DE102017201068A1 - Fahrzeugrahmen und Verwendung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugrahmen (1) zur Aufnahme von mindestens einer Fahrzeugkomponente umfassend zwei im Wesentlichen parallele Längsträger (2), die sich mit Abstand zueinander über ihre gesamte Ausdehnung erstrecken und zusammen über mindestens zwei stoff-, kraft- und/oder formschlüssig angebundene Querträger (3) verbunden sind, wobei mindestens einer der Längsträger (2) und/oder mindestens einer der Querträger (3) aus einer dichtereduzierten Stahllegierung besteht.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugrahmen zur Aufnahme von mindestens einer Fahrzeugkomponente umfassend zwei im Wesentlichen parallele Längsträger, die sich mit Abstand zueinander über ihre gesamte Ausdehnung erstrecken und zusammen über mindestens zwei stoff-, kraft- und/oder formschlüssig angebundene Querträger verbunden sind. Ferner betrifft die Erfindung eine Verwendung des Fahrzeugrahmens.
  • Technischer Hintergrund
  • Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge unterliegen heutzutage einem hohen Leichtbaudruck, um die stetig steigenden Anforderungen an Spritverbrauch, CO2-Ausstoß, sowie hohe Traglasten, insbesondere bei Nutzfahrzeugen bei gleichzeitiger Verknappung der vorhandenen Ressourcen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen, zu erfüllen.
  • Entsprechende Fortschritte sind beim Leichtbau von Fahrzeugstrukturen in den letzten Jahren erreicht worden, die mehrheitlich durch optimierte Konstruktionen und die Verwendung weiterentwickelter Werkstoffe/Materialien, wie zum Beispiel Warmumformstähle, Materialien aus Leichtmetall oder faserverstärkten Kunststoffen, bedingt sind. Insbesondere beim Einsatz von alternativen Werkstoffen zu Stahl gehen in der Regel höhere Fertigungsaufwände und steigende Fertigungskosten einher, die daher nicht für jeden Anwendungsfall geeignet bzw. realisierbar sind.
  • Bei der Fertigung von Fahrzeug-Tragstrukturen, beispielsweise von Fahrzeugrahmen, insbesondere von Leiterrahmen für Sattelanhänger werden konventionelle Stahlprofile zum Zusammenbau verwendet. Die eingesetzten Stahllegierungen für Fahrzeugrahmen müssen eine ausreichende Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit bei schwingender Belastung, insbesondere bei gleichzeitig genügender Verformbarkeit aufweisen. Zur Erfüllung dieser Anforderungen sind konventionelle Baustahllegierungen (S355) im Einsatz, die durch Kaltumformung in ihre Endgeometrie geformt werden. Aus dem Stand der Technik, insbesondere aus der Patentschrift EP 2 808 232 B1 ist u. a. bekannt, Stahllegierungen mit Festigkeiten zwischen 350 und 700 MPa einzusetzen, die zunächst zu Profilen geformt und anschließend zu einem Fahrzeugrahmen zusammengebaut werden.
  • Eine Steigerung der Bauteilperformance kann durch den Einsatz von beispielsweise Mehrphasenstählen, wie beispielsweise Dualphasen-, Komplexphasen- oder Vergütungsstählen erreicht werden. Alternativ oder kumulativ bieten diese Stähle ein gewisses Leichtbaupotential, welche hohe Festigkeiten im Endzustand aufweisen können und in Bereichen Anwendung finden, in denen bestehende Werkstoffkonzepte mit beispielsweise geringer Festigkeit substituiert werden können. Durch die Substitution können bei der Bauteilauslegung mit im Wesentlichen gleichbleibender Performance die Materialdicken infolge der höheren Festigkeiten reduziert werden, welche sich somit vorteilhaft auf die Reduzierung der eingesetzten Masse auswirkt. Untersuchungen haben gezeigt, dass Stahlwerkstoffe mit sehr hohen Festigkeiten bei schwingender Belastung zumindest bereichsweise hohe Sensitivität gegenüber Schwachstellen, wie z. B. Fügestellen, Kanten oder Kerben aufweisen und damit das vorhandene Leichtbaupotential in der Regel aufheben können.
  • Vor dem Hintergrund des bekannten Standes der Technik ist der Werkstoffeinsatz für Fahrzeugrahmen nur eingeschränkt mit Stählen höherer Festigkeit möglich. Insbesondere kann eine Blechdickenreduktion im Vergleich zu den konventionell eingesetzten Werkstoffen nicht zielführend sein, wenn der Steifigkeitsverlust bei biegedominierten Bauteilen überproportional abfällt.
  • In Bezug auf den Stand der Technik besteht weiteres Verbesserungspotential von Fahrzeugrahmen, insbesondere hinsichtlich der Nutzung konventioneller Fertigungsstraßen mit gleichzeitig hoher Betriebsfestigkeit und Sicherheit der hergestellten Fahrzeugrahmen, insbesondere bei möglichst geringem Gewicht.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Der Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugrahmen bereitzustellen, welcher möglichst einfach in vorhandenen Fertigungsstraßen umgesetzt werden kann und eine hohe Betriebsfestigkeit und Sicherheit des hergestellten (Leichtbau-) Fahrzeugrahmens gewährleisten kann, sowie eine entsprechende Verwendung des hergestellten (Leichtbau-) Fahrzeugrahmens anzugeben.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gemäß des erfindungsgemäßen Fahrzeugrahmens dahingehend gelöst, dass mindestens einer der Längsträger und/oder mindestens einer der Querträger aus einer dichtereduzierten Stahllegierung besteht.
  • Der Erfinder hat festgestellt, dass durch die Verwendung einer dichtereduzierten Stahllegierung für den (die) Längsträger und/oder für den (die) Querträger, der erfindungsgemäße Fahrzeugrahmen eine, im Vergleich zu dem konventionell eingesetzten Material, reduzierte Masse aufweisen kann. Kommt die dichtereduzierte Stahllegierung besonders bevorzugt im Längsträger, vorzugsweise in beiden Längsträgern zum Einsatz, weist im Wesentlichen der überwiegende Teil des Fahrzeugrahmens eine geringere Dichte und damit verbunden eine geringere Masse auf. Somit können bei im Wesentlichen vergleichbarer bzw. gleichbleibender Performance geringere Massen in dem Längsträger und/oder in dem Querträger eingesetzt werden, welche sich vorteilhaft auf eine Reduzierung der eingesetzten Masse auswirken kann.
  • Durch die Bereitstellung von dichtereduzierten Stahllegierungen können konventionelle Fertigungsstraßen weiterhin genutzt und damit verbunden kostengünstig Einzelkomponenten für den Fahrzeugrahmen hergestellt werden, da die dichtereduzierten Stahllegierungen, insbesondere in ihrem Anlieferungszustand respektive kalten Verarbeitungszustand moderate Festigkeiten aufweisen, die mit den bisher konventionell eingesetzten Stahllegierungen vergleichbar sind und dadurch geeignete Umformeigenschaften besitzen, die insbesondere zum Formen des Längsträgers und/oder des Querträgers geeignet sind.
  • Die Längsträger sind beispielsweise zu offenen Profilen mit einem im Wesentlichen C- oder S-förmigen Querschnitt geformt, wobei sie mit den Querträgern zu einer Art Leiterrahmen zusammengebaut werden. Alternativ können die Längsträger beispielsweise zu geschlossenen Profilen geformt sein, wobei sie dann mit den Querträgern zu einer Art Kastenrahmen zusammengebaut werden. Der Querschnitt respektive die Ausführung der Querträger hängt von der Anwendung ab, wobei der Querträger als offenes oder geschlossenes Profil ausgebildet, insbesondere auch mehrteilig ausgeführt sein kann. Des Weiteren kann beispielsweise der Längsträger auch als T- oder I-Profil ausgeführt sein, wobei insbesondere beim I-Profil bevorzugt der Steg und ggf. auch die Gurte aus einer dichtreduzierten Stahllegierung bestehen.
  • Gemäß einer ersten Ausführung des erfindungsgemäßen Fahrzeugrahmens weist die dichtereduzierte Stahllegierung eine Dichte von maximal 7,4 g/cm3, insbesondere von maximal 7, 2 g/cm3, bevorzugt von maximal 7,0 g/cm3 auf. Je geringer die Dichte, umso vorteilhafter wirkt sich dies auf eine Gewichtsreduzierung des erfindungsgemäßen Fahrzeugrahmens aus. Die Dichte ist beispielsweise auf minimal 5,5 g/cm3 beschränkt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Fahrzeugrahmens enthält die dichtereduzierten Stahllegierung folgende Legierungsbestanteile in Gew.-%:
    C: bis zu 0,4 %,
    Al: 3,0 - 20,0 %,
    P: bis zu 0,1 %,
    S: bis zu 0,1 %,
    N: bis zu 0,1 %,
    sowie optional eines oder mehrere der Elemente
    Nb: bis zu 0,5 %,
    Ti: bis zu 0,5 %,
    mindestens ein aus der Gruppe der Seltenerdmetalle zugeordnetes Element: bis zu 0,2 %,
    Mn: bis zu 20,0 %,
    Si: bis zu 2,0 %,
    Cr: bis zu 9,0 %,
    Zr: bis zu 1,0 %,
    V: bis zu 1,0 %,
    W: bis zu 1,0 %,
    Mo: bis zu 1,0 %,
    Co: bis zu 1,0 %,
    Ni: bis zu 2,0 %,
    B: bis zu 0,1 %,
    Cu: bis zu 3,0 %,
    Ca: bis zu 0,1 %,
  • Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen.
  • Über die Legierungselemente werden die gewünschten Eigenschaften in der dichtereduzierten Stahllegierung eingestellt. Aluminium ist ein Element mit einer Dichte von ca. 2,7 g/cm3 und weitet das Kristallgitter von Stahl auf. Um eine signifikante Dichtereduzierung in der Stahllegierung erzielen zu können, beträgt der Mindestgehalt mindestens 3,0 Gew.-%, insbesondere mindestens 5,0 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 6,0 Gew.-%. Gehalte oberhalb von 20,0% führen zur Bildung von unerwünschten, spröden intermetallischen Phasen, wobei die Gehalte insbesondere auf maximal 15 Gew.-%, vorzugsweise auf maximal 12 Gew.-% beschränkt werden, um die Wirkung von Aluminium besonders effektiv nutzen zu können.
  • Kohlenstoff kann mit einem Gehalt von bis zu 0,4 Gew.-% anwesend sein. Um eine ausreichende Fügeeignung sicherstellen zu können, kann der Kohlenstoffgehalt insbesondere auf maximal 0,3 Gew.-% beschränkt sein. Vorzugsweise kann der Kohlenstoffgehalt auf maximal 0,1 Gew.-% beschränkt sein, um Ausscheidungen in Form von unerwünschten, spröden Karbiden zu vermindern und damit eine nachteilige Beeinträchtigung auf die Umformeignung im Wesentlichen zu reduzieren.
  • Phosphat kann mit einem Gehalt von bis zu 0,1 Gew.-% anwesend sein. Um Seigerungen, welche sich negativ auf die mechanischen Eigenschaften auswirken können, im Stahl im Wesentlichen zu reduzieren, kann der Gehalt auf maximal 0,01 Gew.-% beschränkt sein.
  • Stickstoff und Schwefel beeinflussen negativ die Eigenschaften der Stahllegierung, insbesondere durch Bildung von Sulfiden und Nitriden und sind daher auf Gehalte von maximal 0,1 Gew.-% beschränkt. Insbesondere können die Gehalte von Schwefel auf maximal 0,01 % und Stickstoff auf maximal 0,02 % beschränkt sein, wodurch die Eignung auf Schwingbeanspruchung der Stahllegierung im Wesentlichen nicht negativ beeinflusst wird.
  • Niob und/oder Titan binden insbesondere Kohlenstoff ab und können jeweils auf einen Gehalt von bis zu 0,5 Gew.-%, insbesondere bis zu 0,3 Gew.-% beschränkt sein, um unerwünschte, große Ausscheidungen in der Stahllegierung im Wesentlichen zu vermeiden. Mindestgehalte von jeweils mindestens 0,01 Gew.-% können positiv die Steuerung der Gefügestruktur in der Stahllegierung beeinflussen.
  • Mindestens ein aus der Gruppe der Seltenerdmetalle zugeordnetes Element (Cer und/oder Lanthan) kann mit einem Gehalt bis zu 0,2 % Gew.-% anwesend sein, um unerwünschte, große Ausscheidungen in der Stahllegierung im Wesentlichen zu vermeiden. Um positiv Einfluss auf die Steuerung der Gefügestruktur in der Stahllegierung nehmen zu können, kann der Gehalt des mindestens einen aus der Gruppe der Seltenerdmetalle zugeordneten Elements mindestens 0,01 % Gew.-% betragen.
  • Mangan hat insbesondere jeweils mit einem Gehalt von mindestens 0,01 Gew.-% positiven Einfluss auf die Festigkeit in dichtereduzierten Stählen. Es führt bei hohen Gehalten zur Ausbildung von Härtungsgefügen (α'- und ε-Martensit) sowie zu TRIP-bzw. TWIP-fähigem Austenit und zu besonders guten Festigkeits-Umformbarkeits-Relationen. Oberhalb von 20,0 Gew.-% reduzieren sich diese Mechanismen der induzierten Plastizität und eine weitere kostenrelevante Zulegierung ist nutzlos. Mangan kann insbesondere bis maximal 10,0 Gew-%, beispielsweise bis maximal 3,0 Gew.-% zulegiert werden.
  • Silizium und/oder Chrom können insbesondere jeweils mit einem Gehalt von mindestens 0,01 Gew.-% positiv Einfluss, insbesondere auf die Korrosionsbeständigkeit nehmen. Silizium mit einem Gehalt oberhalb von 2,0 Gew.-% führen zur Bildung von unerwünschten, spröden intermetallischen Phasen. Chrom führt mit maximal bis zu 9,0 Gew.-% insbesondere in Kombination mit Aluminium zu guter Korrosionsbeständigkeit, wobei eine weitere kostenrelevante Zulegierung nutzlos ist. Insbesondere können die Gehalte jeweils auf maximal 1,0 Gew.-%, vorzugsweise jeweils auf maximal 0,5 Gew.-% beschränkt sein.
  • Zirkon, Vanadium, Wolfram, Molybdän und/oder Kobalt sind Karbidbildner und können jeweils mit einem Gehalt von bis zu 1,0 % anwesend sein. Ihr Gehalt kann jeweils auf maximal 0,5 Gew.-% beschränkt sein.
  • Nickel und/oder Kupfer können jeweils mit einem Gehalt von bis zu 2,0 % Gew.-% anwesend sein und können jeweils mit mindestens einem Gehalt von 0,01 Gew-% die Korrosionsbeständigkeit verbessern. Insbesondere kann der Gehalt jeweils auf maximal 0,5 Gew,-% beschränkt sein.
  • Bor kann die Ausbildung eines feinen Gefüges begünstigen und kann mit einem Gehalt bis zu 0,1 Gew-% anwesend sein, wobei der Gehalt auf maximal 0,01 Gew.-% beschränkt sein kann, um die Wirkung von Bor effektiv nutzen zu können.
  • Calcium kann zur Abbindung von Schwefel dienen und kann mit einem Gehalt bis zu 0,1 Gew.-% anwesend sein. Insbesondere kann der Gehalt auf maximal 0,01 Gew.-% beschränkt sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Fahrzeugrahmens sind die Querträger stoffschlüssig, insbesondere mittels Schweißen, vorzugsweise mittels MIG-, MAG-, Laserschweißen oder Löten an die Längsträger angebunden. Beispielsweise ist auch ein Reibrührschweißen oder ein Widerstandspunktschweißen denkbar. Alternativ ist auch eine kraftschlüssige Verbindung, insbesondere eine mechanische Verbindung, wie beispielsweise eine Niet- oder Schraubverbindung denkbar.
  • Gemäß einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Fahrzeugrahmens sind der Längsträger und/oder der Querträger jeweils mittels Druckumformen, Zugumformen, Zugdruckumformen, Biegeumformen, Schubumformen oder Tiefziehen, insbesondere mittels Warmumformung mit zumindest teilweiser Presshärtung, oder mittels einer Kombination der genannten Herstellungsverfahren geformt. Je nach Anwendung und Ausgestaltung insbesondere der Längsträger kommt bevorzugt ein Abkanten oder ein Rollprofilieren zum Tragen.
  • Der zweite Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung des erfindungsgemäßen Fahrzeugrahmens in Personenfahrzeugen, Nutzfahrzeugen, Lastkraftwagen, Sonderfahrzeugen, Bussen, Omnibussen, ob mit Verbrennungsmotor und/oder elektrischem Antrieb, Anhänger oder Trailer.
  • Figurenliste
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Gleiche Teile sind stets mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigt
    • 1) eine erste Ausführung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugrahmens in perspektivischer Darstellung und
    • 2) eine zweite Ausführung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugrahmens in perspektivischer Darstellung.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • In 1) ist in perspektivischer Darstellung eine erste Ausführung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugrahmens (1) schematisch gezeigt, insbesondere für einen Personenkraftwagen, beispielsweise für einen Geländewagen. Der Fahrzeugrahmen in 1) umfasst zwei im Wesentlichen parallele Längsträger (2), die sich mit Abstand zueinander über ihre gesamte Ausdehnung erstrecken und zusammen über zwei durch mechanische Fügetechniken, beispielsweise Nieten, angebundene Querträger (3) verbunden sind. Die Querträger (3) sind beispielsweise aus einem Rollprofil mit einem geschlossenen Querschnitt gebildet Die Längsträger (2) sind als geschlossenes Profil ausgebildet und weisen in ihrer Mitte einen gekröpften Bereich (4) auf. Des Weiteren können zusätzliche Verstärkungen und/oder Verstrebungen, die hier nicht dargestellt sind, angeordnet werden, sowie Mittel, insbesondere Anbindungskonsolen zur Aufnahme von Fahrzeugkomponenten (ebenfalls hier nicht dargestellt), wie beispielsweise Motor, Getriebe, Achsen und Fahrzeugaufbau. Die Bauweise ist als Kastenrahmen ausgeführt In der kleinen Darstellung in 1) sind beispielhaft mögliche Ausführungen zur Gestaltung des Querschnitts für die Längsträger (2) gezeigt.
  • In 2) ist in perspektivischer Darstellung eine zweite Ausführung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugrahmens (1) schematisch gezeigt, insbesondere für einen Trailer, beispielsweise für einen Sattelanhänger. Der Fahrzeugrahmen in 1) umfasst zwei im Wesentlichen parallele Längsträger (2), die sich mit Abstand zueinander über ihre gesamte Ausdehnung erstrecken und zusammen über fünf stoffschlüssig, vorzugsweise mittels MIG- oder MAG-Schweißen angebundene Querträger (3) verbunden sind. Die Querträger (3) sind beispielsweise als Kantprofile mit einem offenen Querschnitt ausgebildet Die Längsträger (2) sind als C-Profil ausgebildet. Des Weiteren können zusätzliche Verstärkungen und/oder Verstrebungen, die hier nicht dargestellt sind, angeordnet werden, sowie Mittel, insbesondere Anbindungskonsolen zur Aufnahme von Fahrzeugkomponenten (ebenfalls hier nicht dargestellt), wie beispielsweise Achsen und Fahrzeugaufbau. Die Bauweise ist als Leiterrahmen ausgeführt. In der kleinen Darstellung in 2) sind beispielhaft mögliche Ausführungen zur Gestaltung des Querschnitts für die Längsträger (2) gezeigt.
  • Besonders bevorzugt bestehen die Längsträger (2) aus einer dichtereduzierten Stahllegierung mit einer Dichte von maximal 7,4 g/cm3, vorzugsweise enthaltend folgende Legierungselemente in Gew.-%: C: bis zu 0,4 %, Al: 3,0-20,0 %, P: bis zu 0,1 %, S: bis zu 0,1 %, N: bis zu 0,1 %, sowie optional eines oder mehrere der Elemente Nb: bis zu 0,5 %, Ti: bis zu 0,5 %, mindestens ein aus der Gruppe der Seltenerdmetalle zugeordnetes Element: bis zu 0,2 %, Mn: bis zu 20,0 %, Si: bis zu 2,0 %, Si: bis zu 2,0 %, Cr: bis zu 9,0 %, Zr: bis zu 1,0 %, V: bis zu 1,0 %, W: bis zu 1,0 %, Mo: bis zu 1,0 %, Co: bis zu 1,0 %, Ni: bis zu 2,0 %, B: bis zu 0,1 %, Cu: bis zu 3,0 %, Ca: bis zu 0,1 %, Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen.
  • Die Querträger (3) können aus einer Mehrphasen-Stahllegierung, beispielsweise einer Dualphasenstahl-, einer Komplexphasenstahl-, einer Ferrit-Bainit- oder eine Martensitphasen-Stahllegierung mit einer Zugfestigkeit von mindestens 500 MPa, vorzugsweise mindestens 600 MPa, besonders bevorzugt mindestens 700 MPa, wobei das Gefüge der Mehrphasen-Stahllegierung aus mindestens zwei der Phasen Ferrit, Bainit, Austenit oder Martensit bestehen, oder aus einer vergütbaren Stahllegierung, beispielsweise einer Warmumform- oder lufthärtenden Stahllegierung mit einer Zugfestigkeit von mindestens 700 MPa, vorzugsweise mindestens 800 MPa, besonders bevorzugt mindestens 900 MPa, wobei das Gefüge der vergütbaren Stahllegierung überwiegend aus Martensit, insbesondere mehr als 90% aus Martensit bestehen. Alternativ können die Querträger (3) auch aus einer dichtereduzierten Stahllegierung, vorzugsweise mit einem Al-Gehalt zwischen 3,0 und 20,0 Gew.-% bestehen. Beispielsweise können die Querträger (3) auch aus einer konventionellen, aus dem Stand der Technik bekannten Stahllegierung bestehen.
  • Die Querträger (3) und die Längsträger (2) sind jeweils mittels Druckumformen, Zugumformen, Zugdruckumformen, Biegeumformen, Schubumformen oder Tiefziehen, insbesondere mittels Warmumformung mit optional zumindest teilweiser Presshärtung, oder mittels einer Kombination der genannten Herstellungsverfahren geformt.
  • Durch die Bereitstellung einer dichtereduzierten Stahllegierung für die Verwendung vorzugsweise in Längsträgern (2), beispielsweise mit in Gew.-%: C=0,01-0,1 %, Al=6,0-7,0 %, P<0,01 %, S<0,001 %, N<0,02 %, Nb=0,05-0,3 %, Ti=0,05-0,4 %, Mn<0,2 %, Si=0,01-0,1 %, Cr=0,2-0,8 %, Ni<0,2 %, B<0,0004 %, Rest Fe und unvermeidbare, erschmelzungsbedingte Verunreinigungen, kann die Masse bei erfindungsgemäßen Fahrzeugrahmen (1) im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Fahrzeugrahmen bei im Wesentlichen vergleichbarer bzw. gleichbleibender Performance reduziert werden, insbesondere lässt sich die Gesamtmasse um mindestens 10% reduzieren.
  • Die Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele sowie auf die Ausführungen in der allgemeinen Beschreibung beschränkt, vielmehr kann auch der Längsträger (2) und/oder der Querträger (3) aus einem Tailored Product, beispielsweise einem Tailored Blank und/oder Tailored Rolled Blank gebildet sein. Je nach Fahrzeugtyp ist der Fahrzeugrahmen mit entsprechenden Materialdicken, welche entlang des jeweiligen Querschnitts auch variieren können, belastungs- und/oder gewichtsoptimiert ausgelegt. Besonders vorteilhaft ist die Erfindung auch auf andere Fahrzeugarten, ob aktiv oder passiv angetrieben, übertragbar.
  • 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
    • EP 2808232 B1 [0004]

Claims (6)

  1. Fahrzeugrahmen (1) zur Aufnahme von mindestens einer Fahrzeugkomponente umfassend zwei im Wesentlichen parallele Längsträger (2), die sich mit Abstand zueinander über ihre gesamte Ausdehnung erstrecken und zusammen über mindestens zwei stoff-, kraft- und/oder formschlüssig angebundene Querträger (3) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass, mindestens einer der Längsträger (2) und/oder mindestens einer der Querträger (3) aus einer dichtereduzierten Stahllegierung besteht.
  2. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dichtereduzierte Stahllegierung eine Dichte von maximal 7,4 g/cm3, insbesondere von maximal 7, 2 g/cm3, bevorzugt von maximal 7,0 g/cm3 und insbesondere eine Dichte von minimal 5, 5 g/cm3 aufweist.
  3. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dichtereduzierte Stahllegierung folgende Legierungsbestanteile in Gew.-% enthält: C: bis zu 0,4 %, Al: 3,0 - 20,0 %, P: bis zu 0,1 %, S: bis zu 0,1 %, N: bis zu 0,1 %,
    sowie optional eines oder mehrere der Elemente Nb: bis zu 0,5 %, Ti: bis zu 0,5 %,
    mindestens ein aus der Gruppe der Seltenerdmetalle zugeordnetes Element: bis zu 0,2 %, Mn: bis zu 20,0 %, Si: bis zu 2,0 %, Cr: bis zu 9,0 %, Zr: bis zu 1,0 %, V: bis zu 1,0 %, W: bis zu 1,0 %, Mo: bis zu 1,0 %, Co: bis zu 1,0 %, Ni: bis zu 2,0 %, B: bis zu 0,1 %, Cu: bis zu 3,0 %, Ca: bis zu 0,1 %,
    Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen.
  4. Fahrzeugrahmen nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querträger (3) stoffschlüssig mittels Schweißen oder Löten oder kraftschlüssig mittels Niet- oder Schraubverbindung an die Längsträger (2) angebunden sind.
  5. Fahrzeugrahmen nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsträger (2) und/oder die Querträger (3) jeweils durch Druckumformen, Zugumformen, Zugdruckumformen, Biegeumformen, Schubumformen oder Tiefziehen, insbesondere Warmumformung mit zumindest teilweiser Presshärtung, oder mittels einer Kombination der genannten Herstellungsverfahren geformt sind.
  6. Verwendung des Fahrzeugrahmens nach einem der vorgenannten Ansprüche in Personenfahrzeugen, Nutzfahrzeugen, Lastkraftwagen, Sonderfahrzeugen, Bussen, Omnibussen, ob mit Verbrennungsmotor und/oder elektrischem Antrieb, Anhänger oder Trailer.
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