DE102005031728A1 - Bodywork support structure for vehicle, especially for frontal areas of car, comprises multiple box section which is split longitudinally and formed to provide box section end supports - Google Patents

Bodywork support structure for vehicle, especially for frontal areas of car, comprises multiple box section which is split longitudinally and formed to provide box section end supports Download PDF

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DE102005031728A1
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Abstract

The initial workpiece comprises e.g. a single, linear, triple-box-section. The outer boxes (5, 7) are initially connected by a central box profile (6). The support structure (as illustrated) is made by first removing a length of the connecting profile (6), to leave two, parallel, unconnected box end profiles (5, 7). The intermediate region (8) of the end profiles is then formed by separating the unconnected end profiles (5, 7); i.e. they are moved apart, causing deformation, for which the workpiece is designed. The support structure is made of steel, aluminum, magnesium and/or a plastic. An independent claim is included for the method of manufacture.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Tragstruktur einer Karosserie sowie auf ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Tragstruktur.The The present invention relates to a supporting structure of a body and to a method for producing such a support structure.

Obwohl auf beliebige Fahrzeuge und Fahrzeugbereiche anwendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrundeliegende Problematik in Bezug auf ein Personenkraftfahrzeug und insbesondere auf einen Frontbereich eines Personenkraftfahrzeuges näher erläutert.Even though Applicable to any vehicles and vehicle areas, the present invention and the underlying problem in relation to a passenger car and more particularly to a passenger car Front area of a passenger vehicle explained in more detail.

Tragstrukturen sind im modernen Kraftfahrzeugbau hinlänglich bekannt und umfassen im Wesentlichen Anordnungen von Längsträgern und Querträgern, die einerseits die erforderliche Steifigkeit und Festigkeit der Fahrzeugkarosserie sicherstellen und andererseits bei einem Fahrzeugaufprall durch Deformationen Aufprallenergie aufnehmen. Üblicher Weise werden sowohl in Frontbereichen als auch in Heckbereichen Querträger sowie Längsträger verwendet, welche mittels geeigneter Verbindungsmittel miteinander verbunden werden.support structures are well known in modern automotive engineering and include In essence, arrangements of side rails and cross members, the on the one hand, the required rigidity and strength of the vehicle body ensure and on the other hand in a vehicle collision Deformations absorb impact energy. Usually, both in front areas as well as in rear areas cross member as well Longitudinal beams used, which are interconnected by means of suitable connecting means become.

Aus der Druckschrift WO 92/18369 ist eine Tragstruktur für eine Karosserie eines Personenkraftwagens bekannt, welche einen Schweller, ein sich nach hinten anschließendes Radhaus und wenigstens einen Pfosten sowie einen Radhausträger aufweist.Out the document WO 92/18369 is a supporting structure for a body a passenger car known, which is a sill, one after behind Radhaus and at least one post and a Radhausträger has.

Aus der Druckschrift EP 0 291 385 B1 ist ebenfalls eine Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie gemäß 7 bekannt. Wie in 7 ersichtlich ist, weist die Tragstruktur zwei jeweils seitlich angeordnete Längsträger 1, 1' auf, welche sich jeweils etwas vor einem Beginn der A-Säulen in zwei einzelne Träger 2, 3 bzw. 2', 3' aufteilen. Dabei bilden die Träger 2 bzw. 2' jeweils einen in etwa in Richtung der A-Säulen verlaufenden Trägerabschnitt und die Träger 3 bzw. 3' jeweils sich in Längsrichtung des Kraftfahrzeuges erstreckende Längsträger. Die Träger 2, 3 bzw. 2', 3' sind einteilig miteinander ausgebildet und über ein geeignetes Verbindungsverfahren mit den jeweiligen Längsträgern 1 bzw. 1' verbunden.From the publication EP 0 291 385 B1 is also a support structure of a vehicle body according to 7 known. As in 7 it can be seen, the support structure has two side members each arranged laterally 1 . 1' which are each slightly before a start of the A-pillars in two individual carriers 2 . 3 respectively. 2 ' . 3 ' split. The carriers form 2 respectively. 2 ' each one extending approximately in the direction of the A-pillar support portion and the carrier 3 respectively. 3 ' in each case in the longitudinal direction of the motor vehicle extending side members. The carriers 2 . 3 respectively. 2 ' . 3 ' are integrally formed with each other and a suitable connection method with the respective side rails 1 respectively. 1' connected.

An diesem Ansatz gemäß dem Stand der Technik hat sich jedoch die Tatsache als nachteilig herausgestellt, dass die Träger 2, 3 bzw. 2', 3' über aufwändige Verbindungstechniken mit den jeweiligen Längsträgern 1 bzw. 1' verbunden werden müssen. Zudem stellen die Verbindungsstellen oftmals eine Schwachstelle bezüglich der Steifigkeit und der Absorption von Aufprallenergie der gesamten Tragstruktur dar.However, this approach according to the prior art has proved to be disadvantageous in that the carriers 2 . 3 respectively. 2 ' . 3 ' over complex joining techniques with the respective side members 1 respectively. 1' need to be connected. In addition, the joints are often a weak point in terms of stiffness and the absorption of impact energy of the entire support structure.

Somit liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Tragstruktur für eine Fahrzeugkarosserie zu schaffen, welche die oben genannten Nachteile beseitigt und auf einfachere und kostengünstigere Weise eine Tragstruktur mit einer verbesserten Steifigkeit und einer verbesserten Absorptionsmöglichkeit von Aufprallenergie gewährleistet.Consequently The present invention is based on the object, a support structure for one To create a vehicle body, which the above-mentioned disadvantages eliminates and in a simpler and more cost effective way a support structure with improved rigidity and improved absorption capability guaranteed by impact energy.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Tragstruktur mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch das Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst.These The object is achieved by the Support structure with the features of claim 1 and by the method with the features of claim 11 solved.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, dass die Tragstruktur aus einem Grundprofilteil hergestellt wird, welches einen Grundprofilbereich umfasst, der mindestens zwei Endprofile und mindestens ein Verbindungsprofil aufweist, wobei jeweils mindestens zwei Endprofile über mindestens ein Verbindungsprofil miteinander verbunden sind. Ferner umfasst die Tragstruktur einen Endprofilbereich, welcher durch Entfernen des mindestens einen Verbindungsprofils aus den mindestens zwei unverbundenen Endprofilen besteht, welche relativ zueinander verformbar ausgebildet sind.The The idea underlying the present invention is that that the support structure is made of a basic profile part, which comprises a basic profile area, the at least two end profiles and at least one connection profile, wherein in each case at least two end profiles over at least a connection profile are connected together. Further includes the support structure a Endprofilbereich, which by removing the at least one connection profile of the at least two unconnected end profiles, which are deformable relative to each other are formed.

Somit weist die vorliegende Erfindung gegenüber den bekannten Ansätzen gemäß dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass die gesamte Tragstruktur aus einem einteiligen Profil mit mehreren verzweigten Armen ohne Verbindungsstellen besteht, so dass optimale Lastpfade, eine erhöhte Steifigkeit sowie eine verbesserte Aufnahme von Aufprallenergie gewährleistet werden.Consequently shows the present invention over the known approaches according to the prior Technology has the advantage that the entire support structure of a one-piece profile with multiple branched arms without joints exists, so that optimal load paths, increased rigidity and a improved absorption of impact energy can be ensured.

Zudem besteht ein Vorteil der erfindungsgemäßen Tragstruktur darin, dass die nachteiligen Verbindungstechniken entfallen und die erfindungsgemäße Tragstruktur auf einfache und kostengünstige Weise herstellbar ist. Zudem können die vorhandenen Bauräume optimal ausgenutzt werden, da die einzelnen Profile der verzweigten Arme beliebig zueinander verformt bzw. gebogen und mit unterschiedlichen und sich ändernden Profilquerschnitten ausgebildet werden können.moreover is an advantage of the support structure according to the invention is that the disadvantageous joining techniques are eliminated and the supporting structure according to the invention in a simple and inexpensive way can be produced. In addition, you can the existing installation spaces be optimally exploited, since the individual profiles of the branched Arms deformed or bent as desired with each other and with different and changing Profile cross sections can be formed.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der im Patentanspruch 1 angegebenen Tragstruktur sowie des im Patentanspruch 11 angegebenen Verfahrens.In the dependent claims find advantageous embodiments and improvements of specified in claim 1 support structure and in the claim 11 specified method.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist der Grundprofilbereich zwei Hohlkammer-Endprofile auf, welche über ein zwischen diesen angeordnetes Hohlkammer-Verbindungsprofil miteinander verbunden sind. Alternativ kann das Grundprofil beispielsweise auch drei Hohlkammer-Endprofile aufweisen, wobei jeweils zwei Hohlkammer-Endprofile über ein zwischen diesen angeordnetes Hohlkammer-Verbindungsprofil in Reihe derart miteinander verbunden sind, dass die Hohlkammer-Endprofile und die Hohlkammer-Verbindungsprofile alternierend vorgesehen sind. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, dass die Tragstruktur beliebig viele Hohlkammer-Endprofile sowie beliebig viele Hohlkammer-Verbindungsprofile aufweisen kann, wobei im Grundprofilbereich zwei oder mehrere Hohlkammer-Endprofile jeweils mittels eines oder mehrerer Hohlkammer-Verbindungsprofile miteinander verbunden sind.According to a preferred development, the base profile region has two hollow chamber end profiles, which are connected to one another via a hollow chamber connection profile arranged between them. Alternatively, the basic profile, for example, three hollow end profiles each having two hollow-chamber end profiles are connected to each other via a arranged between these hollow chamber connection profile in series such that the hollow chamber end profiles and the hollow chamber connection profiles are provided alternately. It is obvious to a person skilled in the art that the support structure can have any number of hollow chamber end profiles and any number of hollow chamber connection profiles, wherein two or more hollow chamber end profiles are connected to one another in the base profile region by means of one or more hollow chamber connection profiles.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist jedes Hohlkammer-Endprofil entlang der gesamten Tragstruktur und jedes Hohlkammer-Verbindungsprofil entlang des gesamten Grundprofilbereiches ein durchgehend gleichförmiges Querschnittsprofil auf. Derartige Profilteile können auf einfache und äußerst kostengünstige Weise hergestellt werden. Vorzugsweise weisen alle Hohlkammer-Endprofile das gleiche Querschnittsprofil und alle Hohlkammer-Verbindungsprofile das gleiche Querschnittsprofil auf. Dadurch können einheitliche Trenn- und Verformungsverfahren verwendet werden und somit die erfindungsgemäße Tragstruktur auf kostengünstige Weise hergestellt werden.According to one Another preferred embodiment has each hollow chamber end profile along the entire support structure and each hollow chamber connection profile along the entire basic profile area a consistently uniform cross-sectional profile on. Such profile parts can on simple and extremely cost effective way getting produced. Preferably, all hollow chamber end profiles the same cross-sectional profile and all hollow chamber connection profiles the same cross-sectional profile. This allows uniform separation and Be used deformation method and thus the support structure according to the invention on low cost Be made way.

Alternativ können die Hohlkammer-Endprofile und/oder die Hohlkammer-Verbindungsprofile entlang der Axialrichtung variable ausgestaltete Querschnittsprofil aufweisen. Die ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn an vorbestimmten Bereichen vorbestimmte Steifigkeitswerte erreicht werden oder lediglich vorbestimmte Bauräume zur Verfügung stehen.alternative can the hollow chamber end profiles and / or the hollow chamber connection profiles along the axial direction variable configured cross-sectional profile exhibit. This is particularly advantageous if at predetermined Ranges predetermined stiffness values are achieved or only predetermined installation spaces to disposal stand.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die Hohlkammer-Endprofile und/oder die Hohlkammer-Verbindungs profile jeweils die gleichen oder sich voneinander unterscheidende Profilquerschnitte auf. Die einzelnen Querschnittsprofile der Hohlkammer-Endprofile und/oder der Hohlkammer-Verbindungsprofile sind vorzugsweise rechteckig oder dergleichen ausgebildet.According to one another preferred embodiment have the hollow chamber end profiles and / or the hollow chamber connection profile in each case the same or differing profile cross-sections on. The individual cross-sectional profiles of the hollow chamber end profiles and / or the hollow chamber connection profiles are preferably rectangular or the like formed.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die mindestens zwei unverbundenen Hohlkammer-Endprofile des Endprofilbereiches im Raum zweidimensional oder dreidimensional relativ zu einander verbogen. Dadurch können beliebig geformte und sich im dreidimensionalen Raum erstreckende Tragstrukturen auf einfache und kostengünstige Weise erzeugt und die zur Verfügung stehenden Bauräume optimal ausgenutzt werden.According to one another preferred embodiment are the at least two unconnected hollow chamber end profiles of End profile area in space two-dimensional or three-dimensional bent relative to each other. This allows arbitrarily shaped and in three-dimensional space extending support structures to simple and cost-effective Way generated and the available standing construction spaces be used optimally.

Vorzugsweise besteht die Tragstruktur in etwa zu gleichen Teilen aus dem verbleibenden Grundprofilbereich und dem sich daran anschließenden Endprofilbereich. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, dass derartige Aufteilungen jedoch beliebig ausführbar sind.Preferably If the support structure consists in approximately equal parts of the remaining basic profile area and the adjoining one Endprofilbereich. It is for a person skilled in the art, however, that such divisions arbitrarily executable are.

Die Tragstruktur besteht vorteilhaft aus Stahl, Aluminium, Magnesium und/oder einem geeignetem Kunststoff.The Support structure is advantageously made of steel, aluminum, magnesium and / or a suitable plastic.

Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird der Profilquerschnitt der mindestens zwei Hohlkammer-Endprofile des Endprofilbereiches mittels eines Innenhochdruck-Umformungsverfahrens, eines Quetschverfahrens oder dergleichen zusätzlich verformt. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, dass die Hohlprofilteile, d.h. der gesamte Grundprofilbereich anfänglich bereits mittels eines Innenhochdruck-Umformungsverfahrens hergestellt worden sein kann. Dies stellt ein gängiges und somit kostengünstiges Herstellungsverfahren dar.To Another preferred embodiment of the profile cross-section the at least two hollow chamber end profiles of the Endprofilbereiches by means of a hydroforming process, a squeezing process or the like additionally deformed. It is for a person skilled in the art, that the hollow profile parts, i. of the entire basic profile area initially already produced by means of a hydroforming process may have been. This is a common and therefore inexpensive Manufacturing process.

Vorzugsweise wird das mindestens eine Hohlkammer-Verbindungsprofil mittels eines Stanzverfahrens, eines Fräsverfah rens oder dergleichen entfernt. Diese Entfernungsverfahren stellen hinlänglich bekannte und kostengünstige Verfahren dar. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, dass jedoch auch andere Verfahren zum Entfernen der relevanten Hohlkammer-Verbindungsprofile im vorbestimmten Bereich der Tragstruktur verwendet werden können. Die mindestens zwei unverbundenen Hohlkammer-Endprofile des Endprofilbereiches werden beispielsweise mittels eines Kaltwiegeverfahrens, eines Warmbiegeverfahrens oder dergleichen relativ zueinander verbogen. Somit können die Verzweigungsarme der Tragstruktur auf einfache und kostengünstige Weise in die jeweils gewünschte Form gebogen bzw. verformt werden.Preferably the at least one hollow chamber connection profile by means of a Punching process, a Fräsverfah rens or the like removed. These removal methods provide well-known and cost-effective It is for a person skilled in the art, but other methods for removing the relevant hollow chamber connection profiles in the predetermined range the support structure can be used. The at least two unconnected Hollow chamber end profiles of the Endprofilbereiches example by means of a cold weighing method, a hot bending method or the like bent relative to each other. Thus, the branch arms of the Support structure in a simple and cost-effective manner in each case desired Be bent or deformed shape.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren der Zeichnung näher erläutert. Von den Figuren zeigen:The Invention will be described below with reference to exemplary embodiments with reference explained in more detail on the accompanying figures of the drawing. From the figures show:

1 eine perspektivische Ansicht eines Grundprofilbereiches einer Tragstruktur gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 1 a perspective view of a basic profile region of a support structure according to a preferred embodiment of the present invention;

2 eine Vorderansicht des Grundprofilbereiches aus 1 mit graphisch hervorgehobenem, zu entfernendem Hohlkammer-Verbindungsprofil; 2 a front view of the basic profile area 1 with graphically highlighted, to be removed hollow chamber connection profile;

3 eine Seitenansicht eines Ausschnitts einer Tragstruktur mit Grundprofilbereich und Endprofilbereich gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 3 a side view of a section of a support structure with basic profile area and end profile area according to a preferred embodiment of the present invention;

4 eine perspektivische Ansicht einer Tragstruktur mit Grundprofilbereich und Endprofilbereich gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 4 a perspective view of a support structure with basic profile area and Endprofilbe rich according to a preferred embodiment of the present invention;

5 eine Vorderansicht der Tragstruktur aus 4; 5 a front view of the support structure 4 ;

6 eine Vorderansicht einer Tragstruktur gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und 6 a front view of a support structure according to another preferred embodiment of the present invention; and

7 eine schematische Darstellung einer Tragstruktur gemäß dem Stand der Technik. 7 a schematic representation of a support structure according to the prior art.

In den Figuren der Zeichnung bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.In In the figures of the drawing, the same reference numerals designate the same or functionally identical components, unless stated otherwise is.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Tragstruktur wird im Folgenden ausgehend von einem Grundprofilteil mit einem Grundprofilbereich 4, welcher in 1 in perspektivischer Ansicht in einer Teildarstellung illustriert ist, näher erläutert.The production of the support structure according to the invention will be described below, starting from a basic profile part with a basic profile area 4 which is in 1 is illustrated in a perspective view in a partial view, explained in more detail.

Der anfänglich vorliegende Grundprofilbereich 4 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht aus einem oberen Hohlkammer-Endprofil 5, einem mittlerem Hohlkammer-Verbindungsprofil 6 und einem unteren Hohlkammer-Endprofil 7. Beispielsweise sind alle Hohlkammer-Profile 5, 6 und 7 mit einem etwa rechteckigen Hohlprofil ausgestaltet, wobei das obere Endprofil 5 und das untere Endprofil 7 das gleiche Querschnittsprofil aufweisen. Das mittlere Verbindungsprofil 6 hingegen weist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein kleiner ausgebildetes Hohlprofil bzw. Querschnittsprofil auf, wie in 1 dargestellt ist. Beispielsweise wird das anfänglich vorliegende Grundprofilteil mittels eines Innenhochdruck-Umformungsverfahrens oder eines anderen hinlänglich bekannten Verfahrens hergestellt.The initial basic profile range 4 According to the present embodiment consists of an upper hollow chamber end profile 5 , a middle hollow chamber connection profile 6 and a lower hollow chamber end profile 7 , For example, all hollow chamber profiles 5 . 6 and 7 configured with an approximately rectangular hollow profile, wherein the upper end profile 5 and the lower end profile 7 have the same cross-sectional profile. The middle connection profile 6 In contrast, according to the present embodiment has a smaller trained hollow profile or cross-sectional profile, as in 1 is shown. For example, the initial profiled member initially provided is manufactured by means of a hydroforming process or other well-known method.

Die in 1 dargestellte Profilform ist allerdings rein exemplarisch zu verstehen, wobei für einen Fachmann offensicht lich ist, dass beliebige Querschnittsprofile und Querschnittsformen sowie eine beliebige Anzahl an Hohlkammer-Endprofilen und Hohlkammer-Verbindungsprofilen verwendet werden können.In the 1 profile shape shown, however, is to be understood purely by way of example, which is obvious to a person skilled in the art that any cross-sectional profiles and cross-sectional shapes and any number of hollow chamber end profiles and hollow chamber connection profiles can be used.

Der Grundprofilbereich 4 besteht vorzugsweise aus Stahl, Aluminium, Magnesium, einem geeigneten Kunststoff oder einem ähnlich gearteten Material. Entscheidend ist lediglich, dass das verwendete Material eine hohe Steifigkeit und gute Energieabsorptionseigenschaften aufweist und mittels geeigneter Verfahren auf einfache und kostengünstige Weise verformbar ist. Dies wird weiter unten ausführlich erläutert.The basic profile area 4 is preferably made of steel, aluminum, magnesium, a suitable plastic or a similar kind of material. All that matters is that the material used has a high rigidity and good energy absorption properties and can be deformed in a simple and cost-effective manner by means of suitable processes. This will be explained in detail below.

Ausgehend von dem in 1 dargestellten Grundprofil bzw. Grundprofilbereich 4 werden in einem vorbestimmten Längsbereich des Grundprofils, beispielsweise in etwa ab der Hälfte des gesamten Grundprofils, die Seitenbereiche 60, 60' des mittleren Hohlkammer-Verbindungsprofils 6 mittels eines geeigneten Verfahrens entfernt. Beispielsweise können die Seitenbereiche 60 und 60' mittels eines Stanzverfahrens oder eines Fräsverfahrens entfernt werden.Starting from the in 1 illustrated basic profile or basic profile range 4 become in a predetermined longitudinal region of the base profile, for example, from about half of the entire basic profile, the side areas 60 . 60 ' the middle hollow chamber connection profile 6 removed by a suitable method. For example, the page ranges 60 and 60 ' be removed by means of a stamping process or a milling process.

Es ergibt sich die in 3 in einer linksseitigen Ansicht dargestellte Struktur, wobei beispielsweise in etwa ab der Hälfte der Längserstreckung des Grundprofilteils die Seitenbereiche 60 und 60' des mittleren Hohlkammer-Verbindungsprofils entfernt worden sind. Dadurch ergibt sich ein Gesamtprofil, welches aus einem rechten Grundprofilbereich 4, umfassend das obere Endprofil 5, das mittlere Verbindungsprofil 6 und das untere Endprofil 7, und aus einem linken Endprofilbereich 8 besteht, welcher aufgrund des Entfernens des mittleren Hohlkammer-Verbindungsprofils 6 lediglich aus dem oberen Hohlkammer-Endprofil und dem unteren Hohlkammer-Endprofil 7 aufgebaut ist, wie in 3 ersichtlich ist.It results in the 3 in a left-side view shown structure, wherein, for example, from about half of the longitudinal extent of the basic profile part, the side areas 60 and 60 ' the middle hollow chamber connection profile have been removed. This results in an overall profile, which consists of a right basic profile area 4 comprising the upper end profile 5 , the middle connection profile 6 and the lower end profile 7 , and from a left end profile area 8th which is due to the removal of the central hollow chamber connection profile 6 only from the upper hollow chamber end profile and the lower hollow chamber end profile 7 is constructed as in 3 is apparent.

Anschließend werden die beiden freiliegenden Endprofile 5 und 7 des Endprofilbereiches 8 mittels eines geeigneten Biegeverfahrens, beispielsweise eines Kalt- oder eines Warmbiegeverfahrens, in die gewünschte Tragstrukturform verformt bzw. gebogen. In 4 ist eine zweidimensionale Verformung dargestellt, wobei für einen Fachmann offensichtlich ist, dass mittels geeigneter Biegeverfahren selbstverständlich auch eine dreidimensionale Verformung durchgeführt werden kann.Subsequently, the two exposed end profiles 5 and 7 of the end profile area 8th deformed or bent by means of a suitable bending process, for example a cold or a hot bending process in the desired support structure shape. In 4 a two-dimensional deformation is shown, it being obvious to a person skilled in the art that of course a three-dimensional deformation can also be carried out by means of suitable bending methods.

Die in 4 in perspektivischer Ansicht dargestellte Stimmgabelförmige Struktur kann beispielsweise im Kraftfahrzeug zur Realisierung von vorderen Längsträgern verwendet werden. Beispielsweise dient der umgebogene obere Endprofilarm 5 als einem Kraftfahrzeugschweller zugeordneter Längsträger und der in entgegengesetzte Richtung umgebogene untere Endprofilarm 7 als einem Kraftfahrzeugtunnel zugeordneter Längsträger. Dadurch können die Kräfte im Bereich der Stirnwand des Kraftfahrzeuges sowohl zum Schweller als auch zum Tunnel des Kraftfahrzeuges vorteilhaft aufgeteilt werden. Die Aufteilung dieser Lastpfade ermöglicht einen optimalen Kraftverlauf im Falle eines Unfalls und eine optimale Steifigkeit der gesamten Tragstruktur.In the 4 shown in a perspective view tuning fork-shaped structure can be used for example in the motor vehicle for the realization of front side members. For example, the bent-over upper end profile arm serves 5 as a vehicle sill associated longitudinal member and the bent in the opposite direction lower Endprofilarm 7 as a motor vehicle tunnel associated side rail. As a result, the forces in the region of the end wall of the motor vehicle can be divided advantageously both to the sill and to the tunnel of the motor vehicle. The division of these load paths allows an optimal force curve in the event of an accident and optimum rigidity of the entire support structure.

Beispielsweise kann das durch den verbliebenen Grundprofilbereich 4 gebildete Stirnprofil der Tragstruktur wesentlich größer ausgebildet werden, als die jeweils aufgeteilten Endprofile 5 und 6.For example, this may be due to the remaining base profile area 4 formed end profile of the support structure are formed substantially larger than the respective divided end profiles 5 and 6 ,

5 illustriert eine Vorderansicht der Tragstruktur aus 4, wobei ersichtlich ist, dass der dem Kraftfahrzeugschweller zugeordnete Endprofilarm 5 seitlich weiter von dem verbliebenen Grundprofilbereich 4 weggebogen wird als der dem Kraftfahrzeugtunnel zugeordnete Endprofilarm 7. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, dass die einzelnen Trägerarme 5, 7 entsprechend der jeweiligen Verwendung geeignete Quer schnittsprofile, geeignete Querschnittsprofilverläufe entlang der Längserstreckung sowie geeignete Verformungen in zweidimensionaler und dreidimensionaler Ausgestaltung aufweisen können. 5 illustrates a front view of the support structure 4 , where it is apparent that the the motor vehicle sill associated Endprofilarm 5 laterally further from the remaining base profile area 4 is bent away as the motor vehicle tunnel associated Endprofilarm 7 , It is obvious to a person skilled in the art that the individual support arms 5 . 7 according to the particular use suitable cross-sectional profiles, suitable cross-sectional profile profiles along the longitudinal extent and may have suitable deformations in two-dimensional and three-dimensional design.

6 illustriert eine Vorderansicht einer Tragstruktur mit bereits aufgebogenen Endprofilarmen 5 und 7 gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in 6 ersichtlich ist, weist das obere Endprofil 5 ein sich über die Längserstreckung änderndes Querschnittsprofil auf, welches beispielsweise in Richtung des freien Endes des Endprofilarms 5 einen immer größer werdenden Querschnitt umfasst. Beispielsweise wird der Profilquerschnitt des oberen Endprofils 5 mittels eines Innenhochdruck-Umformungsverfahrens in die gewünschte Querschnittsform umgeformt, bevor eine Verbiegung des Endprofilarms 5 durchgeführt wird. 6 illustrates a front view of a support structure with already bent Endprofilarmen 5 and 7 according to another preferred embodiment of the present invention. As in 6 can be seen, has the upper end profile 5 an over the longitudinal extent changing cross-sectional profile, which for example in the direction of the free end of the Endprofilarms 5 an ever-increasing cross-section includes. For example, the profile cross-section of the upper end profile 5 deformed by means of a hydroforming process into the desired cross-sectional shape before bending the Endprofilarms 5 is carried out.

Ferner weist das Endprofil 5 ein sich von dem Verbindungsprofil 6 sowie von dem unteren Endprofil 7 unterscheidendes Querschnittsprofil auf. Beispielsweise ist das Querschnittsprofil im Endbereich des Endprofilarms 5 größer ausgebildet als das Querschnittsprofil des mittleren Verbindungsprofils 6, jedoch kleiner ausgebildet als das Querschnittsprofil des unteren Endprofilarms 7, wie in 6 ersichtlich ist. Somit kann der im Kraftfahrzeugtunnel zugeordnete Endprofilarm 7 mit einer höheren Steifigkeit ausgebildet werden als der dem Fahrzeugschweller zugeordnete Endprofilarm 5. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, dass hinsichtlich der jeweiligen Querschnittsform, Querschnittsänderung sowie Querschnittsabweichung der einzelnen Profile untereinander keine Beschränkungen gegeben sind. Entscheidend ist lediglich, dass aus einem mehrere Hohlkammer-Profilteile aufweisenden Grundprofil durch Entfernen der Seitenwände eines zwischen zwei freizulegenden Profilteile angeordneten Profilteils die zwei freigelegten Profilteile in geeigneter Form verbogen werden können.Furthermore, the end profile 5 a from the connection profile 6 as well as from the lower end profile 7 distinctive cross-sectional profile. For example, the cross-sectional profile in the end of the Endprofilarms 5 formed larger than the cross-sectional profile of the middle connection profile 6 but formed smaller than the cross-sectional profile of the lower Endprofilarms 7 , as in 6 is apparent. Thus, the Endprofilarm assigned in the motor vehicle tunnel 7 be formed with a higher rigidity than the vehicle sill associated Endprofilarm 5 , It is obvious to a person skilled in the art that there are no restrictions on each other with regard to the respective cross-sectional shape, cross-sectional change and cross-sectional deviation of the individual profiles. All that is decisive is that the two exposed profile parts can be bent in a suitable form from a basic profile having a plurality of hollow profile parts by removing the side walls of a profile part arranged between two profile parts to be exposed.

Somit schafft die vorliegende Erfindung eine Tragstruktur, welche auf einfache und kostengünstige Weise herstellbar ist, und welche aufgrund der einteiligen Ausgestaltung eine optimale Kraftverteilung auf die jeweiligen Träger ohne eine Verwendung aufwändiger Verbindungstechniken gewährleistet. Zudem können die zur Verfügung stehenden Bauräume optimal auf einfache und kostengünstige Weise ausgenutzt werden. Die einzelnen Profilarme können mit unterschiedlichen Profilen und Längserstreckungen sowie unterschiedlichen Verbiegungen an die jeweils gewünschten Ausgestaltungen angepasst werden.Consequently The present invention provides a support structure which simple and inexpensive Way can be produced, and which due to the one-piece design an optimal distribution of force on the respective carrier without a use more complex Ensures connection techniques. moreover can the available standing construction spaces optimal on simple and inexpensive Be exploited. The individual profile arms can with different profiles and longitudinal extensions as well as different bends to the respective desired Embodiments are adapted.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.Even though the present invention with reference to preferred embodiments As described above, it is not limited thereto on diverse Modifiable way.

Selbstverständlich ist der erfindungsgemäße Gedanke nicht auf eine Tragstruktur mit einem Grundprofilbereich bestehend aus drei Profilkammern beschränkt, sondern mit einer beliebeigen Anzahl an Endprofilen und Verbindungsprofilen durchführbar. Beispielsweise kann der Grundprofilbereich aus insgesamt fünf Profilkammern bestehen, wobei drei Hohlkammer-Endprofile vorgesehen sind, wobei zwischen jeweils zwei dieser Endprofilteile jeweils ein Verbindungsprofil angeordnet ist. Somit besteht der Grundprofilbereich aus einem oberen Endprofil, einem darunter angeordneten ersten Verbindungsprofil, einem wiederum darunter angeordneten mittleren Endprofil, einem darunter angeordneten zweiten Verbindungsprofil und einem darunter angeordneten unteren Endprofil. Es ist eine Tragstruktur vorstellbar, die im Endprofilbereich drei oder mehr unterschiedliche verbiegbare Endprofilarme aufweist, nachdem die Seitenwände der entsprechenden Verbindungsprofile in einem vorbestimmten Bereich des Grundprofils gemäß den obigen Ausführungen entfernt worden sind.Of course it is the inventive idea not on a supporting structure with a basic profile area limited to three profile chambers, but with any number of end profiles and connection profiles feasible. For example, the basic profile range of a total of five profile chambers exist, with three hollow chamber end profiles are provided, wherein between in each case two of these end profile parts each have a connection profile is arranged. Thus, the basic profile area consists of an upper one End profile, a first connection profile arranged thereunder, in turn, arranged thereunder a middle end profile, a underneath arranged second connection profile and one underneath arranged lower end profile. It is conceivable a support structure, the in the final profile range three or more different bendable Endprofilarme has, after the side walls of the corresponding connection profiles in a predetermined range of the basic profile according to the above versions have been removed.

Zwar ist die Erfindung insbesondere für Tragstrukturen bei Fahrzeugkarosserien besonders vorteilhaft, lässt sich jedoch bei beliebigen Karosserien ebenfalls sinnvoll verwenden einsetzen, beispielsweise im Flugzeugbau, Schiffsbau oder dergleichenThough the invention is particularly for support structures in vehicle bodies particularly advantageous, but can be at any Use bodies also useful, for example in aircraft, shipbuilding or the like

Claims (20)

Tragstruktur einer Karosserie, – mit einem Grundprofilbereich (4), welcher mindestens zwei Endprofile (5, 7) und mindestens ein Verbindungsprofil (6) aufweist, wobei jeweils mindestens zwei Endprofile (5, 7) über mindestens ein Verbindungsprofil (6) miteinander verbunden sind, und – mit einem Endprofilbereich (8), welcher durch Entfernen des mindestens einen Verbindungsprofils aus den mindestens zwei unverbundenen Endprofilen (5, 7) besteht, welche relativ zueinander verformbar ausgebildet sind.Supporting structure of a bodywork, - with a basic profile area ( 4 ), which has at least two end profiles ( 5 . 7 ) and at least one connection profile ( 6 ), wherein in each case at least two end profiles ( 5 . 7 ) via at least one connection profile ( 6 ), and - with an end profile area ( 8th ), which by removing the at least one connection profile from the at least two unconnected end profiles ( 5 . 7 ), which are formed deformable relative to each other. Tragstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundprofilbereich (4) zwei Hohlkammer-Endprofile (5, 7) aufweist, welche über ein zwischen diesen angeordnetes Hohlkammer-Verbindungsprofil (6) miteinander verbunden sind.Support structure according to claim 1, characterized in that the basic profile area ( 4 ) two hollow chamber end profiles ( 5 . 7 ), which via a arranged between these hollow chamber connection profile ( 6 ) are interconnected. Tragstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundprofilbereich (4) drei Hohlkammer-Endprofile aufweist, wobei jeweils zwei Hohlkammer-Endprofile über ein zwischen diesen angeordneten Hohlkammer-Verbindungsprofil in Reihe derart miteinander verbunden sind, dass die Hohlkammer-Endprofile und die Hohlkammer-Verbindungsprofile alternierend vorgesehen sind.Support structure according to claim 1, characterized in that the basic profile area ( 4 ) three Hollow chamber end profiles, wherein each two hollow chamber end profiles are connected to each other via a arranged between these hollow chamber connection profile in series such that the hollow chamber end profiles and the hollow chamber connection profiles are provided alternately. Tragstruktur nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der Hohlkammer-Endprofile (5, 7) entlang der gesamten Tragstruktur ein durchgehend einheitliches und zueinander gleich ausgebildetes Querschnittsprofil aufweisen.Support structure according to claim 2 or 3, characterized in that at least two of the hollow chamber end profiles ( 5 . 7 ) along the entire support structure have a continuous uniform and mutually identical cross-sectional profile. Tragstruktur nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Hohlkammer-Profil (5, 6, 7) entlang der Längserstreckung desselben ein sich änderndes Querschnittsprofil aufweist.Support structure according to claim 2 or 3, characterized in that at least one hollow chamber profile ( 5 . 6 . 7 ) along the longitudinal extent thereof has a changing cross-sectional profile. Tragstruktur nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der Hohlkammer-Profile (5, 6, 7) sich voneinander unterscheidende Profilquerschnitte aufweisen.Support structure according to at least one of claims 2 to 5, characterized in that at least two of the hollow chamber profiles ( 5 . 6 . 7 ) have profile cross-sections differing from each other. Tragstruktur nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei unverbundenen Hohlkammer-Endprofile (5, 7) des Endprofilbereiches (8) im Raum zweidimensional oder dreidimensional relativ zueinander verbogen sind.Support structure according to at least one of claims 2 to 6, characterized in that the at least two unconnected hollow chamber end profiles ( 5 . 7 ) of the final profile area ( 8th ) are bent in space two-dimensionally or three-dimensionally relative to each other. Tragstruktur nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Querschnittsprofil der Hohlkammer-Profile (5, 6, 7) rechteckig ausgebildet ist.Support structure according to at least one of claims 2 to 7, characterized in that the cross-sectional profile of the hollow chamber profiles ( 5 . 6 . 7 ) is rectangular. Tragstruktur nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur in etwa zu gleichen Teilen aus dem Grundprofilbereich (4) und dem Endprofilbereich (8) besteht.Support structure according to at least one of the preceding claims, characterized in that the support structure in approximately equal parts from the basic profile area ( 4 ) and the final profile range ( 8th ) consists. Tragstruktur nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur aus Stahl, Aluminium, Magnesium und/oder einem Kunststoff besteht.Support structure according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the support structure made of steel, aluminum, Magnesium and / or a plastic. Verfahren zum Herstellen einer Tragstruktur einer Karosserie, mit folgenden Verfahrensschritten: – Vorsehen eines Grundprofilbereiches (4), welcher mindestens zwei Endprofile (5, 7) und mindestens ein Verbindungsprofil (6) aufweist, wobei jeweils mindestens zwei Endprofile (5, 7) über mindestens ein Verbindungsprofil (6) miteinander verbunden sind; – Entfernen des mindestens einen Verbindungsprofils (6) in einem vorbestimmten Bereich des Grundprofilbereichs (4) zum Bilden eines Endprofilbereiches (8) aus den mindestens zwei unverbundenen Endprofilen (5, 7) znd eines verbleibenden Grundprofilbereichs (4); und – Verformen der mindestens zwei unverbundenen Endprofile (5, 7) des Endprofilbereiches (8) relativ zueinander.Method for producing a supporting structure of a body, comprising the following method steps: - providing a basic profile area ( 4 ), which has at least two end profiles ( 5 . 7 ) and at least one connection profile ( 6 ), wherein in each case at least two end profiles ( 5 . 7 ) via at least one connection profile ( 6 ) are interconnected; - removing the at least one connection profile ( 6 ) in a predetermined area of the basic profile area ( 4 ) for forming an end profile area ( 8th ) from the at least two unconnected end profiles ( 5 . 7 ) and a remaining basic profile area ( 4 ); and - deforming the at least two unconnected end profiles ( 5 . 7 ) of the final profile area ( 8th ) relative to each other. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Verbindungsprofil (6) mittels eines Stanzverfahrens, eines Fräsverfahrens oder dergleichen entfernt wird.Method according to claim 11, characterized in that the at least one connection profile ( 6 ) is removed by a punching method, a milling method or the like. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei unverbundenen Endprofile (5, 7) des Endprofilbereiches (8) mittels eines Kaltbiegeverfahrens, eines Warmbiegeverfahrens oder dergleichen relativ zueinander verbogen bzw. verformt werden.Method according to at least one of claims 11 or 12, characterized in that the at least two unconnected end profiles ( 5 . 7 ) of the final profile area ( 8th ) are bent or deformed relative to one another by means of a cold bending process, a hot bending process or the like. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei unverbundenen Endprofile (5, 7) des Endprofilbereiches (8) im Raum zweidimensional oder dreidimensional relativ zueinander verbogen bzw. verformt werden.Method according to at least one of claims 11 to 13, characterized in that the at least two unconnected end profiles ( 5 . 7 ) of the final profile area ( 8th ) are bent or deformed in space two-dimensionally or three-dimensionally relative to each other. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilquerschnitt der mindestens zwei Endprofile (5, 7) des Endprofilbereiches (8) mittels eines Innenhochdruck-Umformungsverfahrens, eines Quetschverfahrens oder dergleichen zusätzlich verformt wird.Method according to at least one of claims 11 to 14, characterized in that the profile cross section of the at least two end profiles ( 5 . 7 ) of the final profile area ( 8th ) is additionally deformed by means of a hydroforming method, a crimping method or the like. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Endprofile (5, 7) als Hohlkammer-Endprofile und das Verbindungsprofil (6) als Hohlkammer-Verbindungsprofil (6) hergestellt werden.Method according to at least one of claims 11 to 15, characterized in that the at least two end profiles ( 5 . 7 ) as hollow chamber end profiles and the connection profile ( 6 ) as a hollow chamber connection profile ( 6 ) getting produced. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der Hohlkammer-Endprofile (5, 7) entlang der gesamten Tragstruktur mit einem durchgehend einheitlichen und zueinander gleich ausgebildeten Querschnittsprofil ausgebildet werden.A method according to claim 16, characterized in that at least two of the hollow chamber end profiles ( 5 . 7 ) are formed along the entire support structure with a continuous uniform and mutually identical cross-sectional profile. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Hohlkammer-Profil (5, 6, 7) entlang der Längserstreckung desselben mit einem sich ändernden Querschnittsprofil ausgebildet wird.Method according to claim 16 or 17, characterized in that at least one hollow chamber profile ( 5 . 6 . 7 ) along the longitudinal extent of the same is formed with a changing cross-sectional profile. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der Hohlkammer-Profile (5, 6, 7) mit sich voneinander unterscheidenden Profilquerschnitten ausgebildet werden.Method according to at least one of claims 16 to 18, characterized in that at least two of the hollow chamber profiles ( 5 . 6 . 7 ) are formed with mutually different profile cross-sections. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur aus Stahl, Aluminium, Magnesium und/oder einem Kunststoff hergestellt wird.Method according to at least one of Claims 11 to 19, characterized in that the support structure made of steel, aluminum, magnesium and / or a plastic is produced.
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