DE102011088111A1

DE102011088111A1 - Träger einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102011088111A1
Application number: DE102011088111A
Authority: DE
Inventors: Robert Dünisch; Helmut Gottmann; Norbert Wendland; Robert Auer; Benjamin Koch
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2011-12-09
Filing date: 2011-12-09
Publication date: 2013-06-13

Abstract

Es ist bereits ein Träger einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs bekannt, der einen Seitenschweller mit einem Hecklängsträger verbindet. Der Träger ist als Gussbauteil ausgebildet, das einen C-förmigen Querschnitt aufweist, der zur Fahrzeugseite hin offen ist. Das nach außen offene, C-förmige Gussbauteil ist mit einem Blechbauteil verschlossen, sodass ein geschlossener Querschnitt vorliegt. Aufgabe der Erfindung ist es, den bekannten Träger einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs weiterzubilden. Erfindungsgemäß ist ein Träger (1) einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, der einen Seitenschweller mit einem Hecklängsträger verbindet, als Gussbauteil ausgebildet. Der einteilige Träger (1) weist im Querschnitt gesehen einen geschlossenen Querschnitt auf, der einen Hohlraum (4) umschließt. Aufgrund des geschlossenen Querschnitts weist der Träger (1) eine außerordentlich hohe Steifigkeit auf. Die einteilige Ausführung ist bei gleichem Gewicht wesentlich steifer als die aus dem Stand der Technik bekannte Ausführung mit einem offenen C-förmigen Träger, der mit einem separaten Blech verschlossen ist. Auch entfallen bei der erfindungsgemäßen Ausführung die fügetechnischen Probleme, die sich bei einer Verbindung eines Blechbauteils mit einem Gussbauteil ergeben.

Description

Die Erfindung betrifft einen Träger einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 10 2007 006 722 A1 ist ein Träger einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs bekannt, der einen Seitenschweller mit einem Hecklängsträger verbindet. Der Träger ist als Gussbauteil ausgebildet, das einen C-förmigen Querschnitt aufweist, der zur Fahrzeugseite hin offen ist. Das nach außen offene, C-förmige Gussbauteil ist mit einem Blechbauteil verschlossen, sodass ein geschlossener Querschnitt vorliegt.
Aufgabe der Erfindung ist es, den bekannten Träger einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs weiterzubilden.
Diese Aufgabe wird mit einem Träger einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist ein Träger einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, der einen Seitenschweller mit einem Hecklängsträger verbindet, als Gussbauteil ausgebildet. Der einteilige Träger weist im Querschnitt gesehen einen geschlossenen Querschnitt auf, der einen Hohlraum umschließt. Aufgrund des geschlossenen Querschnitts weist der Träger eine außerordentlich hohe Steifigkeit auf. Die einteilige Ausführung ist bei gleichem Gewicht wesentlich steifer als die aus dem Stand der Technik bekannte Ausführung mit einem offenen C-förmigen Träger, der mit einem separaten Blech verschlossen ist. Auch entfallen bei der erfindungsgemäßen Ausführung die fügetechnischen Probleme, die sich bei einer Verbindung eines Blechbauteils mit einem Gussbauteil ergeben.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Trägers wird idealerweise ein verlorener Kern zum Herstellen des Hohlraums beim Gießen eingesetzt. Der Kern wird dann innerhalb der Gussform an der Stelle platziert, an der der Hohlraum erzeugt werden soll. Bei Bedarf kann dieser Kern mit Kerneisen verstärkt werden, damit er beim Gießvorgang nicht zerstört wird. Der verlorene Kern verhindert, dass Metallschmelze in den Hohlraum hinein fließen kann. Nach dem Erstarren des gegossenen Trägers kann der Kern aus dem Hohlraum durch dafür vorgesehene Öffnungen entfernt werden. Als Öffnungen eignen sich bei dem erfindungsgemäßen Träger insbesondere die hintere und/oder vordere Öffnung des Hohlraums, der sich primär in Fahrzeuglängsrichtung durch den gesamten Träger durchzieht.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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:
1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Trägers und
2 eine perspektivische Ansicht eines Schnitts durch den in 1 gezeigten Träger.
In 1 ist ein Träger 1 einer Karosserie eines Personenkraftfahrzeuges dargestellt, der den hinteren Endbereich eines Seitenschwellers mit einem vorderen Endbereich eines Hecklängsträgers verbindet. Der Seitenschweller bildet die seitliche Begrenzung der Bodenstruktur der Fahrgastzelle der Fahrzeugkarosserie. In Fahrzeuglängsrichtung x gesehen hinter dem Seitenschweller schließt sich der Bauraum für ein hinteres Radhaus an. Um einen optimalen Kraftfluss bei einem Front- oder Heckcrash zu gewährleisten, ist der Seitenschweller mit dem Träger 1 mit dem Hecklängsträger verbunden. Der Hecklängsträger dient zur Aufnahme des hinteren Stoßfängers.
Die Verbindung zwischen dem Seitenschweller und dem Hecklängsträger erfolgt über den gegossenen Träger 1 aus einer Leichtmetalllegierung. Dazu ist ein vorderer Endabschnitt 2 des Trägers 1 mit dem hinteren Endbereich des Seitenschwellers verbunden, während ein hinterer Endabschnitt 3 des Trägers mit dem vorderen Endabschnitt des Hecklängsträgers verbunden ist. Dabei gleicht der Träger 1 auch die unterschiedlichen Lagen des Seitenschwellers und des Hecklängsträgers in Fahrzeugquerrichtung y und in Fahrzeughöhenrichtung z aus.
Der Träger 1 weist im Querschnitt gesehen – wie es in 2 gut sichtbar ist – ein geschlossenes, kastenförmiges Profil auf. Das geschlossene Profil umschließt einen Hohlraum 4, der sich durch die gesamte Längserstreckung des Trägers 1 erstreckt. Zusätzlich weist das Profil des Trägers 1 auf der der Fahrzeugaußenseite zugewandten Seite 6 jeweils einen nach oben und einen nach unten abstehenden Flansch 5 und 5' auf, die zur Verbindung des Trägers 1 mit dem Seitenschweller und dem Hecklängsträger dienen.
Der gesamte Träger 1 wird einteilig in einem Gießverfahren hergestellt. Dabei wird ein verlorener Kern eingesetzt, um den Träger 1 mit dem Hohlraum 4 herstellen zu können. Der Kern wird dazu innerhalb der Gussform an der Stelle platziert, an der der Hohlraum 4 entstehen soll. Der verlorene Kern verhindert, dass Metallschmelze in den Bereich fließen kann, an der er sich befindet. Nach dem Erstarren des gegossenen Trägers 1 kann der Kern aus dem Hohlraum 4 entfernt werden. Der Kern besteht aus einem Sand, der mit einem Bindemittel verbunden ist, sodass vor dem Gießvorgang der Kern ein fester Körper ist. Durch die Wärme der Metallschmelze verliert das Bindemittel seine Bindewirkung, sodass zum Entfernen des Kerns nur der nun nicht mehr mit dem Bindemittel verbundene Sand durch dafür vorgesehene Öffnungen aus dem Hohlraum 4 des Trägers 1 entfernt werden muss.
Dazu ist der Hohlraum 4 an den Stirnseiten des Trägers 1 offen. Zusätzlich weist der Träger 1 in der der Fahrzeugaußenseite zugewandten Seitenwand 6 eine runde Aussparung 7 im mittleren Abschnitt der Seitenwand 6 und je eine viereckige Aussparung 8 und 8' im vorderen und hinteren Endbereich der Seitenwand 6 auf, durch die zusätzlich der Kern nach dem Gießen entfernt werden kann.
Der Träger 1 weist aufgrund des einteilig ausgeführten, geschlossenen Profils eine hohe Steifigkeit auf. Diese Steifigkeit wird noch zusätzlich durch angegossene Rippen erhöht, die in den Hohlraum 4 hineinragen. Um diese Rippen anzugießen, weist der Kern entsprechende Ausnehmungen auf.
Der Träger 1 besteht aus einem Leichtmetallwerkstoff. Insbesondere eine Magnesium- und/oder Alumniumlegierung eignet sich besonders gut, da eine solche Legierung bezogen auf das Gewicht eine hohe Steifigkeit aufweist. So kann der Träger 1 insgesamt relativ zur Steifigkeit ein außerordentlich geringes Gewicht aufweisen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102007006722 A1 [0002]

Claims

Träger (1) einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, der einen Seitenschweller mit einem Hecklängsträger verbindet, und der als Gussbauteil ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (1) einteilig im Querschnitt gesehen einen geschlossenen Querschnitt aufweist, der einen Hohlraum (4) umschließt.
Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Hohlraum (4) einteilig angeformte Rippen hineinragen.
Träger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Seitenwand (6) des Trägers (1) zumindest eine Aussparung (7, 8, 8') aufweist.
Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (1) aus einem Leichtmetallwerkstoff besteht.
Verfahren zur Herstellung eines Trägers einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Gießen des Trägers (1) ein verlorener Kern zum Herstellen des Hohlraums (4) eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der verlorene Kern zugleich Ausnehmungen für die Rippen aufweist.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Erstarren des Metalls das Material des Kerns entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Kerns zumindest auch durch die zumindest eine Aussparung (7, 8, 8') in der Seitenwand (6) des Trägers (1) entfernt wird.