DE102008052937A1

DE102008052937A1 - Longitudinal chassis beam for passenger car, has middle part arranged between frame units and extending over partial length of beam, where middle part exhibits box section with hollow chamber

Info

Publication number: DE102008052937A1
Application number: DE200810052937
Authority: DE
Inventors: Rainer Köberling
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2008-10-23
Filing date: 2008-10-23
Publication date: 2009-05-20

Abstract

The beam has a middle part arranged between two frame units (10, 12). The middle part exhibits a box section with a hollow chamber (16) and extends over a partial length of the beam. The frame units are directly connected with one another in a longitudinal area of the beam and are indirectly connected with one another in another longitudinal area of the middle part. The middle part includes a recess (32) provided for a retainer (36) e.g. integral carrier, of a connection component.

Description

Die Erfindung betrifft einen Längsträger der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.The The invention relates to a side member in the preamble of claim 1 specified type.

Ein solcher Längsträger für einen Personenkraftwagen ist beispielsweise bereits aus der DE 42 11 410 C2 als bekannt zu entnehmen und umfasst dort zwei seitliche, als Blechbauteile gestaltete Schalenelemente, welche entsprechend zusammengesetzt sind und hierdurch ein Kastenprofil des Längsträgers bilden. Zwischen den beiden Schalenelementen ist ein zusätzliches Mittelteil in Form eines weiteren Schalenelements beziehungsweise Blechbauteils vorgesehen, welches im bereich der ohnehin vorhandenen Flansche zur Verbindung der äußeren Schalenelemente mit angebunden ist. Das als Blechbauteil gestaltete Mittelteil kann dabei insbesondere eine im Querschnitt meanderförmige Kontur aufweisen.Such a side member for a passenger car, for example, already from the DE 42 11 410 C2 to take as known and includes there two lateral, designed as sheet metal components shell elements, which are composed accordingly and thereby form a box section of the longitudinal member. Between the two shell elements, an additional middle part in the form of a further shell element or sheet metal component is provided, which is connected in the area of the already existing flanges for connecting the outer shell elements with. The designed as a sheet metal component center part can in particular have a meandering in cross-section contour.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Längsträger der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine besonders hohe Steifigkeit bei relativ geringem Gewicht aufweist.task The present invention is a side member to create the type mentioned, which is a particularly high Having stiffness at a relatively low weight.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Längsträger mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nichttrivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.These The object is achieved by a side member solved with the features of claim 1. advantageous Embodiments with appropriate and non-trivial Further developments of the invention are specified in the other claims.

Um einen Längsträger zu schaffen, welcher eine besonders hohe Steifigkeit bei gleichzeitig niedrigem Gewicht aufweist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Mittelteil zwischen den beiden Schalenelementen ein Kastenprofil mit wenigstens einer Hohlkammer aufweist. Mit anderen Worten wird eine Steifigkeitserhöhung bei dem erfindungsgemäßen Längsträger insbesondere dadurch erreicht, dass das Mittelteil selbst ein Kastenprofil aufweist. Dieses Kastenprofil gewährleistet beispielsweise eine hohe Flexibilität bei der Auslegung des Längsträgers, da das Mittelteil beispielsweise auf einfache Weise geändert oder ausgetauscht werden kann, während die äußeren Schalenelemente gleichbleibend ausgebildet sind. So ist es beispielsweise denkbar, für unterschiedliche Fahrzeugbaureihen oder dergleichen unterschiedliche Mittelteile bei gleich bleibenden Schalenelementen zu verwenden. Insgesamt kann somit die Steifigkeit des Längsträgers, welcher bislang von vielen Verprägungen oder Aussparungen beeinträchtigt war und welche bislang durch zusätzliche Versteifungen und Materialdickenerhöhungen erreicht worden sind, erhöht werden, und zwar vorzugsweise bei gleichzeitiger Gewichtsneutralität.Around to create a side member, which is a particularly high rigidity while having low weight, is it is inventively provided that the middle part between the two shell elements a box section with at least one Hollow chamber has. In other words, a stiffness increase in the longitudinal beam according to the invention in particular achieved in that the middle part itself a box profile having. This box profile ensures, for example, a high flexibility in the design of the longitudinal member, because the middle part changed for example in a simple way or can be exchanged while the outer Shell elements are designed to be consistent. That's the way it is, for example conceivable, for different vehicle series or the like different middle parts with the same shell elements to use. Overall, thus, the rigidity of the longitudinal member, which so far affected by many stampings or recesses was and which so far by additional stiffening and material thickness increases have been achieved increased be, preferably with simultaneous weight neutrality.

Abhängig von der Ausgestaltung und den Steifigkeitsanforderungen des Längsträgers ist es beispielsweise denkbar, sich das Mittelteil lediglich über eine Teillänge des Längsträgers erstreckt, und zwar dann vorzugsweise in demjenigen Bereich des Längsträgers, welcher einer hohen Belastung ausgesetzt ist.Dependent on the design and the stiffness requirements of the longitudinal member It is conceivable, for example, the middle part only about a partial length of the longitudinal member extends, and then preferably in that region of the longitudinal member, which is exposed to a high load.

Als weiterhin vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die beiden Schalenelemente in einem Längenbereich des Längsträgers unmittelbar miteinander verbunden sind und in einem weiteren Längenbereich über das Mittelteil mittelbar miteinander verbunden sind. Somit kann entsprechend den Belastungen des Längsträgers eine besonders günstige Verbindung der Schalenelemente beziehungsweise des Mittelteils realisiert werden.When Furthermore, it has been shown to be advantageous if the two shell elements in a longitudinal region of the longitudinal member are directly connected to each other and in a further length range over the middle part are indirectly connected to each other. Thus, can according to the loads of the longitudinal member a particularly favorable connection of the shell elements or the middle part can be realized.

Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn in dem Mittelteil wenigstens eine Aussparung für ein Aufnahmeteil eines Anschlussbauteils, insbesondere für einen Integralträger oder dergleichen, vorgesehen ist. Dieses Aufnahmeteil kann dabei besonders günstig in das Mittelteil integriert werden, ohne das übermäßige Anpassarbeiten der äußeren Schalenelemente erforderlich wären.Farther It is advantageous if at least one recess in the middle part for a receiving part of a connection component, in particular for an integral carrier or the like is. This receiving part can be particularly favorable in the Central part can be integrated without the excessive fitting work the outer shell elements would be required.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als zudem vorteilhaft gezeigt, wenn das Mittelteil als Strangpressprofil ausgebildet. Ein derartiges Strangpressprofil ist besonders kostengünstig und steif ausbildbar. Ein weiterer Vorteil ist es, dass das Strangpressprofil auf einfache Weise mit einer Vielzahl von Hohlkammern versehen werden kann, welche auf einfache Weise so ausgebildet werden können, dass sich eine optimale Steifigkeit des Längsträgers einstellen lässt.In Another embodiment of the invention, it has also been advantageous shown when the middle part formed as an extruded profile. Such an extruded profile is particularly inexpensive and stiff formable. Another advantage is that the extruded profile be provided in a simple manner with a plurality of hollow chambers which can be easily formed in this way that optimum rigidity of the longitudinal member can be set.

Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Mittelteil wenigstens einen Anschlag für das jeweilige Schalenelement aufweist. Somit lassen sich die wenigstens drei Bauteile in optimaler Weise relativ zueinander positionieren und zu verbinden, beispielsweise mittels einer Schweißverbindung, insbesondere einer jeweiligen MIG-Schweißverbindung.After all it has been found to be advantageous if the middle part at least has a stop for the respective shell element. Thus, the at least three components can be optimally relative position each other and connect, for example by means of a welded connection, in particular a respective one MIG welding.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der einzigen Zeichnung.Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description of a preferred embodiment as well as the single drawing.

Diese zeigt in einer perspektivischen Explosionsdarstellung einen vorderen Längsträger eines Personenkraftwagens mit zwei Schalenelementen und einem dazwischen angeordnetem, als Strangpressprofil ausgebildeten Mittelteil, welche miteinander mittels jeweiliger Schweißverbindungen zusammengesetzt werden, wobei die Schalenelemente vorliegend als Blechumformteile ausgebildet sind und das Mittelteil als Strangpressprofil, welches als Kastenprofil mit einer Mehrzahl von Hohlkammern ausgebildet ist.This shows in a perspective exploded view of a front side member of a passenger car with two shell elements and arranged therebetween, designed as an extruded middle part, which are assembled together by means of respective welds, the shell elements are formed here as Blechumformteile and the middle part as an extruded profile, which as a box section with a plurality of hollow chambers is formed.

Von einem vorderen Längsträger eines Personenkraftwagens sind anhand der perspektivischen Explosionsdarstellung zwei seitliche Schalenelemente 10, 12 erkennbar, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Blechbauteile entsprechend umgeformt worden sind. Des Weiteren ist aus der Figur ein Mittelteil 14 erkennbar, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Kastenprofil in einer Mehrzahl von Hohlkammern 16, 18 ausgebildet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Kastenprofil des Mittelteils 14 durch ein Strangpressprofil gebildet. Demzufolge weist das Kastenprofil des Mittelteils 14 über seine gesamte Länge einen konstanten Querschnitt auf. Prinzipiell wäre es natürlich auch denkbar, dass das Kastenprofil des Mittelteils 14 auf andere Weise hergestellt wird, unter anderem beispielsweise auch durch eine Blechschalenbauweise.From a front side member of a passenger car are two lateral shell elements based on the perspective exploded view 10 . 12 recognizable, which have been converted in the present embodiment as sheet metal parts accordingly. Furthermore, from the figure, a middle part 14 recognizable, which in the present embodiment as a box profile in a plurality of hollow chambers 16 . 18 is trained. In the present embodiment, the box profile of the middle part 14 formed by an extruded profile. Consequently, the box profile of the middle part 14 over its entire length a constant cross section. In principle, it would of course also conceivable that the box section of the middle section 14 produced in other ways, including, for example, by a sheet metal shell construction.

Des Weiteren ist erkennbar, dass sich das Mittelteil 14 im vorliegenden Ausführungsbeispiel lediglich über eine Teillänge des Längsträgers erstreckt. In demjenigen Teilbereich – am linken Ende des Längsträgers in der Figur – in welchem sich das Mittelteil 14 nicht erstreckt, sind die beiden Schalenelemente 10, 12 unmittelbar miteinander verbunden, und zwar über jeweilige Befestigungsflansche 20, 22. In demjenigen Längenbereich, in welchem sich das Mittelteil 14 erstreckt, erfolgt hingegen die Verbindung der beiden Schalenelemente 10, 12 miteinander mittelbar über das Mittelteil 14. Eine direkte Verbindung der beiden Schalenelemente 10, 12 ist im Bereich des Mittelteils 14 vorliegend nicht vorgesehen. Damit sich eine besonders günstige und reproduzierbare Verbindung der jeweiligen Schalenelemente 10, 12 mit dem Mittelteil 14 ergibt, weist dieses im vorliegenden Fall an einer oberen Stirnseite 24 einen in Erstreckungsrichtung verlaufenden Anschlag 26 auf, welcher vorliegend als Steg oder dergleichen ausgebildet ist. Gegen diesen Anschlag 26 sind jeweilige Flansche 28 beziehungsweise 30 des jeweiligen Schalenelements 10, 12 stoßbar, so dass sich die reproduzierbare und einfache Verbindung der Schalenelemente 10, 12 mit dem Mittelteil 14 realisieren lässt.Furthermore, it can be seen that the middle part 14 extends in the present embodiment, only over a partial length of the longitudinal member. In that portion - at the left end of the longitudinal member in the figure - in which the middle part 14 does not extend, are the two shell elements 10 . 12 directly connected, via respective mounting flanges 20 . 22 , In that length range in which the middle part 14 extends, however, the connection of the two shell elements takes place 10 . 12 indirectly with each other via the middle part 14 , A direct connection of the two shell elements 10 . 12 is in the area of the middle part 14 not provided in this case. This results in a particularly favorable and reproducible connection of the respective shell elements 10 . 12 with the middle part 14 shows this, in the present case, at an upper end face 24 an extending in the extension direction stop 26 on, which in the present case is designed as a web or the like. Against this stop 26 are respective flanges 28 respectively 30 of the respective shell element 10 . 12 knockable, so that the reproducible and simple connection of the shell elements 10 . 12 with the middle part 14 can be realized.

Aus der Figur ist des Weiteren erkennbar, dass im vorliegenden Fall am vorderen Ende beziehungsweise in einem Mittelbereich des Mittelteils 14 jeweils unterseitig eine Aussparung 32 beziehungsweise 34 in das Mittelteil eingebracht ist, innerhalb welchem ein Aufnahmeteil 36 beziehungsweise 38 eines Anschlussbauteils, insbesondere eines Integralträgers oder dergleichen, anordnenbar ist. Innerhalb des jeweiligen Schalenelements 10, 12 sind für die Aufnahmeteile 36 beziehungsweise 38 ebenfalls entsprechende Aussparungen 40 beziehungsweise 42 eingebracht. Die Aufnahmeteile 36, 38 können im vorliegenden Fall ebenfalls als Strangpressprofil beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung bestehen, welche gewichtsgünstig und einfach herstellbar sind.It can also be seen from the figure that in the present case at the front end or in a middle region of the middle part 14 in each case a recess on the underside 32 respectively 34 is introduced into the central part, within which a receiving part 36 respectively 38 a connection component, in particular an integral carrier or the like, can be arranged. Within the respective shell element 10 . 12 are for the recording parts 36 respectively 38 also corresponding recesses 40 respectively 42 brought in. The recording parts 36 . 38 can in the present case also consist of an extruded profile, for example, an aluminum alloy, which are low in weight and easy to produce.

Einzelbauteile 10, 12, 14, 36, 38 des Längsträgers in dem vorliegenden Fall beispielsweise durch MIG-Schweißen miteinander zu fügen. Natürlich sind auch andere Fügetechnologien oder mechanische Verbindungen denkbar.Single components 10 . 12 . 14 . 36 . 38 of the side member in the present case, for example by MIG welding together. Of course, other joining technologies or mechanical connections are also conceivable.

Ein wesentlicher Vorteil des Längsträgers ist es, dass die Außen- und Innenschale beziehungsweise die beiden Schalenelemente 10, 12 als Gleichteile über alle Derivate einer Fahrzeugbaureihe verwendet werden können. Es ergibt sich eine höhere Steifigkeit durch die zusätzlichen Hohlkammern, welche sowohl durch das Mittelteil 14 selbst wie auch zwischen dem Mittelteil und den Schalenelementen 10, 12 entstehen. Dabei sein angemerkt, dass die Schalenelemente 10, 12 mit dem jeweiligen Mittelteil 14 sowohl wenigstens jeweils eine Hohlkammer ausbilden können wie auch zumindest bereichsweise plan an dem Mittelteil 14 anliegen können. Ein weiterer Vorteil des gegebenen Längsträgers ist es, dass sich eine optimale Krafteinleitung beispielsweise im Bereich des Integralträgers realisieren lässt. Bei unterschiedlichen Anforderungen an den Längsträgern muss gegebenenfalls lediglich das Mittelteil 14 geändert und ausgetauscht werden. Der Längsträger kann im Aluminium- und Stahlvorbau eingesetzt werden.An essential advantage of the longitudinal member is that the outer and inner shell or the two shell elements 10 . 12 can be used as equal parts over all derivatives of a vehicle series. This results in a higher rigidity through the additional hollow chambers, which both through the middle part 14 itself as well as between the middle part and the shell elements 10 . 12 arise. It should be noted that the shell elements 10 . 12 with the respective middle part 14 Both at least in each case can form a hollow chamber as well as at least partially plan at the middle part 14 can be present. Another advantage of the given longitudinal member is that an optimum introduction of force can be realized, for example, in the region of the integral support. For different requirements on the side members may only need the middle part 14 changed and replaced. The side member can be used in the aluminum and steel stem.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 4211410 C2 [0002]

Claims

Longitudinal member for a passenger car, which consists of at least two shell elements ( 10 . 12 ), between which a central part ( 14 ), characterized in that the middle part ( 14 ) between the two shell elements ( 10 . 12 ) a box profile with at least one hollow chamber ( 16 . 18 ) having.

Side member according to claim 1, characterized in that the middle part ( 14 ) extends at least over a partial length of the longitudinal member.

Side member according to claim 1 or 2, characterized in that the two shell elements ( 10 . 12 ) are directly connected to one another in a longitudinal region of the longitudinal carrier and in a further longitudinal region via the central part ( 14 ) are indirectly connected to each other.

Side member according to one of the preceding claims, characterized in that in the middle part ( 14 ) at least one recess ( 32 . 34 ) for a receiving part ( 36 . 38 ) of a connection component, in particular for an integral support or the like., Is provided.

Side member according to one of the preceding claims, characterized in that the middle part ( 14 ) is designed as an extruded profile.

Side member according to one of the preceding claims, characterized in that the Mitteilteil ( 14 ) at least one stop ( 26 ) for the respective shell element ( 10 . 12 ) having.