DE102010062748B4 - Motor vehicle body with a bottom plate and a side skirts - Google Patents

Motor vehicle body with a bottom plate and a side skirts Download PDF

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Kraftfahrzeugkarosserie mit einem Seitenschweller (1) in Blechschalenbauweise, mit zumindest einer Innenschale (2) und einer Außenschale (3), die über zwei Flansche (5, 6) miteinander verbunden sind, wobei ein Bodenblech (14) an die Innenschale (2) des Seitenschwellers (1) angebunden ist, und wobei die Innenschale (2) des Seitenschwellers (1) mit einem hutförmigen Profil (9) verstärkt ist, das mit seinem oberen und unteren Randbereich (10, 11) mit der Innenschale (2) verschweißt ist, und im Hohlraum (4) zwischen Innenschale (2) und Außenschale (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenblech (14) und die Innenschale (2) für die Verbindung eine Überlappung bilden, wobei sich die Überlappung in einer horizontalen Ebene des Kraftfahrzeugs erstreckt, und wobei der untere Flansch (6) im Übergangsbereich zwischen der Unterseite (7) des Seitenschwellers (1) und der dem Fahrzeugäußeren (A) zugewandten Außenseite (8) des Seitenschwellers (1) angeordnet ist.Motor vehicle body having a side skirts (1) in a sheet metal shell construction, with at least one inner shell (2) and one outer shell (3), which are connected to one another via two flanges (5, 6), wherein a floor panel (14) adjoins the inner shell (2) of the Side sill (1) is connected, and wherein the inner shell (2) of the side sill (1) is reinforced with a hat-shaped profile (9) which is welded with its upper and lower edge region (10, 11) with the inner shell (2), and in the cavity (4) between the inner shell (2) and outer shell (3) is arranged, characterized in that the bottom plate (14) and the inner shell (2) form an overlap for the connection, wherein the overlap in a horizontal plane of the Motor vehicle extends, and wherein the lower flange (6) in the transition region between the underside (7) of the side sill (1) and the vehicle exterior (A) facing the outside (8) of the side sill (1) is arranged.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einem Bodenblech und einem Seitenschweller nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a motor vehicle body with a bottom plate and a side sill according to the preamble of patent claim 1.

Allgemein bekannt sind Kraftfahrzeugkarosserien mit einem Seitenschweller in Blechschalenbauweise. Ein solcher Seitenschweller weist zumindest eine Innenschale und eine Außenschale auf, die üblicherweise über einen oberen und einen unteren Flansch miteinander verbunden sind. An die Innenschale des Seitenschwellers ist ein Bodenblech angebunden.Car bodies with a side skirts in sheet metal shell construction are generally known. Such a side sill has at least one inner shell and one outer shell, which are usually connected to one another via an upper and a lower flange. On the inner shell of the side sill a floor panel is connected.

Aus der DE 10 2010 022 151 A1 ist bereits eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einem Seitenschweller in Blechschalenbauweise bekannt, bei dem ein Bodenblech an die Innenschale des Seitenschwellers angebunden ist, wobei das Bodenblech und die Innenschale eine Überlappung bilden, die sich in einer horizontalen Ebene des Kraftfahrzeugs erstreckt.From the DE 10 2010 022 151 A1 is already a motor vehicle body with a side skirts in sheet metal shell construction known in which a floor panel is connected to the inner shell of the side sill, wherein the bottom panel and the inner shell form an overlap extending in a horizontal plane of the motor vehicle.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einer für einen Crash optimalen Verbindung zwischen einem Seitenschweller und einem Bodenblech ohne Zusatzbauteile zu schaffen.The object of the invention is to provide a motor vehicle body with an optimal for a crash connection between a side sill and a floor panel without additional components.

Diese Aufgabe wird mit einer Kraftfahrzeugkarosserie mit einem Bodenblech und einem Seitenschweller mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. This object is achieved with a motor vehicle body with a bottom plate and a side sill with the features of claim 1.

Erfindungsgemäß weist eine Kraftfahrzeugkarosserie einen Seitenschweller in Blechschalenbauweise mit zumindest einer Innenschale und einer Außenschale auf, die über zwei Flansche miteinander verbunden sind. Ein Bodenblech ist an den Seitenschweller angebunden. Dazu bildet das Bodenblech mit der Innenschale eine Überlappung in einer horizontalen Ebene des Kraftfahrzeugs, wobei das Bodenblech und die Innenschale im Bereich der Überlappung miteinander verbunden sind.According to the invention, a motor vehicle body has a side skirts in sheet metal shell construction with at least one inner shell and one outer shell, which are connected to one another via two flanges. A floor panel is attached to the side skirts. For this purpose, the bottom plate forms with the inner shell an overlap in a horizontal plane of the motor vehicle, wherein the bottom plate and the inner shell are connected to each other in the overlap.

Heutige Kraftfahrzeuge werden auf verschiedenartige Crashs ausgelegt, um so insgesamt für die Passagiere einen bestmöglichen Schutz bieten zu können. Ein neuer, zukünftig auslegungsrelevanter Lastfall ist der sogenannte „Small Overlap“. Dies ist ein frontaler Crash, bei dem es nur eine geringe Überdeckung mit dem Hindernis gibt. Desweiteren gibt es die sogenannten Pfahllastfälle, bei denen ein starrer Pfahl seitlich in das Fahrzeug eindringt (FMVSS 214-OP). Bei all diesen Lastfällen wird die Verbindung zwischen Bodenblech und Seitenschweller sehr stark beansprucht. Dabei werden der Seitenschweller und das Bodenblech voneinander weg bewegt.Today's motor vehicles are designed for a variety of crashes, so as to be able to offer passengers the best possible protection. A new, future design-relevant load case is the so-called "small overlap". This is a frontal crash where there is little overlap with the obstacle. Furthermore, there are the so-called pile load cases, in which a rigid post penetrates laterally into the vehicle (FMVSS 214-OP). In all these load cases, the connection between floor panel and side skirts is very heavily stressed. The side sill and the bottom plate are moved away from each other.

Die Verbindung zwischen der Innenschale und dem Bodenblech erfolgt im Bereich einer Überlappung in einer horizontalen Ebene, beispielsweise durch Punktschweißverbindungen. Diese Verbindungen werden aufgrund der Lage der Überlappung in einer horizontalen Ebene auf Scherung beansprucht, wenn das Bodenblech und der Seitenschweller voneinander weg bewegt wird. Dies ist insbesondere bei einer Punktschweißverbindung des Bodenblechs mit der Innenschale von Vorteil. Denn Schweißpunkte können auf Scherung beansprucht signifikant mehr Last übertragen als bei einer Beanspruchung auf Kopfzug.The connection between the inner shell and the floor panel takes place in the region of an overlap in a horizontal plane, for example by spot welding connections. These joints are sheared due to the location of the overlap in a horizontal plane as the floor panel and side sill are moved away from each other. This is particularly advantageous in a spot welding connection of the floor panel with the inner shell. Welding points, when subjected to shearing, can transmit significantly more load than when they are subjected to head tension.

Zusätzlich kann günstigerweise zwischen dem Bodenblech und der Innenschale im Bereich der Überlappung eine Klebstoffschicht angeordnet sein. Diese Klebstoffschicht erhöht die Festigkeit der Verbindung zwischen dem Bodenblech und der Innenschale zusätzlich.In addition, an adhesive layer can advantageously be arranged between the bottom plate and the inner shell in the region of the overlap. This adhesive layer additionally increases the strength of the connection between the base plate and the inner shell.

Die aufgrund dieser erfindungsgemäßen Maßnahmen erreichte Festigkeit der Verbindung trägt dazu bei, dass die Fahrzeugkarosserie insbesondere bei einem Crash mit einem „Small Overlap“ und bei einem Pfahllastfall einen besonders guten Schutz für die Passagiere des Fahrzeugs bietet, da die Verbindung erst bei extrem hohen Beanspruchungen versagt.The strength of the connection achieved on the basis of these measures according to the invention contributes to the fact that the vehicle body provides particularly good protection for the passengers of the vehicle, in particular in a crash with a "small overlap" and in a pile load case, since the connection fails only at extremely high loads ,

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 einzige Figur zeigt in schematischer Darstellungsweise einen Schnitt durch eine Kraftfahrzeugkarosserie im Bereich eines Seitenschwellers.In the drawing, an embodiment of the invention is shown, by which the invention will be described in more detail below. The single FIGURE shows a schematic representation of a section through a motor vehicle body in the region of a side sill.

In der einzigen Figur ist eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einem Seitenschweller 1 in Blechschalenbauweise gezeigt. Der Seitenschweller 1 weist eine Innenschale 2 und eine Außenschale 3 auf, die einen gemeinsamen Hohlraum 4 umschließen. Dazu sind die Innenschale 2 und die Außenschale 3 über einen oberen Flansch 5 und einen unteren, der Fahrzeugaußenseite A zugewandten Flansch 6 miteinander verbunden. Dabei ragt der obere Flansch 5 nach oben, während der untere Flansch 6 nach außen und nach unten ragt. Der untere Flansch 6 ist im Übergangsbereich zwischen der Unterseite 7 des Seitenschwellers und der der Fahrzeugaußenseite A zugewandten Außenseite 8 des Seitenschwellers 1 angeordnet.In the single figure is a motor vehicle body with a side skirt 1 shown in sheet metal shell construction. The side skirts 1 has an inner shell 2 and an outer shell 3 on, sharing a common cavity 4 enclose. These are the inner shell 2 and the outer shell 3 via an upper flange 5 and a lower, the vehicle outside A facing flange 6 connected with each other. In this case, the upper flange protrudes 5 up, while the lower flange 6 protrudes outwards and downwards. The lower flange 6 is in the transition area between the bottom 7 the side sill and the vehicle outside A facing outside 8th of the side sill 1 arranged.

Die Innenschale 2 des Seitenschwellers 1 ist mit einem hutförmigen Profil 9 verstärkt, das mit seinem oberen Randbereich 10 und mit seinem unteren Randbereich 11 mit der Innenschale 2 verschweißt ist. Die Innenschale 2 und das hutförmige Profil umschließen dabei eine gemeinsame Hohlkammer 12. Das hutförmige Profil 9 ragt in den Hohlraum 4 zwischen Innenschale 2 und Außenschale 3 hinein. Es erhöht maßgeblich die Biegesteifigkeit der Innenschale 2 des Seitenschwellers 1.The inner shell 2 of the side sill 1 is with a hat-shaped profile 9 reinforced, with its upper edge area 10 and with its lower edge area 11 with the inner shell 2 is welded. The inner shell 2 and the hat-shaped profile enclose a common hollow chamber 12 , The hat-shaped profile 9 protrudes into the cavity 4 between inner shell 2 and outer shell 3 into it. It significantly increases the bending stiffness of the inner shell 2 of the side sill 1 ,

Zusätzlich ist in dem Hohlraum 4 zwischen Innenschale 2 und Außenschale 3 ein Verstärkungsblech 13 angeordnet, das sich zwischen dem oberen Flansch 5 und dem hutförmigen Profil 9 erstreckt. Das Verstärkungsblech 13 erhöht maßgeblich die Steifigkeit des Seitenschwellers 1.In addition, in the cavity 4 between inner shell 2 and outer shell 3 a reinforcing sheet 13 arranged between the upper flange 5 and the hat-shaped profile 9 extends. The reinforcement plate 13 significantly increases the stiffness of the side sill 1 ,

An den Seitenschweller 1 ist ein Bodenblech 14 der Fahrzeugkarosserie angebunden. Dabei ist das Bodenblech 14 an die Innenschale 2 angebunden. Dazu bilden das Bodenblech 14 und die Innenschale 2 eine Überlappung, wobei sich die Überlappung in einer horizontalen Ebene des Kraftfahrzeugs erstreckt. Die Überlappung bildet die Unterseite 7 des Seitenschwellers 1. Im Überlappungsbereich sind das Bodenblech 14 und die Innenschale 2 miteinander punktverschweißt. Die Schweißpunkte 15 sind dabei in zwei Reihen nebeneinander angeordnet, sodass eine besonders feste Verbindung entsteht. Die dafür erforderliche entsprechend breite Überlappung zwischen dem Bodenblech 14 und der Innenschale 2 ist nur dadurch möglich, dass der untere Flansch 6 genügend weit von der Innenschale 2 entfernt ist, sodass die Schweißpunkte gesetzt werden können.To the side skirts 1 is a floor panel 14 connected to the vehicle body. Here is the bottom plate 14 to the inner shell 2 tethered. To form the floor panel 14 and the inner shell 2 an overlap, wherein the overlap extends in a horizontal plane of the motor vehicle. The overlap forms the bottom 7 of the side sill 1 , In the overlap area are the bottom plate 14 and the inner shell 2 spot-welded together. The welds 15 are arranged in two rows next to each other, so that a particularly strong connection is formed. The required correspondingly wide overlap between the bottom plate 14 and the inner shell 2 is only possible because of the lower flange 6 far enough from the inner shell 2 is removed so that the welds can be set.

Zusätzlich sind das Bodenblech 14 und die Innenschale 2 im Bereich der Überlappung flächig miteinander verklebt. Diese Klebstoffschicht zwischen dem Bodenblech 14 und der Innenschale 2 führt zu einer extrem hoch belastbaren Verbindung.In addition, the bottom plate 14 and the inner shell 2 Glued together in the area of the overlap. This adhesive layer between the floor panel 14 and the inner shell 2 leads to an extremely high loadable connection.

Die erfindungsgemäße Anbindung des Bodenblechs 14 erfolgt durch eine Überlappung in der horizontalen Ebene der Fahrzeugkarosserie. Bei den heutigen Fahrzeugen erfolgt die Anbindung des Bodenblechs 14 an den Seitenschweller 1 dagegen üblicherweise in einer senkrechten Ebene der Fahrzeugkarosserie. Daraus ergeben sich deutliche Unterschiede bezüglich der Festigkeit der Anbindung bei einer Zugbelastung der Verbindung in horizontaler Richtung, wie sie bei einem frontalen Crash des Fahrzeugs mit einer geringen Überdeckung („Small Overlap“) und bei Pfahllastfällen (zum Beispiel FMVSS 214-OP) auftreten können. Bei einer Überlappung in einer senkrechten Ebene herrschen bei der Zugbelastung Kopfzug- und Schälzugkräfte an den Schweißpunkten. Der zusätzliche Klebstoff kann dann aufgrund der Schälbeanspruchung versagen. Durch die erfindungsgemäße Verlegung der Überlappung in eine horizontale Ebene des Kraftfahrzeugs werden die Schweißpunkte 15 primär auf Scherung beansprucht. Ein auf Scherung beanspruchter Schweißpunkt 15 kann wesentlich höhere Lasten übertragen als ein auf Kopfzug oder Schälzug beanspruchter Schweißpunkt. Auch der Klebstoff wirkt vor allem bei einer Scherbelastung ideal. Somit ist die erfindungsgemäße Verbindung zwischen dem Bodenblech 14 und dem Seitenschweller 1 mit einer Überlappung in einer horizontalen Ebene des Fahrzeugs wesentlich höher belastbar als eine Verbindung mit einer Überlappung in einer senkrechten Ebene.The connection according to the invention of the floor panel 14 takes place by an overlap in the horizontal plane of the vehicle body. In today's vehicles, the connection of the floor panel takes place 14 on the side skirts 1 while usually in a vertical plane of the vehicle body. This results in significant differences in the strength of the connection in a horizontal tensile load on the connection, as may occur in a small overlap vehicle frontal crash and in pole load cases (eg FMVSS 214-OP) , In an overlap in a vertical plane prevail in the tensile load Kopfzug- and Schälzugkräfte at the welds. The additional adhesive may then fail due to the peel stress. By laying the overlap in a horizontal plane of the motor vehicle according to the invention, the spot welds 15 primarily stressed by shear. A shear point subject to shear 15 can transmit much higher loads than a head or peel point stressed welding point. Also, the adhesive is ideal, especially at a shear load. Thus, the connection according to the invention between the bottom plate 14 and the side skirts 1 with an overlap in a horizontal plane of the vehicle much higher loadable than a connection with an overlap in a vertical plane.

Ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Verbindung zwischen dem Bodenblech 14 und dem Seitenschweller 1 weist somit sehr gute Crasheigenschaften auf, wenn die Verbindung auf Zug in einer horizontalen Ebene belastet wird.A vehicle with a connection according to the invention between the floor panel 14 and the side skirts 1 thus has very good crash characteristics when the connection is loaded to train in a horizontal plane.

Claims (7)

Kraftfahrzeugkarosserie mit einem Seitenschweller (1) in Blechschalenbauweise, mit zumindest einer Innenschale (2) und einer Außenschale (3), die über zwei Flansche (5, 6) miteinander verbunden sind, wobei ein Bodenblech (14) an die Innenschale (2) des Seitenschwellers (1) angebunden ist, und wobei die Innenschale (2) des Seitenschwellers (1) mit einem hutförmigen Profil (9) verstärkt ist, das mit seinem oberen und unteren Randbereich (10, 11) mit der Innenschale (2) verschweißt ist, und im Hohlraum (4) zwischen Innenschale (2) und Außenschale (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenblech (14) und die Innenschale (2) für die Verbindung eine Überlappung bilden, wobei sich die Überlappung in einer horizontalen Ebene des Kraftfahrzeugs erstreckt, und wobei der untere Flansch (6) im Übergangsbereich zwischen der Unterseite (7) des Seitenschwellers (1) und der dem Fahrzeugäußeren (A) zugewandten Außenseite (8) des Seitenschwellers (1) angeordnet ist.Motor vehicle body with a side skirts (1) in sheet metal shell construction, with at least one inner shell (2) and one outer shell (3), which are connected to one another via two flanges (5, 6), wherein a bottom panel (14) adjoins the inner shell (2) of the Side sill (1) is connected, and wherein the inner shell (2) of the side sill (1) is reinforced with a hat-shaped profile (9) which is welded with its upper and lower edge region (10, 11) with the inner shell (2), and in the cavity (4) between the inner shell (2) and outer shell (3) is arranged, characterized in that the bottom plate (14) and the inner shell (2) form an overlap for the connection, wherein the overlap in a horizontal plane of the Motor vehicle extends, and wherein the lower flange (6) in the transition region between the underside (7) of the side sill (1) and the vehicle exterior (A) facing the outside (8) of the side sill (1) is arranged. Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlappung zwischen der Innenschale (2) und dem Bodenblech (14) die Unterseite (7) des Seitenschwellers (1) bildet.Motor vehicle body after Claim 1 , characterized in that the overlap between the inner shell (2) and the bottom plate (14) forms the underside (7) of the side sill (1). Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenblech (14) und die Innenschale (2) miteinander punktverschweißt sind.Motor vehicle body after Claim 1 or 2 , characterized in that the bottom plate (14) and the inner shell (2) are spot welded together. Kraftfahrzeugkarosserie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Bodenblech (14) und der Innenschale (2) im Bereich der Überlappung eine Klebstoffschicht angeordnet ist.Motor vehicle body according to one of the preceding claims, characterized in that between the bottom plate (14) and the inner shell (2) in the region of the overlap, an adhesive layer is arranged. Kraftfahrzeugkarosserie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenschale (2) und die Außenschale (3) über einen oberen Flansch (5) miteinander verbunden sind, der von der Oberseite des Seitenschwellers (1) nach oben ragt.Motor vehicle body according to one of the preceding claims, characterized in that the inner shell (2) and the outer shell (3) via an upper flange (5) with each other are connected, which projects from the top of the side sill (1) upwards. Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Flansch (6) im Wesentlichen zur Fahrzeugaußenseite (A) hin ragt.Motor vehicle after Claim 5 , characterized in that the lower flange (6) substantially to the vehicle outer side (A) protrudes. Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hohlraum (4) zwischen Innenschale (2) und Außenschale (3) ein Verstärkungsblech (13) angeordnet ist, das sich zwischen dem oberen Flansch (5) und dem hutförmigen Profil (9) erstreckt.Motor vehicle body after Claim 6 , characterized in that in the cavity (4) between the inner shell (2) and outer shell (3) a reinforcing plate (13) is arranged, which extends between the upper flange (5) and the hat-shaped profile (9).
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