DE102018008021A1 - Load distribution element for a vehicle body - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lastverteilelement für eine Fahrzeugkarosserie, an welchem ein Längsträger (9) und ein Querträger (11) angebunden sind. Bei einem Lastverteilelement, welches insbesondere für Small Overlap Front-Cashs geeignet ist, besteht eine den Längsträger (9) und/oder mehrere Querträger (11) und/oder eine Stirnwand formschlüssig überspannende Abdeckung (13) aus einem mit Langfasern verstärkten Kunststoff.

Figure DE102018008021A1_0000
The invention relates to a load distribution element for a vehicle body, to which a longitudinal member (9) and a cross member (11) are connected. In a load distribution element, which is suitable in particular for small overlap front-cashs, there is a cover (13) of a long fiber-reinforced plastic covering the longitudinal member (9) and / or a plurality of cross members (11) and / or an end wall.
Figure DE102018008021A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Lastverteilelement für eine Fahrzeugkarosserie, an welchem ein Längsträger und ein Querträger angebunden sind.The invention relates to a load distribution element for a vehicle body, to which a longitudinal member and a cross member are connected.

Neue Crash-Anforderungen wie der Small Overlap Frontal Crash (6) belasten einen Schweller/Stirnband und einen Querträger in einer Fahrzeugkarosserie in Längsrichtung sehr stark. Je nach Radstellung kann es auch zu Überlastung der einzelnen Bauteile infolge der hohen Fahrzeuggewichte kommen, die durch Batterien für Hybridfahrzeuge sowie Elektrofahrzeuge entstehen.New crash requirements such as the small overlap frontal crash ( 6 ) load a sill / headband and a cross member in a vehicle body in the longitudinal direction very strong. Depending on the wheel position, it can also lead to overloading of the individual components as a result of the high vehicle weights caused by batteries for hybrid vehicles and electric vehicles.

Aus der DE 10 2010 006 674 A1 ist ein Profilknoten für eine Fahrzeugkarosserie bekannt, die ein Knotenelement umfasst, an dem wenigstens ein Längsträger und wenigstens ein Querträger der Fahrzeugkarosserie angebunden ist. Das Knotenelement besteht aus Aluminium und umgreift ein freies Längsträgerende eines Aluminiumträgers formschlüssig mit einer in etwa U-förmigen Geometrie.From the DE 10 2010 006 674 A1 a profile node for a vehicle body is known, which comprises a node element to which at least one longitudinal member and at least one cross member of the vehicle body is connected. The node element is made of aluminum and engages around a free longitudinal beam end of an aluminum support positively with an approximately U-shaped geometry.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Lastverteilelement anzugeben, welches an die Forderungen eines Small Overlap Frontal Crashs angepasst ist.The object of the invention is to provide a load distribution element which is adapted to the requirements of a small overlap frontal crash.

Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.The invention results from the features of the independent claims. Advantageous developments and refinements are the subject of the dependent claims. Other features, applications and advantages of the invention will become apparent from the following description, as well as the explanation of embodiments of the invention, which are illustrated in the figures.

Die Aufgabe ist mit einem Lastverteilelement gelöst, welches eine den Längsträger und/oder mehrere Querträger und/oder eine Stirnwand formschlüssig überspannende Abdeckung aufweist, die aus einem mit Langfasern verstärkten Kunststoff besteht. Dies hat den Vorteil, dass genau der Fahrzeugbereich geschützt ist, an welchem der Small Overlap Front-Zusammenprall auftritt. Dabei erfolgt die Kraftverteilung vom Rad auf den Rohbau des Fahrzeuges Insbesondere die Verwendung von Langfaser-verstärktem Kunststoff erlaubt eine Verteilung und Ableitung der über das Rad eingeleiteten Kräfte gleichmäßig über und in die Rohbaustruktur des Fahrzeuges. Als Langfasern können Glasfasern, Carbonfasern, Armitfasern u.ä. Anwendung finden.The object is achieved with a load distribution element, which has a longitudinal support and / or a plurality of cross members and / or an end wall form-fitting spanning cover, which consists of a plastic reinforced with long fibers. This has the advantage of exactly protecting the vehicle area where the small overlap frontal collision occurs. In particular, the use of long-fiber reinforced plastic allows a distribution and dissipation of the forces introduced via the wheel evenly over and into the bodyshell structure of the vehicle. As long fibers can glass fibers, carbon fibers, Armitfasern u.ä. Find application.

Vorteilhafterweise ist die Abdeckung mit dem Längsträger und/oder den mehreren Querträgern Formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden. Dies erlaubt eine schnelle und kostengünstige Montage an der Rohbaustruktur.Advantageously, the cover with the side member and / or the plurality of cross members is positively and / or non-positively and / or materially connected. This allows a quick and cost-effective installation on the shell structure.

In einer Ausgestaltung ist die Abdeckung an mehreren Anbindungsstellen kraftschlüssig mit dem Längsträger und/oder den mehreren Querträgern verbunden. Somit werden die angreifenden Lasten flächig über die Abdeckung an der Fahrzeugkarosserie verteilt.In one embodiment, the cover at a plurality of connection points is non-positively connected to the side member and / or the plurality of cross members. Thus, the attacking loads are distributed flat over the cover on the vehicle body.

In einer Variante ist die Abdeckung schalenartig ausgebildet und weist U-förmige Vertiefungen zur formschlüssigen Aufnahme von Längsträger und/oder Querträgern auf. Somit ist eine zuverlässige lastverteilende Abdeckung der gefährdeten Zone der Fahrzeugkarosserie gegeben.In one variant, the cover is cup-shaped and has U-shaped depressions for the positive reception of side members and / or cross members. Thus, a reliable load-distributing coverage of the vulnerable zone of the vehicle body is given.

In einer Weiterbildung ist der mit Langglasfasern verstärkte Kunststoff mit einem Spritzguss abgedeckt. Dies hat den Vorteil, dass bei dem Crash erst der Spritzguss zerstört wird und anschließend der Kunststoff mit Langglasfasern, der durch Verformung und Strecken der Langglasfasern weitere Kräfte aufnimmt.In one development, the plastic reinforced with long glass fibers is covered by injection molding. This has the advantage that in the crash only the injection molding is destroyed and then the plastic with long glass fibers, which absorbs further forces by deformation and stretching the long glass fibers.

In einer Ausführungsform sind in dem Spritzguss entsprechend den Anbindungsstellen in der Abdeckung Anbindungshülsen zur kraftschlüssigen Verbindung mit dem Längsträger und/oder den Querträgern angeordnet. Diese kraftschlüssige Verbindung unterstützt die Verteilung der bei einem Crash auftreffenden Kräfte und verringert den Freiraum für das Rad, sodass ein direkter Kraftfluss in den Rohbau des Fahrzeuges zustande kommt.In one embodiment, in the injection molding in accordance with the attachment points in the cover connecting sleeves for non-positive connection with the side rail and / or the cross members are arranged. This non-positive connection supports the distribution of the forces encountered in a crash and reduces the free space for the wheel, so that a direct flow of power into the shell of the vehicle is achieved.

Vorteilhafterweise bilden die Abdeckung und der Spritzguss eine Verstärkung einer Radlaufabdeckung. Damit wird insbesondere der Teil der Fahrzeugkarosserie geschützt, bei welchem bei einem Small Overlap Frontal Crash die Kräfte in das Fahrzeug eingeleitet werden.Advantageously, the cover and the injection molding form a reinforcement of a wheel arch cover. This protects in particular the part of the vehicle body in which the forces are introduced into the vehicle during a small overlap frontal crash.

In einer besonders montagefreundlichen und kostengünstigen Ausgestaltung sind die Abdeckung und der Spritzguss integrierter Bestandteil der Radlaufabdeckung. Alternativ zum Spritzgussteil kann dieses auch in einem Heizpressverfahren hergestellt werden, welches vollständig oder teilweise in die Radabdeckung integriert ist.In a particularly easy to install and cost-effective design, the cover and the injection molding integrated part of the Radlaufabdeckung. As an alternative to the injection-molded part, this can also be produced in a hot-pressing process which is completely or partially integrated in the wheel cover.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details will become apparent from the following description in which - where appropriate, with reference to the drawings - at least one embodiment is described in detail. Described and / or illustrated features may form the subject of the invention itself or in any meaningful combination, optionally also independent of the claims, and in particular may also be the subject of one or more separate application / s. The same, similar and / or functionally identical parts are provided with the same reference numerals.

Es zeigen:

  • 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lastverteilelementes an einer Fahrzeugkarosserie von vorne,
  • 2 einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel gemäß 1,
  • 3 einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lastverteilelementes,
  • 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lastverteilelementes,
  • 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lastverteilelementes,
  • 6 ein Ausführungsbeispiel für eine Small Overlap Front Crash-Situation.
Show it:
  • 1 An embodiment of the invention Lastverteilelementes on a vehicle body from the front,
  • 2 a cross section through the embodiment according to 1 .
  • 3 a cross section through a second embodiment of the load distribution element according to the invention,
  • 4 a further embodiment of the load distribution element according to the invention,
  • 5 a further embodiment of the load distribution element according to the invention,
  • 6 an embodiment for a small overlap front crash situation.

In 1 ist eine Frontansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Lastverteilelementes 1 dargestellt, wie es an einer Fahrzeugkarosserie 3 angeordnet ist. Das Lastverteilelement 1 weist dabei an seiner Außenseite einen Spritzguss 5 auf, der über verschiedene Anbindungshülsen 7 aus vorzugsweise Metall an einem Längsträger 9 bzw. zwei Querträgern 11 angeschraubt ist.In 1 is a front view of an embodiment of the load distribution element according to the invention 1 shown as it is on a vehicle body 3 is arranged. The load distribution element 1 has an injection molding on its outside 5 on that over different connection sleeves 7 preferably made of metal on a longitudinal member 9 or two cross members 11 screwed on.

In 2 ist ein Querschnitt durch das Lastverteilelement 1 gemäß 1 gezeigt. Dabei überdeckt der Spritzguss 5 eine Kunststoffabdeckung 13, die Langglasfaser-verstärkt ist. Die Kunststoffabdeckung 13 kann dabei vorteilhafterweise direkt auf dem Längsträger 9 und den Querträgern 11 verklebt sein. Alternativ kann sie aber auch schalenartig ausgebildet sein und U-förmige Vertiefungen 15 aufweisen, in welche die abzudeckenden Teile des Längsträgers 9 und des Querträgers 11 formschlüssig eingreifen (3). Gleichzeitig können aber auch radial abstehende Stege 17 in die entgegengesetzte Richtung zur besseren Halterung des Spritzgusses 5 ausgebildet sein.In 2 is a cross section through the load distribution element 1 according to 1 shown. This covers the injection molding 5 a plastic cover 13 which is long glass fiber reinforced. The plastic cover 13 can advantageously directly on the side member 9 and the crossbeams 11 be glued. Alternatively, it may also be formed like a shell and U-shaped depressions 15 have, in which the parts to be covered of the longitudinal member 9 and the cross member 11 interlock positively ( 3 ). At the same time but also radially projecting webs 17 in the opposite direction to better support the injection molding 5 be educated.

4 zeigt eine Radlaufabdeckung 19 der Fahrzeugkarosserie 3, in welcher das Lastverteilelement 1 als Verstärkung eingesetzt ist. Gemäß 5 ist das Lastverteilelement 1 integraler Bestandteil der Radlaufabdeckung 19, wobei die Radlaufabdeckung 19 in einem vorgegebenen Bereich, in welchem die aus Langglasfasern bestehende Abdeckung 13 und der Spritzguss 5 oder ein GMT-Teil eingearbeitet sind, eine Verstärkung erfährt und so die Aufgabe der Lastverteilung übernimmt. 4 shows a Radlaufabdeckung 19 the vehicle body 3 in which the load distribution element 1 is used as reinforcement. According to 5 is the load distribution element 1 integral part of the wheel arch cover 19 , where the wheel arch cover 19 in a given area in which the long glass fiber cover 13 and injection molding 5 or a GMT part are incorporated, undergoes an amplification and thus assumes the task of load distribution.

Das Lastverteilelement 1 kann alternativ auch aus einem Aluminiumblech oder einem Stahlblech mit einer Kunststoffverrippung hergestellt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit das Lastverteilelement 1 als Aliminium - oder Stahlgitter herzustellen, welches mit Kunststoff befüllt und verkleidet ist. Da diese Lastverteilung sehr nahe am Rad angeordnet ist, wo wenig Spielraum für das Rad gegeben ist und ein schneller Kontakt bei einem Crash mit dem Rad gegeben ist, reduziert diese zielgeführte Übertragung die bei einem Crash auf das Rad auftreffenden Kräfte die Beschädigung des Fahrzeuges.The load distribution element 1 may alternatively be made of an aluminum sheet or a steel sheet with a plastic ribbing. But there is also the possibility of Lastverteilelement 1 as an aluminum or steel mesh, which is filled with plastic and clad. Since this load distribution is located very close to the wheel, where there is little margin for the wheel and rapid contact is given in a crash with the wheel, this targeted transmission reduces the impact of a crash on the wheel forces the damage of the vehicle.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.Although the invention has been further illustrated and explained in detail by way of preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention. It is therefore clear that a multitude of possible variations exists. It is also to be understood that exemplified embodiments are really only examples that are not to be construed in any way as limiting the scope, applicability, or configuration of the invention. Rather, the foregoing description and description of the figures enable one skilled in the art to practice the exemplary embodiments, and those of skill in the knowledge of the disclosed inventive concept may make various changes, for example as to the function or arrangement of particular elements recited in an exemplary embodiment, without Protection area defined by the claims and their legal equivalents, such as further explanations in the description.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010006674 A1 [0003]DE 102010006674 A1 [0003]

Claims (9)

Lastverteilelement für eine Fahrzeugkarosserie, an welchem ein Längsträger (9) und ein Querträger (11) angebunden sind, gekennzeichnet durch eine den Längsträger (9) und/oder mehrere Querträger (11) und/oder eine Stirnwand formschlüssig überspannende Abdeckung (13), welche aus einem mit Langfasern verstärkten Kunststoff besteht.Lastverteilelement for a vehicle body, to which a longitudinal member (9) and a cross member (11) are connected, characterized by the longitudinal member (9) and / or a plurality of cross member (11) and / or an end wall form-fitting spanning cover (13) which consists of a plastic reinforced with long fibers. Lastverteilelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (13) mit dem Längsträger (9) und/oder den mehreren Querträgern (11) formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden ist.Load distribution element after Claim 1 , characterized in that the cover (13) with the longitudinal carrier (9) and / or the plurality of cross members (11) is positively and / or non-positively and / or materially connected. Lastverteilelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (13) an mehreren Anbindungsstellen kraftschlüssig mit dem Längsträger (9) und/oder den mehreren Querträgern (11) verbunden ist.Load distribution element after Claim 1 or 2 , characterized in that the cover (13) at a plurality of connection points frictionally connected to the longitudinal carrier (9) and / or the plurality of cross members (11). Lastverteilelement nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (13) schalenartig ausgebildet ist und U-förmige Vertiefungen (15) zur formschlüssigen Aufnahme von Längsträger (9) und/oder Querträgern (11) aufweist.Load distribution element after Claim 1 . 2 or 3 , characterized in that the cover (13) is cup-shaped and U-shaped recesses (15) for the positive reception of side members (9) and / or cross members (11). Lastverteilelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mit Langfasern verstärkte Kunststoff (13) mit einem Spritzguss (5) abgedeckt ist.Lastverteilelement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the reinforced with long fibers plastic (13) is covered with an injection molding (5). Lastverteilelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in den Spritzguss (5) entsprechend den Anbindungsstellen in der Abdeckung (13) Anbindhülsen (7) zur kraftschlüssigen Verbindung mit dem Längsträger (9) und/oder den Querträgern (11) angeordnet sind.Load distribution element after Claim 5 , characterized in that in the injection molding (5) corresponding to the connection points in the cover (13) connecting sleeves (7) for non-positive connection with the longitudinal member (9) and / or the cross members (11) are arranged. Lastverteilelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (13) und der Spritzguss (5) eine Verstärkung einer Radlaufabdeckung (19) bilden.Lastverteilelement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cover (13) and the injection molding (5) form a reinforcement of a Radlaufabdeckung (19). Lastverteilelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (13) und der Spritzguss (5) integrierte Bestandteile der Radlaufabdeckung (19) sind.Lastverteilelement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cover (13) and the injection molding (5) are integrated components of the Radlaufabdeckung (19). Lastverteilelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung einen verstärkenden Bereich aus Metall oder Stahl aufweist, welcher mit Kunststoff befüllt und/oder ummantelt ist.Lastverteilelement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cover has a reinforcing region of metal or steel, which is filled with plastic and / or sheathed.
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DE102020117209A1 (en) 2020-06-30 2021-12-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for manufacturing a body for a motor vehicle and a body for a motor vehicle

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