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DE102011119092A1 - Längsträger für eine Tragstruktur eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Längsträger für eine Tragstruktur eines Kraftfahrzeugs Download PDF

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DE102011119092A1
DE102011119092A1 DE102011119092A DE102011119092A DE102011119092A1 DE 102011119092 A1 DE102011119092 A1 DE 102011119092A1 DE 102011119092 A DE102011119092 A DE 102011119092A DE 102011119092 A DE102011119092 A DE 102011119092A DE 102011119092 A1 DE102011119092 A1 DE 102011119092A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Längsträger für eine Tragstruktur eines Kraftfahrzeugs, welcher als einen Mantel (10) aufweisendes, in Richtung einer Längsachse (X) verlaufendes Hohlprofil (12) mit mindestens einer, eine Materialschwächung bewirkenden Einrichtung (14) ausgeführt ist. Erfindungsgemäß weist das Hohlprofil (12) im Querschnitt eine durch mindestens einen Innensteg (18a, 18b, 18c, 18d) gebildete Mehrkammerstruktur (20) auf, wobei die mindestens eine, eine Materialschwächung bewirkende Einrichtung (14) als an dem mindestens einem Innensteg (18a, 18b, 18c, 18d) eingebrachte Aussparung (22) ausgeführt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Längsträger für eine Tragstruktur eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Längsträger sind wichtige Bauteile eines Kraftfahrzeugs, welche sowohl die statischen und dynamischen Eigenschaften als auch die Crashperformance der Karosserie eines Kraftfahrzeugs während des Fahrzeugaufpralls beeinflussen. Der Einsatz von Aluminiumstrangpressprofilen in Längsträgerstrukturen ist heute Stand der Technik im Kraftfahrzeugleichtbau. Im Falle eines Fahrzeugaufpralls absorbiert üblicherweise eine Crashbox, welche zwischen einem Längsträger und einem Querträger eines Stoßfängers angeordnet ist, einen Teil der aus einem Aufprall resultierenden kinetischen Aufprallenergie. Die verbleibende Aufprallenergie wird im Vorderwagen durch eine Längsträgerstruktur in den Mittelboden weitergeleitet. In der Längsträgerstruktur erfolgen eine Aufnahme eines weiteren Teiles der auf das Kraftfahrzeug einwirkenden Aufprallenergie und anschließend eine Weiterleitung der restlichen Aufprallenergie auf die übrigen an die Längsträgerstruktur angrenzenden Strukturbauteile des Vorderwagens.
  • Aus der DE 103 09 636 A1 ist beispielsweise ein Längsträger für eine Tragstruktur eines Kraftfahrzeugs bekannt, welcher als eine Mantelfläche aufweisendes, in Richtung einer Längsachse verlaufendes Hohlprofil mit einer, eine Materialschwächung bewirkenden Einrichtung ausgeführt ist. Als Materialschwächung bewirkende Einrichtung weist der Längsträger auf einer Seitenfläche durchgehende Querrillen auf, an deren Stelle der Längsträger im Falle eines Fahrzeugaufpralls abknickt und eine Aufprallenergie auf die mit dem Längsträger in Verbindung stehenden anderen Strukturbauteile der Karosserie vermindert oder einen korrespondierenden Kraftweg unterbricht. Dadurch kann bei Erreichen eines bestimmten Kraftniveaus der Kraftweg in der Karosserie unterbrochen werden.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Längsträger für eine Tragstruktur eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, welcher bei einfacher und kostengünstiger Konstruktion eine Verbesserung der Einstellung des Anfangskraftniveaus sowie des Kraft-Weg-Verlaufs im Falle eines Fahrzeugaufpralls ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch Bereitstellung eines Längsträgers für eine Tragstruktur eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Um einen Längsträger für eine Tragstruktur eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, welcher bei einfacher und kostengünstiger Konstruktion eine Verbesserung der Einstellung des Anfangskraftniveaus sowie des Kraft-Weg-Verlaufs im Falle eines Fahrzeugaufpralls ermöglicht, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das Hohlprofil im Querschnitt eine durch mindestens einen Innensteg gebildete Mehrkammerstruktur aufweist, wobei die mindestens eine, eine Materialschwächung bewirkende Einrichtung als an dem mindestens einen Innensteg eingebrachte Aussparung ausgeführt ist. Im einfachsten Fall umfasst das Holprofil einen Innensteg, so dass die gebildete Mehrkammerstruktur zwei Kammern aufweist.
  • Als Tragstruktur wird im Sinne dieser Erfindung die Karosserie eines Kraftfahrzeugs mit den damit verbundenen zumindest teilweise die Steifigkeit der Karosserie unterstützenden Strukturbauteilen verstanden. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch eine variable Gestaltung der Innengeometrie der Mehrkammerstruktur, insbesondere durch eine zielgerichtete Materialabtragung an den Innenstegen, eine gezielten Einstellung des Anfangskraftniveaus des Längsträgers sowie der gesamten Energieabsorption möglich ist. Das bedeutet, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise bei einem Crash eine definierte Initialisierung der korrespondierenden Faltenbildung und eine Steuerung des Kraft-Weg-Verlaufs, insbesondere eines entstehenden Kraftpeaks ermöglichen. Je nach erforderlichem Anfangskraftniveau und weiterem Verlauf der Kraft-Weg-Kurve kann im Falle eines Fahrzeugaufpralls die Steifigkeit des Längsträgers und somit der Kraft-Weg-Verlauf der Aufprallenergie im Längsträger sowohl durch Veränderung der Höhe, der Länge und der Breite der Innenstege als auch durch die Bearbeitung der Innenstege bzw. der Materialabtragung an den Innenstegen exakt gesteuert bzw. eingestellt werden. Dadurch kann in vorteilhafter Weise eine Reduzierung des einleitenden Anfangskraftniveaus und ein Kraftverlauf erreicht werden, welcher die nachfolgenden Strukturbauteile vor Überlastung schützt und die Möglichkeit eröffnet, einen für ein Insassenschutzsystem, wie beispielsweise für einen Airbag, optimalen Kraft-Weg-Verlauf einzustellen.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Längsträger des Fahrzeugs bei einfacher und kostengünstiger Konstruktion eine wesentliche Verbesserung der Einstellung des Anfangskraftniveaus sowie der Steuerung des Kraft-Weg-Verlaufs im Falle eines Fahrzeugaufpralls ermöglicht. Durch Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der Längsträger definiert verformt werden, wodurch sich der Aufprallschutz des Kraftfahrzeugs und insbesondere der Fahrzeuginsassen in vorteilhafter Weise wesentlich verbessert. Durch eine gesteuerte Einleitung und Initialisierung von Kräften in den Längsträger und das damit einhergehende kontrollierte Versagen des Längsträgers, kann eine kontrollierte bzw. reduzierte Verteilung der auftretenden Aufprallenergie in die Strukturbauteile des Kraftfahrzeugs erreicht werden. Auf diese Art kann die eingeleitete Aufprallenergie gezielt durch die Steifigkeit des Längsträgers gesteuert werden, wodurch ein Versagen der angrenzenden Strukturbauteile an einer anderen Stelle vermieden und die restliche Tragstruktur des Kraftfahrzeugs entlastet bzw. kontrolliert beschädigt wird. Zusätzlich kann durch das kontrollierte Versagen des Längsträgers ein gleichmäßiger Lastlevel über den gesamten Deformationsbereich gehalten werden. Zudem erhöht sich durch die zusätzlichen Innenstege des Längsträgers die Steifigkeit und die Belastbarkeit des Längsträgers und verbessert somit den Schutz der Insassen im Fahrzeug. Indem die Innenstege des Längsträgers erfindungsgemäß zur Steifigkeit der Tragstruktur des Fahrzeugs beitragen, können die Anforderungen an die Steifigkeit der übrigen Strukturbauteile verringert werden. Ferner ermöglicht die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Längsträgers dessen Einbindung in bestehende Karosseriekonzepte, wodurch ein zusätzlicher kostenintensiver Konstruktions-, Montage- und Materialaufwand eingespart werden kann.
  • Im Stand der Technik werden Sicken in mindestens eine Mantelfläche eines Längsträgers eingebracht, um den Ort und die Richtung der Faltenbildung zu definieren und den Kraft-Weg-Verlauf zu steuern. Dies führt zu einem gewünschten Crashverhalten. Das Einbringen von Sicken in die Mantelflächen ist insbesondere bei hochfesten Aluminiumlegierungen nur sehr begrenzt möglich, da das Umformvermögen deutlich reduziert ist. Daher kann dort nur eine geringe Sickentiefe erreicht werden. Bei Mehrkammerprofilen kann es zusätzlich vorkommen, dass aus Platzgründen nur eingeschränkt oder keine Sicken eingebracht werden können. Außerdem kann auch aus Packagegründen das Einbringen von Sicken generell unmöglich sein. Aus diesen Gründen eignen sich Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung insbesondere für hochfeste Aluminiumlegierungen und Mehrkammerstrukturen.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Längsträgers ist mindestens eine weitere eine Materialschwächung bewirkende Einrichtung als Sicke ausgeführt, welche im Wesentlichen in Richtung einer Querachse und/oder einer Hochachse in mindestens eine Mantelfläche des in Richtung der Längsachse verlaufenden Hohlprofils eingebracht ist. Vorzugsweise ist mindestens zwei Sicken an den Eckbereichen überlappend in zwei benachbarte Mantelflächen eingebracht.
  • Hierdurch entsteht ein extrem leichtes Bauteil mit einem definierten Eigenschaftsprofil, das somit ganz im Sinne eines Leichtbaugedankens konzipierbar ist. Vorzugsweise gewährleisten die Aussparungen der Innenwände und die Sicken des Längsträgers während eines Fahrzeugaufpralls einen vorbestimmten Deformationsverlauf bzw. Faltungsverlauf des Längsträgers und verhindern somit in vorteilhafter Weise ein unkontrolliertes Wegknicken des Längsträgers. Auf Grund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Längsträgers wird der auf die Strukturbauteile im Vorderwagen bei einem Crash wirkende Anfangspeak kontrolliert reduziert, ohne die Energieaufnahmefähigkeit des erfindungsgemäßen Längsträgers zu verschlechtern.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Längsträgers ist die zumindest eine Aussparung in mindestens einen Endbereich des Hohlprofils eingebracht. Hierdurch ist eine einfache und kostengünstige Realisierung der Bearbeitung des Längsträgers bzw. Nachbearbeitung der Aussparung des Längsträgers möglich, da der Endbereich des Längsträgers besonders gut zugänglich ist. Die Einstellung des Anfangskraftniveaus des Längsträgers sowie der gesamten Energieabsorption des Längsträgers kann dadurch auf unterschiedliche Kraftfahrzeugmodelle leicht umgesetzt werden.
  • Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Aussparung zum Endbereich des Hohlprofils hin offen ist. In vorteilhafter Weise kann dadurch die Bearbeitung der Endbereiche des Längsträgers zusätzlich wesentlich erleichtert werden, wobei vielfältige Ausführungsmöglichkeiten der Aussparung, wie beispielsweise eine Bearbeitung nur eines bzw. mehrerer Innenstege oder unterschiedlich tiefe bzw. breite Aussparungen an den Innenstegen oder ungleiche Positionierungen der Aussparungen an den Innenstegen ermöglicht werden. Dabei kann auch die Tiefe, Breite und Form innerhalb der Aussparung nach Bedarf beliebig variiert werden.
  • Eine bevorzugte Realisierung der Erfindung sieht vor, dass die Mehrkammerstruktur von mehreren Innenstegen gebildet wird. Hierbei können die Innenstege unterschiedlich angeordnet werden. So können beispielsweise mindesten zwei Innenstege eine gemeinsame Schnittlinie aufweisen und im Querschnitt mindestens eine Kreuzform ausbilden. Ein weiterer Vorteil besteht in der möglichen Umsetzung von verschiedenen Variationsmöglichkeiten der Mehrkammerstruktur, wodurch ein variables Anfangskraftniveau, eine variable Steifigkeit usw. erreicht werden kann. Damit verbundenen ist eine Variabilität des gesamten Längsträgers und eine mögliche Anpassung an unterschiedliche Belastungsfälle bzw. Fahrzeugmodelle. Alternativ können die einzelnen Innenstege ohne gemeinsame Schnittlinien und/oder Berührungsstellen innerhalb des Hohlprofils angeordnet werden.
  • Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Längsträgers weisen den Vorteil auf, dass im Falle eines Fahrzeugaufpralls die Mantelflächen im Endbereich des Hohlprofils ein definiertes Deformationsverhalten auf das eingestellte Anfangskraftniveau aufweisen und der Längsträger dadurch bei fortschreitender Belastung bzw. Intrusion seine vorbestimmte Funktion zur Energieabsorption zuverlässig erfüllen kann. Dies bedeutet, dass der erfindungsgemäße Längsträger während des Fahrzeugaufpralls nicht seitlich wegknicken und dadurch die Aufprallenergie optimal absorbieren kann, indem sich der Längsträger unter Absorption der Aufprallenergie zumindest bereichsweise verformt und dann die verbliebene Aufprallenergie an angrenzenden Strukturbauteile des Kraftfahrzeugs weiterleitet. Dadurch kann ein Versagen der angrenzenden Strukturbauteile an einer anderen Stelle vermieden und die restliche Tragstruktur des Kraftfahrzeugs entlastet bzw. kontrolliert beschädigt werden. Insbesondere ermöglicht die Zugänglichkeit an den Endbereichen eine einfache Einbringung der Aussparungen in die Innenstege des Längsträgers, vorzugsweise in einem Fertigungsschritt durch ein einziges Werkzeug.
  • Besonders vorteilhaft ist, dass das Hohlprofil als Strangpressprofil ausgeführt ist. Dadurch kann mit einfachen Herstellungsmitteln ein komplexes Hohlprofil mit einer Mehrkammerstruktur geschaffen werden. in vorteilhafter Weise kann hierdurch ein extrem leichter, verwindungssteifer und sehr kostengünstiger Längsträger entstehen, der somit ganz im Sinne eines Leichtbaugedankens konzipierbar ist.
  • Bevorzugt ist das Strangpressprofil aus einer hochfesten Aluminiumlegierung hergestellt. In vorteilhafter Weise kann hierdurch ein extrem leichtes und kostengünstiges Bauteil als Längsträger für eine Tragstruktur eines Kraftfahrzeugs entstehen, welches auf Grund der dreidimensionalen Mehrkammerstruktur über eine besonders hohe Steifigkeit mit hohem Absorptionsvermögen der Aufprallenergie verfügt. Da bei einer Ausführung des Strangpressprofils aus einer hochfesten Aluminiumlegierung aus werkstofftechnischen Gründen (Umformbarkeit nimmt mit zunehmender Festigkeit ab) nur eine begrenzte Sickentiefe möglich ist, ermöglicht die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Längsträgers mit der zumindest einen Aussparung des mindestens einen Innenstegs der Mehrkammerstruktur dennoch eine gezielte Steuerung des Anfangskraftpeaks und somit ein kontrolliertes Faltenbeulen des Längsträgers an definierter Stelle.
  • Erfindungsgemäß weist eine Tragstruktur für ein Kraftfahrzeug zumindest einen derartigen Längsträger auf. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Tragstruktur liegt darin, dass auf Grund der erfindungsgemäßen Ausführung des Längsträgers eine Verbesserung der Einstellung des Anfangskraftniveaus sowie des Kraft-Weg-Verlaufs im Falle eines Fahrzeugaufpralls innerhalb der Tragstruktur ermöglicht ist. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Tragstruktur liegt darin, dass in unterschiedliche Tragstrukturen von Kraftfahrzeugen sowohl im Frontbereich als auch im Heckbereich zumindest ein derartiger erfindungsgemäßen Längsträger in die Tragstruktur integriert werden kann insbesondere ohne zusätzlichen Konstruktions-, Montage- und Materialaufwand. Dadurch kann die Produktion flexibel gestaltet und der Längsträger bzw. die Längsträger der Tragstruktur je nach Bedarf mit unterschiedlichen Aussparungen an den Innenstegen des Längsträgers bzw. der Längsträger ausgerüstet bzw. nachgerüstet werden.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
  • 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Längsträgers für eine Tragstruktur eines Kraftfahrzeugs mit einer ersten als Aussparung ausgeführten Materialschwächung und einer zweiten als Sicke ausgeführten Materialschwächung.
  • 2 zeigt eine Vorderansicht des in 1 dargestellten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Längsträgers für eine Tragstruktur eines Kraftfahrzeugs.
  • Wie aus 1 und 2 ersichtlich ist, ist das dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Längsträgers für eine Tragstruktur eines Kraftfahrzeugs als ein, einen Mantel aus mehreren Mantelflächen 12 aufweisendes, in Richtung einer Längsachse X verlaufendes Hohlprofil 10 mit mindestens einer eine Materialschwächung bewirkenden Einrichtung 14, 16 ausgeführt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Längsträger für eine hier nicht dargestellte Tragstruktur für ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem Längsträger vorgesehen, welcher im Frontbereich und/oder Heckbereich eines Kraftfahrzeugs integriert werden kann. Der Verlauf der Mantelflächen 12 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel vorzugsweise gerade ausgebildet, wobei auch ein anderer einem Fachmann als sinnvoll erscheinender Verlauf der Mantelflächen 12 des Hohlprofils 10 denkbar ist.
  • Um einen Längsträger für eine Tragstruktur eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, welcher bei einfacher und kostengünstiger Konstruktion eine Verbesserung der Einstellung des Anfangskraftniveaus sowie des Kraft-Weg-Verlaufs im Falle eines Fahrzeugaufpralls ermöglicht, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das Hohlprofil 10 im Querschnitt eine durch mindestens einen Innensteg 18.1, 18.2, 18.3, 18.4 gebildete Mehrkammerstruktur 20 aufweist, wobei die mindestens eine, eine Materialschwächung bewirkende Einrichtung 14 als an dem mindestens einen Innensteg 18.1, 18.2, 18.3, 18.4 eingebrachte Aussparung 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 ausgeführt ist. Die mindestens eine eingebrachte Aussparung 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 ermöglicht eine gezielte Einstellung des Anfangskraftniveaus des Längsträgers und somit ein kontrolliertes Deformationsverhalten bzw. Faltenbeulen an definierter Stelle des Längsträgers. Die Steifigkeit des Längsträgers kann vorzugsweise niedriger als die Steifigkeit der hier nicht dargestellten angrenzenden Strukturbauteile des Kraftfahrzeugs eingestellt werden, so dass zuerst der Längsträger kontrolliert deformiert bzw. der Faltbeulvorgang des Längsträgers ausgelöst wird, bevor die eingeleitete Aufprallenergie die angrenzenden Strukturbauteile erreicht. Dadurch kann ein großer Anteil der eingeleiteten Aufprallenergie absorbiert werden, wodurch die angrenzenden Strukturbauteile des Kraftfahrzeugs vor Überlastung geschützt werden können.
  • Vorzugsweise ist das Hohlprofil 10 als Strangpressprofil ausgeführt, wobei das Strangpressprofil aus Aluminium oder vorzugsweise aus einer hochfesten Aluminiumlegierung herstellbar ist. Selbstverständlich kann das Hohlprofil 12 auch aus anderen einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Werkstoffen, wie beispielsweise Metall, Nichtmetall, Kohlenstofffasern, Verbundwerkstoff oder Kombinationen daraus, hergestellt werden.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Hohlprofil 10 einen rechteckigen Querschnitt auf, wobei auch alle anderen einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Querschnittsformen des Hohlprofils 12 denkbar sind. Weiterhin ist auch eine Herstellung des Längsträgers denkbar, bei welcher der Mantel 10 des Hohlprofils 12 als Strangpressprofil ausgeführt ist und die innerhalb des Mantels angeordnete Struktur oder Mehrkammerstruktur 20 bzw. der zumindest eine Innensteg 18.1, 18.2, 18.3, 18.4 der Mehrkammerstruktur 20 aus einem anderen Werkstoff besteht.
  • Die zumindest eine Aussparung 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 ist in mindestens einem Endbereich 26.1, 26.2 des Hohlprofils 10 eingebracht, wobei die zumindest eine Aussparung 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 zum Endbereich 26.1, 26.2 des Hohlprofils 10 hin offen ist.
  • Wie bereits erwähnt, ist die Mehrkammerstruktur 20 von mehreren Innenstegen 18.1, 18.2, 18.3, 18.4 gebildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei senkrechte zueinander parallel verlaufende Innenstege 18.1, 18.2 vorgesehen, welche sich mit zwei waagerecht zueinander parallel verlaufenden Innenstegen 18.3, 18.4 schneiden, so dass im Querschnitt mehrere Kreuzformen 24 ausgebildet werden. Dadurch entsteht eine symmetrische Mehrkammerstruktur 20 mit neun Kammern 22. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weisen immer zwei Innenstege 18.1, 18.2, 18.3, 18.4 eine gemeinsame Schnittlinie auf, wobei in jeden Innensteg 18.1, 18.2, 18.3, 18.4 eine korrespondierende Aussparung 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 mit vorgegebenen Abmessungen eingebracht. Alternativ zu dieser Anordnung der Innenstege 18.1, 18.2, 18.3, 18.4, sind auch andere Mehrkammerstrukturen 20 mit mehr oder weniger Innenstegen 18.1, 18.2, 18.3, 18.4 und/oder Kammern 22 vorstellbar. Zudem sind Ausführungsformen umsetzbar, bei selchen die Innenstege 18.1, 18.2, 18.3, 18.4 zur Ausbildung der Mehrkammerstruktur 20 keine gemeinsamen Schnittlinien aufweisen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel bilden vier Innenstege Innenstegen 18.1, 18.2, 18.3, 18.4 die Mehrkammerstruktur 20, wobei in einer alternativen Ausführung die Mehrkammerstruktur 20 auch nur durch einen oder durch mehr als vier Innenstege gebildet werden kann.
  • In die Innenstege 18.1, 18.2, 18.3, 18.4 sind korrespondierende zum Endbereich 26.1, 26.2 des Hohlprofils 10 hin offene Aussparungen 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 derart eingebracht, dass diese die oben beschriebenen Kreuzform 24 ausbilden, wobei jedoch auch andere einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Formen und/oder Positionen und/oder Positionsebenen der Aussparungen 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 denkbar sind. Die hier dargestellten Kreuzformen 24 sind jeweils an beiden Endbereichen 26.1, 26.2 des Hohlprofils 10 ausgebildet und somit leicht zugänglich und einfach herstellbar. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. So können beispielsweise die Anzahl der Aussparungen 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 oder die geometrischen Abmaße bzw. die Innengeometrie der Aussparungen 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 von den beispielhaft dargestellten Aussparungen abweichen, ohne dass der Rahmen der Erfindung verlassen wird.
  • Wie aus der 1 weiter ersichtlich ist, sind umlaufend an den Bauteilecken Sicken 16 angeordnet, welche im Wesentlichen in Richtung einer Querachse Y bzw. Hochachse Z auf mindestens einer Mantelfläche 12 des in Richtung der Längsachse X verlaufenden Hohlprofils 10 eingebracht sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind umlaufend vier Sicken 16 in den Mantel des Hohlprofils 10 eingebracht, welche jeweils entsprechende Materialaufwürfe 16.1 und Vertiefungen 16.2 aufweisen. Die Sicken 16 sind jeweils an einem Eckbereich des Mantels des Hohlprofils 10 überlappend in zwei benachbarte Mantelflächen 12 eingebracht. Je nach erforderlichem Verlauf der Kraft-Weg-Kurve können auch mehrere sich unterschiedlich erstreckende Sicken 16 in die Mantelflächen 12 entlang des Hohlprofils 10 eingebracht werden. Die Herstellung der Sicken 16 kann entweder durch Verprägung der Mantelflächen 12 oder, bei Verwendung von schwer umformbareren Werkstoffen, durch mechanische bzw. chemische materialabtragende Verfahren oder Perforierung erfolgen. Die in die Mantelflächen 12 des Hohlprofils 10 eingebrachten Sicken 16 ermöglichen ein kontrolliertes Faltenbeulen an definierter Stelle, vorzugsweise zusätzlich zu der Materialschwächung an den Innenstegen 18.1, 18.2, 18.3, 18.4.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beinhalten in vorteilhafter Weise neue Möglichkeiten zur Einstellung eines definierten Verformungsverhaltens und Kraft-Weg-Verlaufs bei einem Längsträger für eine Tragstruktur eines Kraftfahrzeugs.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Hohlprofil
    12
    Mantelfläche
    14, 14.1, 14.2, 14.3, 14.4
    erste Einrichtung (Aussparung)
    16
    zweite Einrichtung (Sicke)
    16.1
    Aufwurf
    16.2
    Vertiefung
    18.1, 18.2, 18.3, 18.4
    Innensteg
    20
    Mehrkammerstruktur
    22
    Kammer
    24
    Kreuzform
    26.1, 26.2
    Endbereich
    X
    Längsachse
    Y
    Querachse
    Z
    Hochachse
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10309636 A1 [0003]

Claims (9)

  1. Längsträger für eine Tragstruktur eines Kraftfahrzeugs, welcher als einen Mantel (12) aufweisendes, in Richtung einer Längsachse (X) verlaufendes Hohlprofil (10) mit mindestens einer eine Materialschwächung bewirkenden Einrichtung (14, 16) ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil (10) im Querschnitt eine durch mindestens einen Innensteg (18.1, 18.2, 18.3, 18.4) gebildete Mehrkammerstruktur (20) aufweist, wobei die mindestens eine, eine Materialschwächung bewirkende Einrichtung (14, 16) als an dem mindestens einen Innensteg (18.1, 18.2, 18.3, 18.4) eingebrachte Aussparung (14.1, 14.2, 14.3, 14.4) ausgeführt ist.
  2. Längsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine weitere, eine Materialschwächung bewirkende Einrichtung (16) als Sicke ausgeführt ist, welche im Wesentlichen in Richtung einer Querachse (Y) und/oder Hochachse (Z) in mindestens eine Mantelfläche (12) des in Richtung der Längsachse (X) verlaufenden Hohlprofils (10) eingebracht ist.
  3. Längsträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Sicke (16) an einem Eckbereich überlappend in zwei benachbarte Mantelflächen (12) eingebracht ist.
  4. Längsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Aussparung (14.1, 14.2, 14.3, 14.4) in mindestens einen Endbereich (26.1, 26.2) des Hohlprofils (10) eingebracht ist.
  5. Längsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Aussparung (14.1, 14.2, 14.3, 14.4) zum Endbereich (26.1, 26.2) des Hohlprofils (10) hin offen ist.
  6. Längsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Innenstege (14.1, 14.2, 14.3, 14.4) eine gemeinsame Schnittlinie aufweisen und im Querschnitt mindestens eine Kreuzform ausbilden.
  7. Längsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil (12) als Strangpressprofil ausgeführt ist.
  8. Längsträger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Strangpressprofil aus einer hochfesten Aluminiumlegierung herstellbar ist.
  9. Tragstruktur für ein Kraftfahrzeug gekennzeichnet durch mindestens einen Längsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
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