DE102004054850A1 - Structural part for a supporting frame of a motor vehicle comprises reinforcing contours molded to a bar and running parallel and/or orthogonal to girders and/or in a zigzag formation to them - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Strukturteil für eine Tragstruktur, insbesondere für einen Tragrahmen eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The present invention relates to a structural part for a supporting structure, especially for a support frame of a motor vehicle, according to the preamble of the claim 1.
Strukturteile für Tragstrukturen von Kraftfahrzeugen werden heutzutage häufig als Blechbauteile ausgeführt, welche an besonders hoch belasteten Stellen, beispielsweise im Bereich einer Achse durch geschweißte Bleche, belastungsgerecht verstärkt werden müssen. Darüber hinaus sind auch Strukturteile bekannt, welche als Gussknoten oder Strangpressprofile ausgebildet sind. Allen Varianten ist hierbei jedoch gemein, dass sie während der Fertigung aus einer größeren Anzahl von Einzelteilen zusammengebaut werden müssen und daraus ein relativ großer Herstellungs- und Montageaufwand mit zum Teil komplexen Schweißmaßnahmen und relativ großen Maßtoleranzen resultiert.structural parts for support structures Of motor vehicles are nowadays often designed as sheet metal components, which at particularly heavily loaded areas, for example in the area an axle welded through Sheets, reinforced in line with load have to. About that In addition, structural parts are known which as cast nodes or Extruded profiles are formed. All variants is here However, they mean that during the production of a larger number must be assembled from individual parts, resulting in a relatively large manufacturing and assembly costs with sometimes complex welding measures and relatively large dimensional tolerances results.
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Hier setzt die Erfindung an. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Strukturteil eingangs erwähnter Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, welche insbesondere eine Teilevielfalt reduziert und dadurch den Zusammenbau der Tragstruktur vereinfacht und gleichzeitig besonders maßhaltig ist.Here implements the invention. The invention as characterized in the claims is busy dealing with the problem, for a structural part mentioned above Kind an improved embodiment specify which in particular reduces a variety of parts and thereby simplifying the assembly of the support structure and at the same time especially true to size is.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This Problem is inventively the subject of the independent Claim solved. Advantageous embodiments are the subject of the dependent Claims.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, zumindest an einem Steg eines Strukturteils, welches als Gussteil ausgebildet und im Bereich einer Kraftfahrzeugachse angeordnet ist und welches einen in Längsrichtung verlaufenden Ober- und Untergurt aufweist, Versteifungskonturen anzuformen, die im wesentlichen parallel und/oder orthogonal zu den Gurten und/oder zickzackförmig zwischen diesen verlaufen. Hierdurch wird ein einstückiges Strukturteil geschaffen, welches eine hinsichtlich seiner Steifigkeit, seines Crashverhaltens und der mit der Herstellung verbundenen Bauteiltoleranzen deutlich verbesserte Gestaltung erlaubt. Insbesondere die Bauteiltoleranzen können durch das erfindungsgemäße Strukturteil reduziert werden, wodurch eine besonders hohe Maßhaltigkeit bei der Fertigung erreicht werden kann. Die Versteifungskonturen bewirken dabei eine erhöhte Steifigkeit und ein verbessertes Crashverhalten bei gleichzeitig reduziertem Gewicht. Gleichzeitig erlaubt die Gusstechnik eine freie Gestaltung der Bauteilgeometrie, insbesondere im Hinblick auf Materialdickensprünge, so dass das Strukturteil besonders gut an auftretende Belastungsfälle anpassbar ist. Vor allem kann das erfindungsgemäße Strukturteil nahezu unverändert vom Entwurf in die Realität umgesetzt werden, da hierfür nur die Gussform entsprechend geändert werden muss.The invention is based on the general Thought, at least at a web of a structural part, which is designed as a casting and arranged in the region of a motor vehicle axle and which has a longitudinally extending upper and lower chord to form stiffening contours that are substantially parallel and / or orthogonal to the straps and / or zigzag between them. As a result, a one-piece structural part is created, which allows a significantly improved design with regard to its rigidity, its crash behavior and the component tolerances associated with its manufacture. In particular, the component tolerances can be reduced by the structural part according to the invention, whereby a particularly high dimensional accuracy in the production can be achieved. The stiffening contours cause increased stiffness and improved crash behavior while reducing weight. At the same time, the casting technique allows a free design of the component geometry, in particular with regard to material thickness jumps, so that the structural part can be adapted particularly well to occurring load cases. Above all, the structural part according to the invention can be converted almost unchanged from the design into reality, since for this only the casting mold has to be changed accordingly.
Das Strukturteil fasst Teile eines Längsträgers, eines Dämpferbeins und Achsaufnahmebauteile in einem Guss-Strukturteil zusammen und reduziert dadurch die Teilevielfalt sowie den Herstellungsaufwand bei der Fertigung des Kraftfahrzeugs. Die am Steg angeformten Versteifungskonturen versteifen das Strukturteil, ohne dass hierfür zusätzlich anzubringende Ble che erforderlich sind. Insbesondere die hohe Maßgenauigkeit und die geringen Bauteiltoleranzen, welche mit dem erfindungsgemäßen Strukturteil erzielt werden können, gewährleisten eine hohe Qualität.The Structural part summarizes parts of a longitudinal member, one strut and Achsaufnahmebauteile in a cast structural part together and thereby reduces the variety of parts and the production cost in the manufacture of the motor vehicle. The stiffening contours formed on the bridge stiffen the structural part, without the addition of additional Ble surface required are. In particular, the high dimensional accuracy and the low Component tolerances which are achieved with the structural part according to the invention can, guarantee a high quality.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung weist das Strukturteil angeformte Anbindungsbereiche zur Anbindung der Achse des Fahrzeugs an das Strukturteil auf. Die Anbindungsbereiche sind dabei Bestandteil des Strukturteils und werden mit diesem in einem Herstellungsschritt hergestellt bzw. gegossen. Durch diesen Umstand kann eine Lagetoleranz zwischen zwei Anbindungsbereichen eines Strukturteils deutlich vermindert werden und dadurch eine gleichmäßige und maßhaltige Fertigung erreicht werden.According to one advantageous development of the solution according to the invention, the structural part molded Connection areas for connecting the axle of the vehicle to the Structure part on. The connection areas are part of it of the structural part and are with this in a manufacturing step produced or cast. Due to this fact, a positional tolerance significantly reduced between two attachment areas of a structural part and thereby a uniform and dimensionally stable Production can be achieved.
Zweckmäßig verlaufen die Versteifungskonturen nahezu ungestört durch die Anbindungsbereiche hindurch. Da die Anbindungsbereiche zur Anbindung der Achse an das Strukturteil besonders hoch belastet sind, ist eine besonders hohe Steifigkeit in diesen Bereichen unerlässlich. Dies wird dadurch erreicht, dass die Versteifungskonturen, welche beispielsweise auch als Versteifungsrippen ausgebildet sein können, in die Anbindungsbereiche hinein und durch diese hindurch verlaufen und dadurch einen ungestörten Kraftfluss über die Anbindungsbereiche hinweg ermöglichen. Hierdurch werden die vom Fahrwerk her auftretenden Kräfte gleichmäßig in die Tragstruktur eingeleitet.Expediently the stiffening contours almost undisturbed by the connection areas therethrough. Since the connection areas for the connection of the axle to the Structural part are particularly heavily loaded, is a particularly high Stiffness in these areas is essential. This is achieved by that the stiffening contours, which, for example, as stiffening ribs can be trained into and through the connection areas and thus an undisturbed Power flow over allow the connection areas. This will be the from the chassis occurring forces evenly in the supporting structure initiated.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung bildet das Strukturteil im Bereich der Achsen des Kraftfahrzeugs einen Längsträger der Tragstruktur oder ist an einen solchen angebunden. Hier übernimmt das Strukturteil die Aufgaben eines Längsträgers und gewährleistet darüber hinaus die zuverlässige Anbindung der Kraftfahrzeugachse an den Tragrahmen. weist das Strukturteil zudem noch zumindest einen dritten Anbindungsbereich zur Anbindung eines Dämpferbeins an das Strukturteil auf, so können bisher getrennte Bauteile, wie beispielsweise Längsträger, Dämpferbein und Achsaufnahmebauteile, nunmehr in einem einzigen Guss-Strukturteil rationell zusammengefasst werden. Fertigungsfehler bzw. Ungenauigkeiten bei der Montage der einzelnen Teile können somit vermieden werden, wodurch einerseits ein reduzierter Fertigungsaufwand und damit reduzierte Fertigungskosten und andererseits eine verbesserte Qualität erreicht werden können.at forms a further advantageous embodiment of the invention the structural part in the region of the axes of the motor vehicle a Side member of the Support structure or is connected to such. Here takes over the structural part the tasks of a longitudinal beam and guaranteed Furthermore the reliable one Connection of the motor vehicle axle to the support frame. also has the structural part at least a third connection area for connecting a strut to the structural part, so can previously separate components, such as side members, strut and axle receiving components, now rationally summarized in a single cast structural part become. Manufacturing errors or inaccuracies in the assembly of individual parts can thus avoided, which on the one hand a reduced production cost and thus reduced manufacturing costs and on the other hand an improved quality can be achieved.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Strukturteil eine gewölbeartige Bogenform auf. Die Bogenform ist dabei vorzugsweise an einen Radlauf des Kraftfahrzeuges angepasst, wodurch die Integration des Strukturteils in bestehende Karosseriestrukturen erleichtert wird. Durch die Ausgestaltung als Gussteil kann dem Strukturteil nahezu jede beliebige Form gegeben werden, wodurch sich konstruktive Freiräume ergeben.at a further advantageous embodiment of the invention, the Structural part a vault-like Bow shape on. The arch form is preferably on a wheel arch adapted to the motor vehicle, whereby the integration of the structural part is facilitated in existing body structures. By the design as a casting, the structural part can be given almost any shape, which creates constructive freedom result.
Zweckmäßig ist zumindest ein Anbindungsbereich als einseitig offene, hohlformartige und in das Strukturteil integrierte Aufnahme ausgebildet. Durch die Integration der Aufnahme bzw. des Anbindungsbereichs in das Guss-Strukturteil ist ein nachträgliches Anbringen bzw. Montieren des Anbindungsbereiches an das Strukturteil entbehrlich, wodurch sich ebenfalls Fertigungskosten und Fertigungszeit reduzieren lassen. Darüber hinaus gewährleistet die Integration der Anbindungsbereiche in das Guss-Strukturteil eine hohe Maßgenauigkeit und geringe Lagetoleranzen zwischen zwei Anbindungsbereichen bzw. Aufnahmen. Dieser Umstand erleichtert zum einen die Fertigung bzw. den Anbau der Fahrzeugachse und sichert zum anderen eine gleich bleibend hohe Qualität.Is appropriate at least one connection region as unilaterally open, hollow-like and formed in the structural part integrated receptacle. By the Integration of the receptacle or the connection area into the cast structural part is an afterthought Attaching or mounting the connection area to the structural part dispensable, which also reduces production costs and production time let reduce. About that guaranteed the integration of the connection areas into the cast structural part a high dimensional accuracy and low position tolerances between two connection areas or recordings. This circumstance facilitates on the one hand the production or the cultivation the vehicle axle and secures the other a consistently high quality.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawing and from the accompanying figures description based on the drawing.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above and the following yet to be explained features not only in the specified combination, but also in other combinations or alone, without to leave the scope of the present invention.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.One preferred embodiment The invention is illustrated in the drawing and will be described in the following Description closer explained.
Die
einzige
Entsprechend
Gemäß
In
Fahrtrichtung vor und hinter der Achse
Generell
ist denkbar, dass das Strukturteil
Denkbar
ist auch, dass die Versteifungskonturen
Durch
die Ausbildung des Strukturteils
Die
Zusammenfassung von Längsträger, Dämpferbein
und Aufnahmebauteilen in einem einzigen Guss-Strukturteil
Claims (9)
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