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Die
Erfindung betrifft einen Längsträger der im Oberbegriff
des Anspruchs 1 angegebenen Art.
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Ein
solcher Längsträger für einen Personenkraftwagen
ist beispielsweise bereits aus der
DE 42 11 410 C2 als bekannt zu entnehmen
und umfasst dort zwei seitliche, als Blechbauteile gestaltete Schalenelemente,
welche entsprechend zusammengesetzt sind und hierdurch ein Kastenprofil
des Längsträgers bilden. Zwischen den beiden Schalenelementen
ist ein zusätzliches Mittelteil in Form eines weiteren
Schalenelements beziehungsweise Blechbauteils vorgesehen, welches
im bereich der ohnehin vorhandenen Flansche zur Verbindung der äußeren Schalenelemente
mit angebunden ist. Das als Blechbauteil gestaltete Mittelteil kann
dabei insbesondere eine im Querschnitt meanderförmige Kontur
aufweisen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, einen Längsträger
der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine besonders hohe
Steifigkeit bei relativ geringem Gewicht aufweist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Längsträger
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nichttrivialen
Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.
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Um
einen Längsträger zu schaffen, welcher eine besonders
hohe Steifigkeit bei gleichzeitig niedrigem Gewicht aufweist, ist
es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Mittelteil
zwischen den beiden Schalenelementen ein Kastenprofil mit wenigstens einer
Hohlkammer aufweist. Mit anderen Worten wird eine Steifigkeitserhöhung
bei dem erfindungsgemäßen Längsträger
insbesondere dadurch erreicht, dass das Mittelteil selbst ein Kastenprofil
aufweist. Dieses Kastenprofil gewährleistet beispielsweise eine
hohe Flexibilität bei der Auslegung des Längsträgers,
da das Mittelteil beispielsweise auf einfache Weise geändert
oder ausgetauscht werden kann, während die äußeren
Schalenelemente gleichbleibend ausgebildet sind. So ist es beispielsweise
denkbar, für unterschiedliche Fahrzeugbaureihen oder dergleichen
unterschiedliche Mittelteile bei gleich bleibenden Schalenelementen
zu verwenden. Insgesamt kann somit die Steifigkeit des Längsträgers, welcher
bislang von vielen Verprägungen oder Aussparungen beeinträchtigt
war und welche bislang durch zusätzliche Versteifungen
und Materialdickenerhöhungen erreicht worden sind, erhöht
werden, und zwar vorzugsweise bei gleichzeitiger Gewichtsneutralität.
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Abhängig
von der Ausgestaltung und den Steifigkeitsanforderungen des Längsträgers
ist es beispielsweise denkbar, sich das Mittelteil lediglich über
eine Teillänge des Längsträgers erstreckt,
und zwar dann vorzugsweise in demjenigen Bereich des Längsträgers,
welcher einer hohen Belastung ausgesetzt ist.
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Als
weiterhin vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die beiden Schalenelemente
in einem Längenbereich des Längsträgers
unmittelbar miteinander verbunden sind und in einem weiteren Längenbereich über
das Mittelteil mittelbar miteinander verbunden sind. Somit kann
entsprechend den Belastungen des Längsträgers
eine besonders günstige Verbindung der Schalenelemente
beziehungsweise des Mittelteils realisiert werden.
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Weiterhin
vorteilhaft ist es, wenn in dem Mittelteil wenigstens eine Aussparung
für ein Aufnahmeteil eines Anschlussbauteils, insbesondere
für einen Integralträger oder dergleichen, vorgesehen
ist. Dieses Aufnahmeteil kann dabei besonders günstig in das
Mittelteil integriert werden, ohne das übermäßige Anpassarbeiten
der äußeren Schalenelemente erforderlich wären.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als zudem vorteilhaft
gezeigt, wenn das Mittelteil als Strangpressprofil ausgebildet.
Ein derartiges Strangpressprofil ist besonders kostengünstig und
steif ausbildbar. Ein weiterer Vorteil ist es, dass das Strangpressprofil
auf einfache Weise mit einer Vielzahl von Hohlkammern versehen werden
kann, welche auf einfache Weise so ausgebildet werden können,
dass sich eine optimale Steifigkeit des Längsträgers
einstellen lässt.
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Schließlich
hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Mittelteil wenigstens
einen Anschlag für das jeweilige Schalenelement aufweist.
Somit lassen sich die wenigstens drei Bauteile in optimaler Weise relativ
zueinander positionieren und zu verbinden, beispielsweise mittels
einer Schweißverbindung, insbesondere einer jeweiligen
MIG-Schweißverbindung.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
sowie anhand der einzigen Zeichnung.
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Diese
zeigt in einer perspektivischen Explosionsdarstellung einen vorderen
Längsträger eines Personenkraftwagens mit zwei
Schalenelementen und einem dazwischen angeordnetem, als Strangpressprofil
ausgebildeten Mittelteil, welche miteinander mittels jeweiliger
Schweißverbindungen zusammengesetzt werden, wobei die Schalenelemente
vorliegend als Blechumformteile ausgebildet sind und das Mittelteil
als Strangpressprofil, welches als Kastenprofil mit einer Mehrzahl
von Hohlkammern ausgebildet ist.
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Von
einem vorderen Längsträger eines Personenkraftwagens
sind anhand der perspektivischen Explosionsdarstellung zwei seitliche
Schalenelemente 10, 12 erkennbar, welche im vorliegenden
Ausführungsbeispiel als Blechbauteile entsprechend umgeformt
worden sind. Des Weiteren ist aus der Figur ein Mittelteil 14 erkennbar,
welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Kastenprofil
in einer Mehrzahl von Hohlkammern 16, 18 ausgebildet
ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Kastenprofil des
Mittelteils 14 durch ein Strangpressprofil gebildet. Demzufolge
weist das Kastenprofil des Mittelteils 14 über
seine gesamte Länge einen konstanten Querschnitt auf. Prinzipiell
wäre es natürlich auch denkbar, dass das Kastenprofil
des Mittelteils 14 auf andere Weise hergestellt wird, unter
anderem beispielsweise auch durch eine Blechschalenbauweise.
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Des
Weiteren ist erkennbar, dass sich das Mittelteil 14 im
vorliegenden Ausführungsbeispiel lediglich über
eine Teillänge des Längsträgers erstreckt.
In demjenigen Teilbereich – am linken Ende des Längsträgers
in der Figur – in welchem sich das Mittelteil 14 nicht
erstreckt, sind die beiden Schalenelemente 10, 12 unmittelbar
miteinander verbunden, und zwar über jeweilige Befestigungsflansche 20, 22. In
demjenigen Längenbereich, in welchem sich das Mittelteil 14 erstreckt,
erfolgt hingegen die Verbindung der beiden Schalenelemente 10, 12 miteinander
mittelbar über das Mittelteil 14. Eine direkte
Verbindung der beiden Schalenelemente 10, 12 ist
im Bereich des Mittelteils 14 vorliegend nicht vorgesehen.
Damit sich eine besonders günstige und reproduzierbare
Verbindung der jeweiligen Schalenelemente 10, 12 mit
dem Mittelteil 14 ergibt, weist dieses im vorliegenden
Fall an einer oberen Stirnseite 24 einen in Erstreckungsrichtung
verlaufenden Anschlag 26 auf, welcher vorliegend als Steg
oder dergleichen ausgebildet ist. Gegen diesen Anschlag 26 sind
jeweilige Flansche 28 beziehungsweise 30 des jeweiligen
Schalenelements 10, 12 stoßbar, so dass
sich die reproduzierbare und einfache Verbindung der Schalenelemente 10, 12 mit
dem Mittelteil 14 realisieren lässt.
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Aus
der Figur ist des Weiteren erkennbar, dass im vorliegenden Fall
am vorderen Ende beziehungsweise in einem Mittelbereich des Mittelteils 14 jeweils
unterseitig eine Aussparung 32 beziehungsweise 34 in
das Mittelteil eingebracht ist, innerhalb welchem ein Aufnahmeteil 36 beziehungsweise 38 eines
Anschlussbauteils, insbesondere eines Integralträgers oder
dergleichen, anordnenbar ist. Innerhalb des jeweiligen Schalenelements 10, 12 sind
für die Aufnahmeteile 36 beziehungsweise 38 ebenfalls entsprechende
Aussparungen 40 beziehungsweise 42 eingebracht.
Die Aufnahmeteile 36, 38 können im vorliegenden
Fall ebenfalls als Strangpressprofil beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung
bestehen, welche gewichtsgünstig und einfach herstellbar
sind.
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Einzelbauteile 10, 12, 14, 36, 38 des
Längsträgers in dem vorliegenden Fall beispielsweise durch
MIG-Schweißen miteinander zu fügen. Natürlich
sind auch andere Fügetechnologien oder mechanische Verbindungen
denkbar.
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Ein
wesentlicher Vorteil des Längsträgers ist es,
dass die Außen- und Innenschale beziehungsweise die beiden
Schalenelemente 10, 12 als Gleichteile über
alle Derivate einer Fahrzeugbaureihe verwendet werden können.
Es ergibt sich eine höhere Steifigkeit durch die zusätzlichen
Hohlkammern, welche sowohl durch das Mittelteil 14 selbst
wie auch zwischen dem Mittelteil und den Schalenelementen 10, 12 entstehen.
Dabei sein angemerkt, dass die Schalenelemente 10, 12 mit
dem jeweiligen Mittelteil 14 sowohl wenigstens jeweils
eine Hohlkammer ausbilden können wie auch zumindest bereichsweise plan
an dem Mittelteil 14 anliegen können. Ein weiterer
Vorteil des gegebenen Längsträgers ist es, dass sich
eine optimale Krafteinleitung beispielsweise im Bereich des Integralträgers
realisieren lässt. Bei unterschiedlichen Anforderungen
an den Längsträgern muss gegebenenfalls lediglich
das Mittelteil 14 geändert und ausgetauscht werden.
Der Längsträger kann im Aluminium- und Stahlvorbau
eingesetzt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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