DE102015100195B4 - Fastening arrangement of a side wall element on an inner structural element of a body of a passenger car - Google Patents
Fastening arrangement of a side wall element on an inner structural element of a body of a passenger car Download PDFInfo
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Abstract
Befestigungsanordnung eines äußeren Seitenwandelements (10) an einem inneren Strukturelement (12) einer Karosserie eines Personenkraftwagens, bei welcher das in Fahrzeugquerrichtung hinter dem äußeren Seitenwandelement (10) angeordnete innere Strukturelement (12) in Fahrzeugquerrichtung nach außen zumindest teilweise durch das am inneren Strukturelement (12) befestigte äußere Seitenwandelement (10) überdeckt ist, wobei das äußere Seitenwandelement (10) an dem inneren Strukturelement (12) mittels Falzen befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Strukturelement (12) aus einem ersten metallischen Werkstoff und das äußere Seitenwandelement (10) aus einem vom ersten metallischen Werkstoff unterschiedlichen, zweiten metallischen Werkstoff gebildet ist, wobei das äußere Seitenwandelement (10) aus Aluminium und das innere Strukturelement (12) aus einem Stahl gebildet ist, wobei das innere Strukturelement (12) in Schalenbauweise ausgebildet ist und wenigstens ein Innenteil (14) als Innenschale und wenigstens ein Außenteil (16) als Außenschale umfasst, wobei das Innenteil (14) und das Außenteil (16) über jeweilige Fügflansche (18) miteinander verschweißt sind, und wobei das äußere Seitenwandelement (10) wenigstens einen Falzflansch (30) aufweist, welcher um die miteinander verschweißten Fügflansche (18) umgefalzt ist, sodass das äußere Seitenwandelement (10) direkt an dem Fügflansch (18) des Außenteils (16) und der Falzflansch (30) direkt an dem Fügflansch (18) des Innenteils (14) anliegt.Fastening arrangement of an outer side wall element (10) on an inner structural element (12) of a body of a passenger car, in which the inner structural element (12) arranged in the transverse direction of the vehicle behind the outer side wall element (10) outwards in the transverse direction of the vehicle at least partially through the on the inner structural element (12 ) attached outer side wall element (10) is covered, wherein the outer side wall element (10) is attached to the inner structural element (12) by means of folding, characterized in that the inner structural element (12) is made of a first metallic material and the outer side wall element (10 ) is formed from a second metallic material different from the first metallic material, the outer side wall element (10) being formed from aluminum and the inner structural element (12) being formed from a steel, the inner structural element (12) being formed in a shell construction and at least an inner part (14) as The inner shell and at least one outer part (16) as the outer shell, the inner part (14) and the outer part (16) being welded to one another via respective joining flanges (18), and the outer side wall element (10) having at least one rebate flange (30), which is folded over around the joining flanges (18) that are welded together, so that the outer side wall element (10) rests directly on the joining flange (18) of the outer part (16) and the rebate flange (30) rests directly on the joining flange (18) of the inner part (14) .
Description
Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung eines äußeren Seitenwandelements an einem inneren Strukturelement einer Karosserie eines Personenkraftwagens gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a fastening arrangement of an outer side wall element on an inner structural element of a body of a passenger vehicle according to the preamble of claim 1.
Derartige Befestigungsanordnungen von äußeren Seitenwandelementen an inneren Strukturelementen von Karosserien von Personenkraftwagen sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Bei einer solchen Befestigungsanordnung ist das jeweilige, innere Strukturelement der Karosserie in Fahrzeugquerrichtung hinter dem äußeren Seitenwandelement angeordnet und in Fahrzeugquerrichtung nach außen zumindest teilweise durch das äußere Seitenwandelement überdeckt und somit verkleidet. Das äußere Seitenwandelement ist beispielsweise ein Seitenwandrahmen, welcher außenseitig des inneren Strukturelements angeordnet und am Strukturelement befestigt ist.Such fastening arrangements of outer side wall elements on inner structural elements of bodies of passenger cars are already sufficiently known from the general prior art and in particular from series vehicle construction. In such a fastening arrangement, the respective, inner structural element of the body is arranged in the vehicle transverse direction behind the outer side wall element and in the vehicle transverse direction to the outside at least partially covered by the outer side wall element and thus covered. The outer side wall element is, for example, a side wall frame which is arranged on the outside of the inner structural element and is fastened to the structural element.
Die
Der
Darüber hinaus offenbart die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Befestigungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher eine besonders vorteilhafte Befestigung des äußeren Seitenwandelements am inneren Strukturelement realisierbar ist.The object of the present invention is to create a fastening arrangement of the type mentioned at the outset, in which a particularly advantageous fastening of the outer side wall element on the inner structural element can be realized.
Diese Aufgabe wird durch eine Befestigungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a fastening arrangement having the features of claim 1. Advantageous configurations with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.
Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung eines äußeren Seitenwandelements an einem inneren Strukturelement einer Karosserie eines Personenkraftwagens. Bei der Befestigungsanordnung ist das in Fahrzeugquerrichtung hinter dem äußeren Seitenwandelement angeordnete innere Strukturelement in Fahrzeugquerrichtung nach außen zumindest teilweise durch das am inneren Strukturelement befestigte äußere Seitenwandelement überdeckt.The invention relates to a fastening arrangement of an outer side wall element on an inner structural element of a body of a passenger car. In the fastening arrangement, the inner structural element arranged behind the outer side wall element in the transverse direction of the vehicle is at least partially covered outward in the transverse direction of the vehicle by the outer side wall element fastened to the inner structural element.
Um nun eine besonders vorteilhafte Befestigung des äußeren Seitenwandelements am inneren Strukturelement zu realisieren, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das äußere Seitenwandelement an dem inneren Strukturelement mittels Falzen befestigt ist. Bei dem Falzen handelt es sich um eine sogenannte kalte Verbindungstechnik, da das äußere Seitenwandelement mit dem inneren Strukturelement verbunden wird, ohne dass es zu einem wesentlichen Wärmeeintrag in das innere Strukturelement und das äußere Seitenwandelement kommt. Zur Realisierung dieser kalten Verbindungstechnik, das heißt zum Verbinden des äußeren Seitenwandelements mit dem inneren Strukturelement durch Falzen, ist wenigstens ein Falzflansch mit einer Flanschlänge, insbesondere einer Mindestflanschlänge, erforderlich. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Flanschlänge beziehungsweise das Maß der Flanschlänge von der Verbindungstechnik abhängt, mittels welcher das äußere Seitenwandelement am inneren Strukturelement befestigt wird. Da als Verbindungstechnik erfindungsgemäß Falzen zum Einsatz kommt, kann die Flanschlänge optimiert beziehungsweise reduziert werden.In order to realize a particularly advantageous fastening of the outer side wall element to the inner structural element, it is provided according to the invention that the outer side wall element is fastened to the inner structural element by means of folding. Folding is a so-called cold joining technique, since the outer side wall element is joined to the inner structural element without any significant heat input into the inner structural element and the outer side wall element. To implement this cold connection technique, that is to say to connect the outer side wall element to the inner structural element by folding, at least one folding flange with a flange length, in particular a minimum flange length, is required. The invention is based on the knowledge that the flange length or the extent of the flange length depends on the connection technology by means of which the outer side wall element is attached to the inner structural element. Since folding is used as the connection technology according to the invention, the flange length can be optimized or reduced.
Erfindungsgemäß ist das innere Strukturelement aus einem ersten Werkstoff und das äußere Seitenwandelement aus einem vom ersten Werkstoff unterschiedlichen, zweiten Werkstoff gebildet. Dieser Ausführungsform liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die unterschiedlichen Werkstoff- beziehungsweise Materialpaarungen sowie unterschiedliche Fügetechniken die Flanschlänge zum Fügen bestimmen. Da nun die unterschiedlichen Werkstoffe in Kombination mit dem Falzen zum Verbinden des Seitenwandelements mit dem Strukturelement zum Einsatz kommen, kann die Flanschlänge optimiert und insbesondere besonders gering gehalten werden.According to the invention, the inner structural element is formed from a first material and the outer side wall element is formed from a second material that is different from the first material. This embodiment is based on the knowledge that the different material or material pairings as well as different joining techniques determine the flange length for joining. Since the different materials are now used in combination with the folding to connect the side wall element to the structural element, the flange length can be optimized and, in particular, kept particularly small.
Dabei sind die Werkstoffe metallische Werkstoffe. Hierdurch kann das äußere Seitenwandelement besonders fest mit dem inneren Strukturelement verbunden werden beziehungsweise umgekehrt.The materials are metallic materials. As a result, the outer side wall element can be connected particularly firmly to the inner structural element or vice versa.
Ferner ist das äußere Seitenwandelement aus Aluminium gebildet. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem zweiten Werkstoff um Aluminium beziehungsweise um einen Aluminiumwerkstoff, so dass das Gewicht der Befestigungsanordnung besonders gering gehalten werden kann. Darüber hinaus kann dadurch eine besonders vorteilhafte und feste Verbindung zwischen dem äußeren Seitenwandelement und dem inneren Strukturelement realisiert werden.Furthermore, the outer side wall element is formed from aluminum. In other words, the second material is aluminum or an aluminum material, so that the weight of the fastening arrangement can be kept particularly low. In addition, a particularly advantageous and firm connection between the outer side wall element and the inner structural element can be realized in this way.
Des Weiteren ist das innere Strukturelement aus einem Stahl gebildet. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass der erste Werkstoff ein Stahl ist, wodurch eine besonders hohe Steifigkeit und Festigkeit der Karosserie insgesamt realisiert werden können bei gleichzeitiger Realisierung einer besonders festen Verbindung zwischen dem äußeren Seitenwandelement und dem inneren Strukturelement.Furthermore, the inner structural element is formed from a steel. In other words, it is provided that the first material is a steel, as a result of which a particularly high level of rigidity and strength of the body as a whole can be achieved while at the same time creating a particularly firm connection between the outer side wall element and the inner structural element.
Außerdem ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das innere Strukturelement in Schalenbauweise ausgebildet ist und dabei wenigstens ein Innenteil als Innenschale und wenigstens ein Außenteil als Außenschale umfasst. Dabei sind das Innenteil und das Außenteil über jeweilige Fügflansche miteinander verschweißt. Des Weiteren weist das äußere Seitenwandelement wenigstens einen Falzflansch auf, welcher um die miteinander verschweißten Fügflansche umgefalzt ist, sodass das äußere Seitenwandelement direkt an dem Fügflansch des Außenteils und der Falzflansch direkt an dem Fügflansch des Innenteils anliegt.In addition, it is provided according to the invention that the inner structural element is designed in a shell design and comprises at least one inner part as an inner shell and at least one outer part as an outer shell. The inner part and the outer part are welded to one another via respective joining flanges. Furthermore, the outer side wall element has at least one rebate flange which is folded over around the joining flanges that are welded together, so that the outer side wall element rests directly on the joining flange of the outer part and the rebate flange rests directly on the joining flange of the inner part.
Hierdurch kann eine besonders feste Verbindung realisiert werden, welche - bezogen auf den fertig hergestellten Zustand des Personenkraftwagens - von Betrachtern des Personenkraftwagens optisch nicht wahrnehmbar ist beziehungsweise in einem optisch nicht wahrnehmbaren Bereich angeordnet werden kann.In this way, a particularly solid connection can be realized which - based on the completely manufactured state of the passenger vehicle - is optically imperceptible to viewers of the passenger vehicle or can be arranged in an optically imperceptible area.
Hierbei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn durch das äußere Seitenwandelement zumindest ein Säulenteil einer Fahrzeugsäule, insbesondere einer B-Säule, der Karosserie gebildet ist, wobei der Falzflansch an dem Säulenteil vorgesehen ist. Hierdurch ist das äußere Seitenwandelement im Bereich der Fahrzeugsäule besonders vorteilhaft an das innere Strukturelement angebunden.It has been shown to be particularly advantageous if at least one pillar part of a vehicle pillar, in particular a B-pillar, of the body is formed by the outer side wall element, the rebate flange being provided on the pillar part. As a result, the outer side wall element is particularly advantageously connected to the inner structural element in the area of the vehicle pillar.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das äußere Seitenwandelement wenigstens eine Türöffnung aufweist, welche durch das äußere Seitenwandelement vollständig umlaufend begrenzt ist. Dabei ist die Türöffnung beispielsweise in Fahrzeuglängsrichtung zumindest teilweise durch das Säulenteil des äußeren Seitenwandelements begrenzt.Finally, it has been shown to be particularly advantageous if the outer side wall element has at least one door opening which is delimited completely circumferentially by the outer side wall element. The door opening is at least partially limited in the longitudinal direction of the vehicle, for example, by the column part of the outer side wall element.
Dieser Ausführungsform liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die unterschiedlichen Material- beziehungsweise Werkstoffpaarungen und Fügetechniken die Flanschlänge des beispielsweise als Seitenwandrahmen ausgebildeten äußeren Seitenwandelements zum Fügen bestimmen. Die Flanschlänge beziehungsweise das Maß der Flanschlänge, insbesondere am äußeren Seitenwandelement, ist bestimmend für die Größe der Türöffnung, welche auch als Türöffnungsloch bezeichnet wird. Die Türöffnung ist in einem sogenannten Einstiegsbereich oder Türeinstiegsbereich der Karosserie angeordnet, da - in fertig hergestelltem Zustand des Personenkraftwagens - Personen über die Türöffnung in den Innenraum des Personenkraftwagens einsteigen können.This embodiment is based on the knowledge that the different material or material pairings and joining techniques determine the flange length of the outer side wall element, designed as a side wall frame, for example, for joining. The flange length or the dimension of the flange length, in particular on the outer side wall element, is decisive for the size of the door opening, which is also referred to as the door opening hole. The door opening is arranged in a so-called entry area or door entry area of the body, since - in the fully manufactured state of the passenger vehicle - people can enter the interior of the passenger vehicle via the door opening.
In fertig hergestelltem Zustand des Personenkraftwagens ist an der Karosserie beispielsweise wenigstens eine Tür, insbesondere eine Seitentür, bewegbar, insbesondere verschwenkbar, gehalten, wobei die Tür zwischen einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung relativ zur Karosserie bewegbar, insbesondere verschwenkbar, ist. In der Schließstellung ist durch die Tür zumindest ein Teilbereich der Türöffnung überdeckt und somit verschlossen. In der Offenstellung gibt die Tür den Teilbereich frei, so dass wenigstens eine Person über den freigegebenen Teilbereich in den Innenraum durch die Türöffnung hindurch einsteigen kann. Bei einem Einsatz von herkömmlichen Verbindungstechniken im Einstiegsbereich lässt sich keine Optimierung beziehungsweise Reduzierung der Flanschlänge umsetzen, so dass keine Verbesserung des Einstiegsbereichs bezogen auf die Türöffnung realisierbar ist.In the fully manufactured state of the passenger car, for example, at least one door, in particular a side door, is movably, in particular pivotable, held on the body, the door being movable, in particular pivotable, relative to the body between a closed position and at least one open position. In the closed position, at least a partial area of the door opening is covered by the door and thus closed. In the open position, the door releases the partial area so that at least one person can enter the interior space through the door opening via the released partial area. When using conventional connection techniques in the entrance area, no optimization or reduction of the flange length can be implemented, so that no improvement in the entrance area in relation to the door opening can be achieved.
Da nun jedoch die Verbindungstechnik Falzen zum Einsatz kommt, um das äußere Seitenwandelement an das innere Strukturelement anzubinden, kann das insbesondere aus Aluminium gebildete äußere Seitenwandelement an das innere Strukturelement im Einstiegsbereich angebunden werden bei gleichzeitiger Optimierung, insbesondere Reduzierung, der Flanschlänge im Vergleich zum Einsatz von herkömmlichen Verbindungstechniken wie beispielsweise Schweißen. Ferner handelt es sich bei dem Falzen um eine besonders prozesssichere Verbindung beziehungsweise Verbindungstechnik, mittels welcher die zum Verbinden des äußeren Seitenwandelements mit dem inneren Strukturelement erforderliche Flanschlänge besonders gering gehalten werden kann. Dadurch kann die Türöffnung besonders groß ausgestaltet werden, so dass Insassen auf besonders einfache und komfortable Weise über die Türöffnung in den Innenraum des Personenkraftwagens einsteigen und aus dem Innenraum aussteigen können.However, since the seaming connection technology is now used to connect the outer side wall element to the inner structural element, the outer side wall element, made in particular of aluminum, can be connected to the inner structural element in the entrance area while at the same time optimizing, in particular reducing, the flange length compared to the use of conventional joining techniques such as welding. Furthermore, the folding is a particularly reliable connection or connection technique, by means of which the flange length required to connect the outer side wall element to the inner structural element can be kept particularly small. As a result, the door opening can be made particularly large, so that occupants can use the in a particularly simple and convenient manner Door opening into the interior of the passenger car and can get out of the interior.
Zur Erfindung gehört auch ein Personenkraftwagen mit wenigstens einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Personenkraftwagens anzusehen und umgekehrt.The invention also includes a passenger vehicle with at least one fastening arrangement according to the invention. Advantages and advantageous refinements of the fastening arrangement according to the invention are to be regarded as advantages and advantageous refinements of the passenger car according to the invention, and vice versa.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of a preferred exemplary embodiment and with reference to the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the combination specified, but also in other combinations or on their own, without the scope of the Invention to leave.
Die Zeichnung zeigt in:
-
1 ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht einer Befestigungsanordnung eines äußeren Seitenwandelements an einem inneren Strukturelement einer Karosserie eines Personenkraftwagens, bei welcher das äußere Seitenwandelement an dem inneren Strukturelement mittels Falzen befestigt ist; und -
2 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht der Befestigungsanordnung gemäß1 in einem in1 mit B bezeichneten Bereich.
-
1 a fragmentary schematic side view of a fastening arrangement of an outer side wall element on an inner structural element of a body of a passenger car, in which the outer side wall element is fastened to the inner structural element by means of folding; and -
2 a fragmentary schematic sectional view of the fastening arrangement according to FIG1 in an in1 with B area.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.Identical or functionally identical elements are provided with the same reference symbols in the figures.
Der Seitenwandrahmen
Aus
Analog dazu ist durch die hintere Seitentür zumindest ein Teilbereich der hinteren Türöffnung
In
Von diesen genannten Säulenteilen ist in
Aus
Aus
Der in
Da nun jedoch der Seitenwandrahmen
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