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Abstract
Zusatzelement zur Verstärkung einer Fahrzeugstruktur, insbesondere für einen Schweller, den Türbereich, das Heck oder die Front, ausgebildet als Profilträger, aufweisend ein inneres Profilteil (2) und zwei äußere Profilteile (4, 6), die fest miteinander verbunden sind und Hohlräume bilden, wobei die äußeren Profilteile (4, 6) das innere Profilteil (2) umgeben und sich gegenseitig berühren, und das innere Profilteil (2) selbst Hohlräume hat und/oder bildet, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Profilteil (2) H-förmig ist, wobei die beiden Schenkel (2a, 2b) Hohlkörper bilden.Additional element for reinforcing a vehicle structure, in particular for a sill, the door area, the rear or the front, designed as a profile carrier, comprising an inner profile part (2) and two outer profile parts (4, 6), which are firmly connected to one another and form cavities, wherein the outer profile parts (4, 6) surround the inner profile part (2) and touch each other, and the inner profile part (2) itself has and / or forms cavities, characterized in that the inner profile part (2) is H-shaped , wherein the two legs (2a, 2b) form hollow bodies.
Description
Die Erfindung betrifft ein Zusatzelement zur Verstärkung einer Fahrzeugstruktur, insbesondere für einen Schweller, einen Türbereich, für das Heck oder für die Front eines Pkws nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an additional element for reinforcement a vehicle structure, in particular for a sill, a door area, for the Heck or for the front of a car according to the preamble of claim 1.
Versteifungselemente dienen dazu, als Konstruktionselemente von Kraftfahrzeugen entweder die Bodengruppe zu versteifen oder Tür, Heck und Frontbereich für die Aufnahme von Crash-Energien zu verstärken. In diesen Bereichen soll auf kurzem Weg hohe Energie abgebaut werden. Insbesondere soll auch bei einem Seitenaufprall die auftretende Energie absorbiert werden.Stiffening elements serve as structural elements of motor vehicles either the floor assembly stiffen or door, Rear and front area for to increase the absorption of crash energies. In these areas high energy can be mined in a short way. In particular, too in the event of a side impact, the energy that occurs is absorbed.
Bekannt sind Seitenschweller, die mit der Außenhaut der Kraftfahrzeugtür abschließen. Übliche Seitenschweller bestehen als Karosserieteil aus einem zu einem Hohlprofil zusammengeschweißten oder in anderer Weise zusammengefügten Blechteil, welches sich in Längsrichtung des Fahrzeuges erstreckt. Bislang wurden die bekannten Seitenschweller aus Blech hergestellt.Side skirts are known with the outer skin the motor vehicle door to lock. Usual side skirts consist as a body part of a welded or to a hollow profile merged in a different way Sheet metal part, which is in the longitudinal direction of the vehicle extends. So far, the well-known side skirts made of sheet metal.
Die
Die
Die
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Es sind also bereits mehrere Schweller mit Verstärkungselementen bekannt, die auch geschlossene Profile aufweisen können.So there are already several sills with reinforcing elements known, which can also have closed profiles.
Die
Ein leistenförmiges Strukturbauteil, ausgebildet
als Profilträger,
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 ist bereits aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Zusatzelement zur Verstärkung von Fahrzeugstrukturen vorzuschlagen, welches ein geringes Gewicht hat, und in einfacherer Weise zu fertigen ist.The object of the invention is a new additional element for reinforcement of vehicle structures to propose which is light in weight has, and is easier to manufacture.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst von einem Zusatzelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1.This object is achieved by one Additional element with the features of claim 1.
Dabei ist das innere Profilteil der Verstärkung H-förmig aufgebaut, wobei die beiden langen Schenkel des H's raumfüllend als Hohlkörper ausgebildet sind und der verbindende kürzere Schenkel relativ dünn ausgebildet ist. Diese neue Struktur, die einen bevorzugt einteiligen hohlen doppel-T-förmigen Verstärkungsträger bildet, der in zwei Halbschalen eingebettet ist, so dass sich insgesamt vier Hohlräume ergeben, sorgt im Vergleich zu den bekannten Schwellern durch die Vielzahl an aneinanderliegenden Blechteilen und die Vielzahl an Hohlräumen für eine außerordentlich steife Struktur, die bei geringem Gewicht eine hohe Verformungsfestigkeit und eine hohe Aufnahmekapazität für verformende Energie ergibt. Die erfindungsgemäße Verstärkung wird bevorzugt so eingebaut, daß das "H" um 90° gekippt ist, daß also seine langen Schenkel im wesentlichen waagrecht verlaufen. Dies optimiert die Energieaufnahme bei Unfällen, bei welchen die Krafteinleitung meist von der Seite kommt.The inner profile part is the Reinforcement H-shaped, wherein the two long legs of the H's are space-filling as a hollow body and the connecting shorter Thighs relatively thin is trained. This new structure that prefers one piece hollow double T-shaped Reinforcement supports, which is embedded in two half shells, so that in total result in four cavities ensures in comparison to the known sills by the large number on adjacent sheet metal parts and the multitude of cavities for an extraordinary stiff structure, which with low weight, high deformation resistance and a high absorption capacity for deforming Gives energy. The reinforcement according to the invention is preferably installed in such a way that the "H" is tilted by 90 °, that is, its long legs run essentially horizontally. This optimizes energy consumption in accidents, where the force transmission mostly comes from the side.
Bevorzugt sind die Profilteile miteinander verklebt. Durch das Verkleben wird auf günstige Art und Weise zusätzlich eine Aussteifung der Gesamtkonstruktion erreicht.The profile parts are preferably glued together. By gluing it becomes cheap Way in addition a stiffening of the overall construction is achieved.
Die erfindungsgemäße Struktur kann sich entweder über den ganzen Schweller erstreckend eingesetzt werden oder auch als einzelne Verstärkung nur in abgegrenzten Bereichen. Die Verstärkung kann sich je nach Anwendung entweder über den gesamten Bereich des Schwellers oder nur sequentiell erstrecken, um im Crashfall ein erhöhtes Maß an Energieabsorption zu gewährleisten und so die Insassen besser zu schützen. Dies wird zum einen durch eine erfindungsgemäße Aussteifung des Schwellers erreicht, zum anderen durch Weiterleitung der Kräfte in stabile Fahrzeugstrukturen, wie zum Beispiel in die Bodengruppe.The structure of the invention can be either whole sills can be used or as individual reinforcement only in defined areas. The gain can vary depending on the application either through the extend the entire area of the rocker panel or only sequentially, in the event of a crash, an increased level of energy absorption to ensure and better protect the occupants. On the one hand, this is through a bracing according to the invention the sill achieved, on the other hand by forwarding the forces to stable Vehicle structures, such as in the floor pan.
Die erfindungsgemäße Verstärkung ist eine einstückige, vormontierte Baugruppe, die aus mehreren Einzelteilen und bevorzugt aus hochfestem Stahl (typischer Weise Rm mindestens 500 MPa) besteht. Die Verstärkung ist in herkömmlichen Schwellern einlegbar und kann gegebenenfalls mit Anschlußelementen für die A, B, und C-Säule eines Kraftfahrzeuges versehen sein. Die Verstärkung besteht im Wesentlichen aus einem inneren Profil und zwei umliegenden Profilhälften, welche miteinander verklebt sind. Hierdurch entsteht ein Gesamtprofil, welches mindestens vier Kammern aufweist. Das gegebenenfalls hochfeste Stahlblech bewirkt, daß ein hohes Maß an kinetischer Energie aufgenommen werden kann.The reinforcement according to the invention is a one-piece, pre-assembled assembly which consists of several individual parts and preferably of high-strength steel (typically Rm at least 500 MPa). The reinforcement can be inserted in conventional sills and can optionally be provided with connecting elements for the A, B and C pillars of a motor vehicle. The reinforcement essentially consists of an inner profile and two surrounding profile halves, which are glued together. This creates an overall profile that has at least four chambers. The possibly high-strength steel sheet causes a high level of kinetic energy to be absorbed can.
Durch die Kombination hochfester Stahl/Verklebung ist es möglich, dünne Wandstärken, die typischerweise im Bereich zwischen 0,5 mm und 1,5 mm liegen, einzusetzen und effektiven Leichtbau zu betreiben. Aufgrund der großflächigen Verklebung zwischen den Einzelteilen wird eine Aussteifung der Gesamtkonstruktion erreicht. Es treten keine Beul- oder Stabilitätsprobleme auf. Das Strukturgewicht ist ähnlich dem eines Aluminiumstrangpreßprofils.By combining high strength Steel / bonding it is possible thin wall thicknesses that typically in the range between 0.5 mm and 1.5 mm and to operate effective lightweight construction. Because of the large-area gluing between the individual parts there is a stiffening of the overall construction reached. There are no buckling or stability problems. The structural weight is similar that of an aluminum extruded profile.
Als Kleber kommen zum Beispiel Einkomponenten- oder Zweikomponentenkleber auf der Basis von Epoxidharz, Polyurethan oder Kautschuk sowie Folienkleber zum Einsatz. Gegebenenfalls benötigen die Kleber einen definierten Klebespalt, der typischerweise im Bereich von 0,2 – 1 mm liegt. Um diesen Abstand im Fertigungsprozeß zu garantieren, ist es vorgesehen, Teile durch eine Preßpassung miteinander zu fügen.For example, one-component or two-component adhesive based on epoxy resin, polyurethane or rubber and foil adhesive. You may need them Glue a defined gap, typically in the area from 0.2 - 1 mm lies. In order to guarantee this distance in the manufacturing process, it is provided that Parts by a press fit to join together.
In einer weiteren Ausführung ist es vorgesehen, daß an den Klebeflächen Längs- und/oder Quersicken vorgesehen sind. Der Abstand der Einzelteile untereinander wird dadurch sichergestellt, daß diese Längs- oder Quersicken durchgehend oder sequentiell eingebracht sind. Durchgehende Längssicken sind vorteilhaft, da durch das Fertigungsverfahren Walzprofilieren eine sehr enge Tolerierung der Sicken möglich ist. Durch die Sicken wird weiterhin ein Sandwich-Effekt erzielt, welcher zu einer weiteren Erhöhung der Beulsteifigkeit und somit zu einer Aussteifung der gesamten Verstärkung führt. Der Abstand der Bauteile zueinander beeinflußt die benötigte Klebstoffmenge und somit das Gewicht, die Steifigkeit und die Kosten der Baugruppe in hohem Maße.Another version is it provided that at the adhesive surfaces Along- and / or transverse beads are provided. The distance between the individual parts is ensured that this longitudinal or Cross beads are introduced continuously or sequentially. continuous Longitudinal beads are advantageous because a roll forming by the manufacturing process very narrow tolerance of the beads is possible. Through the beads a sandwich effect is still achieved, which leads to another increase the buckling stiffness and thus a stiffening of the whole reinforcement leads. The distance between the components influences the amount of adhesive required and thus the weight, rigidity and cost of the assembly in high Dimensions.
Die Strukturierung der Profilteile oder das Versehen der Profilteile mit Quer- und Längssicken kann bevorzugt durch eine Walzprofilierung erzeugt werden. Dadurch wird eine einfache und kostengünstige Herstellung der einzelnen Elemente ermöglicht.The structuring of the profile parts or providing the profile parts with cross and longitudinal beads are preferably generated by roll profiling. This will a simple and inexpensive Allows manufacturing of the individual elements.
Wie bereits ausgeführt, befindet sich das innere Verstärkungselement in einem Hohlprofil, welches bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel von einem zur Fahrzeuginnenseite hin gerichteten gewalzten Blechteil gebildet und einem zur Fahrzeugaußenseite hin weisenden Profilteil abgeschlossen wird. Beide umschließenden Profilhälften können sowohl auf Walz- wie auf Stanzbasis dargestellt werden.As stated, located the inner reinforcing element in a hollow profile, which in the embodiment shown from a rolled sheet metal part directed towards the inside of the vehicle formed and a profile part pointing towards the outside of the vehicle is completed. Both enclosing profile halves can both on Roll as shown on a punch basis.
Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich anhand der in der Zeichnung gezeigten Ausführungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.Further goals, advantages, features and possible applications the present invention result from the in the drawing shown versions. All described and / or illustrated form Features for itself or in any combination the subject of the present Invention, also independently from their combination in the claims or their relationship.
Es zeigen:Show it:
Wie in
Dadurch, daß die Schalen
Insbesondere durch Verwendung von Walzprofilierung wird eine einfache und kostengünstige Herstellung der einzelnen Elemente ermöglicht.Especially by using Roll profiling is a simple and inexpensive manufacture of each Allows elements.
- 22
- inneres Profilteilinner profile part
- 2a2a
- längerer Schenkellonger leg
- 2b2 B
- längerer Schenkellonger leg
- 2c2c
- kürzerer Schenkelshorter thigh
- 2d2d
- Klebeflächeadhesive surface
- 3a3a
- Hohlraumcavity
- 3b3b
- Hohlraumcavity
- 44
- äußeres Profilteilouter profile part
- 4a4a
- Klebeflächeadhesive surface
- 4b4b
- Klebeflächeadhesive surface
- 4c4c
- Klebeflächeadhesive surface
- 4d4d
- Klebeflächeadhesive surface
- 4e4e
- Klebeflächeadhesive surface
- 4f4f
- Klebeflächeadhesive surface
- 66
- äußeres Profilteilouter profile part
- 6a6a
- Klebeflächeadhesive surface
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- Klebeflächeadhesive surface
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- Klebeflächeadhesive surface
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- Klebeflächeadhesive surface
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DE10003878A1 (en) | 2001-08-09 |
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