DE102011101551A1

DE102011101551A1 - Roof frame structure for vehicle, has rail-side roof, which has hollow profile that is defined by lateral parts of rail-side roof, where lateral parts are connected with each other by flange connection

Info

Publication number: DE102011101551A1
Application number: DE201110101551
Authority: DE
Inventors: Thomas Dobberan; Carsten Brüggemann; Sören Krengel; Oliver Blum
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2011-05-14
Filing date: 2011-05-14
Publication date: 2012-11-15
Also published as: DE102011101551A8

Abstract

The roof frame structure has a rail-side roof (1), which has a hollow profile that is defined by the lateral parts (7, 9) of the rail-side roof. The lateral parts are connected with each other by a flange connection passing in the vehicle longitudinal direction (x). The flange connection has a deformation bead (25) in sections in the vehicle longitudinal direction. The deformation bead is deformable by decomposition of impact energy during the lateral impact or a lateral pole crash.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dachrahmenstruktur für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a roof frame structure for a vehicle according to the preamble of claim 1.

Die Dachrahmenstruktur eines Fahrzeugs kann zwei seitliche, in der Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Dachlängsträger aufweisen, die nach vorne in die A-Säule übergehen sowie Dachquerträger, die in der Fahrzeugquerrichtung die beiden Dachlängsträger verbinden und frontseitig die Oberseite der Frontscheibe begrenzen.The roof frame structure of a vehicle may have two lateral, extending in the vehicle longitudinal direction roof rails, which go forward in the A-pillar and roof cross member, which connect the two roof rails in the vehicle transverse direction and the front limit the top of the windscreen.

Aus der DE 100 11 946 A1 ist eine solche Dachrahmenstruktur bekannt, bei der der in der Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Dachlängsträger ein Hohlprofil aufweist. Das Hohlprofil ist durch Seitenteile begrenzt, die über in der Fahrzeuglängsrichtung durchgängige Flanschverbindungen miteinander verbunden sind. Die beiden Seitenteile sind an den jeweiligen Flanschverbindungen miteinander laserverschweißt.From the DE 100 11 946 A1 is such a roof frame structure is known in which the running in the vehicle longitudinal direction roof rail has a hollow profile. The hollow profile is limited by side parts, which are connected to one another via in the vehicle longitudinal direction continuous flange. The two side parts are laser welded together at the respective flange connections.

Die Dachlängsträger müssen ausreichend formstabil gestaltet sein, damit crashbedingte Aufprallkräfte einwandfrei in die übrige Fahrzeugkarosserie eingeleitet werden können. Insbesondere besteht bei einem seitlichen Pfahlcrash, bei dem das Fahrzeug mit einer Fahrzeugseite zum Beispiel gegen einen Baum prallt, die Anforderung, dass der Dachlängsträger im Aufprallbereich nicht auseinanderreißt. Die Gefahr, dass ein solches Auseinanderreißen des Dachlängsträgers erfolgt, ist insofern vorhanden, als es sich beim Dachlängsträger um ein formgehärtetes Bauteil handeln kann, dessen plastische Verformbarkeit herstellungsbedingt begrenzt ist. Entsprechend besteht bei einem seitlichen Pfahlcrash das Risiko, dass sich ein Riss einstellt, der zu Bauteilversagen führt, bei dem der Dachlängsträger auseinanderreißen kann.The roof rails must be designed sufficiently dimensionally stable so crash-induced impact forces can be properly introduced into the rest of the vehicle body. In particular, in a side pile crash in which the vehicle collides with a vehicle side, for example, against a tree, there is a requirement that the roof rail in the impact area does not tear apart. The risk that such a tearing apart of the roof side rail takes place, is present insofar as it may be a form-hardened component in the roof rail, the plastic deformability is limited by manufacturing constraints. Correspondingly, in the case of a side pile crash, there is the risk that a crack will occur which leads to component failure in which the roof longitudinal member can tear apart.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Dachrahmenstruktur für ein Fahrzeug bereitzustellen, bei dem trotz Einsatz von spröden, formgehärteten Bauteilen insbesondere bei einem seitlichen Pfahlcrash die Aufprallenergie einwandfrei in die Fahrzeugkarosserie eingeleitet werden kann.The object of the invention is to provide a roof frame structure for a vehicle, in which despite the use of brittle, form-hardened components, in particular in a lateral pile impact, the impact energy can be properly introduced into the vehicle body.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is solved by the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are disclosed in the subclaims.

Die Erfindung beruht auf dem Sachverhalt_' dass bei einem Seitenaufprall, insbesondere bei einem Pfahlcrash, vor allem die Flanschverbindungen des Dachlängsträgers, und zwar insbesondere die in der Fahrzeugquerrichtung innenliegende Flanschverbindung, mit einer übermäßig großen Materialspannung beaufschlagt werden kann. Materialrisse entstehen daher zunächst in den inneren Flanschverbindungen des Dachlängsträgers. Vor diesem Hintergrund weist die Flanschverbindung des Dachlängsträgers gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 zumindest eine Verformungssicke auf, die bei einem Seitenaufprall unter Abbau von Aufprallenergie verformt wird. Dadurch können zumindest teilweise Materialspannungen in der Flanschverbindung reduziert werden, wodurch die Gefahr eines Materialrisses im Bereich der Flanschverbindung verringert wird. Die erfindungsgemäße Verformungssicke stellt somit ein zusätzliches Materialreservoir bereit, das im Crashfall ziehharmonikaartig aufgebogen werden kann. Die Verformungssicken können insbesondere im Bereich zwischen der A-Säule und der B-Säule angeordnet werden. Unmittelbar am Übergang vom Dachlängsträger und der B-Säule kann auf die Verformungssicken verzichtet werden, um die Bauteilverbindung in diesem Bereich nicht zu beeinträchtigen.The invention is based on the fact that _' in a side impact, in particular in a pile crash, especially the flange of the roof rail, in particular in the vehicle transverse direction flange connection, can be acted upon with an excessively large material tension. Material cracks therefore initially occur in the inner flange connections of the roof side member. Against this background, the flange of the roof rail according to the characterizing part of claim 1 has at least one deformation bead, which is deformed in a side impact to reduce impact energy. As a result, at least partial material stresses in the flange connection can be reduced, whereby the risk of a material crack in the region of the flange connection is reduced. The deformation bead according to the invention thus provides an additional material reservoir, which can be bent in the manner of an accordion in the event of a crash. The deformation beads can be arranged in particular in the region between the A-pillar and the B-pillar. Immediately at the transition from the roof rail and the B-pillar can be dispensed with the deformation beads, so as not to affect the component connection in this area.

Beim seitlichen Pfahlcrash ist an den freien Schnittkanten am, dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Ende der Flanschverbindung des Dachlängsträgers die Biegebeanspruchung und damit die Gefahr einer Rissbildung am größten. Demgegenüber sind kollisionsbedingte Belastungsspitzen in Flanschbereichen, die von den Schnittkanten beabstandet sind, im Hinblick auf eine Rissbildung weniger problematisch. Vor diesem Hintergrund ist es von Vorteil, wenn die Verformungssicke unmittelbar in den Schnittkanten der Verbindungsflansche eingeformt ist.In the case of the lateral pile impact, the bending stress and thus the risk of cracking are greatest at the free cut edges on the end of the flange connection of the roof side member facing the vehicle interior. In contrast, collision load peaks in flange areas spaced from the cut edges are less problematic in terms of cracking. Against this background, it is advantageous if the deformation bead is formed directly in the cut edges of the connecting flanges.

Bei einem Seitencrash mit einer Verformung des Dachlängsträgers nach innen ergibt sich der folgende Belastungsfall:Zunächst wird ein Teil der Aufprallenergie durch ein Aufbiegen der Verformungssicken in der Flanschverbindung abgebaut, und zwar weitgehend ohne Materialstreckung bzw. plastische Dehnung des Materials der Seitenteile. Erst bei vollständig aufgebogenen Verformungssicken erfolgt mit der verbleibenden Aufprallenergie eine plastische Dehnung in der Flanschverbindung. Die plastische Dehnung ist jedoch aufgrund der zeitlich vorgelagerten Biegebeanspruchung der Verformungssicken begrenzt. Zudem ist im Vergleich zu einer sickenfreien Flanschverbindung die mit den Verformungssicken ausgeführte Flanschverbindung in der Abwicklung wesentlich größer. Mit der erhöhten Flanschlänge wird zugleich auch die maximale Strecklänge erhöht, bis zu der eine plastische Dehnung des Seitenteils ohne Sprödbruch möglich ist.In a side impact with a deformation of the roof rail inwards, the following load case results: First, a portion of the impact energy is reduced by a bending of the deformation beads in the flange, and largely without material stretching or plastic strain of the material of the side panels. Only when the deformation beads are completely bent does a plastic strain occur in the flange connection with the remaining impact energy. However, the plastic strain is limited due to the temporally preceding bending stress of the deformation beads. In addition, compared to a bead-free flange connection executed with the deformation beads flange in the settlement is much larger. At the same time, the increased flanging length also increases the maximum stretch length, up to which a plastic stretch of the side part without brittle fracture is possible.

Der Dachlängsträger kann aus einem in der Fahrzeugquerrichtung inneren Seitenteil und einem äußeren Seitenteil aufgebaut sein. Entsprechend kann die Flanschverbindung des Dachlängsträgers zumindest einen Verbindungsflansch des inneren Seitenteils und einen Verbindungsflansch des äußeren Seitenteils aufweisen, die an Kontaktflächen in Anlage miteinander sind. Die inneren und äußeren Verbindungsflansche können aneinander gefügt sein, und zwar insbesondere mittels einer Schweißverbindung, etwa einer Laserschweißverbindung. Diese kann im Bereich der Verformungssicken jeweils unterbrochen sein, um im Crashfall eine Deformation der Verformungssicken nicht zu beeinträchtigen.The roof rail may be constructed of an inner side part in the vehicle transverse direction and an outer side part. Accordingly, the flange of the roof rail at least one connecting flange of the inner side part and a connecting flange of the outer side part, which are in contact with each other in contact surfaces. The inner and outer connecting flanges may be joined together, in particular by means of a welded connection, such as a laser welding connection. This can be interrupted in each case in the region of the deformation beads so as not to impair a deformation of the deformation beads in the event of a crash.

Im Querschnitt betrachtet können die das Hohlprofil definierenden Seitenteile des Dachlängsträgers über eine in der Fahrzeugquerrichtung innere Flanschverbindung und eine äußere Flanschverbindung miteinander verbunden sein. Von diesen Flanschverbindungen ist insbesondere die in der Fahrzeugquerrichtung innere Flanschverbindung anfällig für Rissbildung, so dass speziell die innere Flanschverbindung mit den Verformungssicken ausgebildet werden kann. Die Verformungssicken können dabei speziell am Verbindungsflansch des inneren Seitenteils dieser Flanschverbindung vorgesehen werden.When viewed in cross-section, the side parts of the roof side member defining the hollow profile can be connected to one another via an inner flange connection in the vehicle transverse direction and an outer flange connection. Of these flange connections, in particular, the vehicle flange-inner flange connection is susceptible to cracking, so that specifically, the inner flange connection with the deformation beads can be formed. The deformation beads can be provided specifically on the connecting flange of the inner side part of this flange connection.

Damit im Seitencrashfall eine Deformation der Verformungssicken nicht beeinträchtigt wird, kann ein Deformationsraum vorgesehen werden, in dem sich die Seitenflanken der Verformungssicke unter Reduzierung des Deformationsraumes hinein verlagern können. Der Deformationsraum kann bevorzugt zwischen dem Verbindungsflansch des inneren Seitenteils und dem Verbindungsflansch des äußeren Seitenteils des Dachlängsträgers definiert sein. Die Verformungssicke kann in einem Biegeprozess durch ein gemeinsames Aufbiegen der inneren und äußeren Verbindungsflansche erfolgen, das heißt nachdem die beiden Verbindungsflansche bereits aneinander gefügt sind, so dass die Verformungssicke doppelwandig mit entsprechend großer Biegesteifigkeit ausgebildet ist. Alternativ dazu kann zur Reduzierung der Biegesteifigkeit der Verformungssicke lediglich der innere Verbindungsflansch mit Bezug auf den äußeren Verbindungsflansch aufgebogen werden. Anschließend kann der mit den Verformungssicken versehene innere Verbindungsflansch mit dem äußeren Verbindungsflansch verbunden werden. In diesem Fall sind die Kontaktflächen zwischen den beiden Verbindungsflanschen im Bereich der Verformungssicke jeweils unterbrochen. Bei einem derartigen Aufbau können einerseits zuverlässig Risse beim Seitencrash verhindert werden. Andererseits kann die bei einem Frontalaufprall bedeutsame Steifigkeit der Flanschverbindung in der Fahrzeuglängsrichtung weitgehend aufrecht erhalten bleiben.So that a deformation of the deformation beads is not impaired in the side crash case, a deformation space can be provided in which the side edges of the deformation bead can be displaced while reducing the deformation space. The deformation space may preferably be defined between the connecting flange of the inner side part and the connecting flange of the outer side part of the roof side member. The deformation bead can take place in a bending process by a common bending of the inner and outer connecting flanges, that is, after the two connecting flanges are already joined together, so that the deformation bead is double-walled with a correspondingly large flexural rigidity. Alternatively, to reduce the bending stiffness of the deformation bead, only the inner connecting flange with respect to the outer connecting flange can be bent up. Subsequently, the inner connecting flange provided with the deformation beads can be connected to the outer connecting flange. In this case, the contact surfaces between the two connecting flanges are interrupted in the region of the deformation bead. In such a construction, on the one hand, cracks in the side crash can be reliably prevented. On the other hand, the significant in a frontal impact stiffness of the flange in the vehicle longitudinal direction can be largely maintained.

Bei der Auslegung des Dachlängsträgers ist insbesondere dessen Steifigkeit in der Fahrzeuglängsrichtung von Bedeutung, um bei einem Frontalaufprall eine günstige Krafteinleitung in die Fahrzeugkarosserie zu erreichen. Damit die Bauteilsteifigkeit des Dachlängsträgers in der Fahrzeuglängsrichtung nicht beeinträchtigt wird, ist es von Vorteil, wenn die Verformungssicken örtlich ausschließlich auf die Verbindungsflansch der Seitenteile begrenzt sind. Die Seitenteile des Dachlängsträgers weisen im Querschnitt einen, das Hohlprofil definierenden Formabschnitt auf, an dem sich innen und außen jeweils randseitig an Übergangskanten die Verbindungsflansche anschließen. Bevorzugt können sich die Verformungssicken über die gesamte Flanschbreite der Verbindungsflansche erstrecken, und zwar bis unmittelbar an die Übergangskante zum, das Hohlprofil begrenzenden Formabschnitt. Die Verformungssicke kann dabei bevorzugt ausgehend von der Übergangskante in Richtung auf die gegenüberliegende freie Schnittkante in der Fahrzeugquerrichtung eine steigende Sickentiefe aufweisen. Die längs der Flanschverbindung in Reihe angeordneten Verformungssicken sind daher in ihrer Gesamtheit ziehharmonikaartig aufgebaut.In the design of the roof side member particularly its stiffness in the vehicle longitudinal direction is important to achieve a favorable force introduction into the vehicle body in a frontal collision. Thus, the component stiffness of the roof rail in the vehicle longitudinal direction is not affected, it is advantageous if the deformation beads are limited locally only to the connecting flange of the side parts. The side parts of the roof side member have in cross-section, the hollow section defining the form portion, at the inside and outside each adjoining the edge of the connecting flanges at transition edges. Preferably, the deformation beads can extend over the entire flange width of the connecting flanges, specifically up to the transition edge to the, the hollow profile delimiting molding section. The deformation bead may preferably have an increasing bead depth starting from the transition edge in the direction of the opposite free cut edge in the vehicle transverse direction. The deformation beads which are arranged in series along the flange connection are therefore constructed in the manner of an accordion in their entirety.

Um die Bauteilsteifigkeit des Dachrahmenlängsträgers weiter zu erhöhen, ist im Hohlprofil des Dachlängsträgers ein Verstärkungsblechteil eingesetzt. Die Flanschverbindung zwischen den beiden Seitenteilen kann daher unter Zwischenlage des Verstärkungsblechteiles insgesamt dreilagig ausgeführt sein. Dabei kann es im Hinblick auf eine reduzierte plastische Dehnung der Flanschverbindung besonders bevorzugt sein, wenn das Verstärkungsblechteil zusammen mit einem der Verbindungsflansche die Verformungssicken bildet, während der andere Verbindungsflansch ebenflächig verbleibt.In order to further increase the component rigidity of the roof frame longitudinal member, a reinforcing sheet metal part is used in the hollow profile of the roof side member. The flange connection between the two side parts can therefore be made a total of three layers with the interposition of the reinforcing sheet metal part. It may be particularly preferred in view of a reduced plastic strain of the flange connection, when the reinforcing sheet metal part together with one of the connecting flanges forms the deformation beads, while the other connecting flange remains planar surface.

Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus und/oder der Weiterbildung der Erfindung können – außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen – einzeln der aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.The above-explained and / or reproduced in the subclaims advantageous Aus and / or the development of the invention can - except, for example, in cases of clear dependencies or incompatible alternatives - individually but also come in any combination with each other.

Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.The invention and its advantageous embodiments and further developments and advantages thereof are explained in more detail below with reference to drawings.

Es zeigen:Show it:

1 in einer vergrößerten Teilperspektivansicht einen Ausschnitt aus einem Dachlängsträger; 1 in an enlarged partial perspective view of a section of a roof rail;

2 und 3 jeweils Schnittdarstellungen entlang der Schnittebene I-I und der Schnittebene II-II aus der 1; und 2 and 3 respectively sectional views along the section plane II and the sectional plane II-II from the 1 ; and

4 in einer vergrößerten Teilansicht den Aufbau einer in der Fahrzeugquerrichtung inneren Flanschverbindung zwischen den Seitenteilen des Dachlängsträgers. 4 in an enlarged partial view of the structure of an inner in the vehicle transverse direction flange connection between the side parts of the roof rail.

In der 1 ist in einer vergrößerten perspektivischen Teilansicht ein sich in der Fahrzeuglängsrichtung x erstreckender Dachlängsträger 1 gezeigt. Der Dachlängsträger 1 begrenzt oberseitig ein Fahrzeugseitenfenster 3 und geht in der Fahrzeuglängsrichtung x nach vorne in eine angedeutete B-Säule 5 über. Der Dachlängsträger 1 ist Teil einer Dachrahmenstruktur, die insgesamt aus zwei zeitlichen, jeweils spiegelsymmetrisch angeordneten Dachlängsträgers 1 besteht, die über vordere und hintere, nicht dargestellte Dachquerträger miteinander verbunden sind. Im weiteren Verlauf nach vorne geht der in der 1 gezeigte Dachlängsträger in bekannter Weise in die A-Säule der Fahrzeugkarosserie über. In the 1 is an enlarged perspective partial view extending in the vehicle longitudinal direction x roof side rail 1 shown. The roof side rail 1 limited upper side a vehicle side window 3 and goes in the vehicle longitudinal direction x forward in an indicated B-pillar 5 above. The roof side rail 1 is part of a roof frame structure, the total of two temporal, each mirror-symmetrically arranged roof stringer 1 exists, which are connected to each other via front and rear, not shown roof cross member. In the further course to the front goes in the 1 shown roof rails in a known manner in the A-pillar of the vehicle body.

Der in der 1 gezeigte Dachlängsträger 1 ist aus einem, dem Fahrzeuginnenraum zugewandten inneren Seitenteil 7 und einem in Fahrzeugquerrichtung y äußeren Seitenteil 9 aufgebaut. Die beiden Seitenteile 7, 9 des Dachlängsträgers 1 begrenzen ein geschlossenes Hohlprofil 11, wie es in den 2 und 3 gezeigt ist. In den 2 und 3 ist jeweils in Prinzipdarstellung sowie in unterschiedlichen Schnittebenen I, II der Aufbau des Dachlängsträgers 1 im Seitenquerschnitt dargestellt. Demzufolge ist das Hohlprofil 11 durch Formabschnitte 13, 14 der inneren und äußeren Seitenteile 7, 9 begrenzt. Die beiden Seitenteile 7, 9 sind jeweils randseitig mit einer in der Fahrzeugquerrichtung y inneren Flanschverbindung 15 und einer äußeren Flanschverbindung 17 aneinander gefügt, und zwar beispielhaft durch Laserverschweißung 16. Hierzu weisen die beiden Seitenteile 7, 9 jeweils randseitige Verbindungsflansche 18, 19 auf, die an Übergangskanten 20 von den Formabschnitten 13, 14 der Seitenteile 7, 9 abgebogen sind.The Indian 1 shown roof rails 1 is from a, the vehicle interior facing inner side panel 7 and a vehicle transverse direction y outer side part 9 built up. The two side parts 7 . 9 of the roof side member 1 limit a closed hollow profile 11 as it is in the 2 and 3 is shown. In the 2 and 3 is in principle, as well as in different sectional planes I, II, the structure of the roof rail 1 shown in the side cross-section. Consequently, the hollow profile 11 through mold sections 13 . 14 the inner and outer side parts 7 . 9 limited. The two side parts 7 . 9 are each at the edge with a flange in the vehicle transverse direction y inner flange 15 and an outer flange connection 17 joined together, and exemplified by laser welding 16 , For this purpose, the two side parts 7 . 9 each edge-side connecting flanges 18 . 19 on, at transition edges 20 from the mold sections 13 . 14 the side parts 7 . 9 are bent.

Zur Verstärkung des Dachrahmenlängsträgers 1 ist zusätzlich ein im Hohlprofil 11 sich in Fahrzeuglängsrichtung x erstreckendes Verstärkungsblechteil 23 angeordnet, das randseitig jeweils zwischen den Verbindungsflanschen 18, 19 der Seitenteile 7, 9 angeordnet ist. Entsprechend sind die beiden Flanschverbindungen 15, 17 dreilagig aufgebaut.To reinforce the roof frame longitudinal member 1 is additionally a in the hollow profile 11 in the vehicle longitudinal direction x extending reinforcing sheet metal part 23 arranged, the edge each between the connecting flanges 18 . 19 the side parts 7 . 9 is arranged. Accordingly, the two flange connections 15 . 17 constructed in three layers.

Wie aus den 1 bis 4 hervorgeht, erstrecken sich die Flanschverbindungen 15, 17 in der Fahrzeuglängsrichtung x jeweils im Wesentlichen durchgängig. Die gemäß den 2 und 3 in der Fahrzeugquerrichtung y äußeren Verbindungsflansche 18, 19 sind dabei durchgängig mit ihren Kontaktflächen in Anlage zueinander. Im Gegensatz dazu weist die innere Flanschverbindung 15 gemäß der 1 und 2 Verformungssicken 25 auf, die in der 1 sich in Reihe voneinander beabstandet in der Fahrzeuglängsrichtung x erstrecken. Die Verformungssicken 25 sind in einer Ansicht von vorne (1, 4) in etwa dreieckförmig konturiert, und zwar mit, in einen Scheitel S zusammenlaufenden Seitenflanken 27. Die Verformungssicken 25 werden noch vor einem Zusammenfügen der Verbindungsflansche 18, 19 durch Biegeprozess in das innere Seitenteil 7 eingearbeitet, und zwar lediglich örtlich begrenzt in den inneren Verbindungsflansch 18 der inneren Flanschverbindung 15. Speziell dieser in der Fahrzeugquerrichtung y innenliegende Verbindungsflansch 18 ist bei einem seitlichen Pfahlcrash besonders stark biegebeansprucht.Like from the 1 to 4 As can be seen, the flange connections extend 15 . 17 in the vehicle longitudinal direction x in each case substantially continuously. The according to the 2 and 3 in the vehicle transverse direction y outer connecting flanges 18 . 19 are consistently with their contact surfaces in contact with each other. In contrast, the inner flange connection 15 according to the 1 and 2 deformation beads 25 on that in the 1 extend in series spaced apart in the vehicle longitudinal direction x. The deformation beads 25 are in a front view ( 1 . 4 ) is contoured approximately triangular, with, in a vertex S converging side edges 27 , The deformation beads 25 are still before joining the connecting flanges 18 . 19 by bending process in the inner side part 7 incorporated, and only locally limited in the inner connecting flange 18 the inner flange connection 15 , Especially this in the vehicle transverse direction y inner connecting flange 18 is particularly hard bent in a side pile crash.

Wie aus den 2 und 3 weiter hervorgeht, sind die inneren und äußeren Flanschverbindungen 15, 17 jeweils dreilagig aufgebaut, und zwar mit den beiden Verbindungsflanschen 18, 19 sowie unter Zwischenlage des Verstärkungsblechteiles 23. Die Verformungssicken 25 sind dabei durch entsprechende Biegung des Verstärkungsblechteiles 23 und des inneren Verbindungsflansches 18 hergestellt, die beide mit Bezug auf den äußeren Verbindungsflansch 19 des äußeren Seitenteils 13 nach unten aufgebogen sind. Die so gebildete Verformungssicke 25 begrenzt zusammen mit dem äußeren Verbindungsflansch 19 einen Deformationsraum 29. Zudem ist die Verformungssicke 25 örtlich alleine auf die Flanschverbindung 15 beschränkt. Das heißt, dass sich gemäß der 2 und 4 die Verformungssicke 25 ausgehend von der Übergangskante 20 mit steigender Sickentiefe t bis auf die freie Schnittkante 31 des Verstärkungsblechteiles 23 und des inneren Seitenteils 9 erstreckt. Die Sickenlänge l entspricht daher in der 4 der Flanschbreite des Verbindungsflansches 18 der inneren Flanschverbindung.Like from the 2 and 3 further, the inner and outer flange connections are 15 . 17 each constructed in three layers, with the two connecting flanges 18 . 19 and with the intermediate layer of reinforcing sheet metal part 23 , The deformation beads 25 are doing by appropriate bending of the reinforcing sheet metal part 23 and the inner connecting flange 18 made, both with respect to the outer connecting flange 19 the outer side part 13 are bent upwards. The deformation bead thus formed 25 limited together with the outer connecting flange 19 a deformation space 29 , In addition, the deformation bead 25 Locally alone on the flange connection 15 limited. That is, according to the 2 and 4 the deformation bead 25 starting from the transitional edge 20 with increasing bead depth t up to the free cutting edge 31 of the reinforcing sheet metal part 23 and the inner side part 9 extends. The bead length l corresponds therefore in the 4 the flange width of the connecting flange 18 the inner flange connection.

Bei einem seitlichen Pfahlcrash wird der Dachlängsträger 1 gemäß der 2 mit einer äußeren Kraft F in der Fahrzeugquerrichtung y beaufschlagt, wodurch sich der Dachlängsträger 1 nach innen verformt. Bei der Verformung des Dachlängsträgers 1 werden zunächst die an der inneren Flanschverbindung 15 vorgesehenen Verformungssicken 25 aufgebogen. Hierbei verlagert sich der Scheitel S der Verformungssicken 25 in Richtung auf den äußeren Verbindungsflansch 19, und zwar unter Reduzierung des Deformationsraumes 29. Erst nach erfolgtem Aufbiegen der Verformungssicken 25 wird der besonders beanspruchte innere Verbindungsflansch 18 des inneren Seitenteiles 9 unter Materialstreckung plastisch verformt. Aufgrund der, der Materialstreckung vorgelagerten Aufbiegung der Verformungssicken 25 kann jedoch die plastische Verformung so begrenzt werden, dass eine Rissbildung am inneren Verbindungsflansch 18 zuverlässig verhindert ist.In a side pile crash, the roof rail is 1 according to the 2 subjected to an external force F in the vehicle transverse direction y, resulting in the roof rail 1 deformed inwards. When deforming the roof side member 1 First, the at the inner flange connection 15 provided deformation beads 25 bent. In this case, the apex S of the deformation beads shifts 25 towards the outer connecting flange 19 , while reducing the deformation space 29 , Only after bending the deformation beads 25 becomes the particularly stressed inner connecting flange 18 of the inner side part 9 plastically deformed under material stretch. Due to the deformation of the deformation beads upstream of the material stretch 25 However, the plastic deformation can be limited so that cracking on the inner connecting flange 18 is reliably prevented.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: DachlängsträgerRoof rails
33: Seitenfenstersidewindow
55: B-SäuleB-pillar
77: inneres Seitenteilinner side part
99: äußeres Seitenteilouter side part
1111: Hohlraumcavity
13, 14 13, 14: Formabschnittemold sections
1515: innere Flanschverbindunginner flange connection
1616: FügeverbindungRetaining compound
1717: äußere Flanschverbindungouter flange connection
18, 1918, 19: Verbindungsflanscheconnecting flanges
2020: ÜbergangskantenTransition edges
2525: Verformungssickendeformation beads
2727: Seitenflankenside flanks
2929: Deformationsraumdeformation space
3131: freie Schnittkantefree cutting edge
SS: Scheitelvertex
FF: Aufprallkräfte impact forces
tt: SickentiefeSick depth
ll: SickenlängeSick length

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10011946 A1 [0003]

Claims

Roof frame structure for a vehicle with at least one longitudinal roof rail (x) running in the vehicle longitudinal direction (x) 1 ), which is a hollow profile ( 11 ), which by side parts ( 7 . 9 ) of the roof longitudinal member ( 1 ) is limited, the at least one in the vehicle longitudinal direction (x) continuous flange ( 15 ), characterized in that the flange connection ( 15 ) at least in regions in the vehicle longitudinal direction (x) a deformation bead ( 25 ), which is deformable in a side impact, in particular in a lateral pile crash, with reduction of impact energy.

Roof frame structure according to claim 1, characterized in that the flange connection ( 15 ) Connection flanges ( 18 . 19 ) which are in contact with each other at contact surfaces, and in particular that the two connecting flanges ( 19 ) via a joint connection ( 16 ), in particular welded connection, which are connected in the region of the deformation bead ( 25 ) is interrupted.

Roof frame structure according to claim 2, characterized in that the side parts ( 7 . 9 ) of the roof longitudinal member ( 1 ) via an in the vehicle transverse direction (y) inner flange connection ( 15 ) and an outer flange connection ( 17 ), of which at least the inner flange connection ( 15 ) the deformation bead ( 25 ), and that in particular at least the connecting flange ( 18 ) of the inner side part ( 7 ) the deformation bead ( 25 ) having.

Roof frame structure according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the deformation bead ( 25 ) of the flange connection ( 15 ) a deformation space ( 29 ), in which the side edges ( 27 ) the deformation bead ( 25 ) in the event of a collision while reducing the deformation space ( 29 ) are displaceable into it.

Roof frame structure according to claim 4, characterized in that the deformation space ( 29 ) between the connecting flange ( 18 ) of the inner side part ( 7 ) and the connecting flange ( 19 ) of the outer side part ( 9 ) is defined.

Roof frame structure according to one of the preceding claims, characterized in that for forming the deformation bead ( 25 ) at least the inner connecting flange ( 18 ) with respect to the outer connecting flange ( 19 ) is bent and / or the contact surfaces between the connecting flanges ( 18 . 19 ) are interrupted.

Roof frame structure according to one of the preceding claims, characterized in that the deformation bead ( 25 ) locally on the connecting flanges ( 18 . 19 ) of the side parts ( 7 . 9 ) is limited, and / or that the deformation bead ( 25 ) extends over the entire flange width (b), with in the direction of the free cutting edge ( 31 ) increasing bead depth (t).

Roof frame structure according to one of the preceding claims, characterized in that the flange length of, the deformation bead ( 25 ), inner connecting flange ( 18 ) in the development is greater than the flange length of the outer connecting flange ( 19 ) of the flange connection ( 15 ).

Roof frame structure according to one of the preceding claims, characterized in that the flange connection ( 15 ) with the interposition of a reinforcing sheet metal part ( 23 ) between the connecting flanges ( 18 . 19 ) is carried out in three layers.

Roof frame structure according to claim 9, characterized in that the deformation bead ( 25 ) at least in one of the connecting flanges ( 18 . 19 ) and in the reinforcing sheet part ( 23 ) is trained.