DE102019109035A1 - Stiffening element for a body of a motor vehicle and a body for a motor vehicle - Google Patents

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Daniel Heim
Thomas Hogger
Andreas Maier
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Versteifungselement (3) für eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs, mit einem Versteifungsteil (4) zum Versteifen zumindest eines Teilbereiches der Karosserie, wobei wenigstens ein an dem Versteifungsteil (4) angeordnetes und aus einem endlosfaserverstärkten Kunststoff gebildetes Verstärkungselement (5) vorgesehen ist.The invention relates to a stiffening element (3) for a body of a motor vehicle, with a stiffening part (4) for stiffening at least a partial area of the body, with at least one reinforcing element (5) arranged on the stiffening part (4) and formed from a continuous fiber-reinforced plastic being provided .

Description

Die Erfindung betrifft ein Versteifungselement für eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs sowie eine Karosserie für ein Kraftfahrzeug gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a stiffening element for a body of a motor vehicle and a body for a motor vehicle according to the preambles of the independent claims.

Aus der DE 10 2009 049 313 B4 ist bereits eine Vorrichtung zur Versteifung eines hohlen Karosserieteils eines Fahrzeugs mit zumindest einem skelettartigen Einleger bekannt. Der skelettartige Einleger wird zur Erhöhung der Steifigkeit in dem Karosserieteil angeordnet, wobei sich ein Schaum in dem Karosserieteil befindet, der den Einleger umgibt. Der Schaum ist als ein Strukturschaum ausgebildet.From the DE 10 2009 049 313 B4 a device for stiffening a hollow body part of a vehicle with at least one skeletal insert is already known. The skeletal insert is arranged in the body part to increase the rigidity, with a foam being located in the body part which surrounds the insert. The foam is designed as a structural foam.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Versteifungselement für eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs sowie eine Karosserie für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, welche eine besonders starke Stabilisierung der Karosserie des Kraftfahrzeugs ermöglichen.The object of the present invention is to create a stiffening element for a body of a motor vehicle and a body for a motor vehicle, which allow a particularly strong stabilization of the body of the motor vehicle.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Versteifungselement für eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs sowie durch eine Karosserie für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.According to the invention, this object is achieved by a stiffening element for a body of a motor vehicle and by a body for a motor vehicle with the features of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims and the description.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Versteifungselement für eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs. Das Versteifungselement umfasst ein Versteifungsteil zum Versteifen zumindest eines Teilbereichs der Karosserie. Das Versteifungsteil ist an die Kraftfahrzeugkarosserie anlegbar. Hierbei kann das Versteifungselement einen das Versteifungsteil zumindest bereichsweise umgebenden expandierbaren oder expandierten Strukturschaum umfassen. Das Versteifungsteil kann hierbei einstückig ausgebildet sein und weist beispielsweise Kammern auf, in welchen der expandierbare Strukturschaum angeordnet ist. Bei einer Anordnung des Versteifungselements an der Karosserie kann der Strukturschaum beispielsweise über Wärmeeintrag expandiert werden, um hierdurch das Versteifungsteil zumindest bereichsweise, insbesondere vollständig, zu umgeben. Alternativ oder zusätzlich zu der Anordnung des Strukturschaums in Kammern des Versteifungsteils kann der Strukturschaum an einer Oberfläche des Versteifungsteils angeordnet sein und anschließend bei Anordnung des Versteifungselements an der Karosserie des Kraftfahrzeugs expandiert werden. Alternativ zu einer Anbindung des Versteifungselements an der Karosserie mittels des Strukturschaums kann das Versteifungselement mittels eines Klebstoffs an der Karosserie befestigt sein.A first aspect of the invention relates to a stiffening element for a body of a motor vehicle. The stiffening element comprises a stiffening part for stiffening at least a partial area of the body. The stiffening part can be placed against the motor vehicle body. In this case, the stiffening element can comprise an expandable or expanded structural foam that surrounds the stiffening part at least in some areas. The stiffening part can be designed in one piece and has, for example, chambers in which the expandable structural foam is arranged. When the stiffening element is arranged on the body, the structural foam can be expanded, for example, by the introduction of heat, in order to thereby surround the stiffening part at least in some areas, in particular completely. As an alternative or in addition to the arrangement of the structural foam in chambers of the stiffening part, the structural foam can be arranged on a surface of the stiffening part and then expanded when the stiffening element is arranged on the body of the motor vehicle. As an alternative to connecting the stiffening element to the body by means of the structural foam, the stiffening element can be fastened to the body by means of an adhesive.

Um ein besonders vorteilhaftes Versteifen der Karosserie des Kraftfahrzeugs zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Versteifungselement wenigstens ein an dem Versteifungsteil angeordnetes und aus einem endlosfaserverstärkten Kunststoff gebildetes Verstärkungselement umfasst. Unter dem endlosfaserverstärkten Kunststoff ist ein Kunststoff zu verstehen, welcher mit mehreren Fasern verstärkt ist, von welchen sich jede entlang einer Längserstreckungsrichtung des Verstärkungselements von einem Ende bis zu einem anderen Ende des Verstärkungselements erstreckt. Hierbei weisen die mehreren Fasern jeweils wenigstens eine Länge von 40 Millimetern, insbesondere wenigstens eine Länge von 50 Millimetern auf. Das aus dem endlosfaserverstärkten Kunststoff gebildete Verstärkungselement ist zumindest im Wesentlichen biegesteif und führt zu einer besonders hohen Steifigkeit des V ersteifu ngselements.In order to enable a particularly advantageous stiffening of the body of the motor vehicle, it is provided according to the invention that the stiffening element comprises at least one reinforcing element arranged on the stiffening part and formed from a continuous fiber-reinforced plastic. The continuous fiber-reinforced plastic is to be understood as meaning a plastic that is reinforced with a plurality of fibers, each of which extends along a longitudinal direction of the reinforcement element from one end to another end of the reinforcement element. Here, the multiple fibers each have at least a length of 40 millimeters, in particular at least a length of 50 millimeters. The reinforcement element formed from the continuous fiber-reinforced plastic is at least essentially rigid and leads to a particularly high rigidity of the reinforcement element.

In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das Versteifungsteil spritzgegossen und/oder das wenigstens eine Verstärkungselement stranggezogen ist. Das bedeutet, dass das Versteifungsteil beispielsweise aus einem Kunststoff spritzgegossen ist. Alternativ oder zusätzlich kann das Verstärkungselement aus einem Thermoplasten pultrudiert und somit stranggezogen sein. Das Spritzgießen des Versteifungsteils sowie das Strangziehen des Versteifungselements ermöglicht ein besonders einfaches und schnelles Herstellen des Versteifungselements.In this connection it has proven to be particularly advantageous if the stiffening part is injection molded and / or the at least one reinforcing element is extruded. This means that the stiffening part is injection molded from a plastic, for example. As an alternative or in addition, the reinforcing element can be pultruded from a thermoplastic and thus extruded. The injection molding of the stiffening part and the extrusion of the stiffening element allow a particularly simple and quick production of the stiffening element.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Verstärkungselement eine an eine Anliegefläche der Karosserie angepasste Kontur aufweist. Mit anderen Worten korrespondiert die Kontur des Verstärkungselements mit einer geometrischen Ausgestaltung der Anliegefläche der Karosserie. Beispielsweise ist die Kontur des Verstärkungselements als Negativ eines Bereichs der Anliegefläche der Karosserie ausgestaltet, wobei das Verstärkungselement in Einbaulage des Versteifungselements in dem Kraftfahrzeug an dem Bereich der Anliegefläche der Karosserie anliegt. Das Anpassen der Kontur des Verstärkungselements an die Anliegefläche der Karosserie hat den Vorteil, dass eine besonders nahe Anordnung des Verstärkungselements an der Karosserie sowie eine besonders große Kontaktfläche zwischen dem Verstärkungselement und der Karosserie in Einbaulage des Versteifungselements in dem Kraftfahrzeug hergestellt werden kann, sodass das Versteifungselement die Karosserie des Kraftfahrzeugs besonders sicher stabilisiert.In a further advantageous embodiment of the invention it is provided that the at least one reinforcement element has a contour that is adapted to a contact surface of the body. In other words, the contour of the reinforcement element corresponds to a geometric configuration of the contact surface of the body. For example, the contour of the reinforcing element is designed as a negative of an area of the contact surface of the body, the reinforcing element in the installed position of the stiffening element in the motor vehicle being in contact with the area of the contact surface of the body. Adapting the contour of the reinforcement element to the contact surface of the body has the advantage that the reinforcement element can be arranged particularly close to the body and a particularly large contact area between the reinforcement element and the body in the installed position of the reinforcement element in the motor vehicle, so that the reinforcement element the body of the motor vehicle stabilized particularly safely.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn der faserverstärkte Kunststoff ein kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff ist. Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff ist strapazierfähig, besonders fest und dabei besonders leicht. Somit ermöglicht das aus dem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff gebildete Versteifungsteil eine besonders leichte und dabei besonders stabile Ausgestaltung des Versteifungselements.In a further embodiment of the invention, it has been shown to be advantageous if the fiber-reinforced plastic is a carbon-fiber-reinforced plastic. Carbon fiber reinforced plastic is hard-wearing, particularly strong and particularly light. The stiffening part formed from the carbon fiber-reinforced plastic thus enables a particularly light and particularly stable design of the stiffening element.

Ferner hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das wenigstens eine Verstärkungselement stabförmig ausgebildet ist. Eine Längserstreckungsrichtung des stabförmigen Verstärkungselements erstreckt sich entlang einer Stabilisierungsrichtung des Versteifungselements, entlang welcher die Karosserie des Kraftfahrzeugs in Einbaulage des Versteifungselements in dem Kraftfahrzeug zu stabilisieren ist. Die stabförmige Ausgestaltung des Verstärkungselements ermöglicht eine besonders sichere Stabilisierung des Versteifungselements. Beispielsweise können mehrere stabförmige Verstärkungselemente vorgesehen sein, welche sich berührend oder berührungsfrei zueinander angeordnet sind. Insbesondere können die mehreren stabförmigen Verstärkungselemente sich gegenseitig kreuzen und hierbei gemeinsame Kreuzungspunkte aufweisen.Furthermore, it has been shown to be particularly advantageous if the at least one reinforcing element is rod-shaped. A direction of longitudinal extent of the rod-shaped reinforcing element extends along a stabilization direction of the reinforcing element, along which the body of the motor vehicle is to be stabilized in the installed position of the reinforcing element in the motor vehicle. The rod-shaped configuration of the reinforcement element enables a particularly reliable stabilization of the reinforcement element. For example, several rod-shaped reinforcing elements can be provided, which are arranged in contact with or without contact with one another. In particular, the multiple rod-shaped reinforcing elements can cross one another and have common crossing points.

Es hat sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung als vorteilhaft gezeigt, wenn das wenigstens eine Verstärkungselement eigensteif ist. Das bedeutet, dass das Verstärkungselement seine Form unverändert aufweist, bis eine auf das Verstärkungselement wirkende Kraft einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Die Eigensteifigkeit des Verstärkungselements führt zu einer besonders hohen Steifigkeit des Versteifungselements.In a further embodiment of the invention, it has been shown to be advantageous if the at least one reinforcing element is inherently rigid. This means that the reinforcement element has its shape unchanged until a force acting on the reinforcement element exceeds a predetermined limit value. The inherent rigidity of the reinforcement element leads to a particularly high rigidity of the reinforcement element.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Versteifungsteil eine Rippenstruktur aufweist. Hierbei kann das Versteifungsteil beispielsweise eine Fachwerkstruktur aufweisen. Die Rippenstruktur beziehungsweise die Fachwerkstruktur des Versteifungsteils ermöglicht eine besonders gewichtsarme Ausführung des Versteifungsteils bei gleichzeitig besonders hoher Stabilität des Versteifungsteils.In a further embodiment of the invention it is provided that the stiffening part has a rib structure. Here, the stiffening part can have a framework structure, for example. The rib structure or the framework structure of the stiffening part enables a particularly low-weight design of the stiffening part with at the same time particularly high stability of the stiffening part.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Karosserie für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Karosseriebauteil und mit wenigstens einem Versteifungselement. Mittels des Versteifungselements ist das Karosseriebauteil versteift. Das Versteifungselement weist wenigstens ein Versteifungsteil zum Versteifen des Karosseriebauteils auf. Um eine besonders hohe Stabilisierung des Karosseriebauteils mittels des Versteifungselements zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß wenigstens ein an dem Versteifungsteil angeordnetes und aus einem endlosfaserverstärkten Kunststoff gebildetes Verstärkungselement vorgesehen. Das Verstärkungselement kann außenseitig an dem Versteifungsteil angeordnet sein oder zumindest bereichsweise in das Versteifungsteil integriert sein, sodass das Versteifungsteil das Verstärkungselement zumindest bereichsweise umgibt. Das wenigstens eine Verstärkungselement erstreckt sich beispielsweise von einem Ende des Versteifungsteils zu einem dem einen Ende gegenüberliegenden zweiten Ende des Versteifungsteils, sodass das Versteifungselement mittels des Verstärkungselements besonders vorteilhaft stabilisierbar ist. Bei dem Versteifungselement handelt es sich insbesondere um das im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Versteifungselement beschriebene Versteifungselement.A second aspect of the invention relates to a body for a motor vehicle, with at least one body component and with at least one stiffening element. The body component is stiffened by means of the stiffening element. The stiffening element has at least one stiffening part for stiffening the body component. In order to enable a particularly high level of stabilization of the body component by means of the stiffening element, at least one reinforcing element arranged on the stiffening part and formed from a continuous fiber-reinforced plastic is provided according to the invention. The reinforcing element can be arranged on the outside of the reinforcing part or at least partially integrated into the reinforcing part so that the reinforcing part surrounds the reinforcing element at least partially. The at least one reinforcement element extends, for example, from one end of the reinforcement part to a second end of the reinforcement part opposite the one end, so that the reinforcement element can be stabilized particularly advantageously by means of the reinforcement element. The stiffening element is in particular the stiffening element described in connection with the stiffening element according to the invention.

In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das Verstärkungselement in einem Hohlquerschnitt des Karosseriebauteils angeordnet ist. Mit anderen Worten weist das Karosseriebauteil einen Hohlquerschnitt auf, innerhalb welchem sich das Verstärkungselement erstreckt, sodass das Versteifungselement durch den Hohlquerschnitt des Karosseriebauteils hindurchgesteckt ist. Somit ist mittels des Verstärkungselements das Karosseriebauteil insbesondere im Bereich des Hohlquerschnitts stabilisierbar.In this context, it has proven to be particularly advantageous if the reinforcing element is arranged in a hollow cross-section of the body component. In other words, the body component has a hollow cross section within which the reinforcing element extends, so that the stiffening element is pushed through the hollow cross section of the body component. The body component can thus be stabilized by means of the reinforcement element, in particular in the area of the hollow cross-section.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verstärkungselement mittels eines das Versteifungsteil zumindest bereichsweise umgebenden expandierten Strukturschaums an dem Karosseriebauteil befestigt ist. Das bedeutet, dass der Strukturschaum an dem Versteifungselement angeordnet ist, insbesondere das Versteifungselement zumindest bereichsweise umgibt. Über den Strukturschaum ist ein Formschluss zwischen dem Versteifungselement und dem Karosseriebauteil herstellbar, indem der Strukturschaum sowohl mit dem Versteifungselement, also auch mit dem Karosseriebauteil jeweils formschlüssig verbunden ist. Über den Strukturschaum ist das Versteifungselement besonders sicher und besonders einfach an dem Karosseriebauteil befestigbar.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the reinforcement element is attached to the body component by means of an expanded structural foam that at least partially surrounds the reinforcement part. This means that the structural foam is arranged on the stiffening element, in particular surrounding the stiffening element at least in some areas. A form fit between the stiffening element and the body component can be produced via the structural foam, in that the structural foam is connected in a form-fitting manner to both the stiffening element and the body part. The stiffening element can be attached to the body component in a particularly secure and particularly simple manner via the structural foam.

In einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Versteifungselement mittels eines das Versteifungsteil zumindest bereichsweise umgebenden Klebstoffs an dem Karosseriebauteil befestigt ist. Folglich ist das Versteifungselement an das Karosseriebauteil angeklebt. Hierdurch kann eine besonders feste Verbindung zwischen dem Versteifungselement und dem Karosseriebauteil erzielt werden.In an alternative advantageous embodiment of the invention, it is provided that the stiffening element is attached to the body component by means of an adhesive that at least partially surrounds the stiffening part. As a result, the stiffening element is glued to the body component. In this way, a particularly firm connection between the stiffening element and the body component can be achieved.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. 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.Further features of the invention emerge from the claims, the figures and the description of the figures. 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 are not only in the respectively specified combination, but can also be used in other combinations or on their own.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur einen schematischen Ausschnitt eines Karosseriebauteils einer Karosserie für ein Kraftfahrzeug, wobei an dem Karosseriebauteil ein Versteifungselement mit einem Versteifungsteil und wenigstens einem Verstärkungselement angeordnet ist, mittels welchem das Karosseriebauteil stabilisiert ist.The invention will now be explained in more detail using a preferred exemplary embodiment and with reference to the drawing. The single figure shows a schematic section of a body part of a body for a motor vehicle, a stiffening element with a stiffening part and at least one reinforcing element, by means of which the body part is stabilized, being arranged on the body part.

In der einzigen Figur ist ein Karosseriebauteil 1 einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Vorliegend weist das Karosseriebauteil 1 einen Hohlquerschnitt 2 auf, in welchem das Karosseriebauteil 1 zu stabilisieren ist. Zum Stabilisieren des Karosseriebauteils 1 ist in dem Hohlquerschnitt 2 ein Versteifungselement 3 angeordnet. Bei dem Versteifungselement 3 handelt es sich um einen Einleger, mittels welchem das Karosseriebauteil 1 stabilisiert wird.In the single figure is a body component 1 a body of a motor vehicle shown. In the present case, the body component 1 a hollow cross-section 2 on in which the body part 1 is to be stabilized. To stabilize the body part 1 is in the hollow section 2 a stiffening element 3 arranged. With the stiffening element 3 it is an insert by means of which the body component 1 is stabilized.

Das Versteifungselement 3 umfasst ein vorliegend spritzgegossenes Versteifungsteil 4. Dieses Versteifungsteil 4 weist vorliegend eine fachwerkartige Rippenstruktur auf.The stiffening element 3 comprises an injection-molded stiffening part in the present case 4th . This stiffener 4th in the present case has a lattice-like rib structure.

Darüber hinaus umfasst das Versteifungselement 3 wenigstens ein Verstärkungselement 5, vorliegend drei Verstärkungselemente 5. Die Verstärkungselemente 5 sind vorliegend stabförmig ausgebildet. Hierbei sind die Verstärkungselemente 5 stranggezogen, vorliegend aus einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff. Das Bilden der Verstärkungselemente 5 aus dem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff führt zu einer besonders hohen Eigensteifigkeit der Verstärkungselemente 5. Die Verstärkungselemente 5 liegen an einer Oberfläche des Versteifungsteils 4 an, insbesondere über eine gesamte Längserstreckungsrichtung der Verstärkungselemente 5. Die Verstärkungselemente 5 sind in ihrer Kontur an eine Geometrie einer Anliegefläche des Karosseriebauteils 1 angepasst, wobei an der Anliegefläche des Karosseriebauteils 1 die jeweiligen Verstärkungselemente 5 über deren gesamte Längserstreckungsrichtung an dem Karosseriebauteil 1 anliegen.It also includes the stiffening element 3 at least one reinforcement element 5 , here three reinforcement elements 5 . The reinforcement elements 5 are in the present case rod-shaped. Here are the reinforcing elements 5 extruded, in the present case made of a carbon fiber reinforced plastic. The formation of the reinforcement elements 5 made of carbon fiber reinforced plastic leads to a particularly high inherent rigidity of the reinforcement elements 5 . The reinforcement elements 5 lie on a surface of the stiffening part 4th on, in particular over an entire longitudinal direction of the reinforcement elements 5 . The reinforcement elements 5 are in their contour to a geometry of a contact surface of the body component 1 adapted, with the contact surface of the body component 1 the respective reinforcement elements 5 over the entire direction of its longitudinal extent on the body component 1 issue.

Für eine Befestigung des Versteifungselements 3 an dem Karosseriebauteil 1 ist das Versteifungselement 3 über einen Strukturschaum 6 an dem Karosseriebauteil 1 befestigt. Bei einem Anordnen des Versteifungselements 3 an dem Karosseriebauteil 1 liegt der Strukturschaum 6 unexpandiert vor. In Einbaulage des Versteifungselements 3 an dem Karosseriebauteil 1 wird der Strukturschaum 6 über einen Wärmeeintrag expandiert, sodass der Strukturschaum 6 das Versteifungsteil 4 und/oder die Verstärkungselemente 5 zumindest bereichsweise umgibt und mit dem Karosseriebauteil 1 kontaktiert wird. Somit steht der Strukturschaum 6 sowohl in Kontakt mit dem Karosseriebauteil 1 als auch mit dem Versteifungsteil 4 sowie den Verstärkungselementen 5. Über den Strukturschaum 6 ist eine besonders sichere formschlüssige Verbindung zwischen dem Versteifungselement 3 und dem Karosseriebauteil 1 bereitstellbar. Alternativ zu dem Strukturschaum 6 kann das Versteifungselement 3 über einen Klebstoff an dem Karosseriebauteil 1 befestigt sein.For fastening the stiffening element 3 on the body component 1 is the stiffening element 3 via a structural foam 6th on the body component 1 attached. When arranging the stiffening element 3 on the body component 1 is the structural foam 6th unexpanded before. In the installation position of the stiffening element 3 on the body component 1 becomes the structural foam 6th expands through a heat input, so that the structural foam 6th the stiffener 4th and / or the reinforcement elements 5 at least partially surrounds and with the body component 1 is contacted. The structural foam is thus in place 6th both in contact with the body part 1 as well as with the stiffening part 4th as well as the reinforcement elements 5 . About the structural foam 6th is a particularly secure form-fitting connection between the stiffening element 3 and the body component 1 available. Alternative to the structural foam 6th can the stiffening element 3 Via an adhesive on the body component 1 be attached.

Bei dem Karosseriebauteil 1 handelt es sich vorliegend um einen Dachlauf, welcher mittels des Versteifungselements 3 gegen ein Beulen und/oder Knicken stabilisiert wird. Dabei tragen die Verstärkungselemente 5 zu einer Steifigkeit beziehungsweise Festigkeit des Versteifungselements 3 und des mittels des Versteifungselements 3 stabilisierten Karosseriebauteils 1 bei.With the body part 1 In the present case, it is a roof run, which by means of the stiffening element 3 is stabilized against buckling and / or buckling. The reinforcement elements carry 5 to a rigidity or strength of the stiffening element 3 and by means of the stiffening element 3 stabilized body component 1 at.

Dem beschriebenen Versteifungselement 3 liegt die Erkenntnis zugrunde, dass beim Stand der Technik Karosserien mit Einlegern aus Metall oder Kunststoff mit expandierendem Strukturschaum stabilisiert werden. Die Einleger inklusive von Schaumzellen können in einem Spritzgießverfahren hergestellt werden. Eine Expansion des Strukturschaums findet in einem verbauten Zustand des Einlegers in der Karosserie durch Wärmeeinwirkung statt und dient einer sicheren Fixierung und Verklebung des Einlegers in der Karosserie. Einleger des Stands der Technik liefern meist nur einen geringen Beitrag zu einer Steifigkeit und Festigkeit der Karosserie und werden daher kaum in hochbelasteten Bereichen eingesetzt. In erster Linie stützen Einleger des Stands der Technik eine tragende Grundstruktur.The stiffening element described 3 is based on the knowledge that in the prior art bodies are stabilized with inserts made of metal or plastic with expanding structural foam. The inserts including foam cells can be manufactured in an injection molding process. An expansion of the structural foam takes place when the insert is installed in the body by the action of heat and serves to securely fix and bond the insert in the body. Prior art inserts usually only make a small contribution to the rigidity and strength of the body and are therefore rarely used in highly stressed areas. Primarily, prior art inserts support a load-bearing base structure.

Das Versteifungselement 3 ist im Vergleich zum Stand der Technik mittels der endkonturnah geformten Verstärkungselemente 5, bei welchen es sich vorliegend um Pultrusionsprofile handelt, verstärkt, wodurch eine Skelettverstärkung erzeugt wird, mittels welcher mechanische Eigenschaften des Versteifungselements 3 gezielt beeinflussbar sind. Bei einem Stabilisieren des Karosseriebauteils 1 mittels des Versteifungselements 3 können Beschichtungsmedien wie ein Lack einer kathodischen Tauchlackierung, abfließen bevor der Strukturschaum 6 expandiert wird und Öffnungen des Karosseriebauteils 1 verschließt und/oder Hohlräume bildet.The stiffening element 3 is compared to the prior art by means of the near-net shape reinforced elements 5 , which in the present case are pultrusion profiles, reinforced, whereby a skeletal reinforcement is generated, by means of which mechanical properties of the stiffening element 3 can be specifically influenced. When stabilizing the body component 1 by means of the stiffening element 3 Coating media such as a lacquer of a cathodic dip painting can flow off before the structural foam 6th is expanded and openings of the body component 1 closes and / or forms cavities.

Das Versteifungselement 3 ermöglicht eine besonders hohe Crashsicherheit der Karosserie des Kraftfahrzeugs. Mittels des Versteifungselements 3 kann insbesondere eine Dachrahmenverstärkung für einen Dachdrücktest erfolgen. Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Verstärkungselemente 5 kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffstäbe sind und eine Skelettbauweise des Versteifungsteils 4 stabilisieren.The stiffening element 3 enables a particularly high level of crash safety for the body of the motor vehicle. By means of the stiffening element 3 In particular, a roof frame reinforcement can be carried out for a roof pressure test. It is particularly advantageous if the reinforcing elements 5 carbon fiber reinforced plastic rods are and a skeleton construction of the stiffening part 4th stabilize.

Das Versteifungselement 3 ermöglicht eine lokale, kostengünstige und mit besonders geringem Montageaufwand erfolgende Verstärkung des Karosseriebauteils 1, um auf gestiegene Anforderungen an die Karosserie reagieren zu können und/oder um Kostensenkungen durch Skalierung zu realisieren. Zur Fixierung des Versteifungselements 3 an dem Karosseriebauteil 1 wird der Strukturschaum 6 durch einen Wärmeeintrag einer Trocknung der kathodischen Tauchlackierung aktiviert, sodass ein zusätzlicher Energiebedarf unterbunden werden kann.The stiffening element 3 enables a local, cost-effective reinforcement of the body component that takes place with particularly little assembly effort 1 in order to be able to react to increased demands on the body and / or to realize cost reductions through scaling. For fixing the stiffening element 3 on the body component 1 becomes the structural foam 6th activated by a heat input during drying of the cathodic dip coating, so that an additional energy requirement can be prevented.

Insgesamt zeigt die Erfindung, wie ein Einleger mit lokaler Skelettverstärkung und Strukturschaum 6 geschaffen werden kann.Overall, the invention shows how an insert with local skeletal reinforcement and structural foam 6th can be created.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
KarosseriebauteilBody component
22
HohlquerschnittHollow cross-section
33
VersteifungselementStiffening element
44th
VersteifungsteilStiffening part
55
VerstärkungselementReinforcement element
66th
StrukturschaumStructural foam

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  • DE 102009049313 B4 [0002]DE 102009049313 B4 [0002]

Claims (11)

Versteifungselement (3) für eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs, mit einem Versteifungsteil (4) zum Versteifen zumindest eines Teilbereiches der Karosserie, gekennzeichnet durch wenigstens ein an dem Versteifungsteil (4) angeordnetes und aus einem endlosfaserverstärkten Kunststoff gebildetes Verstärkungselement (5).Stiffening element (3) for a body of a motor vehicle, with a stiffening part (4) for stiffening at least a partial area of the body, characterized by at least one reinforcing element (5) arranged on the stiffening part (4) and formed from a continuous fiber-reinforced plastic. Versteifungselement (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungsteil (4) spritzgegossen und/oder das wenigstens eine Verstärkungselement (5) stranggezogen ist.Stiffening element (3) after Claim 1 , characterized in that the stiffening part (4) is injection molded and / or the at least one reinforcing element (5) is extruded. Versteifungselement (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Verstärkungselement (5) eine an eine Anliegefläche der Karosserie angepasste Kontur aufweist.Stiffening element (3) after Claim 1 or 2 , characterized in that the at least one reinforcement element (5) has a contour adapted to a contact surface of the body. Versteifungselement (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der faserverstärkte Kunststoff ein kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff ist.Stiffening element (3) according to one of the preceding claims, characterized in that the fiber-reinforced plastic is a carbon-fiber-reinforced plastic. Versteifungselement (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Verstärkungselement (5) stabförmig ausgebildet ist.Stiffening element (3) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one reinforcing element (5) is rod-shaped. Versteifungselement (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Verstärkungselement (5) eigensteif ist.Reinforcing element (3) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one reinforcing element (5) is inherently rigid. Versteifungselement (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungsteil (4) eine Rippenstruktur aufweist.Stiffening element (3) according to one of the preceding claims, characterized in that the stiffening part (4) has a rib structure. Karosserie für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Karosseriebauteil (1), und mit wenigstens einem Versteifungselement (3), mittels welchem das Karosseriebauteil (1) versteift ist, wobei das Versteifungselement (3) wenigstens ein Versteifungsteil (4) zum Versteifen des Karosseriebauteils (1) aufweist, gekennzeichnet durch wenigstens ein an dem Versteifungsteil (4) angeordnetes und aus einem endlosfaserverstärkten Kunststoff gebildetes Verstärkungselement (5).Body for a motor vehicle, with at least one body part (1), and with at least one stiffening element (3), by means of which the body part (1) is stiffened, the stiffening element (3) having at least one stiffening part (4) for stiffening the body part (1 ), characterized by at least one reinforcement element (5) arranged on the reinforcement part (4) and formed from a continuous fiber-reinforced plastic. Karosserie nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (5) in einem Hohlquerschnitt (2) des Karosseriebauteils (1) angeordnet ist.Body after Claim 8 , characterized in that the reinforcing element (5) is arranged in a hollow cross-section (2) of the body component (1). Karosserie nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement (3) mittels eines das Versteifungsteil (4) zumindest bereichsweise umgebenden expandierten Strukturschaums (6) an dem Karosseriebauteil (1) befestigt ist.Body after Claim 8 or 9 , characterized in that the stiffening element (3) is attached to the body component (1) by means of an expanded structural foam (6) surrounding the stiffening part (4) at least in some areas. Karosserie nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement (3) mittels eines das Versteifungsteil (4) zumindest bereichsweise umgebenden Klebstoffs an dem Karosseriebauteil (1) befestigt ist.Body after Claim 8 or 9 , characterized in that the stiffening element (3) is attached to the body component (1) by means of an adhesive surrounding the stiffening part (4) at least in some areas.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60214699T2 (en) * 2001-05-08 2007-09-20 L & L Products Inc., Romeo IMPROVED CONSTRUCTION REINFORCEMENT
DE102010014503A1 (en) * 2010-04-10 2011-10-13 Daimler Ag Structural component for a motor vehicle and method for its production
DE102011109701A1 (en) * 2011-08-06 2013-02-07 Daimler Ag External module, useful for a modularly designed housing component, comprises an external paneling, and a multi-layer structure comprising a thermoplastic forced vital capacity inner shell and outer shell having an outer skin
DE102012015245A1 (en) * 2012-06-01 2013-12-05 Westfalia-Automotive Gmbh Carrier assembly for a trailer hitch with a multi-component support member
WO2015014617A1 (en) * 2013-07-29 2015-02-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Profile strip of a vehicle body

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60214699T2 (en) * 2001-05-08 2007-09-20 L & L Products Inc., Romeo IMPROVED CONSTRUCTION REINFORCEMENT
DE102010014503A1 (en) * 2010-04-10 2011-10-13 Daimler Ag Structural component for a motor vehicle and method for its production
DE102011109701A1 (en) * 2011-08-06 2013-02-07 Daimler Ag External module, useful for a modularly designed housing component, comprises an external paneling, and a multi-layer structure comprising a thermoplastic forced vital capacity inner shell and outer shell having an outer skin
DE102012015245A1 (en) * 2012-06-01 2013-12-05 Westfalia-Automotive Gmbh Carrier assembly for a trailer hitch with a multi-component support member
WO2015014617A1 (en) * 2013-07-29 2015-02-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Profile strip of a vehicle body

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