DE102019129013B4 - Body part having a frame structure with a first desired buckling point and a carbon structure with a second desired buckling point, motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Karosserieteil (1), insbesondere Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs (100) vorgeschlagen, wobei das Karosserieteil (1) eine Rahmenstruktur (2), eine Carbonstruktur (3) und eine zwischen der Rahmenstruktur (2) und der Carbonstruktur (3) angeordnete Trägerstruktur (4) aufweist, wobei die Rahmenstruktur (2) eine erste Soll-Kickstelle (S1) aufweist, wobei die Carbonstruktur (3) eine zweite Soll-Knickstelle (S2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Soll-Knickstelle (S1) und die zweite Soll-Knickstelle (S2) bezogen auf eine Haupterstreckungsebene der Carbonstruktur (3) direkt übereinander angeordnet sind. Weiterhin wird ein Kraftfahrzeug (100) vorgeschlagen.A body part (1), in particular a body part of a motor vehicle (100), is proposed, the body part (1) having a frame structure (2), a carbon structure (3) and a support structure arranged between the frame structure (2) and the carbon structure (3). (4), wherein the frame structure (2) has a first target kink point (S1), wherein the carbon structure (3) has a second target kink point (S2), characterized in that the first target kink point (S1) and the second desired buckling point (S2) is arranged directly one above the other in relation to a main extension plane of the carbon structure (3). Furthermore, a motor vehicle (100) is proposed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Karosserieteil, insbesondere ein Karosserieteil für Kraftfahrzeuge, aufweisend eine Rahmenstruktur, eine Carbonstruktur und eine zwischen der Rahmenstruktur und der Carbonstruktur angeordnete Trägerstruktur, wobei die Rahmenstruktur eine erste Soll-Kickstelle und die Carbonstruktur eine zweite Soll-Knickstelle aufweist.The present invention relates to a body part, in particular a body part for motor vehicles, having a frame structure, a carbon structure and a support structure arranged between the frame structure and the carbon structure, the frame structure having a first desired kink point and the carbon structure having a second desired kink point.

Carbon ist ein Werkstoff mit einer Vielzahl von positiven Eigenschaften. Bei der Herstellung von Kraftfahrzeugen ist er insbesondere wegen seines geringen Gewichtes gefragt. Durch den Einsatz von Carbon bei der Herstellung großer Kraftfahrzeugkomponenten lässt sich nicht unerheblich viel Gewicht sparen, was dem Kraftstoffverbrauch, der maximal möglichen Beschleunigung und dem Handling zu Gute kommt. Gerade bei hochperformanten Kraftfahrzeugen spielt der Einsatz von Carbonstrukturen eine immer größere Rolle. So werden beispielsweise Fahrzeugdächer, Türen, Klappen, Hauben, Schürzen oder Luftleitelemente teilweise oder sogar sollständig aus Carbon gefertigt.Carbon is a material with a multitude of positive properties. In the manufacture of motor vehicles, it is particularly in demand because of its low weight. By using carbon in the manufacture of large automotive components, a significant amount of weight can be saved, which benefits fuel consumption, maximum possible acceleration and handling. The use of carbon structures is playing an increasingly important role, especially in high-performance motor vehicles. For example, vehicle roofs, doors, flaps, hoods, aprons or air guide elements are partially or even entirely made of carbon.

Bei der Verwendung von Materialverbünden aus Carbon und einem anderen Material, wie beispielsweise einem Metall wie Stahl oder Aluminium, gibt es einige Dinge, die beachtet werden müssen. Vor dem Hintergrund eines steigenden Sicherheitsbedürfnisses im Straßenverkehr muss die Optimierung des Unfallverhaltens eines Kraftfahrzeugs ein wichtiger Punkt bei der Konstruktion des Kraftfahrzeugs sein. Eine Schwierigkeit stellt hier regelmäßig das unterschiedliche Verhalten von Metall und Carbon im Falle unfallartiger Belastungen dar.When using material composites made of carbon and another material, such as a metal like steel or aluminum, there are a few things that need to be considered. Against the background of an increasing need for safety in road traffic, the optimization of the accident behavior of a motor vehicle must be an important point in the design of the motor vehicle. The different behavior of metal and carbon in the event of accidental loads regularly poses a difficulty here.

Aus der Druckschrift DE 10 2015 225 760 A1 ist bekannt, an einem Dachrahmen eines Kraftfahrzeugs ein Trägerelement aus einem Faserverbundwerkstoffkörper vorzusehen. Zur Verstärkung ist ein aus Metall gebildetes Verstärkungselement mit dem Faserverbundwerkstoffkörper verbunden. Der Faserverbundwerkstoffkörper ist im Bereich des Verstärkungselements mit zumindest einer Sollbruchstelle versehen. Die Druckschrift DE 10 2014 203 140 A1 offenbart eine Karosseriestrukturträgeranordnung mit einem Karosseriestrukturträger aus CFK, welcher im Bereich eines angrenzenden Metallelementes eine Sollbruchstelle aufweist. Aus der Druckschrift US 9,676,420 B2 ist eine B-Säule eines Kraftfahrzeugs mit Soll-Knickstelle bekannt.From the pamphlet DE 10 2015 225 760 A1 It is known to provide a carrier element made of a fiber composite material body on a roof frame of a motor vehicle. For reinforcement, a reinforcement element made of metal is connected to the fiber composite material body. The fiber composite material body is provided with at least one predetermined breaking point in the area of the reinforcement element. The pamphlet DE 10 2014 203 140 A1 discloses a body structure support arrangement with a body structure support made of CFRP, which has a predetermined breaking point in the area of an adjacent metal element. From the pamphlet US 9,676,420 B2 a B-pillar of a motor vehicle with a desired kink point is known.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Karosserieteil bereitzustellen, die oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist, sondern ein optimiertes Deformationsverhalten im Falle eines Unfalls zeigt.It is therefore an object of the present invention to provide a body part that does not have the above-described disadvantages of the prior art, but instead exhibits optimized deformation behavior in the event of an accident.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Karosserieteil, insbesondere Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs, wobei das Karosserieteil eine Rahmenstruktur, eine Carbonstruktur und eine zwischen der Rahmenstruktur und der Carbonstruktur angeordnete Trägerstruktur aufweist, wobei die Rahmenstruktur eine erste Soll-Kickstelle aufweist, wobei die Carbonstruktur eine zweite Soll-Knickstelle aufweist, wobei die erste Soll-Knickstelle und die zweite Soll-Knickstelle bezogen auf eine Haupterstreckungsebene der Carbonstruktur direkt übereinander angeordnet sind.This object is achieved by a body part, in particular a body part of a motor vehicle, the body part having a frame structure, a carbon structure and a support structure arranged between the frame structure and the carbon structure, the frame structure having a first desired kick point, the carbon structure having a second desired Has buckling point, wherein the first desired buckling point and the second desired buckling point are arranged directly one above the other in relation to a main extension plane of the carbon structure.

Das erfindungsgemäße Karosserieteil zeigt ein deutlich verbessertes Deformationsverhalten im Vergleich zu gattungsgemäßen Karosserieteilen aus dem Stand der Technik. Dadurch, dass die Carbonstruktur und die Rahmenstruktur übereinanderliegende Soll-Knickstellen aufweisen, ist das Deformationsverhalten sehr definiert und durch konstruktive Veränderungen präzise einstellbar. Eine Soll-Knickstelle im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein, vorzugsweise länglicher, Bereich einer Struktur, an welchem die Struktur bei einer auf die Struktur einwirkenden Kraft einknickt oder gefaltet wird. Mit anderen Worten ist eine Soll-Knickstelle eine absichtlich herbeigeführte strukturelle Schwachstelle der Struktur, an welcher die Struktur im Crashfall zuerst einknickt oder gefaltet wird. Denkbar ist, dass die Trägerstruktur und/oder die Rahmenstruktur aus einem Metall, vorzugsweise aus Aluminium und/oder Stahl, hergestellt sind.The body part according to the invention shows a significantly improved deformation behavior compared to generic body parts from the prior art. Due to the fact that the carbon structure and the frame structure have overlying predetermined kinks, the deformation behavior is very well defined and can be precisely adjusted through constructive changes. A predetermined buckling point within the meaning of the present invention is a preferably elongated area of a structure at which the structure buckles or is folded when a force acts on the structure. In other words, a target buckling point is an intentionally created structural weak point of the structure at which the structure first buckles or folds in the event of a crash. It is conceivable that the support structure and/or the frame structure are made of a metal, preferably aluminum and/or steel.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.Advantageous configurations and developments of the invention can be found in the subclaims and the description with reference to the drawings.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Carbonstruktur ein Carbondachmodul ist. Gerade im Falle eines seitlichen Aufpralls eines Objektes mit einem geringen Durchmesser, beim sogenannten Pfahlcrash, ist das Fahrzeugdach besonders wichtig für das definierte Abführen von Aufprallenergie. Ein Carbondachmodul im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Modul, durch welches das Dach des Kraftfahrzeuges entweder vollständig oder zumindest teilweise gebildet ist.According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the carbon structure is a carbon roof module. Especially in the case of a side impact with an object with a small diameter, in what is known as a pole crash, the vehicle roof is particularly important for the defined dissipation of impact energy. A carbon roof module within the meaning of the present invention is a module through which the roof of the motor vehicle is formed either completely or at least partially.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Rahmenstruktur ein vorderer Dachrahmen ist. Der Dachrahmen muss bei einem Pfahlcrash ebenfalls besonders hohe Anforderungen an sein Deformationsverhalten erfüllten. Durch ein geschicktes Zusammenspiel einer gezielten Deformation des Carbondachmoduls und des vorderen Dachrahmens ist es möglich, die Aufprallenergie eines Pfahlcrashs geschickt abzuführen und damit die Insassen des Kraftfahrzeugs effektiv zu schützen.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the frame structure is a front roof frame. In the event of a pole crash, the roof frame must also meet particularly high demands on its deformation behavior. Through a clever interaction of a targeted deformation of the carbon roof module and the front roof frame, it is possible to reduce the impact energy of a pole crash cleverly dissipate and thus effectively protect the occupants of the motor vehicle.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die zweite Soll-Knickstelle eine Aussparung in der Carbonstruktur ist, wobei die Aussparung vorzugsweise eine bezogen auf die Haupterstreckungsebene der Carbonstruktur flächige Aussparung ist. Dies ermöglicht auf vorteilhaft einfache Weise die Herstellung eines Bereiches, der Carbonstruktur, welcher strukturell schwächer ist und daher eine definierte Stelle zum Einknicken oder Falten bietet. Denkbar ist, dass die Aussparung durch eine verringerte Wandstärke der Carbonstruktur gebildet ist. Denkbar ist beispielsweise, dass die Wandstärke der Carbonstruktur an der zweiten Soll-Knickstelle um 50% oder mehr verringert ist. Denkbar ist ferner, dass eine Haupterstreckungsrichtung der zweiten Soll-Knickstelle in Fahrzeuglängsrichtung angeordnet ist. Weiterhin ist denkbar, dass die Carbonstruktur eine weitere zweite Soll-Knickstelle aufweist, deren Haupterstreckungsebene vorzugsweise in Fahrzeugquerrichtung angeordnet ist. Denkbar ist, dass die weitere zweite Soll-Knickstelle eine weitere Aussparung in der Carbonstruktur ist, wobei die weitere Aussparung vorzugsweise eine bezogen auf die Haupterstreckungsebene der Carbonstruktur flächige weitere Aussparung ist. Denkbar ist, dass die weitere Aussparung durch eine verringerte Wandstärke der Carbonstruktur gebildet ist. Denkbar ist beispielsweise, dass die Wandstärke der Carbonstruktur an der weiteren zweiten Soll-Knickstelle um 50% oder mehr verringert ist. Denkbar ist ferner, dass die zweite Soll-Knickstelle und die weitere zweite Soll-Knickstelle einander kreuzend angeordnet sind.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the second predetermined buckling point is a cutout in the carbon structure, the cutout preferably being a flat cutout in relation to the main extension plane of the carbon structure. This makes it possible in an advantageously simple manner to produce an area of the carbon structure which is structurally weaker and therefore offers a defined point for buckling or folding. It is conceivable that the recess is formed by a reduced wall thickness of the carbon structure. It is conceivable, for example, that the wall thickness of the carbon structure is reduced by 50% or more at the second desired buckling point. It is also conceivable that a main extension direction of the second desired kink point is arranged in the longitudinal direction of the vehicle. Furthermore, it is conceivable that the carbon structure has a further second desired buckling point, the main plane of extension of which is preferably arranged in the transverse direction of the vehicle. It is conceivable that the further, second predetermined buckling point is a further cutout in the carbon structure, with the further cutout preferably being a further cutout which is flat in relation to the main extension plane of the carbon structure. It is conceivable that the further recess is formed by a reduced wall thickness of the carbon structure. It is conceivable, for example, that the wall thickness of the carbon structure is reduced by 50% or more at the other second desired buckling point. It is also conceivable that the second desired kink point and the further second desired kink point are arranged so that they cross one another.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Aussparung bezogen auf die Haupterstreckungsebene der Carbonstruktur U-förmig, V-förmig oder I-förmig ist, wobei die Aussparung orthogonal zur Haupterstreckungsebene der Carbonstruktur vorzugsweise durchgängig ist. Dies ermöglicht auf vorteilhafte Weise eine gute Einflussnahme auf das Deformationsverhalten.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the cutout is U-shaped, V-shaped or I-shaped in relation to the main plane of extension of the carbon structure, the cutout being preferably continuous orthogonal to the main plane of extension of the carbon structure. This advantageously makes it possible to have a good influence on the deformation behavior.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Soll-Knickstelle durch eine verringerte Wandstärke der Rahmenstruktur gebildet ist und/oder dass die erste Soll-Knickstelle durch eine verminderte Ausbildung von einer oder mehreren stabilitätsfördernden geometrischen Strukturen gebildet ist. Dies ermöglicht eine einfache Herstellung der ersten Soll-Knickstelle. Stabilitätsfördernde geometrische Strukturen im Sinne der vorliegenden Erfindung können beispielsweise Sicken und/oder aufgeschweißte und/oder angenietete Materialverstärkungen sein.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the first desired buckling point is formed by a reduced wall thickness of the frame structure and/or that the first desired buckling point is formed by a reduced formation of one or more stability-promoting geometric structures. This enables the first desired kink point to be produced in a simple manner. Stability-enhancing geometric structures within the meaning of the present invention can be beads and/or welded and/or riveted material reinforcements, for example.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Rahmenstruktur mit der Trägerstruktur vernietet und/oder verschweißt und/oder verschraubt ist. Dies erlaubt eine stabile Verbindung von Rahmenstruktur und Trägerstruktur.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the frame structure is riveted and/or welded and/or screwed to the support structure. This allows a stable connection between the frame structure and the support structure.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Carbonstruktur mit der Trägerstruktur formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden ist, wobei die Carbonstruktur vorzugsweise in der Trägerstruktur eingeclipst ist und/oder mit der Trägerstruktur verschraubt ist und/oder mit der Trägerstruktur verklebt ist. Damit ist eine sichere Befestigung der Carbonstruktur gewährleistet. Denkbar ist, dass die Carbonstruktur mit einer Kleberaupe mit der Trägerstruktur verklebt ist.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the carbon structure is connected to the support structure in a form-fitting and/or force-fitting manner and/or with a material connection, the carbon structure preferably being clipped into the support structure and/or screwed to the support structure and/or to the Support structure is glued. This ensures that the carbon structure is securely fastened. It is conceivable that the carbon structure is glued to the support structure with a bead of adhesive.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Carbonstruktur mit der Rahmenstruktur formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden ist, wobei die Carbonstruktur vorzugsweise in der Rahmenstruktur eingeclipst ist und/oder mit der Rahmenstruktur verschraubt ist und/oder mit der Rahmenstruktur verklebt ist. Dies stellt auf vorteilhafte Weise einen Verbund aus den Komponenten Carbonstruktur, Trägerstruktur und Rahmenstruktur zur Verfügung, welcher zum einen stabil und haltbar und zum anderen mit geringem Aufwand herstellbar ist.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the carbon structure is connected to the frame structure in a form-fitting and/or force-fitting and/or material-locking manner, with the carbon structure preferably being clipped into the frame structure and/or screwed to the frame structure and/or to the frame structure is glued. This advantageously provides a combination of the components carbon structure, carrier structure and frame structure which is stable and durable and can be produced with little effort.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Trägerstruktur eine dritte Soll-Knickstelle aufweist, wobei die dritte Soll-Knickstelle und die zweite Soll-Knickstelle bezogen auf eine Haupterstreckungsebene der Carbonstruktur direkt übereinander angeordnet sind, wobei die dritte Soll-Knickstelle bevorzugt durch eine verringerte Wandstärke der Trägerstruktur gebildet ist und/oder wobei die dritte Soll-Knickstelle bevorzugt durch eine verminderte Ausbildung von einer oder mehreren stabilitätsfördernden geometrischen Strukturen gebildet ist. Dies verbessert weiterhin das Deformationsverhalten des Karosserieteils.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the support structure has a third desired kink point, the third desired kink point and the second desired kink point being arranged directly one above the other in relation to a main extension plane of the carbon structure, with the third desired kink point being preferred is formed by a reduced wall thickness of the support structure and/or wherein the third predetermined buckling point is preferably formed by a reduced formation of one or more stability-promoting geometric structures. This further improves the deformation behavior of the body part.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung zur Lösung der eingangs formulierten Aufgabe ist ein Kraftfahrzeug aufweisend ein erfindungsgemäßes Karosserieteil.A further object of the invention for solving the problem formulated at the outset is a motor vehicle having a body part according to the invention.

Alle zuvor im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Karosseriebauteil offenbarten Einzelheiten, Merkmale und Vorteile beziehen sich gleichfalls auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.All the details, features and advantages previously disclosed in connection with the body component according to the invention also relate to the motor vehicle according to the invention.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den Erfindungsgedanken nicht einschränken.

  • 1 (a) - (d) illustrieren schematisch ein Karosserieteil gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2 illustriert schematisch ein Kraftfahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Further details, features and advantages of the invention result from the drawings and from the following description of preferred embodiments based on the drawings. The drawings merely illustrate exemplary embodiments of the invention, which do not limit the inventive concept.
  • 1(a)-(d) 12 schematically illustrate a body part according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 2 FIG. 1 schematically illustrates a motor vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

In 1 (a) ist schematisch ein Karosserieteil 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für ein Kraftfahrzeug (siehe 2) mit Blick von oben auf das Karosserieteil 1 dargestellt. Gut zu erkennen ist die Carbonstruktur 3, welche ein Carbondachmodul ist. Dachmodule aus Carbon haben gegenüber Dächern aus Stahl den Vorteil, dass sie deutlich weniger Gewicht aufweisen. Bei einem Unfallgeschehen mit seitlichem Einschlag in das Karosserieteil 1, insbesondere bei einem sogenannten Pfahlcrash, ist ein wohl definiertes Deformationsverhalten des Karosserieteils 1 notwendig. Von größter Wichtigkeit sind hier die Bereiche an den seitlichen Holmen beim Übergang zum Fahrzeugdach. Eine Vergrößerung des Ausschnitts A der Karosserieteils 1 ist in 1 (b) dargestellt. Zu erkennen ist die Carbonstruktur 3, welche mit der Trägerstruktur 4, welche hier als Dachquerträger ausgeführt ist, verklebt ist. Weiterhin zu erkennen ist eine Aussparung 3' in der Carbonstruktur 3. Die Aussparung 3' ist bezogen auf die Haupterstreckungsebene der Carbonstruktur 3 annähernd V-förmig und bildet eine strukturelle Schwachstelle in der Carbonstruktur 3. Diese strukturelle Schwachstelle ist der Bereich der Carbonstruktur 3, welcher im Falle eines von der Seite einwirkenden Unfallgeschehens als zweite Soll-Knickstelle S2 als erstes einknickt. Die zweite Soll-Knickstelle S2 ist als gestrichelte Linie dargestellt.In 1 (a) is a schematic of a body part 1 according to an exemplary embodiment of the present invention for a motor vehicle (see 2 ) shown with a view of the body part 1 from above. The carbon structure 3, which is a carbon roof module, is clearly visible. Carbon roof modules have the advantage over steel roofs that they are significantly lighter. In an accident with a lateral impact on the body part 1, in particular in a so-called pole crash, a well-defined deformation behavior of the body part 1 is necessary. The areas on the side bars at the transition to the vehicle roof are of the greatest importance here. An enlargement of section A of body part 1 is shown in 1 (b) shown. The carbon structure 3 can be seen, which is glued to the support structure 4, which is designed here as a roof cross member. A recess 3' in the carbon structure 3 can also be seen. The recess 3' is approximately V-shaped in relation to the main extension plane of the carbon structure 3 and forms a structural weak point in the carbon structure 3. This structural weak point is the area of the carbon structure 3 which in the event of an accident occurring from the side as the second desired buckling point S2 buckles first. The second desired kink point S2 is shown as a dashed line.

1 (c) zeigt den gleichen Ausschnitt wie 1 (b). Im Unterschied zur Darstellung in 1 (b) ist hier die Trägerstruktur 4 aus der Ansicht entfernt, was den Blick auf die Rahmenstruktur 2 freigibt. Die Rahmenstruktur 2 ist mit der Trägerstruktur 4 vernietet und weist wie die Carbonstruktur 3 eine strukturelle Schwachstelle auf. Die strukturelle Schwachstelle der Rahmenstruktur 2 ist die erste Soll-Knickstelle S1, welche direkt unterhalb der zweiten Soll-Knickstelle S2 verläuft. Im Falle eines Pfahlcrashs wirken die erste Soll-Knickstelle S1 und die zweite Soll-Knickstelle S2 zusammen und lassen eine gut definierte Deformation des Karosseriebauteils zu, so dass Energie abgeführt werden kann und die Fahrgäste im Inneren des Kraftfahrzeugs gut geschützt sind. 1(c) shows the same section as 1 (b) . In contrast to the representation in 1 (b) here the carrier structure 4 is removed from the view, revealing the frame structure 2 . The frame structure 2 is riveted to the support structure 4 and, like the carbon structure 3, has a structural weak point. The structural weak point of the frame structure 2 is the first predetermined buckling point S1, which runs directly below the second predetermined buckling point S2. In the event of a pole crash, the first target buckling point S1 and the second target buckling point S2 work together and allow a well-defined deformation of the body component, so that energy can be dissipated and the passengers inside the motor vehicle are well protected.

1 (d) zeigt den gleichen Ausschnitt wie 1 (c). Im Unterschied zur Darstellung in 1 (c) ist hier die Sicht von unten, also aus dem Fahrzeuginneren, auf die Rahmenstruktur 2 gezeigt. Erkennbar sind die stabilitätsfördernden geometrischen Strukturen 2', welche als Mehrzahl von Sicken ausgeführt sind. Im Bereich der ersten Soll-Knickstelle S1 ist die Ausprägung der Sicken deutlich reduziert, was zu einer Schwächung der Steifigkeit der Rahmenstruktur 2 im Bereich der ersten Soll-Knickstelle S1 führt. 1 (d) shows the same section as 1(c) . In contrast to the representation in 1(c) the view from below, ie from the vehicle interior, onto the frame structure 2 is shown here. The stability-promoting geometric structures 2', which are designed as a plurality of beads, can be seen. In the area of the first desired buckling point S1, the shape of the beads is significantly reduced, which leads to a weakening of the rigidity of the frame structure 2 in the area of the first desired buckling point S1.

2 illustriert schematisch ein Kraftfahrzeug 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Kraftfahrzeug 100 weist ein Karosserieteil 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einer als Carbondachmodul ausgeführten Carbonstruktur 3 auf. Eingezeichnet ist die Lage des in den 1 (b) - (c) gezeigten Ausschnittes A. 2 FIG. 1 schematically illustrates a motor vehicle 100 according to an exemplary embodiment of the present invention. The motor vehicle 100 has a body part 1 according to an exemplary embodiment of the present invention with a carbon structure 3 designed as a carbon roof module. The location of the is shown in the 1(b)-(c) shown section A.

BezugszeichenlisteReference List

11
Karosserieteilbody part
22
Rahmenstrukturframe structure
2'2'
stabilitätsfördernde geometrische Strukturstability-enhancing geometric structure
33
Carbonstrukturcarbon structure
3'3'
Aussparungrecess
44
Trägerstruktursupport structure
100100
Kraftfahrzeug motor vehicle
S1S1
erste Soll-Knickstellefirst desired kink point
S2S2
zweite Soll-Knickstellesecond target kink point
AA
Ausschnittcutout

Claims (10)

Karosserieteil (1), insbesondere Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs (100), wobei das Karosserieteil (1) eine Rahmenstruktur (2), eine Carbonstruktur (3) und eine zwischen der Rahmenstruktur (2) und der Carbonstruktur (3) angeordnete Trägerstruktur (4) aufweist, wobei die Rahmenstruktur (2) eine erste Soll-Kickstelle (S1) aufweist, wobei die Carbonstruktur (3) eine zweite Soll-Knickstelle (S2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Soll-Knickstelle (S1) und die zweite Soll-Knickstelle (S2) bezogen auf eine Haupterstreckungsebene der Carbonstruktur (3) direkt übereinander angeordnet sind.Body part (1), in particular a body part of a motor vehicle (100), the body part (1) having a frame structure (2), a carbon structure (3) and a support structure (4) arranged between the frame structure (2) and the carbon structure (3). , wherein the frame structure (2) has a first target kink point (S1), wherein the carbon structure (3) has a second target kink point (S2), characterized in that the first target kink point (S1) and the second target Kink point (S2) based on a main plane of extension of the carbon structure (3) are arranged directly one above the other. Karosserieteil (1) nach Anspruch 1, wobei die Carbonstruktur (3) ein Carbondachmodul ist.Body part (1) according to claim 1 , wherein the carbon structure (3) is a carbon roof module. Karosserieteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rahmenstruktur (2) ein vorderer Dachrahmen ist.Body part (1) according to one of the preceding claims, in which the frame structure (2) is a front roof frame. Karosserieteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Soll-Knickstelle (S2) eine Aussparung (3') in der Carbonstruktur (3) ist, wobei die Aussparung (3') vorzugsweise eine bezogen auf die Haupterstreckungsebene der Carbonstruktur (3) flächige Aussparung ist (3').Body part (1) according to one of the preceding claims, wherein the second predetermined buckling point (S2) is a cutout (3') in the carbon structure (3), wherein the cutout (3') is preferably one in relation to the main plane of extension of the carbon structure (3 ) areal recess is (3'). Karosserieteil (1) nach Anspruch 4, wobei die Aussparung (3') bezogen auf die Haupterstreckungsebene der Carbonstruktur (3) U-förmig, V-formig oder I-förmig ist, wobei die Aussparung (3') orthogonal zur Haupterstreckungsebene der Carbonstruktur (3) vorzugsweise durchgängig ist.Body part (1) according to claim 4 , wherein the recess (3') is U-shaped, V-shaped or I-shaped in relation to the main plane of extension of the carbon structure (3), the recess (3') orthogonal to the main plane of extension of the carbon structure (3) preferably being continuous. Karosserieteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Soll-Knickstelle (S1) durch eine verringerte Wandstärke der Rahmenstruktur (2) gebildet ist und/oder wobei die erste Soll-Knickstelle (S1) durch eine verminderte Ausbildung von einer oder mehreren stabilitätsfördernden geometrischen Strukturen (2') gebildet ist.Body part (1) according to one of the preceding claims, wherein the first desired buckling point (S1) is formed by a reduced wall thickness of the frame structure (2) and/or wherein the first desired buckling point (S1) is formed by a reduced formation of one or more stability-promoting geometric structures (2 ') is formed. Karosserieteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rahmenstruktur (2) mit der Trägerstruktur (4) vernietet und/oder verschweißt und/oder verschraubt ist.Body part (1) according to one of the preceding claims, wherein the frame structure (2) is riveted and/or welded and/or screwed to the support structure (4). Karosserieteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Carbonstruktur (3) mit der Trägerstruktur (4) formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden ist, wobei die Carbonstruktur (3) vorzugsweise in der Trägerstruktur (4) eingeclipst ist und/oder mit der Trägerstruktur (4) verschraubt ist und/oder mit der Trägerstruktur (4) verklebt ist.Body part according to one of the preceding claims, wherein the carbon structure (3) is positively and/or non-positively and/or cohesively connected to the support structure (4), the carbon structure (3) preferably being clipped into the support structure (4) and/or with is screwed to the support structure (4) and/or glued to the support structure (4). Karosserieteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trägerstruktur (4) eine dritte Soll-Knickstelle aufweist, wobei die dritte Soll-Knickstelle und die zweite Soll-Knickstelle (S2) bezogen auf eine Haupterstreckungsebene der Carbonstruktur (3) direkt übereinander angeordnet sind, wobei die dritte Soll-Knickstelle bevorzugt durch eine verringerte Wandstärke der Trägerstruktur (4) gebildet ist und/oder wobei die dritte Soll-Knickstelle bevorzugt durch eine verminderte Ausbildung von einer oder mehreren stabilitätsfördernden geometrischen Strukturen gebildet ist.Body part (1) according to one of the preceding claims, wherein the carrier structure (4) has a third desired buckling point, the third desired buckling point and the second desired buckling point (S2) being arranged directly one above the other in relation to a main extension plane of the carbon structure (3). are, wherein the third predetermined buckling point is preferably formed by a reduced wall thickness of the support structure (4) and/or wherein the third desired kink point is preferably formed by a reduced formation of one or more stability-promoting geometric structures. Kraftfahrzeug (100) aufweisend ein Karosserieteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Motor vehicle (100) having a body part (1) according to one of the preceding claims.
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US9676420B2 (en) 2015-09-02 2017-06-13 Tesla, Inc. B-pillar deformation mode
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