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Title:
PROFILED BRACE, IN PARTICULAR FOR A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/099186
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a profiled brace (1), in particular for a motor vehicle, comprising a top chord (2); a bottom chord (3); two mutually spaced lateral walls (4, 5) which together with the top chord (2) and the bottom chord (3) delimit an interior (6); two profiled ends (7, 16); and an end piece (8A, 8B) which is arranged in each profiled end (7, 16), said end pieces being connected together by means of a connecting web (18), wherein the end face (9, 10) of each end piece (8A, 8B) rests against adjacent inner wall regions (11 and 12) of the bottom chord (3) and the top chord (2), respectively, and an intermediate region (17) which is designed as a tunnel that is introduced into the bottom chord (3) is formed between the profiled ends (7, 16).

Inventors:
HAINZINGER MICHAEL (DE)
TAUCHNITZ DANIEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/080234
Publication Date:
May 22, 2020
Filing Date:
November 05, 2019
Export Citation:
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Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG (DE)
International Classes:
B60R19/26; B60R19/24; B60R19/34; B62D21/15
Foreign References:
DE102008032543A12009-04-02
DE19545069A11997-04-30
DE2105090A11972-08-10
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Claims:
Patentansprüche:

1. Profilstrebe (1 ), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Obergurt (2); mit einem Untergurt (3); mit zwei beabstandeten Seitenwänden (4, 5), die mit dem Obergurt (2) und dem Untergurt (3) einen Innenraum (6) begrenzen; mit zwei Profilenden (7, 16); und mit einem, in jedem Profilende (7, 16) angeordneten Endstück (8A, 8B), die mittels eines Verbindungssteges (18) miteinander verbunden sind, wobei jedes Endstück (8A, 8B) mit seinen Stirnflächen (9, 10) an benachbarten Innenwandbereichen (1 1 bzw. 12) des Untergurts (3) bzw. des Obergurts (2) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Profilenden (7, 16) ein Zwischenbereich (17) angeordnet ist, der als ein in den Untergurt (3) eingebrachter Tunnel ausgebildet ist.

2. Profilstrebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Endstück (8) im Profilende (7) verklemmt ist.

3. Profilstrebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialien der Profilstrebe (1 ) und des Endstücks (8) gleich oder unterschiedlich sind.

4. Profilstrebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Endstück (8) zumindest eine Durchgangsausnehmung (13) aufweist. 5. Profilstrebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Obergurt (2) eine Ausnehmung (14) und/oder im Untergurt eine Ausnehmung (15) angeordnet ist, die mit der zumindest einen Durchgangsausnehmung (13) im eingesetzten Zustand des Endstücks (8) fluchten.

6. Profilstrebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Endstück (8) als kreiszylindrische oder ovale Hülse ausgebildet ist.

7. Profilstrebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Endstück (8) an die Querschnittsform des Innenraums (6) angepasst ist.

8. Profilstrebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Endstücke (8A, 8B) mit ihren Stirnflächen (9, 10) an den benachbarten Innenwandbereichen (1 1 bzw. 12) unter Aufbau eines Reibschlusses oder Stoffschlusses zwischen den Stirnflächen (9, 10) und den Innenwandbereichen (1 1 , 12) anliegen.

Description:
Profilstrebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Profilstrebe, die insbesondere für ein Kraftfahrzeug vorgesehen ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Profilstreben, wie sie beispielsweise aus der DE 21 05 090 A bekannt sind, können Bestandteil der Karosserie eines Kraftfahrzeuges sein und beispielsweise als Zug-Druck-Strebe verwendet werden.

Andere, bekannte Profilstreben weisen Profilenden auf, die verquetscht sind, oder mit Einlegern (Rohr in Rohr) verquetscht sind, oder ein verquetschtes Profilende mit aufgeschweißter Distanzhülse aufweisen, ausgebildet ist.

Alternative Ausführungsformen weisen unverquetschte Enden mit einem verschweißten Gegenstück auf. Alternativen weisen Profilenden mit

geschweißten mehrteiligen Endstücken auf oder umfassen eine durchgesteckte Buchse, die an einem Gurt verschweißt ist.

Ferner sind Vollmaterialstreben und Strebenanbindungen an einen Gurt, z.B. mit Hilfe einer Einpressmutter, bekannt.

Bei stark verquetschten Profilenden ergibt sich der Nachteil einer geringen Klemmlänge, was die Schraubenauslegung bei Dehnschrauben problematisch macht.

Ferner können Steifigkeitsverluste am Strebenende und Mehrgewicht durch einen Funktionsverlust beim Quetschen auftreten.

Bei geschweißten Endstücken ergibt sich eine erhöhte Korrosionsbelastung durch den Schweißvorgang aufgrund einer Silikatbindung und einer KTL- Enthaftung. Darüber hinaus sind die Kosten für Schweißprozesse hoch. Eine einseitige Gurtanbindung ergibt den Nachteil, dass aufgebrachte Lasten nicht über den zweiten Gurt übertragen werden können, was einen

Steifigkeitsverlust und eine Erhöhung des Gewichts bedeutet.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Profilstrebe der im

Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art zu schaffen, die es möglich macht, einen Steifigkeitsverlust bis zum Profilende zumindest zu minimieren, vorzugsweise gänzlich zu eliminieren, wobei Anpassungen der Profilstrebe aufgrund von Bauraumgründen ermöglicht werden sollen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruches 1.

Erfindungsgemäß wird eine Profilstrebe geschaffen, die insbesondere für Kraftfahrzeuge geeignet ist. Beispielsweise kann die erfindungsgemäße

Profilstrebe als Komponente für eine Fahrzeugkarosserie ausgebildet sein.

Die erfindungsgemäße Profilstrebe weist einen Obergurt und einen Untergurt auf, die zusammen mit zwei entsprechend der Breite des Obergurts und Untergurts beabstandeten Seitenwänden einen Innenraum der Profilstrebe begrenzen. In zumindest einem Profilende ist ein Endstück angeordnet, das mit seinen

Stirnflächen an einem benachbarten Innenwandbereich des Obergurts und einem benachbarten Innenwandbereich des Untergurts anliegt und hierbei durch einen Reibschluss oder Stoffschluss fixiert werden kann. Dies bedeutet, dass das Endstück den Abstand zwischen diesen Innenwandbereichen überbrückt, so dass es möglich wird, dass das Endstück eine aufgebrachte Kraft vom Obergurt des Profils zum Untergurt des Profils übertragen kann, so dass keine erhebliche Verquetschung der Profilstrebe in diesem Bereich auftritt, was zu einem

Steifigkeitsverlust führen würde. Ferner wird durch diese Konstruktion eine vielteilige Schweißlösung umgangen.

Dadurch, dass kein Steifigkeitsverlust bei der erfindungsgemäßen Profilstrebe auftritt, da ihr Querschnitt bis in den bzw. die Endbereiche erhalten bleibt, ergibt sich ein weiterer Vorteil in Form einer Gewichtsoptimierung. Ferner ist es möglich, eine maximale Klemmlänge zu erreichen, was

insbesondere beim Vorsehen einer überelastischen Verschraubung bzw. beim Vorsehen von Dehnschrauben vorteilhaft ist.

Darüber hinaus wird die Korrosionsbeständigkeit der erfindungsgemäßen

Profilstrebe verbessert, da eine Schweißverbindung vermieden werden kann.

Überdies ist die erfindungsgemäße Profilstrebe kostengünstiger herzustellen, da ein Schweißprozess vermieden werden kann und da die Konstruktion der erfindungsgemäßen Profilstrebe eine gut automatisierbare Fertigung ermöglicht.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.

Zur Fixierung des Endstücks im Profilende kann dieses zumindest leicht verklemmt werden. Hierzu ist es möglich, eine, vorzugsweise ohnehin

vorgesehene, Verschraubung zu verwenden, falls eine derartige Verschraubung zur Verbindung der Profilstrebe über ihr Profilende mit einem anderen Bauteil vorgesehen ist. Alternativ ist es möglich, ein Endstück mit Übermaß in das Profilende einzupressen und dadurch den Reibschluss zu erzeugen.

Alternativ ist es möglich, das Profilende lokal in geringem Maße umzuformen, um das Endstück reibschlüssig zu fixieren.

Bei einer weiteren alternativen Verbindungsart ist es möglich, das Endstück durch eine entsprechende Kühlung in seinen Dimensionierungen zu schrumpfen und/oder das Profilende durch eine entsprechende Erwärmung auszudehnen, um die gewünschte reibschlüssige Fixierung durch eine Verklemmung erreichen zu können.

Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform kann das Endstück ohne Übermaß in das Profilende eingeschoben werden und seitlich über einen oder mehrere Schweißpunkte oder eine Schweißnaht fixiert werden, um einen

Stoffschluss aufzubauen. Hierzu kann in einer Seitenwand oder in beiden Seitenwänden eine Bohrung angebracht werden, durch die der Schweißpunkt bzw. die Schweißpunkte angebracht werden kann bzw. können. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist es möglich, dass das Material der Profilstrebe sich vom Material des Endstücks unterscheidet.

Beispielsweise können die Profilstrebe aus Metall und das Endstück aus Kunststoff oder einem anderen Metall hergestellt sein.

Bevorzugterweise weist das Endstück eine Durchgangsausnehmung/Bohrung oder eine Mehrzahl derartiger Durchgangsausnehmungen bzw. Bohrungen auf, um eine oder mehrere Schrauben anbringen zu können.

Zur Positionierung des Endstücks im Profilende ist es möglich, dieses aus verschiedenen Richtungen in das Profil der Profilstrebe einzustecken.

Das Endstück kann vorzugsweise als kreiszylindrische Hülse (Rohr) ausgebildet sein. Alternativ ist es möglich, das Endstück dem Querschnitt des Innenraums der erfindungsgemäßen Profilstrebe anzupassen, also beispielsweise quaderförmig auszubilden, falls der Querschnitt der Profilstrebe quadratisch ist.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Figuren. Es zeigen:

Figur 1 eine schematisch leicht vereinfachte perspektivische

Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Profilstrebe im Bereich ihres Profilendes zusammen mit einem einzusetzenden Endstück, und

Figur 2 eine schematisch vereinfachte Teildarstellung einer

erfindungsgemäßen Profilstrebe in einem umgeformten Bereich.

In Figur 1 ist in einer schematisch vereinfachten perspektivischen Teildarstellung eine erfindungsgemäße Profilstrebe 1 dargestellt, die beispielsweise eine Komponente einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs sein kann.

Die Profilstrebe 1 weist einen Obergurt 2 und einen Untergurt 3 auf, die beabstandet und parallel zueinander über die gesamte Länge der Profilstrebe 1 verlaufen. Es sind jedoch auch Profilstreben denkbar, die keinen konstanten Querschnitt haben. Der Obergurt 2 und der Untergurt 3 sind mit entsprechend ihrer Breite beabstandeten Seitenwänden 4 und 5 verbunden, die zusammen mit dem Obergurt 2 und dem Untergurt 3 einen Innenraum 6 der Profilstrebe 1 begrenzen.

Figur 1 zeigt ferner ein Profilende 7 der Profilstrebe 1 , in das ein Endstück 8 eingesetzt werden kann, was durch den Pfeil P symbolisiert wird.

Das Endstück 8 ist hierbei so dimensioniert, dass es im eingesetzten Zustand mit seinen beiden endseitig angeordneten Stirnflächen 9 bzw. 10 an im eingesetzten Zustand benachbarten Innenwandbereichen 11 bzw. 12 anliegt, wobei aufgrund der in Figur 1 gewählten Darstellung die Stirnfläche 9 des Endstücks 8 am Innenwandbereich 12 und die Stirnfläche 10 des Endstücks 8 am

Innenwandbereich 1 1 des Profilendes 7 anliegt, wenn das Endstück 8 in das Profilende 7 eingesetzt ist. Hierdurch ist es, wie eingangs erläutert, möglich, dass aufgebrachte Kräfte vom Obergurt 2 der Profilstrebe 1 zum Untergurt 3 über das Endstück 8 übertragen werden können. Eine Kraftübertragung in der

umgekehrten Richtung, also vom Untergurt 3 zum Obergurt 2 ist natürlich vom Prinzip her auch möglich.

Das Einsetzen des Endstücks 8 in Richtung des Pfeils P in das Profilende 7 bedeutet mithin, dass im eingesetzten Zustand die Längsachse L1 der

Profilstrebe 1 im rechten Winkel zur Längsachse L8 des Endstücks 8

ausgerichtet ist.

Wie Figur 1 ferner verdeutlicht, weist das Endstück 8 im Beispielsfalle eine Durchgangsausnehmung 13 auf, die entlang der Längsrichtung L8 verläuft und die gesamte Längserstreckung des Endstücks 8 durchgreift.

Das Profilende 7 ist mit zwei Ausnehmungen bzw. Bohrungen 14, 15 versehen, wobei die Ausnehmung 14 im Obergurt 2 und die Ausnehmung 18 im Untergurt 3 angeordnet ist.

Ist das Endstück 8 in das Profilende 7 der Profilstrebe 1 eingesetzt, fluchten die Ausnehmungen 14, 13 und 15, so dass beispielsweise eine Schraube durch diese Ausnehmungen 14, 13, 15 hindurchgesteckt werden kann, um das Endstück 8 im Profilende 7 zu verklemmen, wobei diese Art der Fixierung des Endstücks 8 insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn eine derartige

Schraubverbindung ohnehin erforderlich ist, um das Profilende 7 mit einem anderen Bauteil zu verbinden.

Figur 2 verdeutlicht eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Profilstrebe 1 mit zwei Profilenden 7, 16, wobei jedes Profilende 7, 16 ein Endstück 8A bzw. 8B aufweist, die beabstandet zueinander angeordnet sind und über einen Verbindungssteg 18 miteinander verbunden sind. Die Endstücke 8A und 8B sind hierbei im Bereich von Bohrungen 14, 14‘ im Obergurt 2 angeordnet. Gegenüberliegende Bohrungen, die aufgrund der gewählten Darstellung in Figur 2 nicht sichtbar sind, können im Untergurt 3 vorgesehen sein.

Zwischen den Profilenden 7, 16 der Profilstrebe 1 ist ein Zwischenbereich 17 vorgesehen, der als ein in den Untergurt 3 eingebrachter Tunnel ausgebildet ist, der beispielsweise aus Bauraumgründen und/oder Funktionsgründen nötig sein kann.

Das so ausgebildete Einlegeteil, das von den Endstücken 8A und 8B sowie dem Verbindungssteg 18 gebildet wird, kann in seiner Lage wiederum durch einen Reibschluss oder Stoffschluss zwischen den Stirnflächen und den

Innenwandbereichen lagegesichert sein, wobei zumindest eines der beiden Endstücke 8A und 8B auf diese Art und Weise fixiert werden kann. Sollte dies aus Festigkeitsgründen nötig sein, ist es natürlich ebenfalls möglich, beide Endstücke 8A und 8B durch einen Stoffschluss oder einen Reibschluss festzulegen. Das Einlegeteil kann hierbei als einstückiges Bauteil ausgebildet sein oder es ist möglich, die Endstücke 8A und 8B sowie den Verbindungssteg 18 als separate Bauteile auszubilden, die miteinander verbunden werden können, beispielsweise mittels einer Verschweißung.

Neben der voranstehenden schriftlichen Offenbarung der Erfindung wird hiermit zur Ergänzung der Offenbarung explizit auf die zeichnerische Darstellung der Erfindung in den Figuren 1 und 2 Bezug genommen. Bezugszeichenliste:

1 Profilstrebe

2 Obergurt

3 Untergurt

4, 5 Seitenwände

6 Innenraum

7 Profilende

8 Endstück

9, 10 Stirnflächen

11 , 12 Innenwandbereiche

13 Durchgangsausnehmung/Durchgangsbohrung

14, 15 Ausnehmungen/Bohrungen

16 Profilende

17 Zwischenbereich

18 Verbindungssteg