DE102015105532A1 - Body structure of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Karosseriestruktur (1) eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, mit einem Unterboden (2), einem seitlichen Schweller (3, 4), einem Mitteltunnel (5) und einer Verstärkungsstruktur (6) aus Metall zwischen Schweller (3 bzw. 4) und Mitteltunnel (5). Bei einer solchen Karosseriestruktur ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Verstärkungsstruktur (6) eine V-förmige Strebe (8), die aus Aluminium-Strangpressprofilen gebildet ist, aufweist, wobei die V-förmige Strebe (8) mit deren Ende (9) in Richtung eines, bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs, vorderen Endes (10) der Karosseriestruktur (1) angeordnet ist. Eine solche Karosseriestruktur weist eine besonders ausgebildete Verstärkungsstruktur auf, die insbesondere unter Crashaspekt sehr steif gestaltet ist. Diese Verstärkungsstruktur weist ein geringes Gewicht auf und ist einfach herstellbar.The invention relates to a body structure (1) of a motor vehicle, in particular a passenger car, with a lower floor (2), a side sill (3, 4), a center tunnel (5) and a reinforcing structure (6) made of metal between sill (3 and 4) and center tunnel (5). In such a body structure is inventively provided that the reinforcing structure (6) has a V-shaped strut (8), which is formed of extruded aluminum profiles, wherein the V-shaped strut (8) with the end (9) in the direction one, with respect to the forward direction of travel of the motor vehicle, the front end (10) of the body structure (1) is arranged. Such a body structure has a particularly formed reinforcing structure, which is designed very stiff especially in the crash aspect. This reinforcing structure has a low weight and is easy to produce.
Description
Die Erfindung betrifft eine Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, mit einem Unterboden, einem seitlichen Schweller, einem Mitteltunnel und einer Verstärkungsstruktur aus Metall zwischen Schweller und Mitteltunnel. The invention relates to a body structure of a motor vehicle, in particular a passenger car, with an underbody, a side sill, a center tunnel and a reinforcing structure made of metal between sill and center tunnel.
Bei Kraftfahrzeugen, bei denen derartige Karosseriestrukturen Verwendung finden, sind die seitlichen Schweller und der Mitteltunnel in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs angeordnet. Die Karosseriestruktur weist hierbei auf jeder der beiden Seiten einen Schweller auf und zwischen diesen den Mitteltunnel. In dessen Bereich ist üblicherweise eine Kardanwelle des Kraftfahrzeugs angeordnet. Auf jeder Seite, somit zwischen dem jeweiligen Schweller und dem Mitteltunnel, befindet sich die Verstärkungsstruktur. Diese dient insbesondere dem Zweck, die Karosserie unter dem Aspekt der Einwirkung erhöhter Kräfte bei einem Crash zu versteifen. In motor vehicles, in which such body structures are used, the side sills and the center tunnel are arranged in the longitudinal direction of the motor vehicle. The body structure has here on each of the two sides of a sill and between these the center tunnel. In its area usually a propeller shaft of the motor vehicle is arranged. On each side, thus between the respective sill and the center tunnel, is the reinforcement structure. This serves in particular the purpose of stiffening the body under the aspect of the effect of increased forces in a crash.
Eine Karosseriestruktur der eingangs genannten Art ist aus der
Aus der
Aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Karosseriestruktur der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass sie durch eine besondere Ausbildung der Verstärkungsstruktur, insbesondere unter Crashaspekt, sehr steif gestaltet ist, bei geringem Gewicht und einfacher Herstellbarkeit der Verstärkungsstruktur. Object of the present invention is to develop a body structure of the type mentioned so that it is designed very rigid by a special design of the reinforcing structure, in particular from a crash point, with low weight and ease of manufacture of the reinforcing structure.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Karosseriesstruktur, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist. The problem is solved by a body structure having the features of claim 1.
Bei der erfindungsgemäßen Karosseriestruktur ist vorgesehen, dass die Verstärkungsstruktur eine V-förmige Strebe, die aus Aluminium-Strangpressprofilen gebildet ist, aufweist, wobei die V-förmige Strebe mit derem zulaufenden Ende in Richtung eines, bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs, vorderen Endes der Karosseriestruktur angeordnet ist. In the body structure according to the invention it is provided that the reinforcing structure has a V-shaped strut, which is formed of extruded aluminum profiles, wherein the V-shaped strut with the tapered end in the direction of, relative to the forward direction of travel of the motor vehicle, front end of Body structure is arranged.
Die Verwendung von Aluminium-Strangpressprofilen zur Bildung der Verstärkungsstruktur führt dazu, dass die Verstärkungsstruktur ein relativ geringes Gewicht besitzt und demzufolge das Gesamtgewicht der Karosseriestruktur nicht relevant erhöht. Überdies kann durch die Verwendung der Strangpressprofile die Verstärkungsstruktur einfach hergestellt werden. Es ist nur erforderlich, die Strangpressprofile entsprechend der konkreten Anordnung zueinander zu bearbeiten. Die Ausbildung der Verstärkungsstruktur mit den V-förmig angeordneten Streben bedingt eine recht steife Gestaltung der Verstärkungsstruktur. Unter dem Aspekt der Orientierung der V-förmigen Strebe mit deren zulaufenden Ende in Richtung des vorderen Endes der Karosseriestruktur, ist zudem eine vorteilhafte Gestaltung unter Crashaspekten gegeben, insbesondere bei Crashkräften, die von vorne bzw. schräg von vorne auf das Kraftfahrzeug einwirken. The use of extruded aluminum profiles to form the reinforcing structure results in the reinforcing structure having a relatively low weight and consequently not significantly increasing the overall weight of the body structure. Moreover, by using the extruded profiles, the reinforcing structure can be easily manufactured. It is only necessary to edit the extruded profiles according to the specific arrangement to each other. The formation of the reinforcing structure with the V-shaped struts requires a rather stiff design of the reinforcing structure. From the aspect of the orientation of the V-shaped strut with its tapering end in the direction of the front end of the body structure, also an advantageous design is given in terms of crash, especially in crash forces acting from the front or obliquely from the front of the vehicle.
Bei diesem Kraftfahrzeug handelt es sich vorzugsweise um einen Personenkraftwagen. Die Karosseriestruktur ist vorzugsweise ein Mittelwagen. This motor vehicle is preferably a passenger car. The body structure is preferably a middle car.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die V-förmige Strebe durch zwei V-förmig angeordneten Schenkel und einen im Bereich deren aufeinander zugewandten Enden angeordneten, die Schenkel verbindenden Steg gebildet ist. Die Verstärkungsstruktur ist somit in einfachster Art und Weise durch drei Komponenten gebildet, nämlich die beiden Schenkel und den diese verbindenden Steg. According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the V-shaped strut is arranged by two legs arranged in a V-shape and a web arranged in the region of their mutually facing ends and connecting the legs. The reinforcing structure is thus formed in the simplest manner by three components, namely the two legs and the web connecting them.
Unter dem Aspekt einer hohen Steifigkeit und einer besonders günstigen Aufnahme von Crashkräften in die Verstärkungsstruktur, wird es als bevorzugt angesehen, wenn der Steg, der bei der Verstärkungsstruktur Verwendung findet, bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs, in der Querrichtung der Karosseriestruktur angeordnet ist. Insbesondere schließt der Steg jeweils einen rechten Winkel mit dem Schweller und dem Mitteltunnel ein. Demzufolge werden in die Verstärkungsstruktur eingeleitete Kräfte zwischen dem Steg und den beiden Schenkeln übertragen, insbesondere mit einer Kraftkomponente im rechten Winkel zum Schweller und dem Mitteltunnel. Bei dem Steg handelt es sich insbesondere um ein Querprofil. From the viewpoint of high rigidity and particularly favorable absorption of crash forces into the reinforcing structure, it is considered preferable if the web used in the reinforcing structure is arranged in the transverse direction of the body structure with respect to the forward direction of travel of the motor vehicle. In particular, the web includes in each case a right angle with the sill and the center tunnel. Consequently, in the reinforcing structure transmitted forces transmitted between the web and the two legs, in particular with a force component at right angles to the sill and the center tunnel. In particular, the web is a transverse profile.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Karosseriestruktur ist vorgesehen, dass die V-förmige Strebe einen Teilbereich des Unterbodens bildet. Es ist somit nicht erforderlich, dass der Unterboden durchgängig ist und die V-förmige Strebe auf dem Unterboden aufliegt. Vielmehr weist der Unterboden eine Aussparung auf und es ist im Bereich dieser Aussparung die V-förmige Strebe, insbesondere ein Teilbereich der V-förmigen Strebe angeordnet. Hierdurch kann bei Verstärkung der Struktur des Unterbodens auf Material des Unterbodens in dem Bereich verzichtet werden, in dem die V-förmige Strebe den Teilbereich des Unterbodens bildet. According to a particularly advantageous embodiment of the body structure is provided that the V-shaped strut forms a portion of the subfloor. It is thus not necessary that the subsoil is continuous and the V-shaped strut rests on the subfloor. Rather, the subfloor has a recess and it is arranged in the region of this recess, the V-shaped strut, in particular a portion of the V-shaped strut. This can be dispensed with reinforcement of the structure of the subfloor material of the subfloor in the area in which the V-shaped strut forms the portion of the subfloor.
Vorzugsweise weist mindestens ein Schenkel der V-förmigen Strebe einen Flansch zur Aufnahme eines Blechabschnitts des Unterbodens auf. In dem auf diese Art und Weise gebildeten Überlappungsbereich der V-förmigen Strebe und des Unterbodens, konkret dem Flansch des Schenkels der V-förmigen Strebe und dem Blechabschnitt des Unterbodens, kann eine besonders stabile Verbindung zwischen Flansch und Blechabschnitt hergestellt werden. Diese Verbindung kann durchaus in einem Bereich der Karosseriestruktur geschaffen werden, in der die V-förmige Strebe einen Teilbereich des Unterbodens bildet. Preferably, at least one leg of the V-shaped strut has a flange for receiving a sheet metal portion of the subfloor. In the thus formed overlapping area of the V-shaped strut and the subfloor, specifically the flange of the leg of the V-shaped strut and the plate portion of the subfloor, a particularly stable connection between the flange and the sheet metal section can be made. This connection can certainly be created in an area of the body structure in which the V-shaped strut forms part of the subfloor.
Vorzugsweise weist der dem Mitteltunnel zugewandte Schenkel der V-förmigen Strebe auf dessen dem Mitteltunnel abgewandten Seite den Flansch für den Blechabschnitt des Unterbodens auf. Im Bereich von Flansch und Blechabschnitt erfolgt die Verbindung von Schenkel und Unterboden, insbesondere derart, dass der Blechabschnitt des Unterbodens auf dem Flansch des Schenkels aufliegt. Preferably, the middle tunnel facing leg of the V-shaped strut on its side facing away from the central tunnel on the flange for the sheet metal portion of the subfloor. In the area of the flange and the sheet-metal section, the connection between leg and sub-floor takes place, in particular in such a way that the sheet-metal section of the sub-floor rests on the flange of the leg.
Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn die Verstärkungsstruktur zusätzlich ein aus einem Aluminium-Strangpressprofil gebildetes Widerlager im Bereich des schwellerseitigen Schenkels der V-förmigen Strebe und/oder im Bereich des Steges aufweist. Dieses Widerlager führt einerseits zu einer weiteren Versteifung der Verstärkungsstruktur, andererseits können über dieses Widerlager im Crashfall Kräfte definiert in die V-förmige Strebe eingeleitet werden. Das Widerlager wirkt insbesondere als Prallbock bei Einleitung von Kräften von vorne in die Verstärkungsstruktur. It is considered to be particularly advantageous if the reinforcing structure additionally has an abutment formed from an aluminum extruded profile in the area of the side of the sill of the V-shaped strut and / or in the region of the web. On the one hand, this abutment leads to a further stiffening of the reinforcing structure; on the other hand, forces can be introduced into the V-shaped strut via this abutment in the event of a crash. The abutment acts in particular as an impact block when forces are introduced from the front into the reinforcing structure.
Das jeweilige Strangpressprofil weist vorzugsweise eine oder mehrere Kammern auf. The respective extruded profile preferably has one or more chambers.
Die Verbindung der einzelnen Teile der Verstärkungsstruktur untereinander bzw. mit dem Seitenschweller, dem Mitteltunnel oder dem Unterboden kann auf beliebige Art und Weise erfolgen. Insbesondere erfolgt die Verbindung durch Schweißen, Nieten oder Schrauben. The connection of the individual parts of the reinforcing structure with each other or with the side skirts, the center tunnel or the underbody can be done in any way. In particular, the connection is made by welding, riveting or screwing.
Die mehrteilige Verstärkungsstruktur aus den Aluminium-Strangpressprofilen ermöglicht es auf besonders vorteilhafte Art und Weise, die einzelnen Teile der Verstärkungsstruktur, vor deren Befestigen bzw. Verbinden, mit Toleranzausgleich zu positionieren. Hierdurch ergibt sich ein besonders guter Kraftfluss innerhalb der Verstärkungsstruktur bzw. zwischen der Verstärkungsstruktur und dem Unterboden, dem seitlichen Schweller oder dem Mitteltunnel. The multi-part reinforcing structure of the aluminum extruded profiles makes it possible in a particularly advantageous manner to position the individual parts of the reinforcing structure, before the fastening or joining, with tolerance compensation. This results in a particularly good flow of force within the reinforcing structure or between the reinforcing structure and the underbody, the side sill or the center tunnel.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens einer der Schenkel und/oder der Steg und/oder das Widerlager jeweils mit mindestens einem Loch in einem Plattenabschnitt des Strangpressprofils als Montageöffnung einer Schraube, insbesondere einer Schraube einer Fahrwerksverschraubung oder Sitzverschraubung versehen ist. Die Verstärkungsstruktur hat damit nicht nur die Funktion, die Karosseriestruktur zu verstärken, sondern es ist durch das mindestens eine Loch möglich, eine Schraube zu stecken, wobei diesem Loch die Funktion einer Montageöffnung zukommt. Die durch dieses Loch gesteckte Schraube dient dann vorzugsweise der Verschraubung des Fahrwerks. According to a preferred embodiment of the invention it is provided that at least one of the legs and / or the web and / or the abutment is provided with at least one hole in a plate portion of the extruded profile as a mounting hole of a screw, in particular a screw of a chassis screw or seat fitting. The reinforcing structure thus not only has the function to reinforce the body structure, but it is possible through the at least one hole to insert a screw, this hole has the function of a mounting hole. The plugged through this hole then screw is preferably the screwing of the chassis.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der beigefügten Zeichnung und der Beschreibung eines in der Zeichnung wiedergegebenen, bevorzugten Ausführungsbeispiels, ohne hierauf beschränkt zu sein. Further features of the invention will become apparent from the dependent claims, the accompanying drawings and the description of a reproduced in the drawing, preferred embodiment, without being limited thereto.
Es zeigt: It shows:
Eine Karosseriestruktur
Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf die Ausbildung der Karosseriestruktur
Die Verstärkungsstruktur
Die V-förmige Strebe
Die Verstärkungsstruktur
Insbesondere der Darstellung der
Die Ausbildung der Verstärkungsstruktur
Der steife, feste Verbund zwischen der Verstärkungsstruktur
Infolge dessen wird ein starrer Verbund der Verstärkungsstruktur
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Karosseriestruktur body structure
- 2 2
- Unterboden underbody
- 3 3
- Schweller sill
- 4 4
- Schweller sill
- 5 5
- Mitteltunnel center tunnel
- 6 6
- Verstärkungsstruktur reinforcing structure
- 7 7
- Pfeil arrow
- 8 8th
- Strebe strut
- 9 9
- Ende The End
- 10 10
- Ende The End
- 11 11
- Wandung wall
- 12 12
- Schenkel leg
- 13 13
- Schenkel leg
- 14 14
- Steg web
- 15 15
- Flansch flange
- 16 16
- Blechabschnitt sheet metal section
- 17 17
- Blechabschnitt sheet metal section
- 18 18
- Flansch flange
- 19 19
- Widerlager abutment
- 20 20
- Kammer chamber
- 21 21
- Flansch flange
- 22 22
- Blechabschnitt sheet metal section
- 23 23
- Loch hole
- 24 24
- Verbindungselement connecting element
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 8585134 B2 [0003] US 8585134 B2 [0003]
- DE 102009056840 A1 [0004] DE 102009056840 A1 [0004]
- US 2908528 [0005] US 2908528 [0005]
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015105532.5A DE102015105532A1 (en) | 2015-04-10 | 2015-04-10 | Body structure of a motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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DE102015105532A1 true DE102015105532A1 (en) | 2016-10-13 |
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DE102015105532.5A Pending DE102015105532A1 (en) | 2015-04-10 | 2015-04-10 | Body structure of a motor vehicle |
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-
2015
- 2015-04-10 DE DE102015105532.5A patent/DE102015105532A1/en active Pending
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