DE102014114102A1 - Support frame and method for producing a support frame of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Tragrahmen für ein Kraftfahrzeug (10), mit: einem unteren Längsträger (16, 18), der sich in einer Längsrichtung des Kraftfahrzeugs (10) erstreckt, einer Trägersäule (20), die sich quer zu dem Längsträger (16, 18) erstreckt und die an dem Längsträger (16, 18) festgelegt ist, wobei die Trägersäule (20) aus zumindest einem Innenteil (36), das einem Fahrzeuginneren zugewandt ist, und einem Außenteil (34), das einem Fahrzeugäußeren zugewandt ist, gebildet ist, und einem Scharnierlager (28), das an der Trägersäule (20) ausgebildet ist zum Lagern eines Türscharniers, wobei das Scharnierlager (28) ein Stützelement (40) aufweist, das zwischen dem Innenteil (36) und dem Außenteil (34) angeordnet ist und mit dem Außenteil (34) und dem Innenteil (36) und/oder einem zwischen Außenteil (34) und Innenteil (36) angeordnetem Stegblech (42) fest verbunden ist und zumindest eine Verbindung mit dem Längsträger (16, 18) aufweist.The present invention relates to a supporting frame for a motor vehicle (10), comprising: a lower side rail (16, 18) extending in a longitudinal direction of the motor vehicle (10), a support column (20) extending transversely of the side rail (16 18) and fixed to the side rail (16, 18), the support column (20) comprising at least one inner part (36) facing a vehicle interior and an outer part (34) facing a vehicle exterior, is formed, and a hinge bearing (28) which is formed on the support column (20) for supporting a door hinge, wherein the hinge bearing (28) has a support member (40) which between the inner part (36) and the outer part (34) is arranged and with the outer part (34) and the inner part (36) and / or between the outer part (34) and inner part (36) arranged web plate (42) is fixedly connected and at least one connection with the longitudinal carrier (16, 18) ,
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Tragrahmen für ein Kraftfahrzeug, mit einem unteren Längsträger, der sich in einer Längsrichtung des Kraftfahrzeugs erstreckt, einer Trägersäule, die sich quer zu dem Längsträger erstreckt und die an dem Längsträger festgelegt ist, wobei die Trägersäule zumindest aus einem Innenteil, das dem Fahrzeuginneren zugewandt ist, und einem Außenteil, das dem Fahrzeugäußeren zugewandt ist, gebildet ist, und einem Scharnierlager, das an der Trägersäule ausgebildet ist zum Lagern eines Türscharniers. The present invention relates to a support frame for a motor vehicle, comprising a lower side member extending in a longitudinal direction of the motor vehicle, a support column extending transversely to the side member and fixed to the side member, the support column being at least one inner member, which is facing the vehicle interior, and an outer part facing the vehicle exterior, and a hinge bearing formed on the support column for supporting a door hinge.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Tragrahmens eines Kraftfahrzeugs mit den Schritten: Bereitstellen eines Längsträgers und eines Außenteils einer Trägersäule, Verbinden des Außenteils mit dem Längsträger, so dass sich das Außenteil quer zu dem Längsträger erstreckt, Bereitstellen eines Innenteils der Trägersäule und Verbinden des Innenteils mit dem Außenteil, um die Trägersäule zu bilden. The present invention further relates to a method for producing a supporting frame of a motor vehicle comprising the steps of: providing a longitudinal member and an outer part of a support column, connecting the outer part with the longitudinal member so that the outer part extends transversely to the longitudinal member, providing an inner part of the support column and Connecting the inner part to the outer part to form the support column.
Die vorliegende Erfindung betrifft schließlich ein Kraftfahrzeug mit einem Tragrahmen, wobei der Tragrahmen einen unteren Längsträger aufweist und eine Trägersäule, die sich quer zu dem Längsträger erstreckt. Finally, the present invention relates to a motor vehicle with a support frame, wherein the support frame has a lower side member and a support column which extends transversely to the side member.
Auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik ist es allgemein bekannt, tragende Bauteile der Fahrzeugkarosserie aus metallischen Roll- oder Walzprofilen herzustellen und zur Gewichtsersparnis tragende Teile wie z.B. die Schweller aus Aluminium als Strangpressprofile zu bilden, um sowohl zur Aufnahme von hohen Druckbelastungen die notwendige Stabilität herzustellen und gleichzeitig ein reduziertes Gewicht des Kraftfahrzeugs zu erzielen. In the field of automotive engineering, it is well known to manufacture load-bearing components of the vehicle body from metallic rolled or rolled sections and weight-saving parts such as e.g. to form the sills made of aluminum as extruded profiles in order to produce both the necessary stability for receiving high pressure loads and at the same time to achieve a reduced weight of the motor vehicle.
Eine besonders hohe Stabilität kann dabei durch die Gestaltung der Anbindung der A-Säulen mit den Schwellern erzielt werden, wobei bei Aluminiumstrangpressprofilen im Schweller die äußere und innere A-Säule aus Aluminiumguss besonders geeignet sind, um eine stabile Verbindung zwischen der A-Säule und dem Schweller zu bilden. Zur Erfüllung von besonderen Aufprallszenarien insbesondere mit geringer Überdeckung nehmen die Anforderungen an die Steifigkeit der Verbindungen zwischen der A-Säule und dem Schweller zu, wobei ein äußerer Teil der A-Säule optimalerweise für den Frontalaufprall mit geringer Überdeckung weich und duktil ausgebildet ist. Dies kann jedoch bei einem Seitenaufprallszenario hohe Intrusion der Tür in diesem Bereich bewirken, da die A-Säule die Tür nicht ausreichend abstützt. Eine zusätzliche Verstärkung der A-Säule nach außen wird dadurch erforderlich, führt allerdings zu einem deutlichen Mehrgewicht des Kraftfahrzeugs im Allgemeinen. A particularly high stability can be achieved by designing the connection of the A-pillars with the sills, in aluminum extrusions in the sill, the outer and inner A-pillar made of cast aluminum are particularly suitable to provide a stable connection between the A-pillar and the To form sills. To meet special impact scenarios, especially with low coverage, the stiffness requirements for the connections between the A-pillar and the sill increase, with an outer part of the A-pillar optimally soft and ductile for the frontal impact with low coverage. However, in a side impact scenario, this can cause high door intrusion in this area because the A pillar does not sufficiently support the door. An additional reinforcement of the A-pillar to the outside is thereby required, but leads to a significant increase in weight of the motor vehicle in general.
Um eine robuste und steife Anbindung der Tür an die A-Säule zu gewährleisten, muss ein Anbindungsbereich des oberen und/oder unteren Scharniers an der A-Säule besonders stabil und steif ausgeführt werden, wodurch im Stand der Technik üblicherweise lokale Verstärkungsbleche verwendet werden. In order to ensure a robust and rigid connection of the door to the A-pillar, a connection area of the upper and / or lower hinge to the A-pillar must be made particularly stable and rigid, whereby in the prior art usually local reinforcing plates are used.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Tragrahmen für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Herstellen eines verbesserten Tragrahmens für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, der eine hohe Stabilität und geringes Gewicht aufweist und gleichzeitig die Anforderungen zur passiven Sicherheit, insbesondere die Anforderungen eines Frontalcrashs mit geringer Überdeckung, erfüllt. It is therefore an object of the present invention to provide an improved support frame for a motor vehicle and a method for producing an improved support frame for a motor vehicle, which has a high stability and low weight and at the same time the requirements for passive safety, in particular the requirements of a frontal crash low coverage, fulfilled.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Tragrahmen dadurch gelöst, dass das Scharnierlager ein Stützelement aufweist, das zwischen dem Innenteil und dem Außenteil angeordnet ist und mit dem Innenteil und dem Außenteil fest verbunden ist. This object is achieved with the support frame mentioned above in that the hinge bearing has a support element which is arranged between the inner part and the outer part and is firmly connected to the inner part and the outer part.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren dadurch gelöst, dass ein Stützelement mit dem Außenteil verbunden wird und ein Innenteil der Trägersäule mit dem Außenteil derart verbunden wird, dass das Stützelement zwischen dem Innenteil und dem Außenteil angeordnet ist. This object is achieved in the aforementioned method in that a support member is connected to the outer part and an inner part of the support column is connected to the outer part such that the support element between the inner part and the outer part is arranged.
Diese Aufgabe wird schließlich bei dem eingangs genannten Kraftfahrzeug gelöst durch einen Tragrahmen gemäß der vorliegenden Erfindung. This object is finally achieved in the aforementioned motor vehicle by a support frame according to the present invention.
Dadurch, dass die Lagerung des Türscharniers an der Trägersäule das Stützelement aufweist, das sowohl mit dem Innenteil als auch mit dem Außenteil der Trägersäule verbunden ist, kann im Allgemeinen eine robuste und steife Verbindung gewährleistet werden und gleichzeitig das Außenteil der Trägersäule weich und duktil gefertigt werden, so dass die Anforderungen in Bezug auf besondere frontale und seitliche Aufprallszenarien erfüllt werden und gleichzeitig ein reduziertes Gewicht des Kraftfahrzeugs im Allgemeinen erzielt werden kann. The fact that the mounting of the door hinge on the support column has the support member which is connected to both the inner part and the outer part of the support column, in general, a robust and rigid connection can be ensured while the outer part of the support column are made soft and ductile so that the requirements for particular frontal and side impact scenarios can be met, while at the same time a reduced weight of the motor vehicle can generally be achieved.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird somit vollständig gelöst. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Stützelement an dem Außenteil festgelegt und mittelbar oder unmittelbar an dem Innenteil festgelegt. The object of the present invention is thus completely solved. In a preferred embodiment, the support element is fixed to the outer part and fixed directly or indirectly to the inner part.
Dadurch entsteht eine besonders stabile Lagerung des Scharnierlagers an der Trägersäule, so dass die Tür unabhängig von der Festigkeit des Außenteils stabil gelagert werden kann. This results in a particularly stable mounting of the hinge bearing on the support column, so that the door can be stored stably regardless of the strength of the outer part.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn das Stützelement an dem Längsträger festgelegt ist. Dadurch kann die Stabilität des Scharnierlagers weiter erhöht werden, da der Längsträger üblicherweise sehr stabil ausgebildet ist. It is further preferred if the support element is fixed to the side member. Thereby, the stability of the hinge bearing can be further increased, since the longitudinal member is usually formed very stable.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn das Stützelement einen polyedrischen Grundkörper wie z.B. eine Würfelform aufweist. It is further preferred if the support member comprises a polyhedral base such as e.g. has a cube shape.
Dadurch kann die mechanische Stabilität des Stützelements bei gleichzeitig geringem Gewicht erhöht werden. As a result, the mechanical stability of the support element can be increased while maintaining low weight.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn der Grundkörper wenigstens zwei Seitenflächen aufweist, die annähernd parallel zueinander angeordnet sind. It is particularly preferred if the base body has at least two side surfaces which are arranged approximately parallel to each other.
Dadurch lässt sich in kompakter Bauweise ein stabiles Stützelement bereitstellen. This makes it possible to provide a stable support element in a compact design.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn das Stützelement einen flächigen Fortsatz aufweist, der zwischen einer Außenfläche des Längsträgers und einer Innenfläche des Außenteils angeordnet und mit dem Außenteil und/oder dem Längsträger verbunden ist oder an dem Außenteil und dem Längsträger festgelegt ist. It is further preferred if the support element has a flat extension which is arranged between an outer surface of the longitudinal member and an inner surface of the outer part and connected to the outer part and / or the longitudinal member or is fixed to the outer part and the longitudinal member.
Dadurch kann die Stabilität des Scharnierlagers und die Festigkeit der Lagerungen der Tür im Allgemeinen weiter erhöht werden, da das Stützelement mit dem stabilen Längsträger verbunden bzw. festgelegt ist. Thereby, the stability of the hinge bearing and the strength of the bearings of the door can be further increased in general, since the support member is connected or fixed to the stable side member.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn das Stützelement an einem oberen Flansch des Längsträgers und/oder einer Außenwand des Längsträgers festgelegt ist. It is further preferred if the support element is fixed to an upper flange of the longitudinal member and / or an outer wall of the longitudinal member.
Dadurch kann die Stabilität des Scharnierlagers weiter erhöht werden, da das Stützelement zwei Anlagepunkte an dem Längsträger aufweist. As a result, the stability of the hinge bearing can be further increased since the support element has two contact points on the side member.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn zwischen Außenteil und Innenteil ein Stegblech festgelegt ist, mit dem das Stützelement verbunden ist. Dieses Stegblech kann flächig am Innenteil oder Außenteil anliegen und flächig an diesem befestigt sein oder das Stegblech ist zwischen Innenteil und Außenteil angeordnet, ist im Wesentlichen von beiden beabstandet und ist mit einem oder beiden an seinem vorderen und/oder hinteren Flansch befestigt. It is further preferred if a web plate is fixed between the outer part and the inner part, with which the support element is connected. This web plate can lie flat on the inner part or outer part and be attached to this area or the web plate is disposed between the inner part and outer part, is substantially spaced from both and is fixed with one or both at its front and / or rear flange.
Dadurch kann die Stabilität der Anbindung des Stützelements an das Innenteil weiter erhöht werden, da das Stützelement kürzer und damit stabiler ausgeführt werden kann. Thereby, the stability of the connection of the support member to the inner part can be further increased, since the support member can be made shorter and thus more stable.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn das Stützelement von einer der Tragsäule zugewandten Oberfläche des Längsträgers beabstandet ist. It is further preferred if the support element is spaced from a support column facing surface of the longitudinal member.
Dadurch kann ein Toleranzbereich zwischen dem Stützelement und dem Längsträger gebildet werden, wodurch der technische Aufwand zur Herstellung der unterschiedlichen Teile und der Montage reduziert werden kann. As a result, a tolerance range between the support element and the longitudinal member can be formed, whereby the technical complexity for producing the different parts and the assembly can be reduced.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn das Stützelement als Faltelement aus Metallblech gebildet ist, wobei das Metallblech mittels Schweißen und/oder Kleben gefügt ist. It is further preferred if the support element is formed as a folding element of sheet metal, wherein the metal sheet is joined by welding and / or gluing.
Dadurch kann mit technisch geringem Aufwand ein besonders stabiles Stützelement bereitgestellt werden. As a result, a particularly stable support element can be provided with little technical effort.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn das Faltteil mit umgeformtem bzw. tiefgezogenem Bereich ausgebildet ist und lokale Verprägungen oder Sicken aufweist. It is particularly preferred if the folding part is formed with a deformed or deep-drawn region and has local stampings or beads.
Dadurch kann die Stabilität in bestimmten Belastungsrichtungen weiter erhöht werden, so dass die allgemeine Stabilität der Scharnieranbindung weiter erhöht werden kann. As a result, the stability in certain load directions can be increased further, so that the overall stability of the hinge connection can be further increased.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn das Außenteil aus duktilem, kaltumgeformtem Stahl und das Innenteil zumindest im Wesentlichen aus gehärtetem warmumgeformtem Stahl gebildet ist. It is further preferred if the outer part is made of ductile, cold-worked steel and the inner part is at least substantially formed of hardened hot-formed steel.
Dadurch kann eine stabile Trägersäule bereitgestellt werden, die gleichzeitig besonders günstige Verformungseigenschaften für einen Frontalaufprall mit geringer Überdeckung aufweist. Thereby, a stable support column can be provided, which has at the same time particularly favorable deformation properties for a frontal impact with low coverage.
Bei dem Verfahren ist es besonders bevorzugt, wenn das Außenteil mit dem Stützelement mittels Schweißens oder mechanischen Fügens mit oder ohne Kleben verbunden wird. In the method, it is particularly preferred if the outer part is connected to the support element by means of welding or mechanical joining with or without gluing.
Dadurch kann das Stützelement mit technisch geringem Aufwand stabil an dem Außenteil festgelegt werden. As a result, the support element can be stably fixed to the outer part with little technical effort.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn das Innenteil mit dem Längsträger mittels Kleben verbunden wird. It is further preferred if the inner part is connected to the side member by means of gluing.
Dadurch kann der technische Aufwand zur Anbindung des Innenteils an den Längsträger reduziert werden. As a result, the technical effort to connect the inner part to the side member can be reduced.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn das Stützelement mit dem Längsträger mittels Punktschweißens verbunden wird. It is further preferred if the support element is connected to the longitudinal member by means of spot welding.
Dadurch kann eine stabile Verbindung zwischen dem Stützelement und dem Längsträger gebildet werden. As a result, a stable connection between the support element and the longitudinal member can be formed.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn der Längsträger als Aluminiumstrangpressprofil ausgebildet ist und das Stützelement mittels Schrauben- oder Bolzensetzen oder Nageln, vorzugsweise mittels fließlochformender Schrauben, durch Ausnehmungen in dem Außenteil und/oder in dem Stützelement hindurch mit dem Längsträger verbunden wird. It is further preferred if the longitudinal member is formed as an aluminum extruded profile and the support element is connected by means of screw or bolt or nailing, preferably by means of flow-hole forming screws, through recesses in the outer part and / or in the support member with the longitudinal member.
Dadurch kann mit technisch geringem Aufwand auch bei einseitiger Zugänglichkeit der punktförmigen Fügeverbindung eine feste Anbindung des Stützelements erzielt werden. As a result, a fixed connection of the support element can be achieved with technically little effort even with one-sided accessibility of the punctiform joint connection.
Insgesamt wird durch das zusätzliche Stützelement, das zwischen dem Innenteil und dem Außenteil angeordnet ist und an dem Innenteil und dem Außenteil festgelegt ist, eine besonders hohe Stabilität der Lagerung des Scharniers erzielt, wodurch die Anforderungen unterschiedlicher Aufprallrichtungen erfüllt werden können und gleichzeitig ein reduziertes Gewicht erzielt werden kann. Overall, the additional support element, which is arranged between the inner part and the outer part and is fixed to the inner part and the outer part, achieves a particularly high stability of the bearing of the hinge, whereby the requirements of different impact directions can be fulfilled while achieving a reduced weight can be.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. Show it:
In
Der Fahrgestellrahmen
Das Kraftfahrzeug
Die A-Säule
Die A-Säule
Das Außenteil
In
Das Außenteil
Zwischen dem Außenteil
Das Stützelement
Das Stützelement
Das Stützelement
Zwischen dem Stützelement
Die Fügeverbindung zwischen dem Stützelement
Durch die Verstärkung des Außenteils
In
Das Stützelement
Insgesamt kann durch das Stützelement
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Legal Events
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