DE102005050235A1 - Profilschiene für den Seitenaufprallschutz - Google Patents

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DE102005050235A1
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Alexander Dipl.-Ing.(FH) Egidi
Albrecht Dipl.-Ing. Krüger-Eppstein
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Mercedes Benz Group AG
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DaimlerChrysler AG
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
    • B62D21/157—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body for side impacts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/12—Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Profilschiene (1) für den Seitenaufprallschutz von Kraftfahrzeugen, die einen offenen Hohlprofilträger (2) und ein den offenen Querschnitt des Hohlprofilträgers (2) verschließendes Schließblech (3) umfasst, wobei der Hohlprofilträger (2) und das Schließblech (3) aus Werkstoffen unterschiedlicher Festigkeit hergestellt sind. Um das Widerstandsmoment bei geringem Gewicht zu erhöhen, wird vorgeschlagen, dass der offene Hohlprofilträger (2) aus einem hochfesten Stahl und das Schließblech (3) aus einem weichen Stahl hergestellt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Profilschiene für den Seitenaufprallschutz von Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Seitenaufprallschutzträger dieser Art werden im Kraftfahrzeug entweder in Karosserieseitenteile oder in Seitentüren des Kraftfahrzeugs integriert, um den Insassen bei einem Seitenaufprall von außen besser zu schützen. Deshalb sind die für den Seitenaufprallschutz vorgesehenen Profilschienen so ausgelegt, dass ein größtmögliches Widerstandsmoment gegen Biegung erreicht wird.
  • Aus der EP 0 685 355 A1 ist eine gattungsgemäße Profilschiene bekannt, die aus einem offenen Hohlprofilträger und einem den offenen Querschnitt des Hohlprofilträgers verschließendes Schließblech zusammengesetzt ist. Dabei ist es vorgesehen, dass der Hohlprofilträger und das Schließblech aus Werkstoffen mit unterschiedlichen Festigkeitseigenschaften bestehen. Die Wahl unterschiedlicher Werkstoffe kann sinnvoll sein, da der Hohlprofilträger selbst auf Zugspannung und das Schließblech auf Druckspannungen belastet wird.
    •
  • Aufgabe der Erfindung ist, eine Profilschiene für den Seitenaufprallschutz zur Verfügung zu stellen, die ein hohes Widerstandsmoment gegen Biegung bei geringem Gewicht ausweist, wobei dennoch ein hohes Verformungsvermögen und hohe Materialfestigkeit gewährleistet sind.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
  • Die erfindungsgemäße Profilschiene umfasst einen offenen Hohlprofilträger aus einem hochfesten Stahl und ein den offenen Querschnitt des Hohlprofilträgers verschließendes Schließblech aus einem weicheren Stahl. Hochfeste Stähle, so genannte Leichtbaustähle, sind Stähle mit sehr hohen Streckgrenzwerten, das heißt, sie können hohe Zugkräfte aufnehmen. Unter einem weicheren Stahl, wie beispielsweise mikrolegierte Stähle, sind gut verformbare Stähle zu verstehen. Hochfeste Stähle weisen Zugfestigkeiten zwischen 600 bis 1000 N/mm2 auf, während weichere Stähle Zugfestigkeiten bis zu 200 N/mm2 aufweisen. Durch diese Kombination von hoch festen Stählen mit gut verformbaren Stahlgütern werden sowohl die Vorteile der so genannten geometrischen Verformung bei geringeren Materialbelastungen als auch die hohen Widerstandsmomente geschlossener Querschnitte für den Seitenaufprallschutz ausgenutzt.
  • Der Kern der Erfindung liegt also darin, den offenen Hohlprofilträger gegen Biegung extrem widerstandsfähig zu halten und dennoch durch das weitere Schließblech Energie des Aufpralls zu absorbieren.
  • Wenn im Rahmen der Erfindung von geometrischer Verformung die Rede ist, dann ist darunter das Aufklappen des Profilquerschnitts unter Krafteinwirkung zu verstehen, wobei sich im wesentlichen der Winkel an den Profilkanten ändert.
  • Vorzugsweise kann der offene Hohlprofilträger als ein offenes W-Profil gefertigt sein und mit einem Schließblech aus gut verformbarem Stahl gefügt werden.
  • Um die geometrische Verformung des offenen Hohlprofilsträgers zu behindern, jedoch nicht zu unterbinden, kann das Schließblech längs gerichtete Sicken aufweisen. Dadurch kann sich im Belastungsfall das hochfeste W-Profil geometrisch bis zu einem gewissen Grad verformen. Durch das Schließblech aus gut verformbarem Stahl ist hierfür jedoch deutlich mehr Energie erforderlich, was Energie absorbiert und dadurch geringere Intrusion zur Folge hat. Sobald die Sicken des Schließblechs gestreckt sind, wird das weiche Material des Schließblechs plastifiziert. Der Verformungswiderstand steigt deutlich.
    •
  • Zwei bevorzugte Ausführungsformen werden im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
  • 1 eine erste Ausgestaltungsform der Erfindung und
  • 2 eine zweite Ausgestaltungsform der Erfindung.
  • In 1 ist eine Profilschiene 1 für den Seitenaufprallschutz eines Kraftfahrzeugs in perspektivischer Ansicht dargestellt. Die Profilschiene 1 umfasst einen offenen Hohlprofilträger 2 mit einem W-förmigen Querschnitt und ein den offenen Querschnitt des Hohlprofilträgers 2 verschließendes Schließblech 3. Der Hohlprofilträger 2 weist einen über seine Länge konstanten Querschnitt auf, wobei Flansche 4 vorgesehen sind, über die der Hohlprofilträger 2 mit dem Schließblech 3 beispielsweise über Schweißpunkte miteinander verbunden ist. Die bei einem Seitenaufprall einwirkende Kraft ist mit einem Pfeil F dargestellt.
  • In einer zweiten Ausführungsform gemäß 2 weist das Schließblech 3 Längssicken 5 auf, die im Falle einer Belastung durch Streckung Aufprallenergie absorbieren.
  • Da hochfeste Stähle auf Grund der realisierbaren Wandstärkenreduzierung großes Leichtbaupotential aufweisen, kann mit der erfindungsgemäßen Profilschiene Gewicht bei gleichzeitiger Steifigkeitserhöhung reduziert werden. Durch das weichere Schließblech 3 wird immer noch ausreichend Verformungsvermögen zur Verfügung gestellt.

Claims (5)

  1. Profilschiene (1) für den Seitenaufprallschutz von Kraftfahrzeugen, die einen offenen Hohlprofilträger (2) und ein den offenen Querschnitt des Hohlprofilträgers (2) verschließendes Schließblech (3) umfasst, wobei der Hohlprofilträger (2) und das Schließblech aus Werkstoffen unterschiedlicher Festigkeit hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der offene Hohlprofilträger (2) aus einem hochfesten Stahl und das Schließblech (3) aus einem weichen Stahl hergestellt ist.
  2. Profilschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlprofilträger einen W-förmigen Querschnitt aufweist.
  3. Profilschiene nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließblech (3) in Längsrichtung Sicken (5) aufweist.
  4. Profilschiene nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließblech (3) als Rollprofil ausgelegt ist.
  5. Profilschiene nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der offene Hohlprofilträger über seine Längserstreckung einen konstanten Querschnitt aufweist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007063537A1 (de) * 2007-12-21 2009-07-02 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Türversteifungseinrichtung, Seitentür und Fahrzeugkarosserie
DE102009043338A1 (de) 2009-09-28 2011-03-31 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Rahmen für eine Aufbaustruktur eines Kraftfahrzeugs
US8252428B2 (en) 2009-06-03 2012-08-28 Honda Motor Co., Ltd. High-strength member for vehicle

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DE102009043338B4 (de) 2009-09-28 2020-07-09 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Rahmen für eine Aufbaustruktur eines Kraftfahrzeugs

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