PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE10128198C2 24.12.2003
Titel Seitenaufprallträger für ein Kraftfahrzeug und Platine als Halbzeug für einen Seitenaufprallträger
Anmelder Benteler Automobiltechnik GmbH, 33102 Paderborn, DE
Erfinder Gehringhoff, Ludger, 33106 Paderborn, DE;
Klasfauseweh, Udo, Dr., 33334 Gütersloh, DE;
Knaup, Hans-Jürgen, 33175 Bad Lippspringe, DE
Vertreter Bockermann, Ksoll, Griepenstroh, 44791 Bochum
DE-Anmeldedatum 11.06.2001
DE-Aktenzeichen 10128198
Offenlegungstag 19.12.2002
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 24.12.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.12.2003
IPC-Hauptklasse B60R 21/02
IPC-Nebenklasse B60J 5/04   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einerseits einen Seitenaufprallträger zur Integration in eine Seitenwand eines Kraftfahrzeugs gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Andererseits richtet sich die Erfindung auf eine Platine als Halbzeug für einen solchen Seitenaufprallträger.

Die Praxis hat gezeigt, dass Seitenaufprallträger mit einem sogenannten hutförmigen Querschnitt unter Berücksichtigung der Einbauverhältnisse im Crashfall ein befriedigendes Energieumformungsverhalten zeigen.

Derartige Seitenaufprallträger weisen einen trapezförmigen Querschnitt aus einem Zentralsteg sowie zwei seitlich des Zentralstegs divergierend angesetzten Schenkeln auf. Randseitig der Schenkel sind quer abstehende Flansche vorgesehen. Je nach Steifigkeits- und Energieumformungsanforderungen sowie des zur Verfügung stehenden Einbauraums kann ein Seitenaufprallträger zwei derartige sich nebeneinander erstreckende Querschnitte aufweisen (Doppelhut- Profil).

Aufgrund der Bestrebungen der Praxis, das Umformungsvermögen der Seitenaufprallträger bei verringertem Materialeinsatz zu optimieren, sind ausgehend von dem Stand der Technik der US-PS 4,796,946 mehrere Vorschläge gemacht worden, die sich unter anderem in der DE 693 09 699 T2 sowie in der DE 296 20 079 U1 wiederspiegeln. Von diesen Vorschlägen entspricht derjenige gemäß der DE 296 20 079 U1 einem optimierten Träger auf zwei Stützen, wohingegen der Vorschlag der DE 693 09 699 T2 sich lediglich auf die spezielle Ausbildung einer Teillänge eines Seitenaufprallträgers beschränkt und von daher betrachtet dem jeweiligen Einbauraum in der Seitenwand eines Kraftfahrzeugs nur unzureichend Beachtung schenkt. Auch sind bei diesem Seitenaufprallträger die Übergänge von dem Zentralsteg auf die Schenkel, von den Schenkeln auf die Flansche und von den Flanschen auf die Seitenstege scharfkantig gestaltet.

Durch die JP 10166860 A ist ein Seitenaufprallträger bekannt, welcher einen sich über den wesentlichen Teil seiner Länge erstreckenden, im Querschnitt trapezförmigen Längswulst aus einem sich über mindestens die Hälfte seiner Länge erstreckenden mittleren Längenabschnitt und zwei in endseitige Anbindungsbereiche zur örtlichen Fixierung auslaufenden rampenartigen Endabschnitten aufweist. Die Anbindungsbereiche sind in Relation zu dem mittleren Längenabschnitt in der Fläche trapezförmig vergrößert. Entlang der Ränder erstrecken sich zwischen beiden Stirnseiten des Seitenaufprallträgers Seitenstege, so dass über die gesamte Länge des Seitenaufprallträgers kanalartige Bereiche geschaffen werden. Die Übergänge zwischen den einzelnen Querschnittsabschnitten sind scharfkantig ausgebildet.

Die JP 09086172 A zeigt einen Seitenaufprallträger, bei welchem im mittleren Längenbereich die Seitenstege eines im Querschnitt ansonsten W-förmigen Querschnittprofils eingerollt sind.

Auch die JP 07112612 A zeigt einen Seitenaufprallträger mit einem mittleren Längenabschnitt aus quer eingerollten Seitenstegen. Die dazu eingesetzte Platine weist stirnseitig außermittige zungenartige Abschnitte auf.

Der Erfindung liegt - ausgehend vom Stand der Technik - die Aufgabe zugrunde, einen Seitenaufprallträger und eine Platine als Halbzeug zur Herstellung des Seitenaufprallträgers zu schaffen, welche bei geringstem Materialeinsatz unter Berücksichtigung des vorhandenen Einbauraums ein optimales Energieumformungsvermögen gewährleisten.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht hinsichtlich des Seitenaufprallträgers in den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Ein solcher Seitenaufprallträger besitzt wenigstens einen sich über den wesentlichen Teil seiner Länge erstreckenden, im Querschnitt trapezförmigen Längswulst. Dieser Längswulst ragt zur Sicherstellung der Steifigkeit des Seitenaufprallträgers weit in die Anbindungsbereiche hinein. Der Längswulst setzt sich aus einem mittleren Längenabschnitt und zwei in die endseitigen Anbindungsbereiche auslaufenden rampenartigen Endabschnitten zusammen. Hierbei ist es von Bedeutung, dass der mittlere Längenabschnitt sich über mindestens die halbe Länge des Seitenaufprallträgers erstreckt. Ferner ist es von Bedeutung, dass der trapezförmige Querschnitt des Längswulstes einen Zentralsteg besitzt, der über die gesamte Länge des Längswulstes, also über den mittleren Längenabschnitt und über die endseitigen Anbindungsbereiche vorzugsweise gleich breit bemessen ist. Dies erlaubt es je nach dem gewünschten Energieumformungsvermögen sowie dem zur Verfügung stehenden Einbauraum die sich seitlich an den Zentralsteg anschließenden divergierenden Schenkel zumindest über den mittleren Längenabschnitt gleich hoch oder bei Bedarf unterschiedlich hoch zu bemessen. Auch eine variierende Breite des Zentralstegs ist denkbar.

Der Zentralsteg läuft unmittelbar benachbart der Stirnseiten der Anbindungsbereiche in deren Oberflächen aus.

Randseitig der Flansche sind Seitenstege vorgesehen.

Aus Fertigungsgründen und zur Vermeidung von Rissen sind alle Übergänge vom Zentralsteg auf die Schenkel, von den Schenkeln auf die Flansche und von den Flanschen auf die Seitenstege gerundet. Um insbesondere im mittleren Längenabschnitt des Seitenaufprallträgers ein optimales Verformungsverhalten zu erzielen, und zwar insbesondere im Hinblick auf den Aufprallpunkt des Prüfkörpers beim statischen Türeindrückversuch gemäß FMVSS 214, werden die Radien von dem Zentralsteg auf die Schenkel wenigstens im Zentralbereich des mittleren Längenabschnitts größer 10 mm, maximal 20 mm, ausgeführt. Versuche haben gezeigt, dass eine Länge von 100 mm genügt, um den Anforderungen des Türeindrückversuchs in dem erforderlichen Umfang Rechnung tragen zu können.

Was die Lösung des die Platine betreffenden Teils der Aufgabe anlangt, so besteht diese in den Merkmalen des Patentanspruchs 2.

Ausgangsmaterial für eine derartige Platine kann ein insbesondere von einem Coil abwickelbares Materialband mit gleichbleibender Blechdicke sein. Von diesem Materialband wird die Platine z. B. durch Stanzen abgeteilt mit der besonderen Maßgabe, dass durch die konstante Breite im länglichen Mittenbereich kein Materialverlust anfällt. Lediglich in den zungenförmigen Endabschnitten, aus welchen letztlich die Anbindungsbereiche eines Seitenaufprallträgers geformt werden, ist zwangsläufig ein Materialverlust vorhanden, der jedoch bei entsprechender Gestaltung der Anbindungsbereiche extrem gering gehalten werden kann.

Die konstante Breite im länglichen Mittenbereich der Platine gestattet es, beim Umformen sowohl dem jeweiligen Einbauraum als auch den spezifischen Deformationsanforderungen gezielt Rechnung tragen zu können. Wird z. B. gefordert, dass die Schenkel des Seitenaufprallträgers von dem mittleren Bereich ausgehend in Richtung zu den endseitigen Anbindungsbereichen unterschiedliche Höhen aufweisen sollen, so kann diesem Verlangen problemlos dadurch Rechnung getragen werden, dass das bei geringerer Höhe überschüssige Material durch entsprechende Umformung in die Flansche und/oder in die Seitenstege überführt wird. Auch kann bei einer variierenden Breite des Zentralstegs eines Seitenaufprallträgers das dann überschüssige Material insbesondere in die Schenkel und/oder in die Flansche und/oder in die Seitenstege überführt werden.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in der Perspektive einen Seitenaufprallträger;

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen vertikalen Querschnitt durch den Seitenaufprallträger der Fig. 1 entlang der Linie II-II in Richtung der Pfeile IIa gesehen;

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Platine als Halbzeug zur Fertigung eines Seitenaufprallträgers;

Fig. 4 in der Perspektive einen Längenabschnitt eines Seitenaufprallträgers gemäß einer weiteren Ausführungsform und

Fig. 5 in der in der Perspektive einen Längenabschnitt eines Seitenaufprallträgers gemäß einer dritten Ausführungsform.

Der aus den Fig. 1 und 2 erkennbare Seitenaufprallträger 1 zur Integration in eine Seitenwand, insbesondere eine Tür, eines Kraftfahrzeugs weist einen sich über den wesentlichen Teil seiner Länge L1 erstreckenden, im Querschnitt trapezförmigen Längswulst 2 auf. Der Längswulst 2 ist in einen mittleren Längenabschnitt 3 und in zwei rampenartige Endabschnitte 4 aufgegliedert. Die Länge L des mittleren Längenabschnitts 3 ist größer als die Hälfte der Länge L1 des Seitenaufprallträges 1.

Der Querschnitt des Längswulstes 2 (Fig. 2) setzt sich aus einem über die gesamte Länge L2 des Längswulstes 2 gleich breit bemessenen Zentralsteg 5 sowie zwei seitlich des Zentralstegs 5 divergierend angesetzten Schenkeln 6 zusammen. Randseitig der Schenkel 6 sind quer abstehende Flansche 7 vorgesehen, an deren Rändern wiederum Seitenstege 8 angeordnet sind. Alle Übergänge 9, 10, 11 vom Zentralsteg 5 auf die Schenkel 6, von den Schenkeln 6 auf die Flansche 7 und von den Flanschen 7 auf die Seitenstege 8 sind gerundet. Die Übergänge 9 von dem Zentralsteg 5 auf die Schenkel 6 besitzen einen Radius R von 10 mm.

Der Zentralsteg 5 endet in der Nähe der Stirnseiten 17 des Seitenaufprallträgers 1 und läuft in die Oberflächen der nachfolgend noch erläuterten Anbindungsbereiche 12 aus.

Die Enden des Seitenaufprallträgers 1 sind zungenförmig gestaltet und als Anbindungsbereiche 12 zur örtlichen Fixierung in einer Seitenwand, insbesondere in einer Tür, eines Kraftfahrzeugs vorgesehen.

Die Fertigung des Seitenaufprallträgers 1 der Fig. 1 erfolgt aus einer Platine 13 (Fig. 3), die von einem Materialband 14 mit gleich bleibender Blechdicke abgeteilt wurde. Hierbei ist es von Bedeutung, dass das Materialband 14 eine gleich bleibende Breite aufweist. Die Platine 14 besitzt einen länglichen Mittenbereich 15 konstanter Breite B und endseitige zungenförmige Endabschnitte 16.

Aus dieser Platine 13 kann durch eine Umformung ein Seitenaufprallträger 1 erzeugt werden, bei welchem der gesamte mittlere Längenabschnitt 3 nicht nur einen in der Breite B1 gleich bleibenden Zentralsteg 5 aufweist, sondern auch, dass die Schenkel 6 eine gleiche Höhe H erhalten (Fig. 2)

Die spezielle Gestaltung der Platine 13 hat den weiteren Vorteil, dass in Abhängigkeit von dem Einbauraum und/oder unterschiedlicher Deformationsanforderungen der Seitenaufprallträger unterschiedlich hohe Schenkel haben kann. Auch ein derartiger Seitenaufprallträger 1a kann problemlos aus der Platine 13 gemäß Fig. 3 hergestellt werden. Es wird lediglich dafür Sorge getragen, dass bei variierenden Höhen H1 auf H2 der Schenkel 6a das dann überschüssige Material, wie die Fig. 4 erkennen lässt, in die seitlichen Flansche 7a hinein wandert, so dass diese über den dargestellten Längenbereich mit von H1 auf H2 variierenden Höhen dann auch zwischen B2 und B3 variierende Breiten besitzen. Die Seitenstege 8 sind hierbei nicht eingezeichnet.

Denkbar ist aber auch in Anlehnung an die Ausführungsform eines Seitenaufprallträgers 1 gemäß den Fig. 1 und 2, dass entsprechend dem Seitenaufprallträger 1b der Fig. 5 das überschüssige Material bei variierenden Höhen H1, H2 der Schenkel 6b in die an die Flansche 7b angesetzten Seitenstege 8a hinein wandert, so dass diese über den dargestellten Längenbereich mit unterschiedlicher Schenkelhöhe H1, H2 dann variierende Höhen H3, H4 aufweisen.


Anspruch[de]
  1. 1. Seitenaufprallträger zur Integration in eine Seitenwand eines Kraftfahrzeugs, welcher wenigstens einen sich über den wesentlichen Teil seiner Länge (L1) erstreckenden, im Querschnitt trapezförmigen Längswulst (2) aus einem sich über mindestens die Hälfte seiner Länge (L2) erstreckenden mittleren Längenabschnitt (3) und zwei in endseitige Anbindungsbereiche (12) zur örtlichen Fixierung auslaufenden rampenartigen Endabschnitten (4) aufweist, wobei sich der trapezförmige Querschnitt des Längswulstes (2) aus einem Zentralsteg (5) sowie zwei seitlich des Zentralstegs (5) divergierend angesetzten Schenkeln (6, 6a, 6b) zusammensetzt und randseitig der Schenkel (6, 6a, 6b) quer abstehende Flansche (7, 7a, 7b) mit Seitenstegen (8, 8a) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass alle Übergänge (9, 10, 11) von dem unmittelbar benachbart der Stirnseiten (17) der zungenartig ausgebildeten und axial zum mittleren Längenabschnitt (3) ausgerichteten Anbindungsbereiche (12) in deren Oberflächen auslaufenden Zentralsteg (5) auf die Schenkel (6, 6a, 6b), von den Schenkeln (6, 6a, 6b) auf die Flansche (7, 7a, 7b) und von den Flanschen (7, 7a, 7b) auf die Seitenstege (8, 8a) gerundet sind, wobei die Übergänge (9) von dem Zentralsteg (5) auf die Schenkel (6, 6a, 6b) wenigstens im Zentralbereich des mittleren Längenabschnitts (3) einen Radius (R) von größer 10 mm, maximal 20 mm, aufweisen.
  2. 2. Platine als Halbzeug für den Seitenaufprallträger (1, 1a, 1b) gemäß Patentanspruch 1, welche von einem Materialband (14) mit gleich bleibender Blechdicke abgeteilt ist und einen länglichen Mittenbereich (15) konstanter Breite (B) aufweist, der mindestens halb so lang wie die Platine (13) bemessen ist, wobei sich an den Mittenbereich (15) in axialer Ausrichtung etwa zungenförmige Endabschnitte (16) anschließen.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com