hauptkörpers 5 erstreckenden Abschnitt 9 auf, also einen in Richtung ”z” ausgerichteten Abschnitt, der sich unmittelbar an den Hauptkörper 5 anschließt.
Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform des Strukturbauteils 1 ist der in Richtung des Körpers 4 ausgerichtete Abschnitt 7 unmittelbar an dem Hauptkörper 5 angebracht, d. h. es wird bei beiden Vorsprüngen 6 jeweils auf den Abschnitt 9 verzichtet. Dadurch kann in z-Richtung noch mehr Raum eingespart werden, allerdings vergrößert sich das Strukturbauteil 1 in der mit ”x” bezeichneten Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs weiter nach vorne, was für verschiedene Anwendungsfälle jedoch kein Problem darstellt.
Bei beiden Ausführungsformen sind die Vorsprünge 6 jeweils an zwei gegenüberliegenden Seiten des Hauptkörpers 5 angeordnet. Des weiteren kann bei beiden Ausführungsformen der auf den Körper 4 ausgerichtete Abschnitt 7 gegenüber der vorderen Wandung 8 des Hauptkörpers 5 geneigt sein.
In 3 ist das Strukturbauteil 1 in dem Zustand dargestellt, in dem es mit dem Körper 4 kollidiert ist. Dabei ist zu erkennen, dass der untere Vorsprung 6 seine Form nicht geändert hat, wohingegen der obere Vorsprung 6 so verformt wurde, dass er vollständig in Längsrichtung der vorderen Wandung 8 ausgerichtet ist. Selbstverständlich würde ein weiteres Eindringen des Körpers 4 in das Strukturbauteil 1 eine noch stärkere Verformung desselben bewirken. Aus einem Vergleich der 1 bzw. 2 mit 3 geht hervor, dass durch die schräge Ausrichtung des Abschnitts 7 des Vorsprungs 6 sich ein zeitversetztes Wirken des Strukturbauteils 1 ergibt, bei dem gegenüber bekannten Lösungen der Vorsprung 6 erst dann vollständig in Eingriff mit dem Körper 4 ist, wenn der Körper 4 bereits eine Verformung des Vorsprungs 6 bewirkt hat. Auf diese Weise lässt sich Raum in z-Richtung einsparen, wobei dieselbe Wirkung wie bei bekannten Strukturbauteilen gegeben ist, bei denen sich die Vorsprünge vollständig bzw. ausschließlich in Längsrichtung der vorderen Wandung des Hauptkörpers erstrecken.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 1219499 A1 [0002]
- US 6209934 B1 [0002]

Claims

Strukturbauteil für ein Kraftfahrzeug, welches dafür vorgesehen ist, in einem Crashfall eine von einem auf das Strukturbauteil auftreffenden Körper auf dasselbe einwirkende Kraft aufzunehmen, mit einem Hauptkörper und mit wenigstens einem sich von dem Hauptkörper weg erstreckenden Vorsprung, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt (7) des wenigstens einen Vorsprungs (6) von dem Hauptkörper (5) weg in Richtung des auf das Strukturbauteil (1) auftreffenden Körpers (4) ausgerichtet ist.
Strukturbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Vorsprung (6) einen sich in Verlängerung einer vorderen Wandung (8) des Hauptkörpers (5) erstreckenden Abschnitt (9) aufweist.
Strukturbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in Richtung des auf das Strukturbauteil (1) auftreffenden Körpers (4) ausgerichtete Abschnitt (7) unmittelbar an dem Hauptkörper (5) angebracht ist.
Strukturbauteil nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass an zwei gegenüberliegenden Seiten des Hauptkörpers (5) jeweils ein Vorsprung (6) mit einem in Richtung des auf das Strukturbauteil (1) auftreffenden Körpers (4) ausgerichteten Abschnitt (7) vorgesehen sind.
Strukturbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der in Richtung des auf das Strukturbauteil (1) auftreffenden Körpers (4) ausgerichtete Abschnitt (7) gegenüber einer vorderen Wandung (8) des Hauptkörpers (5) geneigt ist.
Strukturbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptkörper (5) als geschlossenes Hohlprofil ausgebildet ist.
Strukturbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturbauteil (1) als Querträger für einen Stoßfänger ausgebildet ist.
Strukturbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturbauteil (1) als Längsträger des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.