DE102008062006B4

DE102008062006B4 - body structure

Info

Publication number: DE102008062006B4
Application number: DE102008062006.8A
Authority: DE
Inventors: Werner Wolkersdorfer
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2008-12-12
Filing date: 2008-12-12
Publication date: 2023-01-05
Anticipated expiration: 2028-12-13
Also published as: DE102008062006A1

Abstract

Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeuges mit einer Seitenwand, wobei die Seitenwand ein Seitenwandelement (1), einen Radkasten (2) und zumindest ein Adapterteil aufweist, wobei das Seitenwandelement (1) als einstückiges, Aussteifungskonturen (8) aufweisendes, Leichtmetalldruckgussteil ausgebildet ist und mehrere integrierte Funktionselemente (9,10,11,12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eines der in das Seitenwandelement (1) integrierten Funktionselemente als Anbindungsbereich (12) zur Anbindung einer Überrollschutzeinrichtung ausgebildet ist.Body structure of a motor vehicle with a side wall, the side wall having a side wall element (1), a wheel housing (2) and at least one adapter part, the side wall element (1) being designed as a one-piece light metal die-cast part having stiffening contours (8) and having a plurality of integrated functional elements ( 9,10,11,12), characterized in that one of the functional elements integrated into the side wall element (1) is designed as a connection area (12) for connecting a rollover protection device.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeugs mit einer Seitenwand gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a body structure of a motor vehicle with a side panel according to the preamble of claim 1.

Eine gattungsgemäße Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeuges mit einer Seitenwand ist bspw. aus der DE 10 2007 006 722 A1 bekannt, wobei die Seitenwand ein Seitenwandelement, einen Radkasten und zumindest ein Adapterteil aufweist und als einstückiges, Aussteifungskonturen aufweisendes, Leichtmetalldruckgussteil mit mehreren Funktionselementen ausgebildet ist.A generic body structure of a motor vehicle with a side wall is, for example DE 10 2007 006 722 A1 known, wherein the side wall has a side wall element, a wheel housing and at least one adapter part and is designed as a one-piece light metal die-cast part having stiffening contours and having a plurality of functional elements.

Eine weitere Karosseriestruktur US 6,193,273 B1 bekannt, bei welcher eine Seitenwand üblicherweise aus mehreren stabförmigen Elementen besteht, die in Knotenelementen miteinander verbunden sind.Another body structure US 6,193,273 B1 known, in which a side wall usually consists of several rod-shaped elements that are connected to each other in node elements.

Weitere Karosseriestrukturen sind aus der DE 10 2004 054 850 A1 und der DE 10 2004 055 406 A1 bekannt.Other body structures are from the DE 10 2004 054 850 A1 and the DE 10 2004 055 406 A1 famous.

Eine weitere Karosseriestruktur ist bspw. aus der DE 33 46 986 A1 bekannt, wobei hier aus Leichtmetall ausgebildete Strangpressprofile in Verbindung mit aus Leichtmetallguss bestehenden Knotenelementen die tragende Konstruktion bilden. Die Enden der Strangpressprofile werden dabei durch ihre Querschnittsform formschlüssig in entsprechenden Aufnahmen in den Knotenelementen gehalten.Another body structure is, for example, from the DE 33 46 986 A1 known, in which case extruded profiles made of light metal form the supporting structure in conjunction with node elements made of cast light metal. The ends of the extruded profiles are held in a form-fitting manner in corresponding receptacles in the node elements due to their cross-sectional shape.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine gattungsgemäße Karosseriestruktur eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, welche insbesondere eine Montage der Karosseriestruktur vereinfacht. The present invention deals with the problem of specifying an improved or at least an alternative embodiment for a generic body structure, which in particular simplifies assembly of the body structure.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matter of independent claim 1 . Advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, in ein Seitenwandelement einer Seitenwand mehrere Funktionselemente zu integrieren und dieses gleichzeitig als einstückiges, Aussteifungskonturen aufweisendes Leichtmetalldruckgussteil auszubilden. Zusammen mit einem Radkasten und zumindest einem Adapterteil bildet dabei das Seitenwandelement die Seitenwand einer Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs. Mit dem erfindungsgemäßen Seitenwandelement, lassen sich mehrere bisher separat anzubindende Funktionselemente nunmehr als integraler Bestandteil des Seitenwandelements realisieren, wodurch diese zusammen mit dem Seitenwandelement, das heißt in einem gemeinsamen Herstellungsschritt, gefertigt werden können. Eine spätere zusätzliche und aufwendige Montage der einzelnen Funktionselemente am Seitenwandelement kann dadurch entfallen, wodurch sich die Montage der Seitenwand allgemein vereinfacht. Durch die Ausbildung des Seitenwandelements als Leichtmetalldruckgussteil ist darüber hinaus eine nahezu frei wählbare Formgebung möglich, wobei Leichtmetall darüber hinaus den großen Vorteil des geringen Gewichts besitzt, was im Kraftfahrzeugbau allgemein und insbesondere im Sportwagenbau von besonderer Bedeutung ist. Die Aussteifungskonturen, welche bspw. als Verstärkungsrippen ausgebildet sein können, bilden dabei ebenfalls einen integralen Bestandteil des Seitenwandelements und können vorzugsweise vorab mittels eines entsprechenden Berechnungsprogramms bspw. eines finiten Elementprogramms, exakt berechnet bzw. bestimmt werden. Das erfindungsgemäße Seitenwandelement ist somit kostengünstig, montagefreundlich und bezüglich seines Gewichts und seiner Steifigkeit optimiert hergestellt, wodurch erhebliche Verbesserungen, insbesondere bei der späteren Montage des Seitenwandelements an der Karosseriestruktur erzielt werden können. Als Leichtmetall kann hierbei insbesondere Aluminium in Frage kommen, welches darüber hinaus den großen Vorteil bietet, durch die Bildung einer Oxidschicht korrosionsbeständig zu sein. Weitere Korrosionsschutzmaßnahmen müssen demgemäß nicht getroffen werden, außer vielleicht in Verbindungsbereichen mit anderen Metallen.The invention is based on the general idea of integrating several functional elements into a side wall element of a side wall and at the same time designing this as a one-piece light metal die-cast part having stiffening contours. Together with a wheel case and at least one adapter part, the side wall element forms the side wall of a body structure of the motor vehicle. With the side wall element according to the invention, several functional elements that previously had to be connected separately can now be realized as an integral part of the side wall element, whereby they can be manufactured together with the side wall element, ie in a common manufacturing step. A subsequent additional and complex assembly of the individual functional elements on the side wall element can be omitted, which generally simplifies the assembly of the side wall. By designing the side wall element as a light metal die-cast part, an almost freely selectable shape is also possible, with light metal also having the great advantage of low weight, which is of particular importance in motor vehicle construction in general and in sports car construction in particular. The stiffening contours, which can be designed as reinforcing ribs, for example, also form an integral part of the side wall element and can preferably be precisely calculated or determined in advance using a corresponding calculation program, for example a finite element program. The side wall element according to the invention is thus produced in a cost-effective, easy-to-assemble manner and is optimized in terms of its weight and rigidity, as a result of which considerable improvements can be achieved, in particular during later assembly of the side wall element on the body structure. Aluminum in particular can be considered as a light metal, which also offers the great advantage of being corrosion-resistant due to the formation of an oxide layer. Accordingly, further anti-corrosion measures do not have to be taken, except perhaps in connection areas with other metals.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, ist eines des in dem Seitenwandelement integrierten Funktionselements als Federbeinaufnahme ausgebildet. In der Federbeinaufnahme wird üblicherweise die von einem Stoßdämpfer herrührende Belastung eines fahrenden Kraftfahrzeugs in die Karosserie eingeleitet. Dementsprechend sollte die Federbeinaufnahme entsprechend steif bzw. widerstandsfähig ausgebildet sein. Durch die Integration der Federbeinaufnahme in das Seitenwandelement, das heißt eine einstückige Ausbildung der Federbeinaufnahme und des Seitenwandelements, kann diese zum einen konstruktiv einfach und steif und vor allem ohne weitere Verbindungselemente im Seitenwandelement zugeordnet werden. Aufwendige Verbindungsmaßnahmen wie bspw. ein Festschweißen oder ein Festschrauben der Federbeinaufnahme am Seitenwandelement können dadurch entfallen.In an advantageous development of the solution according to the invention, one of the functional elements integrated in the side wall element is designed as a spring strut mount. The load of a moving motor vehicle originating from a shock absorber is usually introduced into the body in the spring strut mount. Accordingly, the spring strut mount should be designed to be correspondingly stiff and resistant. The integration of the spring strut mount in the side wall element, ie a one-piece design of the spring strut mount and the side wall element, means that it can be assigned to the side wall element in a structurally simple and stiff manner and, above all, without additional connecting elements. Elaborate connection measures such as, for example, welding or screwing the spring strut mount to the side wall element can be omitted as a result.

Erfindungsgemäß ist eines der in das Seitenwandelement integrierten Funktionselemente als Anbindungsbereich zur Anbindung einer Überrollschutzeinrichtung, insbesondere eines Überrollbügels ausgebildet. Da eine derartige Überrollschutzeinrichtung ein äußerst sicherheitsrelevantes Bauteil darstellt, ist deren Anbindung an die Karosseriestruktur von besonderer Bedeutung. Durch die Integration des Anbindungsbereichs zur Anbindung einer derartigen Überrollschutzeineinrichtung in das Seitenwandelement, kann die Überrollschutzeinrichtung, respektive der Überrollbügel, direkt und damit günstig am Seitenwandelement befestigt werden. Ein entsprechender Anbindungsbereich kann bspw. in der Art einer Konsole ausgebildet sein. Zusätzlich oder alternativ ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass eines der in das Seitenwandelement integrierten Funktionselemente als Durchgangsöffnung, insbesondere für eine Luftansaugung, eine Kühlung, oder als Filterentnahmeöffnung ausgebildet ist.According to the invention, one of the functional elements integrated into the side wall element is designed as a connection area for connecting a rollover protection device, in particular a rollover bar. Since such a rollover protection device is an extremely safety-relevant component, it is connected to the body structure is of particular importance. By integrating the connection area for connecting such a rollover protection device in the side wall element, the rollover protection device or the roll bar can be attached directly and thus cheaply to the side wall element. A corresponding connection area can, for example, be designed in the manner of a console. In addition or as an alternative, it is provided according to the invention that one of the functional elements integrated into the side wall element is designed as a through opening, in particular for air intake, cooling, or as a filter removal opening.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention result from the dependent claims, from the drawings and from the associated description of the figures with reference to the drawings.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.Preferred exemplary embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description, with the same reference numbers referring to identical or similar or functionally identical components.

Dabei zeigen, jeweils schematisch,

1 eine erfindungsgemäße Seitenwand in einer Explosionsdarstellung und einer verkleinerten Gesamtdarstellung,
2 ein Seitenwandelement der Seitenwand in unterschiedlichen Ansichten.

They show, in each case schematically,

1 a side wall according to the invention in an exploded view and a reduced overall view,
2 a side wall element of the side wall in different views.

Entsprechend der 1, weist eine Seitenwand einer im Übrigen nicht gezeigten Karosseriestruktur ein Seitenwandelement 1, einen Radkasten 2, einen Träger 3, ein Schließteil 4, einen Flanschadapterradkasten 5, eine Aufnahme 6 für einen Pralldämpfer sowie ein Anschlusselement 7 auf. Das Seitenwandelement 1 ist dabei aus Leichtmetalldruckguss, insbesondere aus Aluminiumdruckguss ausgebildet, während der Radkasten 2, der Träger 3 und die Aufnahme 6 für den Pralldämpfer aus Aluminiumblech ausgebildet sind. Das Schließteil 4, der Flanschadapterradkasten 5 und das Anschlusselement 7 sind demgegenüber aus Stahl ausgebildet.According to the 1 , a side wall of a body structure, which is otherwise not shown, has a side wall element 1 , a wheel housing 2 , a support 3 , a closing part 4 , a flange adapter wheel housing 5 , a receptacle 6 for an impact absorber and a connection element 7 . The side wall element 1 is made of die-cast light metal, in particular die-cast aluminum, while the wheel housing 2, the carrier 3 and the receptacle 6 for the impact absorber are made of sheet aluminum. In contrast, the closing part 4, the flange adapter wheel housing 5 and the connecting element 7 are made of steel.

Erfindungsgemäß weist nun das Seitenwandelement 1 Aussteifungskonturen 8 sowie mehrere integrierte Funktionselemente auf. Eines dieser integrierten Funktionselemente kann bspw. als Federbeinaufnahme 9 ausgebildet sein. Ein weiteres Funktionselement kann bspw. als Längslenkeranbindung 10 oder zur Anbindung an einen hinteren Längsträger ausgebildet sein. Desweiteren können in das erfindungsgemäße Seitenwandelement 1 mehrere Durchgangsöffnungen 11 integriert sein, bspw. eine Durchgangsöffnung 11' zur Ansaugung von Kühlluft, eine Durchgangsöffnung 11" zur Ansaugung von Prozessluft sowie eine Durchgangsöffnung 11''' die als Wartungsöffnung, bspw. zum Austausch eines Filterelements, ausgebildet ist. Desweiteren kann am Seitenwandelement 1 ein integrierter Anbindungsbereich 12 zur Anbindung einer Überrollschutzeinrichtung, insbesondere zur Anwendung eines so genannten Überrollbügels, vorgesehen sein.According to the invention, the side wall element 1 now has stiffening contours 8 and several integrated functional elements. One of these integrated functional elements can be designed as a spring strut mount 9, for example. Another functional element can be designed, for example, as a trailing arm connection 10 or for connection to a rear side member. Furthermore, several passage openings 11 can be integrated into the side wall element 1 according to the invention, e.g. Furthermore, an integrated connection area 12 can be provided on the side wall element 1 for the connection of a rollover protection device, in particular for the use of a so-called rollover bar.

Gemäß der 2 ist das erfindungsgemäße Seitenwandelement 1 in unterschiedlichen Ansichten dargestellt, wobei bereits deutlich wird, wie viel unterschiedliche Funktionselemente nunmehr in das Seitenwandelement 1 integriert, dass heißt einstückig mit diesem ausgebildet sind. Hierdurch lässt sich insbesondere eine nachträgliche Montage der bisher zum Teil separat ausgebildeten Funktionselemente an das Seitenwandelement 1 vermeiden, wodurch die Montage insgesamt vereinfacht wird. Das Seitenwandelement 1 ist dabei erfindungsgemäß aus Leichtmetalldruckguss, insbesondere bspw. aus Aluminiumdruckguss, ausgebildet und weist daher aufgrund des ausgewählten Werkstoffs bereits eine hohe Korrosionsbeständigkeit auf, ohne dass hierfür zusätzliche Korrosionsschutzmaßnahmen getroffen werden müssten. Zugleich bietet Leichtmetall den großen Vorteil, dass es ein geringes Gewicht besitzt, was im Kraftfahrzeugbau und insbesondere im Sportwagenbau von großem Vorteil ist.According to the 2 the side wall element 1 according to the invention is shown in different views, it already being clear how many different functional elements are now integrated into the side wall element 1, ie are designed in one piece with it. In this way, it is possible in particular to avoid subsequent assembly of the functional elements, some of which were previously formed separately, on the side wall element 1, which simplifies assembly overall. According to the invention, the side wall element 1 is made of die-cast light metal, in particular, for example, die-cast aluminum, and therefore already has a high level of corrosion resistance due to the selected material, without additional corrosion protection measures having to be taken for this purpose. At the same time, light metal offers the great advantage that it has a low weight, which is of great advantage in motor vehicle construction and in particular in sports car construction.

Durch die Aussteifungskonturen 8, welche ebenfalls bereits einen integralen Bestandteil des Seitenwandelements 1 bilden, kann dieses bedarfsgerecht ausgesteift werden, wobei eine Lage, eine Orientierung sowie eine Stärke der jeweiligen Aussteifungskonturen 8, bspw. der Aussteifungsrippen, vorab mittels eines entsprechenden Berechnungsprogramms, bspw. eines finiten Elementprogramms, berechnet werden. Hierdurch lässt sich ein einerseits gewichts- und andererseits steifigkeitsoptimiertes Seitenwandelement 1 schaffen. Von besonderem Vorteil bei dem erfindungsgemäßen Seitenwandelement 1 ist jedoch, dass in dieses bereits eine Vielzahl von Funktionselementen integriert ist, so dass diese nicht anschließend separat angebaut werden müssen, was nicht nur erhöhte Montagekosten sondern auch erhöhte Lager- und Logistikkosten bedeuten würde.The stiffening contours 8, which also already form an integral part of the side wall element 1, can be stiffened as required, with a position, an orientation and a strength of the respective stiffening contours 8, e.g finite element program, can be calculated. In this way, a side wall element 1 optimized in terms of weight on the one hand and stiffness on the other hand can be created. A particular advantage of the side wall element 1 according to the invention, however, is that a large number of functional elements are already integrated into it, so that they do not have to be attached separately afterwards, which would mean not only increased assembly costs but also increased storage and logistics costs.

Claims

Body structure of a motor vehicle with a side wall, the side wall having a side wall element (1), a wheel housing (2) and at least one adapter part, the side wall element (1) being designed as a one-piece light metal die-cast part having stiffening contours (8) and having a plurality of integrated functional elements ( 9,10,11,12), characterized in that one of the functional elements integrated into the side wall element (1) is designed as a connection area (12) for connecting a rollover protection device.

body structure claim 1 , characterized in that one of the functional elements integrated into the side wall element (1) is designed as a spring strut mount (9).

body structure claim 1 or 2 , characterized in that one of the functional elements integrated into the side wall element (1) is designed as a bearing section (10) for a trailing arm connection.

Body structure according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that one of the functional elements integrated into the side wall element (1) is designed as a connection area for connection to a rear longitudinal member.

Body structure according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the side wall element (1) is formed from aluminum or magnesium die-cast part.

Motor vehicle with a body structure according to one of Claims 1 until 5 .