Die Erfindung betrifft einen rohrförmigen Verstärkungs¬ träger für eine Kraftfahrzeugtür gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solcher Verstärkungsträger ist im Umfang der DE 40 32 992 AI bekannt. Er dient als Versteifung insbesondere der Tür eines Personenkraftwagens und soll im Falle eines seitlichen Aufpralls die Aufprallenergie aufnehmen und in mechanische Arbeit umwandeln. Hiermit wird eine erhöhte Sicherheit der Insassen von Personenkraftwagen angestrebt, und zwar unabhängig davon, ob ein anderes Fahrzeug seitlich auffährt oder ob z.B. bei einem ins Schleudern geratenen Personenkraftwagen dieser gegen einen Pfosten oder Mast prallt.

Im Hinblick auf den Sachverhalt, daß bei einem Aufprall der mittlere Längenabschnitt des Verstärkungsträgers den

ERSATZBLATT

größten Beitrag für die Höhe des Arbeitsaufnahmeveπnögens beisteuert, ist im bekannten Fall vorgeschlagen worden, den mittleren Längenabschnitt unter Berücksichtigung der bekannten mathematischen Zusammenhänge zwischen Biege¬ linie und Widerstandsmoment mit einem im Vergleich zu den der Befestigung auf der Türinnenseite dienenden Endab¬ schnitten mit einem größeren Widerstand gegen Biegebean¬ spruchungen auszurüsten. Dazu ist nicht nur der mittlere Längenabschnitt elliptisch oder oval verformt, sondern auch mit einer Metallhülse versehen worden, die vor der Verformung des mittleren Längenabschnitts ein- bzw. auf¬ geschoben wurde. Die Lagefixierung der Hülse wurde durch Kleben, Schweißen oder Löten bewirkt. Als Alternative für eine umfangsseitig geschlossene Hülse hat man ferner die Verwendung einer geschlitzten Hülse vorgeschlagen, die hinsichtlich ihrer Abmessungen so gewählt wird, daß eine Klemmwirkung eintritt. Darüberhinaus hat man entsprechend einer dritten Alternative die Wanddicke im mittleren Län¬ genabschnitt größer als in den benachbarten Längenab¬ schnitten bemessen oder auch den Innenraum des mittleren Längenabschnitts mit einem ein niedriges spezifisches Ge¬ wicht aufweisenden Mittel, wie z.B. einem Metallschaum oder Holz, gefüllt.

Allen diesen Maßnahmen zur Verstärkung des mittleren Län¬ genabschnitts eines Verstärkungsträgers ist aber zu ei¬ gen, daß die Fertigung technisch aufwendig und ihre Lage¬ fixierung kompliziert ist. Durchweg ist eine kosteninten¬ sive Einzelanfertigung eines Verstärkungsträgers nicht zu umgehen.

Ausgehend von den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Merkmalen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen rohrförmigen Verstärkungsträger dahinge¬ hend weiterzubilden, daß er auch im Hinblick auf diverse

Türmodelle einfach zu fertigen sowie leicht zu montieren ist.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufge¬ führten Merkmalen.

Hierdurch ist nunmehr eine gewichtsoptimierte Versteifung für geschlossene Rohrquerschnitte, speziell kreisförmigen aber auch ovalen oder ellipsenförmigen Querschnitts, ge¬ schaffen worden, die gezielt eine Leichtbauweise mit ge¬ ringer Einbautiefe einer Fahrzeugtür in Querrichtung, also der möglichen Belastungsrichtung bei einem Aufprall erlaubt. Es können jetzt extrem dünnwandige Verstärkungs¬ träger eingesetzt werden, bei denen sichergestellt ist, daß die zur Befestigung auf der Türinnenseite dienenden Endabschnitte die zu erwartende Biegelast übertragen kön¬ nen, während der mittlere Längenabschnitt so versteift ist, daß die hier zu erwartende maximale Biegelast ohne vorzeitiges Einknicken in Umformarbeit umgewandelt wird. In diesem Zusammenhang gestattet es die Erfindung in ei¬ ner großen Variationsbreite, die Länge und/oder die Höhe und/oder die Dicke mindestens eines Stahlblechstreifens, bevorzugt jedoch zweier einander diametral gegenüberlie¬ gender paralleler Stahlblechstreifen, exakt auf die tür¬ spezifische Biegebeanspruchung des Verstärkungsträgers abzustimmen.

Die Erfindung erlaubt es aber nicht nur, eine gewichtsop¬ timierte Verstärkung bei einem rohrförmigen Verstärkungs¬ träger herbeizuführen. Vielmehr läßt die Erfindung es zu, daß auch bei sogenannten Doppelrohr-Verstärkungsträgern die biegebeanspruchten mittleren Längenabschnitte ver¬ steift werden können. Das kann z.B. dadurch geschehen, daß zwischen den beiden Rohren ein einziger Stahlblech¬ streifen vorgesehen wird. Es können aber auch insgesamt

drei Stahlblechstreifen parallel zueinander mittig zwi¬ schen den Doppelrohren und außenseitig der Doppelrohre vorgesehen werden. Wie dann die einzelnen Stahlblech¬ streifen ausgelegt sind, bleibt der Belastungsvorgabe vorbehalten. Es ergeben sich jedenfalls eine Vielzahl von Varianten der Belastungsvorgaben, die sich aus den jewei¬ ligen Stahlblechstreifenkonturen kombinieren lassen.

Schließlich erlaubt es die Erfindung, auch dort eine aus einem Stahlblechstreifen bestehende Verstärkung vorzuse¬ hen, wo aufgrund von z.B. partiellen Einbaubeschränkungen in der Tür eines Kraftfahrzeugs ein z.B. im Querschnitt kreisförmiger Verstärkungsträger Einprägungen erhalten muß, die normalerweise den eigentlichen Trägerquerschnitt erheblich schwächen. Auch in einem solchen Fall kann jetzt durch eine entsprechende Anpassung eines Stahl- blechstreifens oder mehrerer Stahlblechstreifen eine not¬ wendige Versteifung im Bereich der Einprägung vorgenommen werden.

Darüberhinaus wird ein Nachteil kompensiert, wenn die Einprägung durch eine Warmumformung erfolgt. In diesem Fall wird zwangsläufig eine Temperaturübergangszone zwi¬ schen jedem erwärmten, z.B. auf eine Temperatur oberhalb 800 °C erwärmten Bereich und den angrenzenden nicht er¬ wärmten Bereichen erzeugt, in der alle Temperaturstufen zwischen der Raumtemperatur und der Glühtemperatur im Ma¬ terial des Verstärkungsträgers auftreten. Dadurch ver¬ liert z.B. ein hochvergüteter Stahl seine hochfesten Ei¬ genschaften, die aber Voraussetzung für die Wirksamkeit eines Verstärkungsträgers sind, um ausreichend große Um¬ formarbeit im Falle eines Seitencrashs aufbringen zu kön¬ nen. Diese Temperaturübergangszone kann mit Hilfe der Er¬ findung jetzt durch eine gezielte Positionierung wenig¬ stens eines Stahlblechstreifens abgedeckt werde, so daß hier die durch die partielle Erwärmung verursachte

Schwächung des Verstärkungsträgers einwandfrei kompen¬ siert wird.

Um dem Vorteil der geringen Einbautiefe in Belastungs¬ richtung weiter Rechnung zu tragen, ist gemäß Pa¬ tentanspruch 2 vorgesehen, daß die Breite des Stahlblech¬ streifens schmaler als die Trägerdicke gestaltet ist.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfindungs¬ gemäßen Grundgedankens wird in den Merkmalen des Pa¬ tentanspruchs 3 gesehen. Auf diese Weise wird ein Stei- figkeitssprung über die Länge des Verstärkungsträgers vermieden, der ggf. zum vorzeitigen Einknicken führen kann. Je nach Türgröße und Sicherheitsbedürfnis kann hierbei die Breite parabolisch oder linear von der Mitte des Stahlblechstreifens aus zu den Enden hin abnehmen.

Obwohl der Stahlblechstreifen in verschiedener Weise an dem Verstärkungsträger befestigt werden kann, dürfte das Anschweißen gemäß Patentanspruch 4 besonders vorteilhaft, weil fertigungstechnisch einfach sein.

Zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Maßnahmen zur Schaffung eines größeren Biegewiderstands im mittleren Längenabschnitt eines Verstärkungsträgers kann als weite¬ rer Parameter ergänzend die mechanisch-technologische Ei¬ genschaft eingestellt werden, um bei verbesserter Umwand¬ lung der Aufprallenergie in Verformungsarbeit Gewicht des Verstärkungsträgers einzusparen.

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

Figur 1 in der Seitenansicht den mittleren Längenab¬ schnitt eines rohrförmigen Verstärkungsträ¬ gers für eine Kraftfahrzeugtür;

Figur 2 einen vertikalen Querschnitt durch die Dar¬ stellung der Figur 1 entlang der Linie II-II;

Figur 3 in der Seitenansicht den mittleren Längenab¬ schnitt eines rohrförmigen Verstärkungsträ¬ gers für eine Kraftfahrzeugtür gemäß einer zweiten Ausführungsform;

Figur 4 in der Seitenansicht den mittleren Längenab¬ schnitt eines rohrförmigen Verstärkungsträ¬ gers für eine ' Kraftfahrzeugtür gemäß einer dritten Ausführungsform;

Figur 5 einen vertikalen Querschnitt durch die Dar¬ stellung der Figur 4 entlang der Linie V-V;

Figur 6 einen vertikalen Querschnitt durch einen Dop¬ pelrohr-Verstärkungsträger und

Figur 7 einen vertikalen Querschnitt durch einen Dop¬ pelrohr-Verstärkungsträger gemäß einer zwei¬ ten Ausführungsform.

Mit 1 ist in der Figur 1 der mittlere Längenabschnitt ei¬ nes rohrförmigen Verstärkungsträgers 2 für eine nicht nä¬ her dargestellte Kraftfahrzeugtür bezeichnet. Wie auch die Figur 2 in diesem Zusammenhang erkennen läßt, ist der Querschnitt des Verstärkungsträgers 2 sowohl bezüglich der Außenkontur als auch der Innenkontur kreisförmig.

Die nicht näher veranschaulichten Endabschnitte des Ver¬ stärkungsträgers 2 dienen der Befestigung auf der Tür¬ innenseite.

Wie die Figuren 1 und 2 bei gemeinsamer Betrachtung er¬ kennen lassen, sind im mittleren Längenabschnitt 1, also in dem Bereich, wo der Verstärkungsträger 2 bei einem Aufprall maximal auf Biegung beansprucht wird, zwei sich parallel zur Trägerlängsachse 3 erstreckende Stahlblech¬ streifen 4 in einer zur Aufprallrichtung 5 parallelen Ebene umfangsseitig tangential angeschweißt. Die Breite B der Stahlblechstreifen 4 ist so gestaltet, daß sie von dem mittleren Bereich 6 aus entsprechend dem Biegemomen- tenverlauf zu den Enden 7 hin abnimmt. Sie ist jedoch schmaler als die Dicke D des Verstärkungsträgers 2.

Im Falle der Ausführungsform der Figur 1 ist die Breiten¬ abnahme der Stahlblechstreifen 4 linear gestaltet, wohin¬ gegen bei der Ausführungsform der Figur 3 eine paraboli¬ sche Breitenabnahme der Stahlblechstreifen 4 ' gewählt worden ist.

Die Ausführungsform eines rohrförmigen Verstärkungsträ¬ gers 2' gemäß den Figuren 4 und 5 besitzt eine Einprägung 8 aufgrund einer partiellen Einbaueinschränkung in einer Kraftfahrzeugtür. Es ist zu erkennen, daß in diesem Fall die beiden an den Verstärkungsträger 2' geschweißten Stahlblechstreifen 4' ' die Tiefe der Einprägung 8 durch ihre Breite berücksichtigen. Endseitig sind die Stahl¬ blechstreifen 4'' leicht abgeschrägt. Dadurch ist die Kontur der Stahlblechstreifen 4 ' ' gewissermaßen paralle- logrammförmig. Mit Hilfe dieser Stahlblechstreifen 4'' können insbesondere die Problemzonen 9 zwischen der Ein¬ prägung 8 und den angrenzenden Bereichen 10 verstärkt werden.

Die Figuren 6 und 7 zeigen im Querschnitt Doppelrohr-Ver¬ stärkungsträger 11, 11'. Im Falle der Ausführungsform der Figur 6 ist zwischen den beiden Rohren 12 ein Stahlblech¬ streifen 4' ¹ ' eingeschweißt.

Bei der Ausführungsform der Figur 7 ist nicht nur zwi¬ schen den beiden Rohren 12 ein Stahlblechstreifen 4' ' ' eingeschweißt, sondern es sind auch seitlich der Rohre 12 weitere Stahlblechstreifen 4 ^{, , , ,} aufgeschweißt. Es ist zu erkennen, daß bei den Ausführungsformen der Figuren 6 und 7 die Stahlblechstreifen 4' ' ' , 4' ' ' ' sich ebenfalls par¬ allel zu den Rohrlängsachsen 3'erstrecken und in einer zur Aufprallrichtung 5 jeweils parallelen Ebene umfangs¬ seitig der Rohre 12 tangential befestigt sind.

BezugszeichenaufStellung

1 - mittlerer Längenabschnitt

2 - Verstärkungsträger

2 ' - Verstärkungsträger

3 - Trägerlängsachse

3' - Rohrlängsachse

4 - Stahlblechstreifen

4 ' - Stahlblechstreifen 4 ' ' - Stahlblechstreifen 4' ' ' - Stahlblechstreifen 4 ' ^• ' '- Stahlblechstreifen

5 - Aufprallrichtung

6 - mittlerer Bereich v. 4

7 - Enden v. 4

8 - Einprägung

9 - Problemzone

10 - angrenzende Bereiche

11 - Doppelrohr-Verstärkungsträger

11' - Doppelrohr-Verstärkungsträger

12 - Rohre v. 11

B - Breite v. 4 D - Trägerdicke