DE102008023226A1 - Carrier element for e.g. vehicle body, has three longitudinal portions connected with each other by crossbeams, where each longitudinal portion and each crossbeam has curved wire and/or pipe welded together - Google Patents

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Abstract

The element has three longitudinal portions (2) connected with each other by crossbeams (3), where each longitudinal portion and each crossbeam has a curved wire and/or a pipe. The wires and/or pipes are welded together. The longitudinal portions and the crossbeams are resistance-welded with each other. The longitudinal portions and/or the crossbeams are straight or have a constant radius of curvature, where the carrier element is molded with thermoplastic rib structures and forms a vehicle column (1) or a complete vehicle structure.

Description

Die Erfindung betrifft ein Trägerelement einer Fahrzeugkarosserie, eines Sportgeräts oder eines Fahrrads nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a carrier element of a vehicle body, a sports equipment or a bicycle according to the generic term of claim 1

Ein Trägerelement im Sinne dieser Erfindung ist ein Teilelement einer Tragstruktur. So kann ein Trägerelement einer Fahrzeugkarosserie beispielsweise ein Querträger oder ein Längsträger, wie ein Seitenschweller oder ein Motorlängsträger, oder eine Fahrzeugsäule sein. Bei einem Fahrrad kann das Trägerelement als Teilelement der Tragstruktur einen Abschnitt des Fahrradrahmens bilden, beispielsweise den Abschnitt zwischen einem Tretlager und einem Sattel, oder den Abschnitt zwischen dem Tretlager und der Aufnahme einer Fahrradgabel, etc.One Carrier element in the context of this invention is a sub-element a support structure. Thus, a carrier element of a vehicle body For example, a cross member or a side member, like a side skirts or a sidecar, or a vehicle pillar. In a bicycle, the support element as a sub-element of the support structure a portion of the bicycle frame form, for example, the section between a bottom bracket and a saddle, or the section between the bottom bracket and the Recording a bicycle fork, etc.

Trägerelemente von Fahrzeugkarosserien sind in der Regel aus Blechen aufgebaut. Häufig werden diese Bleche in Halbschalen geformt und mehrere Halbschalen zu einem Trägerelement verschweißt.support elements of vehicle bodies are usually constructed of sheets. Often these sheets are formed in half-shells and several Half shells welded to a support element.

Aus der DE 101 49 244 A1 ist ein Trägerelement einer Fahrzeugkarosserie bekannt, das aus gegossenem Eisen besteht und in Form einer Fachwerkkonstruktion aufgebaut ist.From the DE 101 49 244 A1 is a support member of a vehicle body is known, which consists of cast iron and is constructed in the form of a truss structure.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Trägerelement einer Fahrzeugkarosserie, eines Sportgeräts oder eines Fahrrads zu schaffen, das ein geringes Gewicht aufweist und dessen Herstellung mit geringen Investitionskosten verbunden ist.task The invention is a carrier element of a vehicle body, a sports equipment or a bicycle to create has a low weight and its production with low Investment costs is connected.

Diese Aufgabe wird mit einem Trägerelement einer Fahrzeugkarosserie, eines Sportgeräts oder eines Fahrrads mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.These The object is achieved with a carrier element of a vehicle body, a sports equipment or a bicycle with the features of claim 1.

Erfindungsgemäß besteht ein Trägerelement einer Fahrzeugkarosserie, eines Sportgeräts oder eines Fahrrads aus zusammengeschweißten Drähten und/oder Rohren. Ein Vorteil besteht darin, dass die Anzahl und Anordnung der Drähte und/oder Rohre an die im Trägerelement auftretenden Kräfte angepasst werden können. So ist es möglich, durch Belastungssimulationen die Bereiche mit den höchsten mechanischen Belastungen zu ermitteln und das Trägerelement gezielt in diesen Bereichen mit zusätzlichen Drähten und/oder Rohren zu verstärken. In Bereichen mit geringer Belastung können dagegen einzelne Drähte und/oder Rohre entfallen. Durch eine derartige Optimierung kann bei einem Trägerelement eine deutliche Gewichtseinsparung bei gleicher Steifigkeit gegenüber einer Stahlblechkonstruktion erzielt werden. Auch sind die Investitionskosten gegenüber einer Blech- oder Gusskonstruktion erheblich geringer, da keine kostenintensiven Blechumform- oder Gusswerkzeuge erforderlich sind. Auch weist das erfindungsgemäße Trägerelement eine hohe Designfreiheit auf, da es wenig zu beachtende Randparameter gibt, die die Designfreiheit einschränken würden.According to the invention a support member of a vehicle body, a sports device or a bicycle of welded wires and / or Pipes. One advantage is that the number and arrangement the wires and / or tubes to the in the support element occurring forces can be adjusted. So it is possible by stress simulations the areas to determine with the highest mechanical loads and the support element targeted in these areas with additional Strengthen wires and / or pipes. In areas on the other hand, single wires can be used with little load and / or tubes omitted. Through such optimization can in a carrier element a significant weight saving with the same stiffness compared to a sheet steel construction be achieved. Also, the investment costs compared to one Sheet metal or cast construction considerably lower, since no cost-intensive Blechumform- or casting tools are required. Also, that shows Support element according to the invention a high Design freedom because there are marginal parameters to that would restrict the freedom of design.

Bevorzugt umfasst das Trägerelement mindestens drei Längsstreben, die durch Querstreben miteinander verbunden sind, wobei jede Längs- und jede Querstrebe aus Draht oder einem Rohr besteht. Die drei Längsstreben umgeben einen Hohlraum. Die einzelnen Streben sind so angeordnet, dass jeweils Zug- und Druckbelastungen ausgeglichen werden. In der Regel verlaufen die Querstreben jeweils zwischen benachbarten Längsstreben, sie können jedoch auch durch den Hohlraum zu gegenüberliegenden Längsstreben verlaufen, wenn die mechanischen Beanspruchungen dies erfordern. Das gesamte Trägerelement ist quasi in Fachwerkbauweise gebaut. Auch können günstigerweise mehrere Querstreben aus einem einzigen entsprechend gebogenen Draht oder Rohr bestehen, sodass das Trägerelement aus wenigen Einzelteilen zusammengeschweißt ist.Prefers the carrier element comprises at least three longitudinal struts, which are interconnected by transverse struts, each longitudinal and each cross brace is made of wire or a tube. The three Longitudinal struts surround a cavity. The individual pursuits are arranged so that each tensile and compressive loads balanced become. In general, the cross braces run between each however, they can also be used through the cavity to opposite longitudinal struts run when required by the mechanical stresses. The entire support element is quasi half-timbered construction built. Also can conveniently several cross struts consist of a single corresponding bent wire or tube, so that the support element welded together from a few individual parts is.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Trägerelement mit einer thermoplastischen Rippenstruktur umspritzt. Diese Rippenstruktur erhöht die Steifigkeit des Trägerelements und verhindert ein Ausknicken einzelner Drähte und/oder Rohre. Zudem kann die thermoplastische Rippenstruktur zusätzlich zumindest eine Anbindungsmöglichkeit darstellen, über die das Trägerelement an anderen Bauteilen befestigbar ist, oder an der andere Bauteile angebracht werden können. Für die Anbindungsmöglichkeiten sind keine zusätzlichen Teile erforderlich.In A further advantageous embodiment is the carrier element molded with a thermoplastic rib structure. This rib structure increases the rigidity of the support element and prevents buckling of individual wires and / or pipes. In addition, the thermoplastic rib structure in addition represent at least one connection option, about which can be fastened to the carrier element on other components is or to which other components can be attached. For the connection possibilities are no additional Parts required.

Günstigerweise bildet das Trägerelement eine Fahrzeugsäule. So kann es beispielsweise eine A-Säule einer Fahrzeugkarosserie bilden. Aufgrund der Fachwerkbauweise ist die A-Säule teilweise durchsichtig. Auf diese Weise kann die Einschränkung der Rundumsicht eines Passagiers durch die A-Säule zumindest teilweise aufgehoben werden.conveniently, the carrier element forms a vehicle pillar. So For example, it may be an A pillar of a vehicle body form. Due to the truss construction, the A-pillar is partially transparent. In this way, the restriction of all-round visibility a passenger through the A-pillar at least partially To get picked up.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.Further advantageous embodiments are the subject of dependent claims.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, anhand dessen die Erfindung im Folgenden näher beschrieben wird. Die einzelnen Figuren zeigen in schematischer Darstellungsweise:In The drawing is an embodiment of the invention illustrated, with reference to which the invention in more detail below is described. The individual figures show in more schematic Presentation:

1 eine perspektivische Ansicht eines Trägerelements einer Fahrzeugkarosserie und 1 a perspective view of a support member of a vehicle body and

2 eine vergrößerte Detailansicht des in 1 gezeigten Trägerelements. 2 an enlarged detail view of the in 1 shown carrier element.

In 1 und 2 ist eine A-Säule 1 einer Fahrzeugkarosserie eines Personenkraftfahrzeugs dargestellt. Die A-Säule 1 ist in Fachwerkbauweise aus drei Längsstreben 2 und zahlreichen Querstreben 3 aufgebaut. Die drei Längsstreben 2 weisen einen konstanten Krümmungsradius auf. Sie erstrecken sich in Längsrichtung der A-Säule 1 und umschließen einen Hohlraum. Die geraden Querstreben 3 verlaufen jeweils zwischen zwei benachbarten Längsstreben 2. Sie sind so angeordnet, dass Zug- und Druckbelastungen jeweils ausgeglichen werden.In 1 and 2 is an A-pillar 1 a vehicle body of a passenger vehicle. The A-pillar 1 is in half-timbered construction of three longitudinal struts 2 and numerous cross struts 3 built up. The three longitudinal struts 2 have a constant radius of curvature. They extend in the longitudinal direction of the A-pillar 1 and enclose a cavity. The straight cross struts 3 each run between two adjacent longitudinal struts 2 , They are arranged so that tensile and compressive loads are compensated in each case.

Die Längsstreben 2 bestehen jeweils aus einem dicken, biegesteifen Stahldraht. Die Querstreben 3 bestehen ebenfalls aus einem dicken, biegesteifen Stahldraht, der aber mehrfach abgewinkelt ist, sodass er mehrere Querstreben 3 auf einmal bildet. Dazu verläuft der Stahldraht zickzackförmig mehrfach zwischen zwei Längsstreben 2 hin und her. Der Stahldraht, der mehrere Querstreben 3 bildet, kann in einer Frei formbiegemaschine umgeformt worden sein. Die Enden der Querstreben 3 sind jeweils mit den Längsstreben 2 widerstandsverschweißt.The longitudinal struts 2 each consist of a thick, rigid steel wire. The cross struts 3 also consist of a thick, rigid steel wire, but it is bent several times, so he has several cross struts 3 at once makes. For this purpose, the steel wire zigzags repeatedly between two longitudinal struts 2 back and forth. The steel wire, the several cross struts 3 forms, may have been converted in a free-form-bending machine. The ends of the cross struts 3 are each with the longitudinal struts 2 resistance welded.

Die so gebildete A-Säule 1 eignet sich insbesondere für Einzelanfertigungen, für Prototyp-Fahrzeuge und für Kleinserienfahrzeuge, da vor allem bei kleinen Stückzahlen der Vorteil der geringen Kosten für Werkzeuge, die zur Herstellung erforderlich sind, erheblich ins Gewicht fällt. Des Weiteren weist ein solches, in Fachwerkbauweise gestaltetes Trägerelement, wie hier die A-Säule 1, ein besondere technisch orientierte, ästhetische Anmutung auf, die im Vergleich zu konventionellen Trägerelementen einzigartig ist. Daher eignet sich ein solches Trägerelement auch als designrelevantes Unterscheidungsmerkmal gegenüber konventionellen Trägerelementen. Ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Trägerelement wird stets als etwas Besonderes wahrgenommen werden, es unterscheidet sich deutlich von allen konventionellen Fahrzeugen.The A-pillar thus formed 1 is particularly suitable for custom-made, for prototype vehicles and for small series vehicles, since especially for small quantities of the advantage of low cost of tools that are required for the production, considerably significant. Furthermore, such, designed in framework construction support element, such as here the A-pillar 1 , a special technically oriented, aesthetic appearance, which is unique compared to conventional support elements. Therefore, such a support element is also suitable as a design-relevant distinguishing feature over conventional support elements. A vehicle with a carrier element according to the invention will always be perceived as something special, it differs significantly from all conventional vehicles.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 10149244 A1 [0004] - DE 10149244 A1 [0004]

Claims (8)

Trägerelement einer Fahrzeugkarosserie, eines Sportgeräts oder eines Fahrrads, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement aus zusammengeschweißten Drähten und/oder Rohren dargestellt ist.Carrier element of a vehicle body, a sports equipment or a bicycle, characterized in that the carrier element of welded together wires and / or tubes is shown. Trägerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement mindestens drei Längsstreben (2) umfasst, die durch Querstreben (3) miteinander verbunden sind, wobei jede Längsstrebe (2) und jede Querstrebe (3) aus Draht oder einem Rohr besteht.Carrier element according to claim 1, characterized in that the carrier element at least three longitudinal struts ( 2 ) formed by transverse struts ( 3 ), each longitudinal strut ( 2 ) and each cross strut ( 3 ) consists of wire or a tube. Trägerelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Querstreben (3) aus einem einzigen entsprechend gebogenen Draht oder Rohr bestehen.Carrier element according to claim 1 or 2, characterized in that a plurality of transverse struts ( 3 ) consist of a single corresponding bent wire or tube. Trägerelement nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsstreben (2) und die Querstreben (3) miteinander widerstandsverschweißt sind.Carrier element according to one of claims 2 or 3, characterized in that the longitudinal struts ( 2 ) and the transverse struts ( 3 ) are resistance welded together. Trägerelement nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsstreben (2) und/oder die Querstreben (3) gerade sind oder einen konstanten Krümmungsradius aufweisen.Carrier element according to one of claims 2 to 4, characterized in that the longitudinal struts ( 2 ) and / or the transverse struts ( 3 ) are straight or have a constant radius of curvature. Trägerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement mit einer thermoplastischen Rippenstruktur umspritzt ist.Carrier element according to one of the preceding Claims, characterized in that the carrier element is encapsulated with a thermoplastic rib structure. Trägerelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastische Rippenstruktur zusätzlich zumindest eine Anbindungsmöglichkeit darstellt.Carrier element according to claim 6, characterized that the thermoplastic rib structure additionally at least represents a connection possibility. Trägerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement eine Fahrzeugsäule (1) oder eine komplette Fahrzeugstruktur bildet.Carrier element according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier element is a vehicle pillar ( 1 ) or a complete vehicle structure.
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