Die Erfindung bezieht sich auf ein Aluminiumdruckgussteil und insbesondere ein tragendes Bauteil für ein Kraftfahrzeug, bei welchem zum Schutz gegen stoßartige Bruchlasten mindestens ein Zugelement aus einem duktil verformbaren Material und mit einem zum Gussteil unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten lastfest mit der lastäußeren Seite des Gussteils verklebt ist, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 10 2001 076 426 A1 ist ein Aluminiumdruckgussteil dieser Art in Form einer Federstütze für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei dem das Risiko eines Gussteilbruchs im Crashfall dadurch deutlich verringert wird, dass auf der lastäußeren Seite des Gussteils ein oder mehrere Zugbänder aus einem hochgradig zugfesten und zugleich duktil verformbaren Material mittels einer zähelastischen Verklebung durchgehend über die gesamte Zugbandlänge last- und insbesondere schubkraftübertragend befestigt sind. Auf diese Weise werden die auf das Gussteil einwirkenden Belastungsstöße von den Zugbändern auf der lastäußeren Seite soweit abgefangen, dass das Gussteil im Crashfall in erheblichem Umfang bruchfrei verformbar ist. Unter Betriebsbedingungen und vor allem unter der Einwirkung hoher Temperaturdifferenzen beim Aushärten des Klebstoffsystems kommt es aber wegen der materialbedingt unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten zu ungleichen Längenänderungen zwischen Gussteil und Zugbändern, die die bruchfreie Verformbarkeit des

crashfallgesicherten Aluminiumdruckgussteils beeinträchtigen können.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Aluminiumdruckgussteil der eingangs genannten Art so auszubilden, dass die bruchfreie Verformbarkeit des Gussteils auch nach stärkeren Temperaturschwankungen, wie sie unter extremen Betriebsbe- dingungen oder beim Warmhärten des Klebstoffsystems auftreten können, unverändert erhalten bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Aluminiumdruckgussteil gelöst.

Erfindungsgemäß werden das Zugelement und das Gussteil in einzelne, an voneinander beabstandeten Fixpunkten jeweils schubfest miteinander verbundene Teilabschnitte unterteilt, an denen den jeweiligen Wärmedehnungsunterschieden zwischen Zugelement und Gussteil über einen weiten Temperaturbereich entgegengewirkt wird und somit die sich ergebenden Schubspannungen in der Klebstoffschicht innerhalb der zulässigen Grenzwerte gehalten werden. Auf diese Weise werden thermisch bedingte Delaminationserscheinungen oder Rissbildungen im Inneren der Verklebung mit geringem Fertigungsaufwand wirksam unterbunden, so dass das Gussteil auch nach Einwirkung stärkerer Temperaturschwankungen, die z. B. beim Warmhärten des Klebers bis zu 200° C betragen können, seine volle Funktionsfähigkeit beibehält.

In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind das Aluminiumgussteil und das Zugelement aus Gründen einer vereinfachten Herstellung an den gegenseitigen Verbindungspunkten miteinander verschweißt oder in Schubrichtung formschlussgesichert.

Als für das Zugelement besonders günstiges Material hat sich in ausgiebigen Versuchen ein Mehrphasenstahl, insbesondere vom Typ HC 600, erwiesen, welcher zweckmäßigerweise mit einem Gussteil aus einer AISi-Legierung kombiniert wird.

Die Erfindung wird nunmehr an anhand mehrerer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren näher beschrieben. Es zeigen in stark schematisierter Darstellung: Fig. 1a, b ein erfindungsgemäß ausgebildetes Aluminiumdruckgussteil in Form einer Kraftfahrzeug-Federstütze im Schnitt (a) und in der Vorderansicht (b); und

Fig. 2a, b, c eine vergrößerte Teildarstellung des in Fig. 1 gezeigten

Aluminiumdruckgussteils mit unterschiedlich gestalteten, schubfesten Verbindungsstellen jeweils in Form einer Niet- oder Bolzen- (a), einer Formschluss- (b) oder einer Schweißverbindung (c).

Das in Fig. 1 in Form eines quaderförmigen Trägers dargestellte Aluminiumdruckgussteil 1 besteht aus einer AISi-Legierung und ist auf seiner der im Crashfall belasteten Seite 2 gegenüberliegenden Außenseite 3 mit einem oder mehreren, hochgradig zugfesten Zugelementen 4 aus einem duktilen Mehrphasenstahlblech vom Typ HC 600 mit einem zum Gussteil 1 unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten belegt, welches mit dem Gussteil 1 über eine zähelastische Verklebung 5, z. B. aus einem Strukturkleber, vollflächig lastfest verbunden ist.

Während ein herkömmlicher Aluminiumdruckgussträger eine hohe Material- sprödigkeit besitzt und daher unter der Wirkung eines punktuell angreifenden Belastungsstoßes B schon nach einer begrenzten Biegeverformung zu Bruch gehen kann, wird das Crashverhalten des Aluminiumgussteils 1 im Zusammenwirken mit dem aufgeklebten Zugelement 4 soweit verbessert, dass es sich bis zu einem sehr hohen Verformungsgrad riss- und bruchfrei verbiegen lässt.

Unter dem Einfluss von Temperaturschwankungen, wie sie etwa unter witterungsmäßig veränderten Betriebsbedingungen oder beim Härtungsprozess des Klebstoffsystems in der Abkühlphase auftreten, kommt es jedoch aufgrund der materialbedingt differierenden Wärmeausdehnungskoeffizienten zu unterschiedlichen Wärmedehnungen zwischen Gussteil 1 und Zugelement 4, die so groß sein können, dass die daraus resultierende Schubspannung in der Verklebung 5 über dem zulässigen Grenzwert liegt.

Dies wird dadurch verhindert, dass das Gussteil 1 und das Zugelement 4 durch diese schubsteif miteinander verbindende Fixpunkte 6 gleichförmig in einzelne Teilabschnitte 7 unterteilt sind. Durch die schubsteifen Verbindungspunkte 6 wird den zwischen Gussteil 1 und Zugelement 4 in dem jeweiligen Teilabschnitt 7 entstehenden Wärmedehnungsunterschieden entgegengewirkt und dadurch die Verklebung 5 von unzulässig hohen Schubspannungen freigehalten und auf diese Weise sichergestellt, dass Delaminationserscheinungen und/oder Rissbildungen im Inneren der Verklebung 5 unter der Einwirkung äußerer Temperaturdifferenzen wirksam unterbunden werden, so dass das derart gestaltete Gussteil 1 im Crashfall voll funktionsfähig bleibt.

Fig. 2 zeigt mehrere Ausführungsmöglichkeiten zur Ausbildung der schubsteifen Verbindungsstellen 6. So sind das Gussteil 1 und das Zugelement 4 nach Fig. 2a durch Niet— oder Bolzenverbindungen 8 miteinander verkoppelt und nach Fig. 2b bestehen die Verbindungsstellen 6 aus in Schubrichtung S wirksamen Formschlussverbindungen 9, während nach Fig. 2c im Abstand der Verbindungsstellen 6 Punktschweißverbindungen 10 vorgesehen sind.