DE102017218422A1 - Stiffening component, motor vehicle and method for producing a stiffening component - Google Patents

Stiffening component, motor vehicle and method for producing a stiffening component Download PDF

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Michael Brandl
Michael Hainzinger
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    • B62D27/02—Connections between superstructure or understructure sub-units rigid

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Versteifungsbauteil (1) zum Versteifen einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs. Um ein leichtgewichtigeres, kostengünstiger herstellbares und einfach an den jeweiligen Anwendungsfall anpassbares Versteifungsbauteil (1) bereitzustellen, umfasst das Versteifungsbauteil (1) wenigstens ein Versteifungshohlprofil (2) und wenigstens ein mit dem Versteifungshohlprofil (2) verbundenes Verbindungselement (8, 9) zum Verbinden des Versteifungsbauteils (1) mit der Karosserie, wobei das Verbindungselement (8, 9) an einem Endabschnitt (4, 5) des Versteifungshohlprofils (2) über wenigstens eine Durchsetzfügeverbindung (13) mit dem Versteifungshohlprofil (2) verbunden ist.The invention relates to a stiffening component (1) for stiffening a bodywork of a motor vehicle. In order to provide a lightweight, inexpensive to produce and easy to adapt to the particular application stiffening component (1), the stiffening component (1) comprises at least one stiffening hollow profile (2) and at least one with the stiffening hollow profile (2) connecting element (8, 9) for connecting the Stiffening member (1) with the body, wherein the connecting element (8, 9) at one end portion (4, 5) of the stiffening hollow profile (2) via at least one clinching connection (13) with the stiffening hollow profile (2) is connected.

Description

Die Erfindung betrifft ein Versteifungsbauteil zum Versteifen einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Karosserie. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Versteifungsbauteils zum Versteifen einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a stiffening component for stiffening a bodywork of a motor vehicle. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle with a body. Furthermore, the invention relates to a method for producing a stiffening component for stiffening a bodywork of a motor vehicle.

Es ist bekannt, einen Karosserieboden eines Kraftfahrzeugs durch eine bodenseitig zu dem Karosserieboden angeordnete, an dem Karosserieboden befestigte Querstrebe zu versteifen. Herkömmlich wird eine solche Querstrebe durch Stanzen eines Blechs oder mittels konfektionierter Strangpressprofile in einer gewünschten Form hergestellt, was einen erhöhten Fertigungsaufwand und somit erhebliche Kosten mit sich bringt. Die Querstrebe wird üblicherweise aus Aluminium oder Stahl hergestellt und benötigt nach dem Stanzen üblicherweise eine aufwändige mechanische Nachbearbeitung.It is known to stiffen a body floor of a motor vehicle by a bottom side arranged to the body floor, fixed to the body floor cross strut. Conventionally, such a cross member is produced by punching a sheet or by means of prefabricated extruded profiles in a desired shape, which entails increased manufacturing costs and thus considerable costs. The cross strut is usually made of aluminum or steel and usually requires a complex mechanical post-processing after punching.

DE 10 2010 044 603 A1 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Dachrahmenlängsträgers eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, wobei der Dachrahmenlängsträger ein Seitenteil-außen, ein Seitenteil-innen und ein als Blechprofil ausgebildetes Verstärkungselement aufweist. Das Verstärkungselement kann durch Verclinchen am Seitenteil-außen fixiert ist. DE 10 2010 044 603 A1 relates to a method for producing a roof frame longitudinal member of a vehicle, in particular a motor vehicle, wherein the roof frame side member has a side part outside, a side part inside and a reinforcing element designed as a sheet metal profile. The reinforcing element can be fixed by clinching on the side part outside.

DE 44 41 971 A1 betrifft eine Kraftfahrzeug-Hinterachse des Verbundlenkerachs-Typs, mit jeweils an ihrem hinteren Ende einen Radträger für ein Rad tragenden Längslenker hoher Biege- und Torsionssteifigkeit, sowie mit einer biegesteifen, für Torsionsbeanspruchungen jedoch nachgiebigen Querstrebe aus einem, die Lage des Schubmittelpunktes verändernden Profilquerschnitt. DE 44 41 971 A1 relates to a motor vehicle rear axle of the torsion beam type, each with at its rear end a wheel for a wheel-bearing trailing arm high bending and torsional stiffness, as well as a rigid, for torsional stresses but resilient cross member of a, the position of the shear center varying profile cross-section.

Die Querstrebe besteht aus einem Aluminiumstrangpreßprofil mit einem in Querstrebenlängsrichtung verlaufenden Strangpreßgefüge. In Verbindungszonen der Querstrebe können Clinchpunkte erzeugt werden.The cross strut consists of an extruded aluminum profile with an extending in the transverse direction of the longitudinal direction Strangpreßgefüge. Clinching points can be created in connecting zones of the cross brace.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein leichtgewichtigeres, kostengünstiger herstellbares und einfach an den jeweiligen Anwendungsfall anpassbares Versteifungsbauteil zum Versteifen einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen.An object of the invention is to provide a lightweight, cost-effectively manufacturable and easily adaptable to the particular application stiffening component for stiffening a body of a motor vehicle.

Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und der Figur wiedergegeben, wobei diese Ausgestaltungen jeweils für sich genommen oder in unterschiedlicher Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander einen weiterbildenden oder vorteilhaften Aspekt der Erfindung darstellen können. Ausgestaltungen des Versteifungsbauteils können dabei Ausgestaltungen des Kraftfahrzeugs und des Verfahrens entsprechen, und umgekehrt, selbst wenn im Folgenden hierauf im Einzelfall nicht explizit hingewiesen wird.This object is solved by the independent claims. Advantageous embodiments are given in the dependent claims, the following description and the figure, these embodiments, taken alone or in a different combination of at least two of these embodiments together may constitute a further developing or advantageous aspect of the invention. Embodiments of the stiffening component may correspond to embodiments of the motor vehicle and the method, and vice versa, even if not explicitly indicated in the following case in individual cases.

Ein erfindungsgemäßes Versteifungsbauteil zum Versteifen einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs umfasst wenigstens ein Versteifungshohlprofil und wenigstens ein mit dem Versteifungshohlprofil verbundenes Verbindungselement zum Verbinden des Versteifungsbauteils mit der Karosserie, wobei das Verbindungselement an einem Endabschnitt des Versteifungshohlprofils über wenigstens eine Durchsetzfügeverbindung mit dem Versteifungshohlprofil verbunden ist.A stiffening component according to the invention for stiffening a body of a motor vehicle comprises at least one stiffening hollow profile and at least one connecting element connected to the stiffening hollow profile for connecting the stiffening component to the body, wherein the connecting element is connected at one end portion of the stiffening hollow profile to the stiffening hollow profile via at least one clinching connection.

Erfindungsgemäß sind ist das Verbindungsbauteil modular aus dem Versteifungshohlprofil und dem wenigstens einen Verbindungselement aufgebaut. Durch den modularen Aufbau des Versteifungsbauteils kann dieses durch die jeweilige Wahl der Ausgestaltung des Verbindungselements und/oder des Versteifungshohlprofils auf einfache Art und Weise an den jeweiligen Anwendungsfall bzw. die jeweilige Anbindungssituation an die Karosserie angepasst werden. Es muss also nicht für jeden Anwendungsfall ein separates speziell und einstückig ausgebildetes Versteifungsbauteil hergestellt und bevorratet werden, was die Herstellungskosten reduziert.According to the invention, the connecting component is constructed modularly from the stiffening hollow profile and the at least one connecting element. Due to the modular design of the stiffening component this can be adapted by the respective choice of the configuration of the connecting element and / or the stiffening hollow profile in a simple manner to the particular application or the respective connection situation to the body. It therefore does not have to be produced and stored for each application, a separate special and integrally formed stiffening component, which reduces the manufacturing cost.

Zudem ist das Verbindungselement, beispielsweise ausschließlich, durch Durchsetzfügeverbindungen, auch Clinch-Verbindungen genannt, mit dem Versteifungshohlprofil verbunden. Für das Verbinden des Verbindungselements mit dem Versteifungshohlprofil sind also keine zusätzlichen mechanischen Verbindungsmittel, wie beispielsweise Nieten oder Schrauben, erforderlich, so dass das erfindungsgemäße Versteifungsbauteil leichtgewichtiger ausgebildet ist. Beim Durchsetzfügen wird wenigstens eine lokale bzw. punktförmige Verbindung zwischen zwei etwa metallischen oder Faserverbundbauteilen geschaffen, wobei durch ein lokales Fließen der Materialien der miteinander zu verbindenden Bauteile eine Hinterschneidung an einem der Bauteile ausgebildet wird. Diese Hinterschneidung erzeugt einen Formschluss zwischen den Bauteilen, wodurch diese sicher, dauerhaft und robust miteinander verbunden werden, so dass auch höhere Kräfte zwischen den Komponenten des erfindungsgemäßen Versteifungsbauteils übertragen werden können. Das Durchsetzfügen erfolgt ohne Wärmezufuhr, das heißt ohne einen Wärmeeintrag in die miteinander zu verbindenden Bauteile, der die Eigenschaften der Bauteile beeinträchtigen könnte.In addition, the connecting element, for example exclusively, by clinching connections, also called clinch connections, connected to the stiffening hollow profile. For connecting the connecting element to the stiffening hollow profile, therefore, no additional mechanical connection means, such as rivets or screws, are required, so that the stiffening component according to the invention is designed to be lighter in weight. During clinching, at least one local or point connection is created between two approximately metallic or fiber composite components, an undercut being formed on one of the components by a local flow of the materials of the components to be joined together. This undercut creates a positive connection between the components, whereby they are securely, permanently and robustly connected to each other, so that higher forces between the components of the stiffening component according to the invention can be transferred. The clinching occurs without heat, that is, without a heat input into the components to be joined, which could affect the properties of the components.

Da zur Herstellung des erfindungsgemäßen Versteifungsbauteils zudem keine herkömmlichen Stanzbauteile erforderlich sind, die eine versteifende Querstrebe ausbilden, kann das erfindungsgemäße Haltebauteil kostengünstiger hergestellt werden. Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Versteifungsbauteils kann beispielsweise ein genormtes bzw. standardisiertes Versteifungshohlprofil verwendet werden, das kostengünstig hergestellt werden kann. Das hergestellte Versteifungshohlprofil kann mittels Durchsetzfügen schnell, einfach und somit kostengünstig mit dem Verbindungselement verbunden werden. Auch sind keine zusätzlichen kostenerhöhenden Klebstoffe oder Verschweißungen bzw. entsprechende Verbindungsvorgänge zum Verbinden des Versteifungshohlprofils mit dem Verbindungselement erforderlich. In addition, since no conventional stamping components are required for producing the stiffening component according to the invention, which form a stiffening transverse strut, the holding component according to the invention can be produced more cost-effectively. For the production of the stiffening component according to the invention, for example, a standardized or standardized stiffening hollow profile can be used, which can be produced inexpensively. The produced stiffening hollow profile can be quickly, easily and thus inexpensively connected to the connecting element by means of clinching. Also, no additional cost-increasing adhesives or welds or corresponding bonding operations are required to bond the stiffening hollow profile to the fastener.

Das Versteifungshohlprofil ist metallisch und kann beispielsweise aus einem Leichtmetall, insbesondere Aluminium, oder einem Stahl hergestellt sein. Das Versteifungshohlprofil weist im Vergleich zu einem herkömmlichen umgeformten Blech bei geringem Gewicht eine hohe Steifigkeit, insbesondere Torsionssteifigkeit und Biegesteifigkeit, auf. Das Versteifungshohlprofil ermöglicht zudem eine Erhöhung der Torsionssteifigkeit durch eine formgebundene Kraftübertragung zwischen dem Verbindungselement und dem Versteifungshohlprofil. Das Versteifungshohlprofil kann im Wesentlichen oder exakt geradlinig verlaufen. Das Versteifungshohlprofil kann zumindest teilweise eine kreisförmige, elliptische oder ovale Querschnittsfläche aufweisen.The stiffening hollow profile is metallic and can be made, for example, from a light metal, in particular aluminum, or a steel. The stiffening hollow profile has a high rigidity, in particular torsional stiffness and bending stiffness, in comparison with a conventional formed sheet metal with low weight. The stiffening hollow profile also makes it possible to increase the torsional rigidity by means of a form-bonded force transmission between the connecting element and the stiffening hollow profile. The stiffening hollow profile may be substantially or exactly rectilinear. The stiffening hollow profile may at least partially have a circular, elliptical or oval cross-sectional area.

Das mit dem Versteifungshohlprofil verbundene Verbindungselement kann metallisch sein und, beispielsweise durch Blechstanzen, einfach und kostengünstig hergestellt werden. Das Verbindungselement kann aus einem Leichtmetall, insbesondere Aluminium, oder einem Stahl oder einem Faserverbundwerkstoff hergestellt sein. An dem Verbindungselement kann wenigstens eine Durchbrechung ausgebildet sein, durch die ein mechanisches Verbindungsmittel, beispielsweise eine Schraube, geführt werden kann, über das das Versteifungsbauteil an der Karosserie fixiert werden kann. Das Verbindungselement kann auch an zwei oder mehreren Fügestellen jeweils über eine Durchsetzfügeverbindung mit dem Endabschnitt des Versteifungshohlprofils verbunden sein. Im Bereich des Endabschnitts des Versteifungshohlprofils wird eine dreilagige Schichtstruktur ausgebildet, was die Festigkeit der Verbindung zwischen dem Verbindungselement und dem Versteifungshohlprofil im Vergleich zu stumpf angeschweißten oder nur gequetschten Geometrien erhöht. Das erfindungsgemäße Versteifungsbauteil kann auch zwei entsprechend mit dem Versteifungshohlprofil verbundene Verbindungselemente zum Verbinden des Versteifungsbauteils mit der Karosserie aufweisen, wobei die Verbindungselemente an einander gegenüberliegenden Endabschnitten des Versteifungshohlprofils jeweils über wenigstens eine Durchsetzfügeverbindung mit dem Versteifungshohlprofil verbunden sind.The connecting element connected to the stiffening hollow profile can be metallic and, for example, by sheet metal stamping, be manufactured easily and inexpensively. The connecting element may be made of a light metal, in particular aluminum, or a steel or a fiber composite material. At least one opening can be formed on the connecting element, through which a mechanical connecting means, for example a screw, can be guided, by way of which the stiffening component can be fixed to the body. The connecting element can also be connected at two or more joints in each case via a clinching connection with the end portion of the stiffening hollow profile. In the region of the end portion of the stiffening hollow profile, a three-ply layer structure is formed, which increases the strength of the connection between the connecting element and the stiffening hollow profile in comparison to butt-welded or crimped geometries. The stiffening component according to the invention may also have two correspondingly connected to the stiffening hollow profile connecting elements for connecting the stiffening member to the body, wherein the connecting elements are connected at opposite end portions of the stiffening hollow profile in each case via at least one clinching connection with the stiffening hollow profile.

Das erfindungsgemäße Versteifungsbauteil kann beispielsweise zum Versteifen eines Karosseriebodens oder eines Karosserievorderbaus oder eines Karosseriehecks eingesetzt werden.The stiffening component according to the invention can be used, for example, for stiffening a body floor or a front bodywork or a body rear.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Versteifungshohlprofil an dem Endabschnitt abgeflacht ausgebildet ist und dass das mit dem Endabschnitt verbundene Verbindungselement wenigstens einen formschlüssig in den Endabschnitt eingefügten, flach ausgebildeten Verbindungsabschnitt aufweist. Zur Herstellung des Versteifungshohlprofils kann beispielsweise ein Abschnitt von einem Hohlprofil abgelängt werden, das über seine Längserstreckung eine durchgehend gleichbleibenden bzw. konstante Querschnittsfläche aufweist. Anschließend kann wenigstens ein Endabschnitt des Hohlprofils gequetscht werden, bis der Endabschnitte wie gewünscht abgeflacht ausgebildet ist. Jedoch wird der Endabschnitt nur so weit gequetscht, dass der Verbindungsabschnitt noch formschlüssig in den Endabschnitt einfügbar ist. Eine Höhe einer Durchgangsöffnung des abgeflachten Endabschnitts entspricht also vorzugsweise etwa oder exakt der Materialstärke des darin eingefügten Verbindungsabschnitts des Verbindungselements. Der Verbindungsabschnitt des Verbindungselements ist lediglich ein Teil des Verbindungselements. Ein weiterer Teil des jeweiligen Verbindungselements ist außerhalb des Versteifungshohlprofils angeordnet. Es können auch beide Endabschnitte des Versteifungshohlprofils entsprechend abgeflacht ausgebildet sein und jeweils einen Verbindungsabschnitt des jeweiligen Verbindungselements aufnehmen.According to an advantageous embodiment, it is provided that the stiffening hollow profile is formed flattened at the end portion and that the connection element connected to the end portion has at least one, integrally formed in the end portion, flat formed connecting portion. For producing the stiffening hollow profile, for example, a section can be cut to length from a hollow profile which has a consistently constant or constant cross-sectional area over its longitudinal extent. Subsequently, at least one end portion of the hollow profile can be crushed until the end portions are formed flattened as desired. However, the end portion is only squeezed so far that the connecting portion is still form-fitting inserted into the end portion. A height of a passage opening of the flattened end section therefore preferably corresponds approximately or exactly to the material thickness of the connecting section of the connecting element inserted therein. The connecting portion of the connecting element is merely a part of the connecting element. Another part of the respective connecting element is arranged outside of the stiffening hollow profile. It is also possible for both end sections of the stiffening hollow profile to be correspondingly flattened and for each to receive a connecting section of the respective connecting element.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Verbindungselement wenigstens einen sich an den Verbindungsabschnitt anschließenden Anschlagabschnitt aufweist, der außen an einem Ende des Versteifungshohlprofils anliegt, über das der Verbindungsabschnitt in den Endabschnitt eingefügt worden ist. Hierdurch kann sich das Verbindungselement axial an dem Versteifungshohlprofil abstützen, so dass hohe Kräfte in Längsrichtung des Versteifungsbauteils übertragen werden können. Zudem wird das Verbindungselement positionsgetreu an dem Versteifungsbauteil gehalten. Des Weiteren erleichtert der Anschlag die Herstellung des Versteifungsbauteils, da durch den an dem Versteifungshohlprofil anliegenden Anschlag eine Verbindungsposition des Verbindungselements relativ zu dem Versteifungshohlprofil definiert wird.A further advantageous embodiment provides that the connecting element has at least one adjoining the connecting portion abutment portion which rests externally on one end of the stiffening hollow profile over which the connecting portion has been inserted into the end portion. As a result, the connecting element can be supported axially on the stiffening hollow profile, so that high forces can be transmitted in the longitudinal direction of the stiffening component. In addition, the connecting element is held positionally true to the stiffening component. Furthermore, the stop facilitates the production of the stiffening component, since a connecting position of the connecting element relative to the stiffening hollow profile is defined by the abutment against the stiffening hollow profile stop.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Verbindungselement ein Stanzblech. Dies stellt eine einfach und kostengünstig herstellbare Ausgestaltung des Verbindungselements dar. Das Stanzblech kann ein Aluminiumblech oder ein Stahlblech sein. Alternativ kann wenigstens ein Verbindungsbauteil ein Faserverbundbauteil sein.According to a further advantageous embodiment, the connecting element is a stamped sheet. This represents a simple and inexpensive producible design of the connecting element. The stamped sheet may be an aluminum sheet or a steel sheet. Alternatively, at least one connecting component may be a fiber composite component.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Versteifungshohlprofil ein Profilbauteil. Hierdurch kann das Versteifungshohlprofil auf einfache und kostengünstige Weise monolithisch und somit mit hoher Steifigkeit und Dauerhaftigkeit hergestellt werden. Das Versteifungshohlprofil kann durch Strangpressen, Biegen oder Rollformen eines metallischen Werkstoffs hergestellt werden.According to a further advantageous embodiment, the stiffening hollow profile is a profile component. This allows the stiffening hollow profile in a simple and cost-effective manner monolithic and thus manufactured with high rigidity and durability. The stiffening hollow profile can be produced by extruding, bending or roll forming a metallic material.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Versteifungshohlprofil und das Verbindungselement aus Werkstoffen hergestellt sind, die derart aufeinander abgestimmt sind, dass eine Kontaktkorrosion unterbunden wird und/oder dass die Werkstoffe denselben Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Hierdurch wird die Dauerhaftigkeit der Verbindungen zwischen dem Verbindungselement und dem Versteifungshohlprofil und folglich diejenige des Versteifungsbauteils erhöht.A further advantageous embodiment provides that the stiffening hollow profile and the connecting element are made of materials that are matched to one another such that contact corrosion is prevented and / or that the materials have the same thermal expansion coefficient. As a result, the durability of the connections between the connecting element and the stiffening hollow profile and consequently that of the stiffening component is increased.

Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst eine Karosserie und wenigstens ein Versteifungsbauteil nach einer der vorgenannten Ausgestaltungen oder einer beliebigen Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander, das an der Karosserie fixiert ist.A motor vehicle according to the invention comprises a body and at least one stiffening component according to one of the aforementioned embodiments or any combination of at least two of these embodiments with one another, which is fixed to the body.

Mit dem Kraftfahrzeug sind die oben mit Bezug auf das Versteifungsbauteil genannten Vorteile entsprechend verbunden. Das Versteifungsbauteil kann insbesondere bodenseitig zu dem Karosserieboden angeordnet und mit dem Karosserieboden verschraubt sein. Alternativ kann das Versteifungsbauteil mit einem Karosserievorderbau oder einem Karosserieheck verbunden sein. With the motor vehicle, the advantages mentioned above with respect to the stiffening component are connected accordingly. The stiffening component may in particular be arranged on the bottom side to the body floor and bolted to the body floor. Alternatively, the stiffening member may be connected to a front bodywork or a body rear.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung verläuft das Versteifungsbauteil quer zu einer Längsmittelachse eines Karosseriebodens der Karosserie. Hiernach wird das Versteifungsbauteil also als Querstrebe verwendet. Das Versteifungsbauteil kann alternativ in Fahrzeuglängsrichtung diagonal bzw. geneigt oder senkrecht zur befahrenen Fahrbahn verlaufend an einem anderweitigen Karosserieabschnitt angeordnet werden.According to an advantageous embodiment, the stiffening member extends transversely to a longitudinal center axis of a body floor of the body. After that, the stiffening component is thus used as a cross brace. The stiffening member may alternatively be arranged in the vehicle longitudinal direction diagonally or inclined or perpendicular to the traveled lane running on an otherwise body portion.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Versteifungsbauteils zum Versteifen einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs umfasst die Schritte:

  • - Herstellen eines Versteifungshohlprofils;
  • - Herstellen von wenigstens einem Verbindungselement;
  • - Abflachen von wenigstens einem Endabschnitt des Versteifungshohlprofils;
  • - Einfügen eines Verbindungsabschnitts des Verbindungselements in den abgeflachten Endabschnitt des Versteifungshohlprofils; und
  • - Herstellen von wenigstens einer Durchsetzfügeverbindung zwischen dem abgeflachten Endabschnitt und dem darin eingefügten Verbindungsabschnitt.
An inventive method for producing a stiffening component for stiffening a bodywork of a motor vehicle comprises the steps:
  • - producing a stiffening hollow profile;
  • - Producing at least one connecting element;
  • - Flattening of at least one end portion of the stiffening hollow profile;
  • - Inserting a connecting portion of the connecting element in the flattened end portion of the stiffening hollow profile; and
  • - Producing at least one clinching connection between the flattened end portion and the inserted therein connecting portion.

Mit dem Verfahren sind die oben mit Bezug auf das Versteifungsbauteil genannten Vorteile entsprechend verbunden. Insbesondere kann das Verteilungsbauteil gemäß einer der oben genannten Ausgestaltungen oder einer beliebigen Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt werden. Vorzugsweise wird der Verbindungsabschnitt des Verbindungselements formschlüssig in den abgeflachten Endabschnitt eingefügt. Es können auch zwei Verbindungselemente hergestellt und beide Endabschnitte des , insbesondere metallischen, Versteifungshohlprofils abgeflacht werden, so dass in jeden abgeflachten Endabschnitt einer der Verbindungsabschnitte des jeweiligen Verbindungselements eingefügt werden kann.With the method, the advantages mentioned above with respect to the stiffening component are connected accordingly. In particular, the distribution component according to one of the above-mentioned embodiments or any combination of at least two of these embodiments can be produced with one another using the method according to the invention. Preferably, the connecting portion of the connecting element is positively inserted in the flattened end portion. Two connecting elements can also be produced and both end sections of the, in particular metallic, stiffening hollow profile can be flattened so that one of the connecting sections of the respective connecting element can be inserted into each flattened end section.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Versteifungsprofil durch Strangpressen, Biegen oder Rollformen hergestellt wird und/oder dass das Verbindungselement durch Blechstanzen hergestellt werden und/oder dass das Versteifungshohlprofil und das Verbindungselement aus Werkstoffen hergestellt werden, die derart aufeinander abgestimmt sind, dass einerseits eine Kontaktkorrosion unterbunden wird und/oder dass andererseits die Werkstoffe denselben Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Mit diesen Ausgestaltungen sind die oben mit Bezug auf die entsprechenden Ausgestaltungen des Versteifungsbauteils genannten Vorteile entsprechend verbunden.According to an advantageous embodiment, it is provided that the stiffening profile is produced by extrusion, bending or roll forming and / or that the connecting element are produced by sheet metal stamping and / or that the stiffening hollow profile and the connecting element are made of materials that are coordinated so that on the one hand a contact corrosion is prevented and / or that on the other hand, the materials have the same coefficient of thermal expansion. With these embodiments, the advantages mentioned above with respect to the corresponding embodiments of the stiffening component are connected accordingly.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Figur. Es zeigt:

  • 1 eine schematische und perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Versteifungsbauteil.
Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the following description and the figure. It shows:
  • 1 a schematic and perspective view of an embodiment of an inventive stiffening member.

1 zeigt eine schematische und perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Versteifungsbauteil 1 zum Versteifen einer nicht gezeigten Karosserie eines nicht gezeigten Kraftfahrzeugs. Das Versteifungsbauteil 1 kann als Querstrebe bodenseitig unterhalb eines nicht gezeigten Karosseriebodens der Karosserie angeordnet und an diesem fixiert werden. 1 shows a schematic and perspective view of an embodiment of an inventive stiffening member 1 for stiffening a body, not shown, of a motor vehicle, not shown. The stiffening component 1 can be arranged as a cross member bottom side below a body bottom, not shown, of the body and fixed to this.

Das Versteigungsbauteil 1 umfasst ein metallisches Versteifungshohlprofil 2, das ein Profilbauteil ist. Das Versteifungshohlprofil 2 ist einstückig bzw. monolithisch hergestellt. Das Versteifungshohlprofil 2 kann beispielsweise aus Aluminium oder einem Stahl hergestellt sein. Das Versteifungshohlprofil 2 umfasst einen mittleren Abschnitt 3, über dessen Längserstreckung das Versteifungshohlprofil 2 eine konstante Querschnittsfläche aufweist. Die Querschnittsfläche ist rund, insbesondere elliptisch. Des Weiteren umfasst das Versteifungshohlprofil 2 abgeflachte Endabschnitte 4 und 5, über deren jeweilige Längserstreckung das Versteifungshohlprofil 2 ebenfalls eine konstante Querschnittsfläche aufweist, die jedoch anders als die Querschnittsfläche des mittleren Abschnitts 3 und insbesondere flach und langgestreckt ausgebildet ist. Jeder Endabschnitt 4 bzw. 5 ist über einen Übergangsabschnitt 6 bzw. 7 mit dem mittleren Abschnitt 3 verbunden, wobei eine Querschnittsfläche des jeweiligen Übergangsabschnitts 6 bzw. 7 von der Querschnittsfläche des mittleren Abschnitts 3 in die Querschnittsfläche des jeweiligen Endabschnitts 4 bzw. 5 übergeht. Die abgeflachten Endabschnitte 4 und 5 werden durch Quetschen eines nicht gezeigten Hohlprofils erzeugt, dessen Querschnittsfläche über seine Längserstreckung konstant ist und der Querschnittsfläche des mittleren Abschnitts 3 entspricht. The upgrade component 1 includes a metallic stiffening hollow profile 2 which is a profile component. The stiffening hollow profile 2 is manufactured in one piece or monolithic. The stiffening hollow profile 2 may be made of aluminum or a steel, for example. The stiffening hollow profile 2 includes a middle section 3 , over the longitudinal extent of the stiffening hollow profile 2 has a constant cross-sectional area. The cross-sectional area is round, in particular elliptical. Furthermore, the stiffening hollow profile comprises 2 flattened end sections 4 and 5 , over the respective longitudinal extent of the stiffening hollow profile 2 also has a constant cross-sectional area, but different than the cross-sectional area of the central portion 3 and in particular is flat and elongated. Each end section 4 or. 5 is about a transitional section 6 or. 7 with the middle section 3 connected, wherein a cross-sectional area of the respective transition section 6 or. 7 from the cross-sectional area of the middle section 3 in the cross-sectional area of the respective end portion 4 or. 5 passes. The flattened end sections 4 and 5 are generated by squeezing a hollow profile, not shown, whose cross-sectional area is constant over its longitudinal extent and the cross-sectional area of the central portion 3 equivalent.

Das Versteifungsbauteil 1 umfasst zudem zwei mit dem Versteifungshohlprofil 2 verbundene Verbindungselemente 8 und 9 zum Verbinden des Versteifungsbauteils 1 mit der Karosserie. Jedes Verbindungselement 8 bzw. 9 ist ein Stanzblech bzw. ein aus einem nicht gezeigten Blech ausgestanztes Bauteil. Jedes Verbindungselement 8 bzw. 9 kann aus Aluminium oder Stahl oder Faserverbundwerkstoff hergestellt sein. Jedes Verbindungselement 8 bzw. 9 umfasst einen Befestigungsabschnitt 10 bzw. 11, über den das jeweilige Verbindungselement 8 bzw. 9 an der Karosserie fixiert werden kann. Hierzu sind an jedem Befestigungsabschnitt 10 bzw. 11 zwei Durchbrechungen 12 ausgebildet, durch die ein nicht gezeigtes mechanisches Befestigungsmittel, beispielweise eine Schraube, geführt werden kann. Jeder Befestigungsabschnitt 10 bzw. 11 ist abgewinkelt ausgebildet.The stiffening component 1 also includes two with the stiffening hollow profile 2 connected fasteners 8th and 9 for connecting the stiffening component 1 with the body. Each connecting element 8th or. 9 is a stamped sheet metal or a punched out of a sheet metal, not shown component. Each connecting element 8th or. 9 can be made of aluminum or steel or fiber composite material. Each connecting element 8th or. 9 includes a mounting portion 10 or. 11 over which the respective connecting element 8th or. 9 can be fixed to the body. These are at each attachment section 10 or. 11 two openings 12 formed, through which a not shown mechanical fastening means, for example a screw, can be performed. Each attachment section 10 or. 11 is formed angled.

Die Verbindungselemente 8 und 9 an den einander gegenüberliegenden Endabschnitten 4 und 5 des Versteifungshohlprofils 2 sind jeweils über zwei Durchsetzfügeverbindungen 13 mit dem Versteifungshohlprofil 2 verbunden. Hierzu umfasst jedes Verbindungselement 8 bzw. 9 einen formschlüssig in den jeweiligen abgeflachten Endabschnitt 4 bzw. 5 eingefügten, flach ausgebildeten, nicht gezeigten Verbindungsabschnitt. Des Weiteren umfasst jedes Verbindungselement 8 bzw. 9 einen sich an den Verbindungsabschnitt anschließenden Anschlagabschnitt 14, der außen an dem jeweiligen Ende des Versteifungshohlprofils 2 anliegt, über das der jeweilige Verbindungsabschnitt in den jeweiligen Endabschnitt 4 bzw. 5 eingefügt worden ist.The connecting elements 8th and 9 at the opposite end portions 4 and 5 of the stiffening hollow profile 2 each have two enforce joints 13 with the stiffening hollow profile 2 connected. For this purpose, each connecting element comprises 8th or. 9 a form-fitting in the respective flattened end portion 4 or. 5 inserted, flat formed, not shown connecting portion. Furthermore, each connecting element comprises 8th or. 9 a subsequent to the connecting portion stop section 14 , the outside of the respective end of the stiffening hollow profile 2 is present, via which the respective connecting portion in the respective end portion 4 or. 5 has been inserted.

Das Versteifungshohlprofil 2 und die Verbindungselemente 4 und 5 sind aus Werkstoffen hergestellt, die derart aufeinander abgestimmt sind, dass eine Kontaktkorrosion unterbunden wird und/oder dass die Werkstoffe denselben Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen.The stiffening hollow profile 2 and the connecting elements 4 and 5 are made of materials that are coordinated so that a contact corrosion is prevented and / or that the materials have the same coefficient of thermal expansion.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Versteifungsbauteilstiffening member
22
VersteifungshohlprofilReinforcing hollow profile
33
mittlerer Abschnitt von 2middle section of 2
44
Endabschnitt von 2End section of 2
55
Endabschnitt von 2End section of 2
66
Übergangsabschnitt von 2Transitional section of 2
77
Übergangsabschnitt von 2Transitional section of 2
88th
Verbindungselementconnecting element
99
Verbindungselementconnecting element
1010
Befestigungsabschnitt von 8Attachment section of 8
1111
Befestigungsabschnitt von 9Attachment section of 9
1212
Durchbrechung an 10, 11Opening at 10, 11
1313
DurchsetzfügeverbindungClinching connection
1414
Anschlagabschnitt von 8, 9Stop section of 8, 9

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010044603 A1 [0003]DE 102010044603 A1 [0003]
  • DE 4441971 A1 [0004]DE 4441971 A1 [0004]

Claims (10)

Versteifungsbauteil (1) zum Versteifen einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch wenigstens ein Versteifungshohlprofil (2) und wenigstens ein mit dem Versteifungshohlprofil (2) verbundenes Verbindungselement (8, 9) zum Verbinden des Versteifungsbauteils (1) mit der Karosserie, wobei das Verbindungselement (8, 9) an einem Endabschnitt (4, 5) des Versteifungshohlprofils (2) über wenigstens eine Durchsetzfügeverbindung (13) mit dem Versteifungshohlprofil (2) verbunden ist.Stiffening component (1) for stiffening a body of a motor vehicle, characterized by at least one stiffening hollow profile (2) and at least one connecting element (8, 9) connected to the stiffening hollow profile (2) for connecting the stiffening component (1) to the body, wherein the connecting element ( 8, 9) at one end portion (4, 5) of the stiffening hollow profile (2) via at least one clinching connection (13) is connected to the stiffening hollow profile (2). Versteifungsbauteil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungshohlprofil (2) an dem Endabschnitt (4, 5) abgeflacht ausgebildet ist und dass das mit dem Endabschnitt (4, 5) verbundene Verbindungselement (8, 9) wenigstens einen formschlüssig in den Endabschnitt (4, 5) eingefügten, flach ausgebildeten Verbindungsabschnitt aufweist.Stiffening component (1) according to Claim 1 , characterized in that the stiffening hollow profile (2) is flattened on the end section (4, 5) and that the connecting element (8, 9) connected to the end section (4, 5) has at least one positive fit in the end section (4, 5). having inserted, flat formed connecting portion. Versteifungsbauteil (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (8, 9) wenigstens einen sich an den Verbindungsabschnitt anschließenden Anschlagabschnitt (14) aufweist, der außen an einem Ende des Versteifungshohlprofils (2) anliegt, über das der Verbindungsabschnitt in den Endabschnitt (4, 5) eingefügt worden ist.Stiffening component (1) according to Claim 2 , characterized in that the connecting element (8, 9) has at least one adjoining the connecting portion stop portion (14) externally abutting one end of the stiffening hollow profile (2) through which the connecting portion in the end portion (4, 5) inserted has been. Versteifungsbauteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (8, 9) ein Stanzblech ist.Stiffening component (1) according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the connecting element (8, 9) is a stamped sheet metal. Versteifungsbauteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungshohlprofil (2) ein Profilbauteil ist.Stiffening component (1) according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the stiffening hollow profile (2) is a profile component. Versteifungsbauteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungshohlprofil (2) und das Verbindungselement (8, 9) aus Werkstoffen hergestellt sind, die derart aufeinander abgestimmt sind, dass eine Kontaktkorrosion unterbunden wird und/oder dass die Werkstoffe denselben Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen.Stiffening component (1) according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the stiffening hollow profile (2) and the connecting element (8, 9) are made of materials that are matched to one another such that a contact corrosion is prevented and / or that the materials have the same coefficient of thermal expansion. Kraftfahrzeug mit einer Karosserie, gekennzeichnet durch wenigstens ein Versteifungsbauteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das an der Karosserie fixiert ist.Motor vehicle with a body, characterized by at least one stiffening component (1) according to one of Claims 1 to 6 , which is fixed to the body. Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungsbauteil (1) quer zu einer Längsmittelachse eines Karosseriebodens der Karosserie verläuft.Motor vehicle after Claim 7 , characterized in that the stiffening member (1) extends transversely to a longitudinal center axis of a body floor of the body. Verfahren zum Herstellen eines Versteifungsbauteils (1) zum Versteifen einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, aufweisend die Schritte: - Herstellen eines Versteifungshohlprofils (2); - Herstellen von wenigstens einem Verbindungselement (8, 9); - Abflachen von wenigstens einem Endabschnitt (4, 5) des Versteifungshohlprofils (2); - Einfügen eines Verbindungsabschnitts des Verbindungselements (8, 9) in den abgeflachten Endabschnitt (4, 5) des Versteifungshohlprofils (2); und - Herstellen von wenigstens einer Durchsetzfügeverbindung (13) zwischen dem Endabschnitt (4, 5) und dem darin eingefügten Verbindungsabschnitt.Method for producing a stiffening component (1) for stiffening a bodywork of a motor vehicle, comprising the steps: - Producing a stiffening hollow profile (2); - Producing at least one connecting element (8, 9); - Flattening of at least one end portion (4, 5) of the stiffening hollow profile (2); - Inserting a connecting portion of the connecting element (8, 9) in the flattened end portion (4, 5) of the stiffening hollow profile (2); and - Producing at least one clinching connection (13) between the end portion (4, 5) and the inserted therein connecting portion. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungsprofil (2) durch Strangpressen, Biegen oder Rollformen hergestellt wird und/oder dass das Verbindungselement (8, 9) durch Blechstanzen hergestellt wird und/oder dass das Versteifungshohlprofil (2) und das Verbindungselement (8, 9) aus Werkstoffen hergestellt werden, die derart aufeinander abgestimmt sind, dass einerseits eine Kontaktkorrosion unterbunden wird und/oder dass andererseits die Werkstoffe denselben Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen.Method according to Claim 9 , characterized in that the stiffening profile (2) is produced by extrusion, bending or roll forming and / or that the connecting element (8, 9) is produced by sheet metal stamping and / or that the stiffening hollow profile (2) and the connecting element (8, 9) are made of materials that are coordinated so that on the one hand a contact corrosion is prevented and / or on the other hand, the materials have the same coefficient of thermal expansion.
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