Anordnung mit einem Crashprofil und einem Lastweiterleitungselement an einem Kraftfahrzeug,

Lastweiterleitungselement sowie Kraftfahrzeug oder Fahrzeugtür

Die Erfindung betrifft eine Karosserie-Seitenstruktur zur Übertragung von aus einem etwaigen Crashereignis resultierenden Kollisionskräften von einer Karosseriesäule zu einer anderen Karosseriesäule eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 der Erfindung.

Die bei geringer Überdeckung im Frontalcrash (Small Overlap) stark erhöhte Krafteinleitung auf insbesondere die Vordertüren eines Kraftfahrzeugs kann zu einer Verformung derselben in Innenraumrichtung des Kraftfahrzeugs führen und somit einen Insassen stark gefährden. Um diesem nachteiligen Umstand zu begegnen ist es bekannt, die Kollisionskräfte über die A-Säule der Karosserie des Kraftfahrzeugs und weiter über eine zusätzlich vorgesehene hochsteife, insbesondere rohrförmige Geometrie, auch als Crashrohr bezeichnet, auf die B-Säule der Kraftfahrzeugkarosserie zu übertragen. Herkömmliche Konstruktionen bedingen ein Knicken dieses Rohres bei zu hoher Last, so dass keine weiteren Kräfte mehr übertragen werden können. Aus diesem Grunde werden Crashrohre immer steifer, also auch schwerer ausgelegt, um einem kritischen Kraftniveau zu entsprechen. Aktuelle Lösungen betreffen insoweit

Crashrohre aus hoch- oder höchstfesten Stählen, die an die Türinnenteile der Fahrzeugtüren, insbesondere am Türinnenblech, mittels Punktschweißung fixiert sind und sich im Crashfall an Gegenblechen der A- und B-Säule abstützen. Neben Dachlängsträger und Schweller ist hierdurch ein dritter Lastpfad geschaffen, mittels dessen die aus einem Frontalcrash

resultierende Aufprallenergie nach Fahrzeug-hinten übertragen wird. Um der

Gewichtssteigerung jedoch entgegen zu wirken, ist es bekannt, die besagten metallenen Crashrohre zwar dünnwandiger auszubilden, jedoch zur Gewährleistung der erforderlichen Knicksteifigkeit in diesen einen sogenannten Formkörper anzuordnen. Der Formkörper kann gemäß DE 10 2014 218 774 A1 aus einem Kunststoff, einem Faserverbundwerkstoff oder aus einem Metall bestehen und als Hohlkörper ausgebildet sein. In der Praxis wurde gefunden, dass zur Darstellung des besagten dritten Lastpfades eine sichere Kontaktierung des

Crashrohes an besagten Gegenblechen der A- und B-Säulen auch bei etwaiger crashbedingter Verformung derselben unabdingbar ist. Hier setzt die nachfolgend beschriebene Erfindung an. Aus der DE 10 2014 207 060 A1 ist eine gattungsgemäße Karosserie-Seitenstruktur bekannt, bei der ein im Türinnenraum einer Fahrzeug-Seitentür angeordneter Längsträger (das heißt Türbrüstungsrohr) als ein Hohlprofilteii realisiert ist. Das in der Fahrzeuglängsrichtung betrachtet hintere Längsträger-Ende ist im Crashfall seitlich abgestützt, damit das hintere Längsträger-Ende im Crashfall nicht vorzeitig ausknickt. Der Längsträger weist an seiner crashabgewandten Seite eine Prallkontur auf, die im Frontalcrashfall mittelbar oder unmittelbar in kraftübertragender Verbindung mit einer Prallkontur der crashabgewandten Fahrzeugsäule gedrückt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, zum einen eine im Hinblick auf den Stand der Technik alternative Karosserie-Seitenstruktur zur Übertragung von aus einem etwaigen Crashereignis

resultierenden Kollisionskräften von einem Karosserieteil zu einem anderen Karosserieteil des Kraftfahrzeugs und zum anderen ein Lastweiterleitungselement dazu zu schaffen, welche/s einfach in der Herstellung und kostengünstig ist und auch bei etwaiger Deformation zumindest eines der Karosserieteile den Lastpfad sicher und wirkungsvoll durch sichere Anbindung eines Crashprofils an zugeordnete Karosserieteile aufrecht erhält.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass insbesondere bei dünnwandigen

Crashprofilen, wie beispielsweise bei den eingangs beschriebenen dünnwandigen Crashrohren die Gefahr besteht, dass diese zur Ausbildung des besagten dritten Lastpfades im Crashfall und insbesondere bei crashbedingter Verformung der zugeordneten Karosserieteile nicht immer ausreichend kontaktieren, um eine sichere Kraftweiterleitung zu gewährleisten und ein Knicken des Crashprofils bei zu hoher Last zu vermeiden.

Die gestellte Aufgabe wird demnach ausgehend von einer Karosserie-Seitenstruktur mit einem in einem Türinnenraum angeordneten Hohlprofil zur Übertragung von aus einem etwaigen Crashereignis resultierenden Kollisionskräften von einer vorderen Säule (A-Säule) zu einer hinteren Säule (B-Säule) eines Kraftfahrzeugs, wobei das Hohlprofii in Hauptfahrtrichtung verläuft, im Falle des besagten Crashereignisses auf Druck belastet und stirnseitig unter Vermittlung je eines Lastweiterleitungselements am betreffenden Karosserieteil abgestützt ist, gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 dadurch gelöst, dass das

Lastweiterleitungselement einen Grundkörper sowie einen sich an denselben hohlprofilseitig anschließenden zapfenartigen Befestigungsabschnitt aufweist, wobei der zapfenartige

Befestigungsabschnitt endseitig in das Hohlprofil eingesteckt ist. Vermittels des besagten LastweiterSeitungseSements ist vorteilhaft sozusagen ein Adapterelement geschaffen, welches definiert an die angrenzenden Strukturen, nämlich an das Crashprofil und an das jeweilige Karosserieteil angepasst oder anpassbar ist und so im

Crashfall über das Crashprofil einen funktionssicheren Lastpfad von der einen zur anderen Karosseriesäule gewährleistet. Es ist demnach ein einziges, für eine Vielzahl von

Kraftfahrzeugen einsetzbares Crashprofil bereitstellbar, welches mittels besagter

Lastweiterleitungselemente an individuelle Strukturen der Fahrzeugsäulen bzw. Karosserieteile angepasst bzw. anpassbar ist, woraus insbesondere Kostenvorteile bei der Herstellung des Crashprofils und beim Material sowie Gewichtsvorteile resultieren.

Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.

Bevorzugt ist an oder im Bereich der freien Stirnseite des Grundkörpers zumindest ein Fixier- und/oder Zentrierelement ausgebildet, um im Crashfall eine sichere Fixierung und/oder

Zentrierung des betreffenden Lastweiterleitungselements am zugeordneten Karosserieteil bzw. an der Karosseriesäule zu bewirken. Das Fixier- und/oder Zentrierelement korrespondiert zumindest im Crashfall mit einer geeigneten Prallkontur am betreffenden Karosserieteil / Karosseriesäule. Das Fixier- und/oder Zentrierelement ist zumindest im Crashfall von der Prallkontur formschlüssig aufgenommen oder es ist infolge der wirkende Kräfte erst ein

Aufnahmemittel durch beispielsweise Verformung einer Kontaktfläche des betreffenden

Karosserieteils ausgebildet.

Mit anderen Worten weist das Lastweiterleitungselement ein in der Fahrzeuglängsrichtung abragendes Fixierelement auf, das mit der säulenseitigen Aufnahme der Prallkontur korrespondiert. Im Frontalcrashfall ist das Fixierelement in die Aufnahme einfahrbar, um ein seitliches Abgleiten der Fahrzeugtür bzw. des Längsträgers (Türbrüstungsrohrs) nach fahrzeugaußen zu verhindern. Bevorzugt ist das Fixierelement ist in Bezug zur

Fahrzeuglängsrichtung am Grundkörper außermittig angeordnet. Besonders bevorzugt ist das Fixierelement in Bezug zur Längsachse des Lastweiterleitungselementes nach fahrzeuginnen versetzt. Dies verhindert wirkungsvoll ein Einknicken des Hohlprofils nach innen. Das

Lastweiterleitungselement ist gegenüber dem Hohlprofil ein separates Bauteil und ist vom Hohlprofil unabhängig hergestellt und erst danach gefügt.

Eine besonders einfache und funktionssichere Ausführungsform der Erfindung ergibt sich dadurch, dass das jeweilige Lastweiterleitungselement einen Grundkörper aufweist, wobei der Grundkörper zum einen säulen- bzw. karosserieteilseitig eine freie Stirnseite aufweist, vermittels derer sich im Falle des besagten Crashereignisses der Grundkörper des

Lastweiterleitungselements an der zugeordneten Fahrzeugsäule abstützt. Die Stirnseite verläuft bevorzugt senkrecht zur Längsachse des Lastweiterleitungseiementes und weist bevorzugt eine Fläche auf, die frei von einer Umspritzung aus Kunststoff ist.

Zum anderen bildet das Lastweiterleitungselement hohlprofilseitig eine den

Befestigungsabschnitt umgebende Prallfläche aus, vermittels derer der Grundkörper an einer Stirnfläche des Hohlprofils anliegt und sich im Falle des besagten Crashereignisses an derselben abstützt. Bevorzugt erstrecken sich dabei sowohl die Stirnflächen des Hohlprofils und die Prallfläche des Grundkörpers orthogonal zur Krafteinleitungsrichtung oder zum Verlauf des Hohlprofils. Mit anderen Worten ist die Prallfläche der Grundkörper vom Befestigungsabschnitt radial nach außen gerichtet. Besonders bevorzugt erstreckt sich auch die freie Stirnseite des Grundkörpers orthogonal zur Krafteinleitungsrichtung oder zum Verlauf des Hohlprofils. Dies hat den Vorteil, dass die Kollisionskräfte unmittelbar und ganzheitlich über die

Lastweiterleitungselemente in das Hohlprofil bzw. das angrenzende Karosserieteil eingeleitet bzw. axial durch alle betreffenden angrenzenden Strukturen hindurchgeleitet werden können, wodurch nachteilige Momentenkräfte oder dgl., die zu einer Knickbelastung des Hohlprofils führen können, verhindert, zumindest jedoch wirkungsvoll gemindert sind. Weiter bevorzugt ist vorgesehen, dass der zapfenartige Befestigungsabschnitt infolge Presspassung im Hohlprofil gefügt ist. Eine Verklebung der Fügeflächen ist durch diese Maßnahme entbehrlich. Ferner ist durch diese Maßnahme vorteilhaft eine ungleichmäßige Lasteinleitung oder

Momentenbeanspruchung im Bereich der Anbindungsstellen der Lastweiterleitungselemente am Hohlprofil, nämlich an den Enden desselben, verhindert. Darüber hinaus ist durch diese Maßnahme ein geräuschloses Verhalten der betreffenden Bauteile im Fahrbetrieb des

Kraftfahrzeugs sichergestellt. Um das Fügen zu vereinfachen und zur Geräuschdämpfung kann das Lastweiterleitungselement zumindest im Bereich des zapfenartigen Befestigungsabschnitts eine Umspritzung aus einem Kunststoff aufweist.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist das jeweilige

Lastweiterleitungselement durch ein Metall-Einsteck- oder Einlegeprofil gebildet, welches weiter bevorzugt aus einem Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht, woraus insbesondere Gewichtseinsparungen kombiniert mit einer hohen

Verformungsfestigkeit resultieren. Das Lastweiterleitungselement kann durch ein im Querschnitt geschlossenes Hohlprofil oder durch ein Vollprofil gebildet sein. Die erstgenannte Alternative geht mit weiter erhöhter Gewichtseinsparung einher. Wie Versuche gezeigt haben, kann diese Alternative besonders bevorzugt weiter optimiert werden, indem das Lastweiterleitungselement zumindest im Bereich des Grundkörpers als Trägerstruktur ausgebildet ist, wobei die Träger in einem Winkel zur Fahrzeuglängsrichtung geneigt sind. Die Träger bilden dabei zwei äußere, gegenüberliegende Seitenflächen, die durch eine innenliegende Struktur in Form eines X verbunden sind. Dadurch wird eine besonders günstige Struktur geschaffen, die im Crash ohne zu brechen deformiert und sich an die Prallkontur der Karosseriesäule anpasst. Die Träger erstrecken sich über die gesamte Breite des Grundkörpers und bilden durch ihre Anordnung an den den Seitenflächen benachbarten Flächen Öffnungen aus. Mit anderen Worten bildet der Grundkörper eine geschlossene Rahmenstruktur aus, dessen Ecken durch ein im Rahmen innenliegendes X verbunden sind. Dabei sind die Zwickel, die zwischen dem Rahmen und dem X ausgebildet sind als Hohlräume ausgestaltet. An die Stirnseite ist das Fixierelement angeformt. Bevorzugt ist die Wandstärke für die Träger 2 bis 4 mm.

Vorteilhaft ist ein derartiges Lastweiterleitungselement nach einem an sich bekannten und kostengünstigen Strangpressverfahren hergestellt bzw. herstellbar. Um im Hinblick auf eine variable Materialwahl für das Hohlprofil unterschiedlichen materialabhängigen, thermische Längen- und/oder Volumenänderungen gerecht werden zu können, ist bevorzugt vorgesehen, dass das Lastweiterleitungselement zumindest im Bereich des zapfenartigen

Befestigungsabschnitts eine Umspritzung aus einem Kunststoff aufweist. Über die Wahl der Materialdicke der Kunststoff-Umspritzung ist besagte Presspassung bewirkt. Des Weiteren übernimmt die Kunststoff-Umspritzung den Ausgleich etwaiger herstellungsbedingter

Toleranzen im Lastweiterleitungselement und Hohlprofil und schont das Hohlprofil vor

Beschädigung beim Einbringen des zapfenartigen Befestigungsabschnittes des

Lastweiterleitungselements in das Hohlprofil.

Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist das

Lastweiterleitungselement durch ein Einsteck- oder Einlegeprofil aus einem Kunststoff oder einem faserverstärkten Kunststoff, beispielsweise aus einem glasfaserverstärkten Polyamid, wie PA 66 gebildet. Um im Crashfall einer etwaige zu verzeichnenden crashbedingten Verformung des dem jeweiligen Lastweiterleitungselement zugeordneten Karosserieteils gerecht zu werden und auch bei besagter Verformung eine sichere Lastübertragung durch großflächigen Kontakt zwischen dem Lastweiterleitungselement und dem zugeordneten Karosserieteil zu

gewährleisten, weist das Lastweiterleitungselement zumindest im Bereich des Grundkörpers eine Wabenstruktur auf, wobei die durch die Wabenstruktur gebildeten Hohlräume sich in Krafteinleitungsrichtung oder in Richtung des Verlaufs des Hohlprofils erstrecken. Ein derartiges Lastweiterleitungselement lässt sich äußerst einfach und kostengünstig nach einem Kunststoff-Spritzgießverfahren herstellen. Durch diese Maßnahme ist eine Anpassung der zum Karosserieteil weisenden Stirnseite des Grundkörpers an die sich durch Verformung bildende „neue" Oberflächenstruktur respektive Kontaktfläche des Karosserieteils ermöglicht, indem der Grundkörper sich stirnseitig entsprechend verformen kann. Es ist ausdrücklich hervorzuheben, dass es sich hier nicht um ein Deformationselement im eigentlichen Sinne zur Absorption von Kollisionskräften, sondern es sich hier primär um eine Gestaltsanpassung handelt. Es ist sozusagen eine integrierte Morphineigenschaft zu verzeichnen. Im Hinblick darauf kann es angezeigt sein und ist demgemäß durch die Erfindung mit erfasst, dass der Grundkörper lediglich lokal begrenzt, insbesondere im Bereich der freien Stirnseite besagte

Verformungseigenschaft aufweist, die beispielsweise durch entsprechende Dimensionierung der die Wabenstruktur ausbildenden Stege eingestellt ist. Um eine noch gleichmäßigere Krafteinleitung in das Lastweiterleitungselement zu bewirken, kann die Wabenstruktur des Grundkörpers, eine zusätzliche Prallfläche ausbildend, karosserieteilseitig verschlossen ausgebildet sein. Diese Maßnahme geht jedoch im Hinblick auf das oben erwähnte Kunststoff - Spritzgießverfahren mit erhöhten Herstellungsaufwand einher, d. h., es wäre ein zusätzlicher Prozessschritt zum stirnseitigen Verschließen der Wabenstruktur erforderlich. Ungeachtet dessen ist durch diese Maßnahme die Wabenstruktur in der Anzahl der Waben minimierbar, woraus insbesondere Material- und Gewichtseinsparungen resultieren können.

Was das Hohlprofil bzw. Crashprofil anbelangt, ist dieses bevorzugt durch ein Rohr gebildet und besteht gemäß einer praxisnahen Ausführungsform weiter bevorzugt aus einem Kunststoff oder einem faserverstärkten Kunststoff. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf den favorisierten Rohrquerschnitt, welches insbesondere ein Rundquerschnitt oder ein

Polygonquerschnitt sein kann, sondern erfasst auch ein Hohlprofil in Form eines offenen Profils mit beispielsweise einem U-Profilquerschnitt.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf diese beschränkt, sondern erfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung soll die übliche Fahrtrichtung eines Kraftfahrzeugs mit ,,-x" („minus x"), die Richtung entgegen seiner üblichen Fahrtrichtung mit„+x" („plus x"), ausgehend von der üblichen Fahrtrichtung (-x) die Richtung in der Horizontalen quer zur x-Richtung nach rechts gesehen mit„+y", ausgehend von der üblichen Fahrtrichtung (-x) die Richtung in der

Horizontalen quer zur x-Richtung nach links gesehen mit ,,-y", die Richtung in der Vertikalen quer zur x-Richtung nach oben gesehen mit„+z", und die Richtung in der Vertikalen quer zur x-Richtung nach unten gesehen mit ,,-z" bezeichnet werden. Diese Bezeichnungsweise der Raumrichtungen in kartesischen Koordinaten entspricht dem in der Kraftfahrzeugindustrie allgemein verwendeten Koordinatensystem. Überdies können Begriffe wie„vorne ",„hinten", „oben"„unten" sowie Begriffe mit ähnlichem Bedeutungsinhalt einschließlich der Begriffe „rechts" und„links" in der Weise verwendet sein, wie sie zur Richtungsbezeichnung an einem Kraftfahrzeug üblicherweise gebraucht werden. Es zeigen:

Fig. 1 äußerst schematisch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Kraftfahrzeug in einer

Seitenansicht.

Fig. 2 eine perspektivische Innenansicht eines Rohbaus einer vorderen Fahrzeugtür des Kraftfahrzeugs nach Fig. 1 mit einem Hohlprofil als Crashprofil sowie mit erfindungswesentlichen Lastweiterleitungselementen,

Fig. 3a-f Schnittdarstellungen einer erste Ausgestaltungsvariante der

Lastweiterleitungselemente in verschiedenen Ausführungsformen derselben, Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des Lastweiterleitungselements nach Fig. 3d unmittelbar vor dem Fügen mit dem Hohlprofil (Einzelheit„Z" nach Fig. 2), Fig. 5a eine perspektivische Vorderansicht einer zweiten Ausgestaltungsvariante eines erfindungswesentlichen Lastweiterleitungselements,

Fig. 5b das Lastweiterleitungselement nach Fig. 5a in einer perspektivischen

Rückansicht,

Fig. 6a-d das Lastweiterleitungselement nach Fig. 5a und 5b in Funktion zu

fortgeschrittenen Zeitpunkten„t ₀ " bis„t ₃ ", und

Fig. 7 eine vorteilhafte Weiterbildung des Lastweiterleitungselement nach Fig. 5a und

5b in Funktion desselben (verformt),

Fig. 8 in einer schematischen Schnittdarstellung eine Teilschnittansicht einer

Karosserie-Seitenstruktur in Höhe eines Hohlprofils.

Fig. 1 zeigt zunächst ein Kraftfahrzeug 1 in einer Seitenansicht, vorliegend lediglich beispielgebend einen Personenkraftwagen, mit beidseitig je einer vorderen und einer hinteren Fahrzeugtür 2, 3. Die Erfindung wird nachfolgend weiter anhand einer vorderen Fahrzeugtür 2 beschrieben. Die besagte vordere Fahrzeugtür 2 ist in einer Karosserie-Seitenstruktur einer Fahrzeugkarosserie 4 angeordnet und nach Fahrzeug-vorn von einer A-Säule 5, und nach Fahrzeug-hinten von einer B-Säule 6 begrenzt. Die Fahrzeugtür 2 ist mittels nicht zeichnerisch dargestellter Scharniere um eine Hochachse (Z-Achse) schwenkbar an der B-Säule 5 angelenkt. Wie bereits einleitend dargetan, bilden die Dachlängsträger 7 und Schweller 8 des Kraftfahrzeugs 1 beidseitig desselben einen ersten und einen zweiten Lastpfad aus, um im Falle eines Frontal-Crashereignisses die Kollisionskräfte nach Fahrzeug-hinten zu leiten. Eine hintere Fahrzeugtür 3 ist entsprechend durch die Fahrzeugsäulen B und C begrenzt. Die B- Säule 6 ersetzt somit die A-Säule 5. Entsprechendes gilt für die C-Säule.

Im Hinblick auf Fig. 2 ist darüber hinaus beidseitig des Kraftfahrzeugs 1 mittels eines als Crashprofil fungierenden langgestreckten Hohlprofils 9 je ein dritter Lastpfad geschaffen. Wie aus der Fig. 2 und Fig. 8 weiter hervorgeht, ist im Türinnenraum 30 der Fahrzeugtür 2 ein Hohlprofil 9 als ein Tür-Längsträger angeordnet. Mit anderen Worten erstreckt sich das

Hohlprofil 9 im Türinnenraum 30 im geschlossenen Zustand der Fahrzeugtür 2 im Wesentlichen in Hauptfahrrichtung 10 des Kraftfahrzeugs 1 respektive in Fahrzeuglängsrichtung (X-Richtung) zwischen den Tür-Stirnseiten 32 der Tragstruktur 13 der Fahrzeugtür 2. Der Türinnenraum 30 ist in der Fig. 8 durch ein schalenförmiges Türinnen-Blechteil 31 begrenzt der zusammen mit einer hinteren Tür-Stirnseite 32 eine Tür-Innenseite 33 definiert. Das Türinnen-Blechteil 31 ist durch ein fahrzeugäußeres Türaußen-Blechteil 34 überdeckt. Das Hohlprofil 9 erstreckt sich in etwa in horizontaler Ausrichtung und ist an nicht gezeigten Anbindungsstellen innerhalb der Fahrzeugtür 2 befestigt. Im weiteren Verlauf entlang der Fahrzeuglängsrichtung x nach hinten schließt sich an die Fahrzeugtür 2 mit einem Spaltabstand die B-Säule 6 mit einem darin (nur grob angedeuteten) positionierten Säulen-Verstärkungselement 35 an, das von einem

Blechprofil 36 umschlossen ist. Im Falle des besagten Frontal-Crashereignisses stützt sich das Hohlprofil 9 axial einenends über die Tür-Stirnseite 32 und das Blechprofil 36 an der B-Säule 6 und anderenends an der A-Säule 5 ab und erlaubt so die Übertragung von Kollisionskräften von Fahrzeug-vorn nach Fahrzeug-hinten über diesen gebildeten dritten Lastpfad.

Das Hohlprofil 9 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel durch ein Rohr mit polygonalem respektive rechteckigem Rohrquerschnitt gebildet (vgl. insbes. Fig. 4) und besteht gemäß einer praxisnahen Ausführungsform aus einem Kunststoff oder einem faserverstärkten,

beispielsweise glas- oder kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff, bei dem die Fasern bzw. ein Faserhalbzeug in einer Kunststoffmatrix eingebettet ist. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf den vorliegend gezeigten Rohrquerschnitt, sondern erfasst auch einen anderen polygonalen oder einen Rund- oder gerundeten Querschnitt. Darüber hinaus auch ein Hohlprofil mit einem offenen Profilquerschnitt, beispielsweise einem U-Profilquerschnitt, durch die

Erfindung mit erfasst (nicht zeichnerisch dargestellt). Wie der Fig. 2 weiter zu entnehmen ist, weist das Hohlprofil 9 stirnseitig je ein Lastweiterleitungselement 14, 15 auf und ist demgemäß während des besagten Frontal-Crashereignisses unter Vermittlung dieser

Lastweiterleitungselemente 14, 15 an der betreffenden Fahrzeugsäule 5, 6 abgestützt. Die Fig. 3a bis 4 zeigen eine erste Ausgestaltungsvariante der Lastweiterleitungselemente 14,

15 in verschiedenen Ausführungsformen derselben. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich in Fahrzeuglängsrichtung (X-Richtung) gesehen bei dem

Lastweiterleitungselement 14 um ein Lastweiterleitungselement 14 das für vorne und hinten verwendet werden kann und bei dem Lastweiterleitungselement 15 um ein speziell für die B- Säule konzipiertes Lastweiterleitungselement 15.

Das jeweilige Lastweiterleitungselement 14, 15 weist einstückig einen Grundkörper 16 sowie einen sich an denselben hohlprofilseitig anschließenden zapfenartigen

Befestigungsabschnitt 17 auf. Der Befestigungsabschnitt 17 ist im Hinblick auf Fig. 4 im

Zusammenbau mit dem Hohlprofil 9 von diesem aufgenommen, indem während der Montage des Lastweiterleitungselements 14, 15 zur Aufnahme des Befestigungsabschnittes 17 das Lastweiterleitungselement 14. 15 mit seinem Befestigungsabschnitt 17 voran stirnseitig des Hohlprofils 9 in dessen axiale Öffnung 18 mit bevorzugt Presspassung gefügt respektive gesteckt wird. Ist demgegenüber ein offenes Profil (Hohlprofil 9) vorgesehen, kann das

Lastweiterleitungselement 14, 15 mit seinem Befestigungsabschnitt 17 auch von der Seite in dasselbe bevorzugt mit Presspassung eingelegt sein (nicht zeichnerisch dargestellt). Weiter bevorzugt weist der Befestigungsabschnitt 17 einen zum Querschnitt der besagten Öffnung 18 formkomplementären Querschnitt, gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen

Rechteckquerschnitt auf.

Der Grundkörper 16 eines jeden Lastweiterleitungselements 14. 15 weist karosserieteilseitig eine freie Stirnseite 19 auf, vermittels derer im Falle des besagten Crashereignisses sich der Grundkörper 16 am dem jeweiligen Lastweiterleitungselement 14, 15 zugeordneten

Karosseriesäule 5, 6 mittelbar über einen zugeordneten Seitenabschnitt 1 1 , 12 der Tragstruktur 13 der Fahrzeugtür 2 oder unmittelbar abstützt. Hohlprofilseitig bildet der Grundkörper 16 eine den Befestigungsabschnitt 17 umgebende Prallfläche 20 aus, vermittels derer der Grundkörper

16 an einer Stirnfläche 21 des Hohlprofils 9 anliegt und sich im Falle des besagten

Crashereignisses an derselben abstützt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel erstrecken sich sowohl die Stirnflächen 21 des Hohlprofils 9 als auch die freie Stirnseite 19 und die Prallfläche 20 des Grundkörpers 16 orthogonal zur Krafteinleitungsrichtung, welche idealisiert dem Verlauf des Hohlprofils 9, vorliegend in Fahrzeuglängsrichtung (X-Richtung) entspricht.

Gemäß dieser ersten Ausführungsvariante der Lastweiterleitungselemente 14. 15 sind dieselben bevorzugt jeweils durch ein Metall-Einsteckprofil gebildet, welches weiter bevorzugt aus einem Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht, woraus insbesondere Gewichtseinsparungen kombiniert mit einer hohen Verformungsfestigkeit resultieren. Das Lastweiterleitungselement 14, 15 kann durch ein im Querschnitt geschlossenes Hohlprofil mit zumindest einer Lochung (vgl. insbes. Fig. 3b-4) oder durch ein Vollprofil (vgl. insbes. Fig. 3a) gebildet sein. Die erstgenannte Alternative geht mit weiter erhöhter

Gewichtseinsparung einher. Vorteilhaft ist ein derartiges Lastweiterleitungselement 14, 15 nach einem an sich bekannten und kostengünstigen Strangpressverfahren hergestellt bzw.

herstellbar.

Um im Hinblick auf eine variable Materialwahl für das Hohlprofil unterschiedlichen

materialabhängigen, thermische Längen- und/oder Volumenänderungen gerecht werden zu können, ist bevorzugt vorgesehen, dass das Lastweiterleitungselement 14, 15 zumindest im Bereich des zapfenartigen Befestigungsabschnitts 17, vorliegend im Bereich des gesamten Lastweiterleitungselements 14, 15 eine Umspritzung 22 aus einem Kunststoff, bevorzugt einem thermoplastischen Kunststoff, aufweist. Über die Wahl der Materialdicke der Kunststoff- Umspritzung 22 ist besagte Presspassung bewirkt. Des Weiteren übernimmt die Kunststoff- Umspritzung 22 auch den Ausgleich etwaiger herstellungsbedingter Toleranzen im

Lastweiterleitungselement 14, 15 und Hohlprofil 9 und schont das Hohlprofil 9 vor

Beschädigung beim Einbringen des zapfenartigen Befestigungsabschnittes 17 des

Lastweiterleitungselements 14, 15 in das Hohlprofil.

Wie den Fig. 3a, 3b, 3d, 3e, 3f und 4 weiter zu entnehmen ist, welche gemäß diesem

Ausführungsbeispiel das vordere Lastweiterleitungselement 14 zeigen, ist an bzw. im Bereich der freien Stirnseite 19 des Grundkörpers 16 ein stegartiges Fixier- und/oder Zentrierelement 23 ausgebildet, um im Crashfall eine sichere Fixierung und/oder Zentrierung des betreffenden Lastweiterleitungselements 14 an der zugeordneten Karosseriesäule 5 zu bewirken. Dieses Fixier- und/oder Zentrierelement 23 korrespondiert zumindest im Crashfall mit einer in Fig. 8 dargestellten Aufnahme 28 als Bolzenöffnung an der betreffenden Karosseriesäule 5 und ist von demselben formschlüssig aufgenommen. Die Aufnahme 28 kann beispielsweise durch eine zum Fixier- und/oder Zentrierelement 23 formkomplementäre Eindellung bzw. Ausnehmung in dem Säulenverstärkungselement 35 der Karosseriesäule 5, 6 gebildet sein. Weiterhin kann auch vorgesehen sein und ist demgemäß durch die Erfindung ebenfalls mit erfasst, dass infolge der wirkende Kräfte in die Tür-Stirnseite 32 und das Biechprofii 36 erst eine derartige

Bolzenöffnung durch beispielsweise Austanzen einer Kontaktfläche der betreffenden

Karosseriesäule 5, 6 bzw. Fahrzeugtür 2, 3 ausgebildet wird, welche beispielsweise durch eine Materialschwächung im relevanten Bereich der Tür-Stirnseite 32 und des Blech profil 36 bewirkt werden kann. Die Bolzenöffnung in der Tür-Stirnseite 32 und dem Blech profil 36 stellt aber keine Aufnahme 28 im eigentlichen Sinne dar, da die Blechstärke und die Blechfestigkeit der Tür-Stirnseite 32 und des Blechprofils 36 zu gering sind.

Die Figuren 3a, 3b, 3d und 3e zeigen sukzessive eine stetig verbesserte Gewichtsoptimierung des Lastweiterleitungselementes 14. Die Figuren 3e und 3f zeigen dasselbe Bauteil in unterschiedlichen Schnitten. Die Figur 3e zeigt das Lastweiterleitungselement 14 nach Einbau in das Kraftfahrzeug 1 gemäß Figur 8 in einem Schnitt in einer horizontalen Ebene bzw. in der x-y Ebene. Die Figur 3f zeigt das Lastweiterleitungselement 14 nach Einbau in das

Kraftfahrzeug 1 gemäß Figur 8 in einem Schnitt in einer vertikalen Ebene bzw. in der x-z Ebene. Wie in der Fig. 3f zu erkennen weist das Lastweiterleitungselement 14 an der Prallfläche 20 einen nach außen gerichteten Kragen 37 auf. Der Kragen 37 ist vollständig aus Kunststoff und ist Bestandteil der Umspritzung 22. Der Kragen 37 ragt senkrecht zur Längsachse des

Lastweiterleitungselementes 14, die in Einbaulage des Lastweiterleitungselementes 14 identisch mit der Längsachse des Hohlprofils 9 ist, über den Grundkörper 16 in der Art einer Rippe hinaus. Der Kragen 37 dient als ergänzende Fixierung des Hohlprofils 9 bei einer Crashbelastung. Wie in der Fig. 4 verallgemeinert gezeigt, haben auch die Ausführungen gemäß Figuren 3a, 3b, 3c und 3d einen Kragen 37. Der Einfachheit halber ist aber kein entsprechender Schnitt in der x-z Ebene dargestellt in der der Kragen 37 ersichtlich wäre.

Das Fixierelement 23 ist dabei, wie aus Fig. 8 erkennbar, außermittig zur Längsachse des Grundkörpers 16 und des Hohlprofils 9 angeordnet. Dabei ist das Fixierelement 23 bezogen auf die Längsachse zur Fahrzeugmitte verschoben. Weiterhin ist aus Fig. 8 erkennbar, dass das Hohlfprofil 9 in einem Türinnenraum 30 angeordnet ist. Die Umspritzung 22 des

Lastweiterleitungselementes 15 ist in der Fig. 8 der Einfachheit halber weggelassen worden.

Wie aus der Fig. 8 weiter hervorgeht, weist die säulenseitige Prallkontur 27 eine Aufnahme 28 auf, in die das Fixierelement 23 des Lastweiterleitungselementes 14, 15 im Frontalcrashfall einfahrbar ist, um ein seitliches Abgleiten der Fahrzeugtür 2 nach fahrzeugaußen zu verhindern. Konkret ist die Aufnahme 28 als Bolzenöffnung im Säulenverstärkungselement 35 ausgebildet in die das Fixierelement 23 in der Art eines Bolzens im Crash eingreift. Gemäß der Fig. 8 ist die säulenseitige Prallkontur 27 eine im Querschnittsprofil schräg gestellte Seitenflanke des U- profilförmigen Säulen-Verstärkungselementes 35.

Nachfolgend wird anhand der Fig. 8 die Funktionsweise des Lastweiterleitungselementes 14, 15 im Zusammenspiel mit der Aufnahme (Bolzenöffnung) 28 im Säulen-Verstärkungselement 35 beschrieben, und zwar bei einem Frontalcrash mit geringer seitlicher Überlappung. In diesem Fall erfolgt die Fahrzeugkollision mit geringer Überlappung in der Fahrzeugquerrichtung y seitlich außerhalb des entsprechenden Karosserie- Längsträgers, wodurch die Felge des Fahrzeug-Vorderrads (Fig. 1 ) gegen die A-Säule 5 gedrückt wird, im weiteren Crashverlauf kommen das Lastweiterleitungselement 14, 15 der Fahrzeugtür 2 und die im zugewandte Prallkontur 27 der B-Säule 6 in eine kraftübertragende Verbindung, wodurch sich ein seitlicher Lastpfad ergibt, entlang dem die Kollisionskräfte über das Hohlprofil 9 zur B-Säule 6 übertragen werden.

Wie aus der Fig. 8 hervorgeht, durchbricht das Fixierelement 23 im Crashverlauf sowohl die hintere Tür-Stirnseite 32 als auch das äußere Blechprofil 36 der B-Säule 6 und fährt das Fixierelement 23 in die Aufnahme 28 im Säulen-Verstärkungselement 35 ein. Das

Lastweiterleitungselement 14, 15 sowie das Säulen-Verstärkungselementes 35 werden dabei unter Zwischenlage des Türinnen-Blechteils 31 und des äußeren Blechprofils 36 in die oben erwähnte kraftübertragende Verbindung gebracht, über die die Kollisionskräfte in die B-Säule 6 einleitbar sind.

Die Fig. 3c zeigt ein spezielles Ausführungsbeispiel für eine hintere Fahrzeugtür 3. Das Ausführungsbeispiel unterschiedet sich von den anderen Beispielen in Fig. 3 durch den nicht konischen Verlauf des Grundkörpers 16 und daraus folgende breite Stirnseite 19. Daraus ergibt sich eine großflächige Ankopplung an das Säulen-Verstärkungselement 35. Dieses Merkmal weisen auch die in Fig. 5a bis 7 gezeigte zweite Ausgestaltungsvariante auf.

Die Fig. 5a bis 7 zeigen eine zweite Ausgestaltungsvariante der Lastweiterleitungselemente 14, 15. Diese zweite Ausgestaltungsvariante unterscheidet sich zur ersten Ausgestaltungsvariante zunächst dadurch, dass dieses als Einsteck- oder Einlegeprofil aus einem Kunststoff oder einem faserverstärkten Kunststoff, beispielsweise aus einem glas- oder

kohlenstofffaserverstärkten Polyamid, wie PA 66 gebildet ist. Um im Crashfall einer etwaige zu verzeichnenden crashbedingten Verformung des dem jeweiligen Lastweiterleitungselement 14, 15 zugeordneten Karosseriesäule 5, 6 gerecht zu werden und auch bei besagter Verformung eine sichere Lastübertragung durch einen großflächigen Kontakt zwischen dem

Lastweiterleitungselement 14, 15 und dem zugeordneten Karosseriesäule 5, 6 zu

gewährleisten, weist das Lastweiterleitungselement 5, 6 zumindest im Bereich des

Grundkörpers 16, vorliegend im gesamten Bereich des Lastweiterleitungselements 5, 6 eine Wabenstruktur 24 auf. Die durch die Wabenstruktur 24 gebildeten Hohlräume erstrecken sich in Krafteinleitungsrichtung bzw. in Richtung des Verlaufs des Hohlprofils 9. Durch diese Maßnahme ist eine Anpassung der zum Karosseriesäule 5, 6 weisenden Stirnseite 19 des Grundkörpers 16 an die sich durch Verformung bildende„neue" Oberflächenstruktur respektive Kontaktfläche des Karosseriesäule 5, 6 ermöglicht, indem sich der Grundkörper 16 des Lastweiterleitungselements 5, 6 sich stirnseitig entsprechend verformen kann. Die Fig. 6a bis 6d zeigen insoweit äußerst schematisch die stirnseitige Verformung des Grundkörpers 16 und Anpassung desselben an die sich durch Verformung verändernde Kontaktfläche des Karosseriesäule 5, 6 in einem Zeitraum„t ₀ " bis„t ₃ ".

Es ist ausdrücklich hervorzuheben, dass es sich hier nicht um ein Deformationselement im eigentlichen Sinne zur Absorption von Kollisionskräften, sondern es sich hier primär um eine Gestaltsanpassung durch integrierte Morphineigenschaft handelt. Im Hinblick darauf kann es angezeigt sein und ist demgemäß durch die Erfindung mit erfasst, dass der Grundkörper 16 lediglich lokal begrenzt, insbesondere im Bereich der freien Stirnseite 19 besagte

Verformungseigenschaft aufweist, die beispielsweise durch entsprechende Dimensionierung der die Wabenstruktur 24 ausbildenden Stege 25 (vgl. Fig. 5a) eingestellt ist. Um eine noch gleichmäßigere Krafteinleitung in das Lastweiterleitungselement 14, 15 zu bewirken, kann die Wabenstruktur 24 des Grundkörpers 16, eine zusätzliche Prallfläche 26 ausbildend,

karosserieteilseitig verschlossen ausgebildet sein. Fig. 7 zeigt ein derart ausgebildetes

Lastweiterleitungselement 14, 15 in Funktion, d. h., es hat bereits eine bestimmte

Gestaltsanpassung an die kollisionsbedingte Verformung der Oberflächenstruktur respektive Kontaktfläche des hier der besseren Übersichtlichkeit nicht zeichnerisch dargestellten

Karosseriesäule 5, 6 erfahren.

Was den Fügeprozess eines derart ausgebildeten Lastweiterleitungselements 14, 15 anbelangt, lehnt sich dieser an den zum ersten Ausgestaltungsvariante beschriebenen an. Grundsätzlich ist auch hier bevorzugt eine Presspassung vorgesehen. Diese kann unmittelbar durch

Bearbeitung bzw. Ausbildung des Befestigungsabschnitts 17 oder ebenfalls durch eine

Kunststoff-Umspritzung 22 (nicht zeichnerisch dargestellt) bewirkt sein. Was ein gemäß der ersten Ausgestaltungsvariante favorisierte Fixier- und/oder Zentrierelement 23 anbelangt, scheint dieses hier entbehrlich, kann jedoch dennoch aufgrund bestimmter Umstände vorgesehen sein/werden und ist demgemäß auch in diesem Fall durch die Erfindung mit erfasst (nicht zeichnerisch dargestellt).

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen auf ein mit

Lastweiterleitungselementen 14. 15 ausgestattetes Hohlprofil 9 als Crashprofil ab, welches besagten dritten Lastpfad ausbildend sich in Fahrzeuglängsrichtung (X-Richtung) erstreckt und innerhalb des Rohbaus einer vorderen Fahrzeugtür 2 angeordnet ist/wird. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf dieses konkret beschriebene Ausführungsbeispiel, sondern erfasst auch ein entsprechendes Hohlprofil 9, welches innerhalb einer hinteren Fahrzeugtür 3 angeordnet ist (nicht zeichnerisch dargestellt). Darüber hinaus erfasst die Erfindung entsprechend ausgebildete Hohlprofile 9, welche als Crashprofile nicht in

Fahrzeuglängsrichtung (X-Richtung), sondern in jeglicher anderen Richtung, insbesondere im Hinblick auf ein Seitencrashereignis auch in Fahrzeugquerrichtung (Y-Richtung) orientiert sind und bevorzugt außerhalb einer Fahrzeugtür 2, 3 an geeigneter Stelle in der

Fahrzeugkarosserie 4 angebracht sind (nicht zeichnerisch dargestellt).

Bezugszeichenliste

Kraftfahrzeug 31 Türinnen-Blechteil

Fahrzeugtür 32 Tür-Stirnseite

Fahrzeugtür 33 Tür-Innenseite

Fahrzeugkarosserie 34 Türaußen-Blechteil

A-Säule 35 Säulen-Verstärkungselement B-Säule 36 Blechprofil

Dachiängsträger 37 Kragen

Schweller

Hohlprofil

Hauptfahrtrichtung

Seitenabschnitt

Seitenabschnitt

Tragstruktur

Lastweiterleitungselement

Lastweiterleitungselement

Grundkörper

Befestigungsabschnitt

Öffnung

Stirnseite (Grundkörper 16)

Prallfläche (Grundkörper 6)

Stirnfläche (Hohlprofil 9)

Umspritzung

Fixier- und/oder Zentrierelement

Wabenstruktur

Steg

Prallfläche (Grundkörper 16)

Prallkontur

Aufnahme (Bolzenöffnung)

Träger

Türinnenraum