DE102014115938B4 - Strukturträger für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Strukturträger für ein Kraftfahrzeug Download PDF

Info

Publication number
DE102014115938B4
DE102014115938B4 DE102014115938.1A DE102014115938A DE102014115938B4 DE 102014115938 B4 DE102014115938 B4 DE 102014115938B4 DE 102014115938 A DE102014115938 A DE 102014115938A DE 102014115938 B4 DE102014115938 B4 DE 102014115938B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
structural support
legs
wall thickness
deformation
sections
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102014115938.1A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102014115938A1 (de
Inventor
Franz Ulrich Brockhoff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Benteler Automobiltechnik GmbH
Original Assignee
Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Benteler Automobiltechnik GmbH filed Critical Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority to DE102014115938.1A priority Critical patent/DE102014115938B4/de
Priority to US14/930,794 priority patent/US9669686B2/en
Publication of DE102014115938A1 publication Critical patent/DE102014115938A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102014115938B4 publication Critical patent/DE102014115938B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60JWINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00Doors
    • B60J5/04Doors arranged at the vehicle sides
    • B60J5/042Reinforcement elements
    • B60J5/0422Elongated type elements, e.g. beams, cables, belts or wires
    • B60J5/0438Elongated type elements, e.g. beams, cables, belts or wires characterised by the type of elongated elements
    • B60J5/0443Beams
    • B60J5/0444Beams characterised by a special cross section

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)

Abstract

Strukturträger für ein Kraftfahrzeug mit
einem ersten Anbindungsabschnitt (6),
einem zweiten Anbindungsabschnitt (7) und
einem Deformationsabschnitt (8), der zwischen dem ersten Anbindungsabschnitt (6) und dem zweiten Anbindungsabschnitt (7) angeordnet ist,
wobei der Deformationsabschnitt (8) einstückig ausgebildet ist und in seiner Längserstreckung mit einer aus einem Mittelsteg (9) und damit über Verbindungsbereiche (12) verbundenen Schenkeln (10, 11) gebildeten Vertiefung (13) versehen ist, wobei die Schenkel (10, 11) in Enden (22, 23) auslaufen,
und die Vertiefung (13) des Deformationsabschnitts (8) im Wesentlichen U-förmig ausgebildet ist, wobei die mit dem Mittelsteg (9) der Vertiefung (13) verbundenen Schenkel (10, 11) an ihren Enden (22, 23) nach außen abgewinkelt sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Strukturträger (1) aus einer Aluminiumlegierung besteht und durch Strangpressen und Pressformen hergestellt ist, wobei
die abgewinkelten Enden (22, 23) der Schenkel (10, 11) eine Wandstärke (28, 29) aufweisen, welche zumindest abschnittsweise über die Längserstreckung des Deformationsabschnittes (8) mindestens um 20% gegenüber der Wandstärke (25, 26) der Schenkel (10, 11) größer ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft Strukturträger für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Strukturträger für Kraftfahrzeuge werden in der Regel in Karosserieseitenteilen oder in Automobiltüren eingebaut, damit ein besserer Seitenaufprallschutz gegeben ist, der die Fahrzeuginsassen bei einem seitlichen Aufprall auf das Fahrzeug besser schützt. Die derartig verwendeten Strukturträger müssen dabei derart dimensioniert sein, dass sie ein größtmögliches Widerstandsmoment gegen Biegung vorhalten, da bei einem Unfall solche in Karosserieseitenteile oder in Automobilteilen verwendete Strukturteile bekanntlich deutlich stärker auf Biegung als auf Zug beansprucht werden. Derartige Strukturteile sind nämlich mit ihren Enden an der Karosserie oder den Türen festgelegt, sodass bei einem Aufprall von außen derartige Strukturträger in Bezug auf die Verteilung der von außen einwirkenden Kräfte und Spannungen wie ein Träger auf zwei Stützen wirkt. Daraus folgt, dass die Biegespannung im mittleren Bereich des Strukturträgers deutlich größer ist als in den beiden Endbereichen. Im Falle eines Seitenaufpralls kann der Strukturträger zwar kollabieren. Allerdings wirkt er dann als Zugstrebe, so dass im weiteren Verlauf des Seitenaufpralls unter Verformung des angebundenen Karosserieteils beziehungsweise Türrahmens Aufprallenergie abgebaut wird und einen bestmöglichen Schutz für die Fahrzeuginsassen bewirkt.
  • Ein derartiger Strukturträger ist beispielsweise aus der DE 44 25 572A1 bekannt. Bei dem dort gezeigten Strukturteil werden die eingangs angesprochenen mechanischen Eigenschaften dadurch erreicht, dass in einem Deformationsabschnitt, der zwischen einem ersten und einem zweiten Anbindungsabschnitt angeordnet ist, wobei der Deformationsabschnitt in seiner Längserstreckung mit einer aus einem Mittelsteg und damit über Verbindungsbereiche verbundenen Schenkeln gebildeten Vertiefung versehen ist, dadurch erreicht, dass in die Vertiefung ein zusätzliches Verstärkungselement eingesetzt ist.
  • Obwohl mit dem Strukturteil der DE 44 25 572A1 die Sicherheit der Fahrzeuginsassen gegenüber Strukturteilen ohne ein zusätzliches Verstärkungselement erhöht werden kann, ergibt sich durch die Verwendung des zusätzlichen Verstärkungselementes eine Gewichtszunahme, welche in einem höheren Kraftstoffverbrauch und damit in einer negativeren Umweltbilanz des Kraftfahrzeuges resultiert.
  • Ein Strukturträger für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der US 5 600 931 A bekannt. Weiter ist aus der DE 33 43 709 A1 ein leiterartiger Fahrzeugrahmen aus mehreren Rahmenteilen bekannt für Kraftfahrzeuge bekannt, wobei allerdings keine u-förmigen Vertiefungen in Deformationsabschnitten offenbart sind, wobei die mit dem Mittelsteg der Vertiefung verbundenen Schenkel an ihren Enden nicht abgewinkelt sind. Vielmehr wird aus einem Metallblech entweder ein U-förmiges Rahmenteil oder ein geschlossenes verschweißtes Rahmenteil mit Kastenprofil durch mehrfaches Umbiegen und Verschweißen erzeugt.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Strukturteil nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart fortzubilden, dass der Kraftfahrzeugverbrauch eines Kraftfahrzeuges, in welchem ein derartiger Strukturträger eingesetzt wird reduziert und damit die Umweltbilanz verbessert wird, ohne Nachteile hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften insbesondere der Biegespannung und den Verformungseigenschaften des Strukturträgers, und somit auch ohne Nachteile für die Sicherheit der Fahrzeuginsassen in Kauf nehmen zu müssen.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Strukturträger für ein Kraftfahrzeug mit allen Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.
  • Der erfindungsgemäße Strukturträger für ein Kraftfahrzeug weist dabei einen ersten Anbindungsabschnitt, einen zweiten Anbindungsabschnitt und einen Deformationsabschnitt auf, der zwischen dem ersten Anbindungsabschnitt und dem zweiten Anbindungsabschnitt angeordnet ist. Der Deformationsabschnitt ist dabei einstückig ausgebildet und in seiner Längserstreckung mit einer aus einem Mittelsteg und damit über Verbindungsbereiche verbundenen Schenkeln gebildeten Vertiefung versehen, und die Schenkel in Enden auslaufen, und die Vertiefung des Deformationsabschnitts im Wesentlichen U-förmig ausgebildet ist, wobei die mit dem Mittelsteg der Vertiefung verbundenen Schenkel an ihren Enden nach außen abgewinkelt sind,. Erfindungsgemäß ist der Strukturträger aus einer Aluminiumlegierung besteht und durch Strangpressen und Pressformen hergestellt ist, wobei. die abgewinkelten Enden der Schenkel eine Wandstärke aufweisen, welche zumindest abschnittsweise über die Längserstreckung des Deformationsabschnittes mindestens um 20% größer gegenüber der Wandstärke der Schenkel ist. Durch eine derartige Ausgestaltung eines Strukturträgers für ein Kraftfahrzeug ist erreicht, dass die Biege- und Deformationseigenschaften des Strukturträgers gegenüber dem Stand der Technik zumindest aufrecht erhalten werden können und somit keine Sicherheitsnachteile für die Fahrzeuginsassen eines Kraftfahrzeuges, in welchem ein derartiger Strukturträger eingebaut ist, in Kauf nehmen und ohne auf ein separates, zusätzliches Verstärkungselement für den Deformationsabschnitt zurückgreifen zu müssen. Durch die wenigstens abschnittsweise stärkere Ausbildung der Wände der abgewinkelten Enden der Schenkel über die Längserstreckung des Deformationsabschnittsgegenüber der Wandstärke der Schenkeln, ist ein deutlich leichterer Strukturträger geschaffen, der hinsichtlich sicherheitsrelevanter Aspekte keinerlei Nachteile gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Strukturträgern aufweist, sich aber durch ein deutlich geringeres Gewicht und damit durch bessere Wirtschaftlichkeit auszeichnet. Hierdurch ist es möglich, bei einem Kraftfahrzeug, in dem wenigstens ein solcher Strukturträger eingesetzt ist, den Kraftstoffverbrauch zu senken und damit die Umweltbilanz deutlich positiver zu gestalten. Mithilfe des erfindungsgemäßen Strukturträgers ist es möglich, dass ein Widerstandsmoment gezielt so eingestellt wird, dass zunächst Energie abgebaut wird, ohne dass der Träger einknickt. Im weiteren Verlauf einer Intrusion kollabiert der Strukturträger zwar. Allerdings wirkt er dann als Zugstrebe und unter Verformung des angebundenen Karosserieteils beziehungsweise Türrahmens geht die Intrusion weiter, wobei die durch den Aufprall eingebrachte Energie unter bestmöglichen Schutzaspekten für die Fahrzeuginsassen abgeleitet wird.
  • Dabei kann es zum einen vorgesehen sein, dass die Wandstärke des Deformationsabschnittes in den Verbindungsbereichen über die Längserstreckung des Strukturträgers zumindest teilweise mindestens um 20 % stärker ist als die Wandstärke des Mittelsteges und/oder der Schenkel.
  • Zum anderen ist es allerdings auch denkbar, dass die Wandstärke des Mittelsteges und/oder der Schenkel gegenüber der Wandstärke des Deformationsabschnittes in den Verbindungsbereichen zwischen Mittelsteg und Schenkeln über seine Längserstreckung zumindest teilweise mindestens um 20 % stärker ist als die Wandstärke des Mittelsteges und/oder der Schenkel.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung trägt dabei die Variation der Wandstärken in den Verbindungsbereichen gegenüber den Wandstärken des Mittelsteges und/oder der Schenkel bis zu 75 %, vorteilhafter Weise allerdings 66 %. Insbesondere bei der Ausbildung des Strukturträgers aus Aluminium können dabei die stärkeren Wandstärken 4 bis 6 mm, insbesondere 5 mm, gegenüber 2 bis 4 mm, insbesondere 3 mm, der schwächeren Wandstärken betragen.
  • Dabei hat es sich ebenfalls bewährt, dass auch die Enden der Schenkel über die Längserstreckung des Deformationsabschnittes eine Wandstärke aufweisen, welche zumindest abschnittsweise mindestens um 20 % gegenüber der Wandstärke des Mittelsteges und/oder der Schenkel vorzugsweise mindestens um 20 % stärker ist als die Wandstärken des Mittelsteges und/oder der Schenkel. Auch hierdurch werden die Deformations- und Biegeeigenschaften des Strukturträgers hinsichtlich der Sicherheitsaspekte für die Insassen nochmals verbessert.
  • Um die Deformations- und /oder Biegeeigenschaften des erfindungsgemäßen Strukturträgers nochmals zu verbessern, hat es sich bewährt, dass die Vertiefung des Deformationsabschnittes im Wesentlichen U-förmig ausgebildet ist, wobei vorzugsweise die mit dem Mittelsteg der Vertiefung verbundenen Schenkel an ihren Enden vorzugsweise nach außen abgewinkelt sind.
  • Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass die Enden der Schenkel sich bis in einen Anbindungsbereich wenigstens eines des ersten beziehungsweise zweiten Anbindungsabschnittes erstrecken, in welchem die eigentliche Verbindung des Strukturträgers mit dem Kraftfahrzeug erfolgt. Hierdurch werden die besonders guten Deformations- und Biegeeigenschaften im Bereich des Deformationsabschnittes auch in den Bereich des wenigstens einen Anbindungsabschnittes, in den sich auch die Enden der Schenkel erstrecken, erweitert.
  • Hinsichtlich von fertigungstechnischen Aspekten und Reduzierung von Arbeitsschritten bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Strukturträgers hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass der Deformationsabschnitt zumindest mit einem der beiden Anbindungsabschnitte einstückig ausgebildet ist. Besonders vorteilhaft ist es dabei natürlich, wenn der Strukturträger mit beiden Anbindungsabschnitten einstückig ausgebildet ist.
  • Die Deformations- und Biegeeigenschaften des gesamten Strukturträgers werden nochmals dadurch verbessert, dass sich die Vertiefung zumindest in einem der beiden Anbindungsabschnitte erstreckt, vorzugsweise zumindest bis in einen Anbindungsbereich eines der beiden Anbindungsabschnitte. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich die Vertiefung in beide Anbindungsabschnitte, vorzugsweise bis in den jeweiligen Anbindungsbereich der beiden Anbindungsabschnitte. Auch hierdurch werden die Deformations- und Biegeeigenschaften des Strukturträgers nochmals verbessert, sodass auch dadurch die Sicherheit der Fahrzeuginsassen in einem mit wenigstens einem derartigen Strukturträger ausgestatteten Kraftfahrzeuges nochmals verbessert ist.
  • Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft bewährt, dass eine Abwicklungslänge wenigstens eines der beiden Anbindungsabschnitte zu einem stirnseitigen Ende des Strukturträgers hin stetig beziehungsweise kontinuierlich zunimmt. Hierdurch wird der Anbindungsbereich vergrößert, sodass ein besserer Energieübergang zwischen Strukturträger und Karosserie beziehungsweise Fahrzeugtür im Falle einer Intrusion erreicht wird. Durch die bessere Energieableitung in die Karosserie beziehungsweise die Fahrzeugtür ist dadurch die Sicherheit der Fahrzeuginsassen eines Kraftfahrzeuges mit einem derartig ausgestatteten Strukturträger nochmals erhöht.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist dabei der Strukturträger bezüglich einer Querebene spiegelsymmetrisch ausgebildet. Dies ist besonders unter verfahrenstechnischen Aspekten herstellungstechnisch besonders günstig, da die beiden Anbindungsabschnitte dann identisch ausgebildet sind.
  • Allerdings kann es erforderlich sein, dass der Strukturträger derart an einer Tür beziehungsweise einer Karosserie angebunden wird, dass auch eine unsymmetrische Ausbildung des Strukturträgers erforderlich ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Strukturträger von unten im Bereich der Fahrzeugmittelsäule mit einer A-Säule des Fahrzeugs im Türscharnierbereich verbunden werden soll.
  • Weiterhin hat es sich auch bewährt, dass die Tiefe der Vertiefung ausgehend von der Querebene in Richtung der beiden Anbindungsabschnitte stetig beziehungsweise kontinuierlich geringer wird. Auch hierdurch wird eine besonders günstige Energieableitung von dem Strukturträger in die Fahrzeugkarosserie beziehungsweise die Fahrzeugtür im Falle einer Intrusion beziehungsweise eines Aufpralls erreicht.
  • In die gleiche Richtung zielt die Ausgestaltung der Erfindung, wonach die Breite des Deformationsabschnittes ausgehend von der Querebene in Richtung der beiden Anbindungsabschnitte stetig beziehungsweise kontinuierlich geringer wird.
  • Ebenfalls diesem Aspekt dient die Ausbildung des Strukturträgers, wonach die Breite des Mittelsteges ausgehend von der Querebene in Richtung der beiden Anbindungsabschnitte stetig beziehungsweise kontinuierlich geringer wird.
  • Die Anbindungsbereiche der beiden Anbindungsabschnitte können dabei koplanar oder in sich schneidenden Ebenen angeordnet sein. Ferner können die Anbindungsabschnitte dabei auch höhenversetzt, seitenversetzt und auch gegeneinander verdreht ausgebildet sein. Im letzteren Fall ist darauf zu achten, dass eine spannungs- und verzugsfreie Kopplung beziehungsweise Anbindung des Strukturträgers an die Fahrzeugtür beziehungsweise -karosserie erfolgt.
  • Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht der Strukturträger aus einer Aluminiumlegierung beziehungsweise aus Aluminium und ist vorzugsweise durch Strangpressen und/oder Pressformen und/oder Wärmebehandeln hergestellt. Durch die Verwendung von Aluminium beziehungsweise einer Aluminiumlegierung wird allein schon eine Reduzierung des Gewichtes des Strukturträgers gegenüber einem Strukturträger aus Stahl erreicht. Obwohl die Wandstärken dann gegebenenfalls stärker ausgebildet sein müssen als bei einem Strukturträger aus Stahl, lassen sich dadurch erhebliche Einsparungspotenziale hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs erzielen, da dadurch eine Gewichtseinsparung hinsichtlich des Strukturträgers von ca. 20 % erreicht werden kann. Dies trifft ebenfalls im Vergleich zu einem Strukturträger aus Aluminium beziehungsweise einer Aluminiumlegierung zu, bei dem die Wandstärken nicht variieren.
  • Dabei hat es sich auch bewährt, auf die in der Herstellung von derartigen Strukturträgern bereits in Serie erprobten Herstellungsverfahren Strangpressen, Pressformen und Wärmebehandeln zurückzugreifen, da damit die gewünschten Deformations- und Biegeeigenschaften des Strukturträgers besonders effektiv und genau eingestellt werden können.
  • Weiterhin zeichnet sich der erfindungsgemäße Strukturträger dadurch aus, dass eine Zugfestigkeit von wenigstens 280 MPa, insbesondere zwischen 350 und 550 MPa aufweist.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Wandstärke in den Verbindungsbereichen zumindest teilweise über die Längserstreckung des Deformationsabschnittes mindestens um 20% größer gegenüber der Wandstärke des Mittelsteges und/oder der Schenkel ist.
  • Es kann auch vorgesehen sein, dass die Enden der Schenkel eine Wandstärke aufweisen, welche zumindest abschnittsweise über die Längserstreckung des Deformationsabschnittes mindestens um 20% gegenüber der Wandstärke des Mittelsteges größer ist.
  • Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
  • Es zeigen:
    • 1: ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Strukturträgers,
    • 2: eine Schnittdarstellung des Strukturträgers gemäß 1 im Bereich eines Anbindungsabschnittes und
    • 3: eine Schnittdarstellung des Strukturträgers gemäß 1 im Bereich des Deformationsabschnittes,
    • 4a: eine Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Strukturträgers im Bereich eines Anbindungsabschnittes,
    • 4b: eine Schnittdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Strukturträgers gemäß 4a im Bereich des Deformationsabschnittes
    • 5a: eine Schnittdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Strukturträgers im Bereich eines Anbindungsabschnittes,
    • 5b: eine Schnittdarstellung des dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Strukturträgers gemäß 5a im Bereich des Deformationsabschnittes
    • 6a: eine Schnittdarstellung eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Strukturträgers im Bereich eines Anbindungsabschnittes und
    • 6b: eine Schnittdarstellung des vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Strukturträgers gemäß 6a im Bereich des Deformationsabschnittes.
  • In den 1 bis 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Strukturträgers 1 in verschiedenen Ansichten und Darstellungen gezeigt.
  • Wie insbesondere der 1 zu entnehmen ist, besteht der Strukturträger 1 dabei im Wesentlichen aus einem Deformationsabschnitt 8, an dessen Enden ein erster Anbindungsabschnitt 6 mit einem stirnseitigen Ende 14 und ein zweiter Anbindungsabschnitt 7 mit einem stirnseitigen Ende 15 angeordnet ist. Der Deformationsabschnitt 8 ist dabei mit den beiden Anbindungsabschnitten 6 und 7 einstückig ausgebildet und besteht werkstoffeinheitlich aus einer Aluminiumlegierung.
  • Im Bereich des Deformationsabschnittes 8 weist der Strukturträger 1 eine Vertiefung 13 innerhalb eines Mittelstegs 9 auf, wobei sich dem Mittelsteg 9 über Verbindungsbereiche 12 Schenkel 10 und 11 anschließen, wie dies insbesondere der 3, welche eine Schnittdarstellung des Strukturträgers 1 entlang der Schnittebene 30 zeigt, zu entnehmen ist. Die Schenkel 10 und 11 sind dabei an ihren Enden 22 und 23 nach außen hin abgewinkelt. In der 3 ist dabei ein Querschnitt des Deformationsabschnittes 8 des Strukturträgers 1 in einer Querebene 30 dargestellt, die in Längserstreckung in der Mitte des Deformationsabschnittes 8 angeordnet ist.
  • Die 2 zeigt dahingegen einen Querschnitt des ersten Anbindungsabschnittes 6 im Bereich einer Schnittebene 31.
  • Wie den 1 bis 3 ebenfalls zu entnehmen ist, flacht der Strukturträger 1 von dem U-förmigen Deformationsabschnitt 8 zu seinen Verbindungsabschnitten 6 und 7 hin ab. Daher ist der Mittelsteg 9 im Bereich der Anbindungsabschnitte 6 und 7 nur gegenüber den Schenkeln 10 und 11 noch minimal vertieft, während im Deformationsabschnitt 8 die Vertiefung 13 deutlich als U-förmig ausgebildet zu erkennen ist.
  • Damit der Strukturträger 1 die gewünschten Deformations- und Biegeeigenschaften aufweist, die hinsichtlich der zu erfüllenden Sicherheitsaspekte notwendig sind, weisen die verschiedenen Elemente des Strukturträgers 1 im Deformationsabschnitt 8 und den Anbindungsabschnitten 6 und 7 unterschiedliche Wandstärken 24 , 25, 26, 27, 28 und 29 auf.
  • Vorzugsweise ist dabei die Wandstärke 27 in den Verbindungsbereichen 12 gegenüber der Wandstärke 24 des Mittelsteges 9 deutlich stärker ausgebildet. Während die Wandstärke 24 des Mittelsteges 9 dabei 3 mm beträgt, weist die Wandstärke 27 der Verbindungsbereiche 12 zwischen Mittelsteg 9 und den Schenkeln 11 und 11 eine Stärke von 4 bis 6 mm, insbesondere 5 mm, auf. Auch die Wandstärken 25 und 26 der Schenkel 11 und 10 sind in diesem Ausführungsbeispiel dabei mit 2 bis 4 mm, insbesondere 3 mm, bemessen, während die Enden 22 und 23 der Schenkel 10 und 11 wiederum Wandstärken 28 und 29 aufweisen, die wiederum eine Stärke von 4 bis 6 mm aufweisen.
  • Diese Wandstärken 24, 25, 26, 27, 28 und 29 sind dabei nicht nur im Bereich des Deformationsabschnittes 8 vorhanden. Vielmehr erstrecken sie sich auch in die Bereiche der Anbindungsabschnitte 6 und 7.
  • Die Anbindungsabschnitte 6 und 7 weisen dabei Anbindungsbereiche 20 und 21 auf, mit welchen sie mit einer Fahrzeugkarosserie beziehungsweise einer Fahrzeugtür oder dergleichen verbindbar sind.
  • Die Anbindungsbereiche 20 und 21 sind in dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 jeweils in einer Ebene koplanar zueinander ausgebildet und sind dafür vorgesehen, mit einer Fahrzeugtür beziehungsweise einer Karosserie verbunden zu werden, um die Insassen eines Kraftfahrzeugs bei einem Seitenaufprall vor Verletzungen zu bewahren.
  • Die 4a, 4b, 5a, 5b, 6a und 6b zeigen drei weitere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Strukturträgers 1, wobei bei diesen Ausführungsbeispielen im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 im Deformationsabschnitt 8 in die dortige Vertiefung 13 eine weitere, zu dieser gegenläufige Vertiefung 33 eingebracht ist.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel der 4a und 4b sind dabei wie im Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 zur Erzielung der gewünschten Deformations- und Biegeeigenschaften, die hinsichtlich der zu erfüllenden Sicherheitsaspekte notwendig sind, die verschiedenen Elemente des Strukturträgers 1 im Deformationsabschnitt 8 und den Anbindungsabschnitten 6 und 7 unterschiedliche Wandstärken 24 , 25, 26, 27, 28 und 29 auf. Vorzugsweise ist dabei auch bei diesem Ausführungsbeispiel die Wandstärke 27 in den Verbindungsbereichen 12 gegenüber der Wandstärke 24 des Mittelsteges 9 deutlich stärker ausgebildet. Während die Wandstärke 24 des Mittelsteges 9 dabei 3 mm beträgt, weist die Wandstärke 27 der Verbindungsbereiche 12 zwischen Mittelsteg 9 und den Schenkeln 10 und 11 eine Stärke von 4 bis 6 mm auf. Auch die Wandstärken 25 und 26 der Schenkel 11 und 10 sind in diesem Ausführungsbeispiel dabei mit 2 bis 4 mm bemessen, während die Enden 22 und 23 der Schenkel 10 und 11 wiederum Wandstärken 28 und 29 aufweisen, die wiederum eine Stärke von 4 bis 6 mm aufweisen.
  • Im Gegensatz dazu sind in dem Ausführungsbeispiel gemäß den 5a und 5b nur die Wandstärken 28 und 29 der Enden 22 und 23 der Schenkel 10 und 11 gegenüber den Wandstärken der anderen Bereiche verstärkt ausgebildet.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel der 6a und 6b sind wiederum nur die Wandstärken 27 der Verbindungsbereiche 12 verstärkt gegenüber den Wandstärken der anderen Bereiche ausgebildet.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Strukturträger
    6
    erster Anbindungsabschnitt
    7
    zweiter Anbindungsabschnitt
    8
    Deformationsabschnitt
    9
    Mittelsteg
    10
    Schenkel
    11
    Schenkel
    12
    Verbindungsbereiche
    13
    Vertiefung
    14
    stirnseitiges Ende
    15
    stirnseitiges Ende
    20
    Anbindungsbereich
    21
    Anbindungsbereich
    22
    Ende
    23
    Ende
    24
    Wandstärke
    25
    Wandstärke
    26
    Wandstärke
    27
    Wandstärke
    28
    Wandstärke
    29
    Wandstärke
    30
    Querebene, Schnittebene
    31
    Schnittebene
    33
    Vertiefung

Claims (14)

  1. Strukturträger für ein Kraftfahrzeug mit einem ersten Anbindungsabschnitt (6), einem zweiten Anbindungsabschnitt (7) und einem Deformationsabschnitt (8), der zwischen dem ersten Anbindungsabschnitt (6) und dem zweiten Anbindungsabschnitt (7) angeordnet ist, wobei der Deformationsabschnitt (8) einstückig ausgebildet ist und in seiner Längserstreckung mit einer aus einem Mittelsteg (9) und damit über Verbindungsbereiche (12) verbundenen Schenkeln (10, 11) gebildeten Vertiefung (13) versehen ist, wobei die Schenkel (10, 11) in Enden (22, 23) auslaufen, und die Vertiefung (13) des Deformationsabschnitts (8) im Wesentlichen U-förmig ausgebildet ist, wobei die mit dem Mittelsteg (9) der Vertiefung (13) verbundenen Schenkel (10, 11) an ihren Enden (22, 23) nach außen abgewinkelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Strukturträger (1) aus einer Aluminiumlegierung besteht und durch Strangpressen und Pressformen hergestellt ist, wobei die abgewinkelten Enden (22, 23) der Schenkel (10, 11) eine Wandstärke (28, 29) aufweisen, welche zumindest abschnittsweise über die Längserstreckung des Deformationsabschnittes (8) mindestens um 20% gegenüber der Wandstärke (25, 26) der Schenkel (10, 11) größer ist.
  2. Strukturträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (22, 23) der Schenkel (10, 11) sich bis in einen Anbindungsbereich (20, 21) wenigstens eines Anbindungsabschnittes (6, 7) erstrecken.
  3. Strukturträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deformationsabschnitt (8) zumindest mit einem der beiden Anbindungsabschnitte (6, 7) einstückig ausgebildet ist.
  4. Strukturträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Vertiefung (13) zumindest in einen der beiden Anbindungsabschnitte (6, 7) erstreckt, vorzugsweise zumindest bis in einen Anbindungsbereich (20, 21) eines der beiden Anbindungsabschnitte (6, 7), in welchem die eigentliche Verbindung des Strukturträgers mit dem Kraftfahrzeug erfolgt.
  5. Strukturträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abwicklungslänge wenigstens eines der beiden Anbindungsabschnitte (6, 7) zu einem stirnseitigen Ende (14, 15) des Strukturträgers (1) hin stetig beziehungsweise kontinuierlich zunimmt.
  6. Strukturträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (13) eine Tiefe aufweist, welche ausgehend von der Querebene (30) in Richtung der beiden Anbindungsabschnitte (6, 7) stetig beziehungsweise kontinuierlich geringer wird.
  7. Strukturträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deformationsabschnitt (8) eine Breite aufweist, welche ausgehend von der Querebene (30) in Richtung der beiden Anbindungsabschnitte (6, 7) stetig beziehungsweise kontinuierlich geringer wird.
  8. Strukturträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelsteg (9) eine Breite aufweist, welche ausgehend von der Querebene (30) in Richtung der beiden Anbindungsabschnitte (6, 7) stetig beziehungsweise kontinuierlich geringer wird.
  9. Strukturträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungsbereiche (20, 21) der beiden Anbindungsabschnitte (6, 7) koplanar oder in sich schneidenden Ebenen angeordnet sind.
  10. Strukturträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strukturträger (1) zusätzlich durch ein Wärmebehandeln hergestellt ist.
  11. Strukturträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Zugfestigkeit von wenigstens 250 MPa, insbesondere zwischen 300 und 550 MPa aufweist.
  12. Strukturträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke (27) in den Verbindungsbereichen (12) zumindest teilweise über die Längserstreckung des Deformationsabschnitts (8) mindestens um 20% gegenüber der Wandstärke (25, 26) der Schenkel (10, 11) größer ist.
  13. Strukturträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke (27) in den Verbindungsbereichen (12) zumindest teilweise über die Längserstreckung des Deformationsabschnitts (8) mindestens um 20% gegenüber der Wandstärke (24) des Mittelsteges (9) größer ist.
  14. Strukturträger nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (22, 23) der Schenkel (10, 11) eine Wandstärke (28, 29) aufweisen, welche zumindest abschnittsweise über die Längserstreckung des Deformationsabschnittes (8) mindestens um 20% gegenüber der Wandstärke (24) des Mittelsteges (9) größer ist.
DE102014115938.1A 2014-11-03 2014-11-03 Strukturträger für ein Kraftfahrzeug Active DE102014115938B4 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014115938.1A DE102014115938B4 (de) 2014-11-03 2014-11-03 Strukturträger für ein Kraftfahrzeug
US14/930,794 US9669686B2 (en) 2014-11-03 2015-11-03 Support structure for a motor vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014115938.1A DE102014115938B4 (de) 2014-11-03 2014-11-03 Strukturträger für ein Kraftfahrzeug

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102014115938A1 DE102014115938A1 (de) 2016-05-04
DE102014115938B4 true DE102014115938B4 (de) 2019-05-09

Family

ID=55753616

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014115938.1A Active DE102014115938B4 (de) 2014-11-03 2014-11-03 Strukturträger für ein Kraftfahrzeug

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9669686B2 (de)
DE (1) DE102014115938B4 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9878603B2 (en) * 2015-05-28 2018-01-30 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Vehicle door impact beam
BR112019000065A2 (pt) * 2016-07-13 2019-04-09 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation artigo conformado por estampagem a quente, membro de veículo e método de fabricação de artigo conformado por estampagem a quente

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3343709A1 (de) 1982-12-16 1984-06-20 Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama, Kanagawa Verfahren zur formung eines rahmenteils
DE4425572A1 (de) 1994-05-30 1995-12-07 Schade Kg Aufprallträger
US5600931A (en) 1992-09-25 1997-02-11 Plannja Hardtech Ab Structural beam for supporting and reinforcing a structure

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5785376A (en) * 1995-06-21 1998-07-28 Mascotech Tubular Products, Inc. Vehicle door beam
JP3139984B2 (ja) * 1997-06-06 2001-03-05 株式会社協豊製作所 管状構造部材、車両用ボデーの管状構造部材、およびそのリインフォースメント
KR100373987B1 (ko) * 2000-11-08 2003-02-26 한국과학기술원 자동차 도어의 임팩트 빔
US6679540B1 (en) * 2003-03-07 2004-01-20 Trim Trends Co., Llc Epoxy bonded laminate door beam
US8727421B2 (en) * 2011-08-31 2014-05-20 Shape Corp. Door beam assembly with roll formed beam

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3343709A1 (de) 1982-12-16 1984-06-20 Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama, Kanagawa Verfahren zur formung eines rahmenteils
US5600931A (en) 1992-09-25 1997-02-11 Plannja Hardtech Ab Structural beam for supporting and reinforcing a structure
DE4425572A1 (de) 1994-05-30 1995-12-07 Schade Kg Aufprallträger

Also Published As

Publication number Publication date
US9669686B2 (en) 2017-06-06
DE102014115938A1 (de) 2016-05-04
US20160121930A1 (en) 2016-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005039489B4 (de) Stoßfänger für ein Kraftfahrzeug
DE69309699T3 (de) Sicherheitsbalken
EP2976250B1 (de) Schweller für eine fahrzeugkarosserie
DE4241879C2 (de) Radführungslenker für Kraftfahrzeuge
DE102006041092B4 (de) Knautschzone einer Karosserie eines Kraftwagens
DE102012105938A1 (de) Rohr-Rückbalken für Fahrzeug
DE102014110365A1 (de) Rohrrückbalkenanordnung für ein Fahrzeug und Verfahren zur Herstellung derselben
DE102014115887A1 (de) Crashbox für ein Stoßfängersystem eines Kraftfahrzeugs
DE102018119735A1 (de) Stoßfängerquerträger für ein Kraftfahrzeug
DE102015117005A1 (de) Crashbox
DE102019101718A1 (de) Stoßfängeranordnung für ein Kraftfahrzeug
DE102005017981B4 (de) Säule einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs
EP2185462B1 (de) Profilform für einen kranarm
DE102014115938B4 (de) Strukturträger für ein Kraftfahrzeug
DE19857321A1 (de) Kupplungsträger
DE102016107048B4 (de) Rahmeneinheit
WO2015003983A1 (de) STOßABSORPTIONSVORRICHTUNG FÜR EIN KRAFTFAHRZEUG
DE10239919B4 (de) Schutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102007032319B4 (de) Verstärkungsträger einer Fahrzeugkarosserie
DE102004016839B4 (de) Vorrichtung zur Aufnahme von Stoßenergie
DE202011108692U1 (de) Hohlprofil und Hallengerüst mit einem solchen Profil
DE102020213012A1 (de) Karosserieverstärkungsvorrichtung für Fahrzeug
EP3702187A1 (de) Aufprallschutzverstärkung einer fahrzeugkonstruktion sowie verbindungs- und herstellungsverfahren dafür
DE102006019479B4 (de) Türaufbau mit Tailored Blanks
DE102015118810B4 (de) Verstärkungsstrebe für ein Kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final