DE102020202883A1

DE102020202883A1 - Substructure for a vehicle

Info

Publication number: DE102020202883A1
Application number: DE102020202883.4A
Authority: DE
Inventors: Andreas Stern; Dimitri Smeljanski
Original assignee: PSA Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2020-03-06
Filing date: 2020-03-06
Publication date: 2021-09-09
Also published as: WO2021175918A1

Abstract

Eine Unterbaustruktur für ein Fahrzeug, insbesondere für ein elektrisch oder hybrid angetriebenes Fahrzeug, umfasst zwei Längsträger (1), eine zwischen den Längsträgern (1) untergebrachte Batterie (5), zwei Türschwellern (7), die wenigstens teilweise in gleicher Höhe mit den Längsträgern (1) angeordnet sind und in Fahrzeugquerrichtung von den jeweils benachbarten Längsträgern (1) beabstandet sind. Ein Aufprallschutz (10) ist jeweils in einem Zwischenraum zwischen jedem der Türschweller (7) und dem benachbarten Längsträger (1) angeordnet, um bei einer Auslenkung des Türschwellers (7) durch einen Seitenaufprall gestaucht zu werden.A substructure for a vehicle, in particular for an electrically or hybrid-powered vehicle, comprises two longitudinal members (1), a battery (5) accommodated between the longitudinal members (1), two door sills (7) which are at least partially at the same height as the longitudinal members (1) are arranged and are spaced from the respective adjacent longitudinal members (1) in the transverse direction of the vehicle. An impact protection (10) is arranged in a space between each of the door sills (7) and the adjacent longitudinal member (1) in order to be compressed when the door sill (7) is deflected by a side impact.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Unterbau für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Fahrzeug mit elektrischem oder hybridem Antrieb.The present invention relates to a substructure for a vehicle, in particular for a vehicle with an electric or hybrid drive.

Die großen Abmessungen der Batterien, die für den Betrieb eines solchen Fahrzeugs benötigt werden, machen es schwierig, die Batterien im Falle einer Kollision, insbesondere bei einem Aufprall aus seitlicher Richtung, wirksam vor Beschädigung zu schützen. Da die Batterien den am Boden der Karosserie zwischen den üblichen Längsträgern verfügbaren Platz großenteils ausfüllen, genügt eine geringe Einwärtsverformung der Längsträger, um die Batterie zu beschädigen.The large dimensions of the batteries, which are required for the operation of such a vehicle, make it difficult to effectively protect the batteries from damage in the event of a collision, particularly in the event of a collision from the side. Since the batteries largely fill the space available on the floor of the body between the usual longitudinal members, a slight inward deformation of the longitudinal members is sufficient to damage the battery.

Aus DE 10 2018 206100 A1 ist ein Fahrzeug bekannt, bei dem die Längsträger, um ihre Steifigkeit zu erhöhen, lokal bis unter die Türschweller verbreitert und Verstärkungselemente in ihre inneren Hohlräume eingefügt sind. Die Verbreiterung der Längsträger ist technisch aufwendig und kostspielig, außerdem ist wegen des Platzbedarfs der Längsträger eine Anwendung in existierenden Fahrzeugmodellen nur schwer möglich bzw. erfordert einen hohen Konstruktionsaufwand.the end DE 10 2018 206100 A1 a vehicle is known in which the side members, in order to increase their rigidity, locally widened to under the door sill and reinforcing elements are inserted into their inner cavities. The widening of the side members is technically complex and costly; in addition, because of the space required by the side members, use in existing vehicle models is difficult or requires a high level of construction effort.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Unterbaustruktur für ein Fahrzeug zu schaffen, die einen wirksamen Schutz für eine Batterie schafft und dabei mit geringen Anpassungen an einer bestehenden Unterbaukonstruktion realisierbar ist.One object of the present invention is to create a substructure for a vehicle that provides effective protection for a battery and can be implemented with minor adjustments to an existing substructure.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Unterbaustruktur für ein Fahrzeug mit zwei Längsträgern, einer zwischen den Längsträgern untergebrachten Batterie, zwei Türschwellern, die wenigstens teilweise in gleicher Höhe mit den Längsträgern angeordnet sind und in Fahrzeugquerrichtung von den jeweils benachbarten Längsträgern beabstandet sind, und mit einem Aufprallschutz, der jeweils in einem Zwischenraum zwischen jedem der Türschweller und dem jeweils benachbarten Längsträger angeordnet ist, um bei einer Auslenkung des Türschwellers durch einen Seitenaufprall gestaucht zu werden.The object is achieved by a substructure for a vehicle with two longitudinal members, a battery housed between the longitudinal members, two door sills that are at least partially at the same height as the longitudinal members and are spaced from the respective adjacent longitudinal members in the transverse direction of the vehicle, and with an impact protection , which is arranged in a space between each of the door sills and the respectively adjacent longitudinal member in order to be compressed when the door sill is deflected by a side impact.

Da die Form des Aufprallschutzes an vorhandene Gegebenheiten angepasst werden kann, erfordert sein Einbau allenfalls geringfügige Anpassungen an einem an sich bekannten Unterbau; daher ist die Erfindung einfach in eine laufende Fertigung integrierbar.Since the shape of the impact protection can be adapted to existing conditions, its installation requires at most minor adjustments to a known substructure; therefore, the invention can be easily integrated into ongoing production.

Um den Aufprallschutz im Kollisionsfall nicht nach oben oder unten zu verdrängen, sondern ihn zuverlässig zu stauchen und dabei Kollisionsenergie zu dissipieren, sollten die Längsträger und die Schweller vertikale Seitenwände aufweisen, die einander auf gleicher Höhe gegenüberliegen, und zwischen denen der Aufprallschutz platziert werden kann.In order not to displace the impact protection up or down in the event of a collision, but rather to compress it reliably and dissipate collision energy in the process, the side members and the sills should have vertical side walls that are opposite each other at the same height and between which the impact protection can be placed.

Um die Widerstandsfähigkeit der Längsträger gegen einen Seitenaufprall zu erhöhen, sind diese vorzugsweise mit mehreren inneren Querträgern zu einer Leiterstruktur verbunden. Der Platz zwischen den Querträgern kann dann zur Unterbringung der Batterie oder von Teilen derselben genutzt werden.In order to increase the resistance of the side members to a side impact, they are preferably connected to a plurality of inner cross members to form a ladder structure. The space between the cross members can then be used to accommodate the battery or parts thereof.

Der Aufprallschutz kann insbesondere durch eine Mehrzahl von sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Profilen gebildet sein.The impact protection can in particular be formed by a plurality of profiles extending in the longitudinal direction of the vehicle.

Diese Profile können kostengünstig als Rollprofile aus einem Stahlblech geformt sein.These profiles can be formed inexpensively as roll profiles from sheet steel.

Die mehreren Profilelemente sind vorzugsweise als eine obere und eine untere Gruppe organisiert, die jeweils einen oberen und einen unteren Querschnittsbereich des Aufprallschutzes bilden. Um durch eine bestehende Konstruktion vorgegebenen Ungleichmäßigkeiten des Querschnitts des den Aufprallschutz aufnehmenden Zwischenraums Rechnung zu tragen, können dann die Profilelemente einer der Gruppen in in Fahrzeuglängsrichtung voneinander beabstandete Abschnitte unterteilt sein.The plurality of profile elements are preferably organized as an upper and a lower group which each form an upper and a lower cross-sectional area of the impact protection. In order to take account of irregularities in the cross-section of the intermediate space receiving the impact protection, which are predetermined by an existing construction, the profile elements of one of the groups can then be divided into sections spaced apart from one another in the longitudinal direction of the vehicle.

Die Lücken zwischen den Abschnitten können dann zum Beispiel dazu dienen, äußere Querträger aufzunehmen, die jeweils einen der Längsträger mit dem benachbarten Türschweller verbinden.The gaps between the sections can then be used, for example, to accommodate outer cross members that each connect one of the longitudinal members to the adjacent door sill.

Des weiteren können Profilelemente mit seitlich offenen Aussparungen versehen sein, um eine seitliche Aussparung des Aufprallschutzes zu bilden. Eine solche Aussparung kann z.B. herkömmlicherweise zur Handhabung der Rohkarosserie während des Zusammenbaus verwendeten Werkzeugen Platz bieten.rFurthermore, profile elements can be provided with laterally open recesses in order to form a lateral recess of the impact protection. Such a recess can, for example, provide space for tools conventionally used to manipulate the body-in-white during assembly

In analoger Weise können die Profilelemente auch eine äußere und eine innere Gruppe bilden, die jeweils einen äußeren und einen inneren Querschnittsbereich des Aufprallschutzes bilden; in diesem Fall könnten seitlich offene Aussparungen des Aufprallschutzes durch Lücken zwischen verschiedenen Abschnitten eines Profilelements und nach oben offene Aussparungen durch Aussparungen der einzelnen Profilelemente gebildet werden.In an analogous manner, the profile elements can also form an outer and an inner group, which each form an outer and an inner cross-sectional area of the impact protection; In this case, laterally open recesses of the impact protection could be formed by gaps between different sections of a profile element and recesses open to the top by recesses in the individual profile elements.

Um mit geringem Materialaufwand eine steife und energieabsorptionsfähige Struktur zu bilden, sind die Rollprofile vorzugsweise zu Hohlkammerprofilen geformt. Dies ist auf einfache Weise und mit einem hohen Maß an Fertigungstoleranz möglich, wenn wenigstens ein erstes Profilelement wenigstens einen U-Profilabschnitt und einen von einer ersten Seitenwand des U-Profilabschnitts abgewinkelten Flansch bildet und ein zweites Profilelement einen L-Profilabschnitt bildet, der an einer zweiten Seitenwand des U-Profilabschnitts und dem Flansch befestigt ist. So erstrecken sich die Grenzflächen, an denen die Profilabschnitte miteinander verbunden sind, im Wesentlichen rechtwinklig zueinander.In order to form a stiff and energy-absorbing structure with little material expenditure, the roll profiles are preferably shaped into hollow-chamber profiles. This is possible in a simple manner and with a high degree of manufacturing tolerance if at least one first profile element forms at least one U-profile section and a flange angled from a first side wall of the U-profile section and a second profile element forms an L- Forms profile section which is attached to a second side wall of the U-profile section and the flange. The boundary surfaces at which the profile sections are connected to one another extend essentially at right angles to one another.

Einer bevorzugten Ausgestaltung zufolge umfasst ein oberes Profilelement zwei U-Profilabschnitte, die jeweils über ihren abgewinkelten Flansch einteilig zusammenhängen, und ein unteres Profilelement umfasst zwei L-Profilabschnitte, die die offenen Seiten der U-Profilabschnitte verschließen.According to a preferred embodiment, an upper profile element comprises two U-profile sections which are each connected in one piece via their angled flange, and a lower profile element comprises two L-profile sections which close the open sides of the U-profile sections.

Um den Aufprallschutz einer über die Länge des Zwischenraums hinweg variierenden Breite anzupassen, kann es nötig sein, von den Seitenwänden der Profilelemente die eine oder andere auf einem Teil der Länge des Aufprallschutzes wegzuschneiden. Um dadurch die Stabilität des Aufprallschutzes nicht zu sehr zu beeinträchtigen, kann ein Stützprofil vorgesehen werden, das einen ersten Flansch, an dem ein oberes Profilelement befestigt ist, einen zweiten Flansch, an dem ein unteres Profilelement befestigt ist, eine den ersten und den zweiten Flansch verbindende Wand, einen dritten Flansch, an dem ein unteres Abschlussprofilelement befestigt ist, und eine den zweiten und den dritten Flansch verbindende Wand umfasst.In order to adapt the impact protection to a width that varies over the length of the gap, it may be necessary to cut away one or the other of the side walls of the profile elements over part of the length of the impact protection. In order not to impair the stability of the impact protection too much, a support profile can be provided which has a first flange to which an upper profile element is attached, a second flange to which a lower profile element is attached, one the first and the second flange connecting wall, a third flange to which a lower end profile element is attached, and a wall connecting the second and third flange.

Der Zwischenraum, in dem der Aufprallschutz untergebracht wird, ist typischerweise nach oben durch ein auf den Längsträgern und den Türschwellern abgestütztes Bodenblech einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs begrenzt.The intermediate space in which the impact protection is accommodated is typically delimited at the top by a floor panel of a passenger compartment of the vehicle supported on the side members and the door sills.

Da der Zwischenraum auch dann, wenn er noch nicht durch das Bodenblech verschlossen ist, bedingt durch den Querschnitt der Längsträger nach unten weiter offen ist als nach oben, ist der Aufprallschutz vorzugsweise von unten in den Zwischenraum eingeführt. Er kann darin insbesondere mit Schrauben befestigt sein.Since the gap, even if it is not yet closed by the floor panel, is more open at the bottom than at the top due to the cross-section of the side members, the impact protection is preferably inserted into the gap from below. It can be fastened therein in particular with screws.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:

1 eine Draufsicht auf eine Unterbaustruktur eines Kraftfahrzeugs;
2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Aufprallschutzes; und
3 einen Querschnitt des Aufprallschutzes und benachbarter Komponenten der Unterbaustruktur.

Further features and advantages of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments with reference to the accompanying figures. Show it:

1 a plan view of a substructure of a motor vehicle;
2 a perspective view of an impact protection according to the invention; and
3 a cross section of the impact protection and adjacent components of the substructure.

Die in 1 gezeigte Unterbaustruktur umfasst in an sich bekannter Weise zwei Längsträger 1, die sich über die gesamte Länge eines Kraftfahrzeugs erstrecken. Die Längsträger 1 sind jeweils aus mehreren in Fahrzeuglängsrichtung aufeinanderfolgenden Formteilen zusammengefügt, von denen in 1 allerdings ein oder mehrere vordere weggelassen sind, so dass nur ein hinterer Teil der Längsträger 1 gezeigt ist, der in etwa von einem vorderen Rand einer (nicht gezeigten) Fahrgastzelle bis zum Heck des Fahrzeugs reicht. Die beiden Längsträger 1 sind untereinander durch eine Mehrzahl von inneren Querträgern 2 verbunden, die unter der Fahrgastzelle bzw. einem Laderaum des Fahrzeugs hindurchlaufen. Die Formteile der Längsträger 1 und die inneren Querträger 2 haben jeweils einen hutförmigen Querschnitt mit einer zentralen Rinne 3 und beiderseits der Rinne 3 nach oben gewandten Flanschen 4, die vorgesehen sind, um daran Bodenbleche 26 (s. 3) der Fahrgastzelle und des Laderaums zu befestigen.In the 1 The substructure shown comprises two longitudinal members in a manner known per se 1 which extend over the entire length of a motor vehicle. The side members 1 are each assembled from several molded parts following one another in the longitudinal direction of the vehicle, of which in 1 however, one or more front ones are omitted, so that only a rear part of the longitudinal member 1 is shown, which extends approximately from a front edge of a passenger compartment (not shown) to the rear of the vehicle. The two side members 1 are interconnected by a plurality of inner cross members 2 connected, which run under the passenger compartment or a cargo area of the vehicle. The molded parts of the side members 1 and the inner cross members 2 each have a hat-shaped cross-section with a central channel 3 and on both sides of the gutter 3 upward facing flanges 4th that are provided to attach floor panels 26th (see 3 ) to the passenger compartment and the cargo space.

Die Flansche 4 von Längs- und Querträgern verlaufen im Wesentlichen in einer Ebene, aber die Höhe der Längsträger 1 ist größer als die der inneren Querträger 2. Eine Batterie 5 erstreckt sich unter den inneren Querträgern 2 her in Fahrzeuglängsrichtung zwischen den Längsträgern 1 über einen Großteil der Länge der Karosserie. Die Batterie 5 hat ein Gehäuse mit mehreren Ausbuchtungen 6, die jeweils zwischen zwei der inneren Querträger 2 eingreifen und in denen jeweils eine Gruppe von Zellen der Batterie 5 Platz findet.The flanges 4th Longitudinal and cross members run essentially in one plane, but the height of the longitudinal members 1 is larger than that of the inner cross member 2 . One battery 5 extends under the inner cross members 2 forth in the longitudinal direction of the vehicle between the side members 1 over much of the length of the body. The battery 5 has a housing with several bulges 6th each between two of the inner cross members 2 intervene and in each of which a group of cells of the battery 5 Takes place.

In etwa parallel zu den Längsträgern 1 und beabstandet von diesen erstrecken sich Schweller 7 an beiden Seiten der Unterbaustruktur zwischen einem hinteren Radkasten 8 und einem nicht dargestellten vorderen Radkasten. Die Schweller 7 sind mit dem benachbarten Längsträger 1 über äußere Querträger 9 verbunden. Auch diese haben einen hutförmigen Querschnitt mit nach oben gekehrten Flanschen 4, die mit denen der Längsträger 1 und inneren Querträger 2 bündig sind, und eine geringere Höhe als die Längsträger 1. Längsträger 1 und Schweller 7 begrenzen somit einen in Fahrzeuglängsrichtung langgestreckten Zwischenraum. Ein in diesem Zwischenraum untergebrachter Aufprallschutz 10 vermindert die Gefahr einer Beschädigung der Batterie 5 im Falle eines Seitenaufpralls, indem er die Aufprallenergie durch eigene Verformung aufnimmt und so die Menge an Energie erheblich reduziert, die den Längsträger 1 erreicht und diesen verformen könnte. Zusätzlichen Schutz bietet ein Zwischenraum 27 zwischen der Batterie 5 und den Längsträgern 1, in den ein Längsträger bei gleichzeitiger Stauchung der inneren Querträger 2 nachgeben kann, ohne dabei sofort gegen die Batterie 5 zu stoßen.Approximately parallel to the side members 1 and rockers extend at a distance therefrom 7th on both sides of the substructure between a rear wheel arch 8th and an unillustrated front wheel arch. The sills 7th are with the adjacent side member 1 via outer cross members 9 tied together. These too have a hat-shaped cross-section with flanges facing upwards 4th that match those of the side members 1 and inner cross member 2 are flush and lower in height than the side members 1 . Side member 1 and sill 7th thus delimit an intermediate space which is elongated in the longitudinal direction of the vehicle. An impact protection housed in this space 10 reduces the risk of damage to the battery 5 in the event of a side impact, by absorbing the impact energy through its own deformation and thus significantly reducing the amount of energy that the side member 1 and could deform it. A space in between provides additional protection 27 between the battery 5 and the side members 1 , in which a longitudinal member with simultaneous compression of the inner cross member 2 can give way without impacting the battery immediately 5 to bump.

2 zeigt den Aufprallschutz 10 für die linke Seite des Fahrzeugs, gesehen schräg von hinten von der Fahrzeuginnenseite her, und 3 zeigt einen Querschnitt durch den im Fahrzeug zwischen Schweller 7 und Längsträger 1 montierten Aufprallschutz 10. Wie insbesondere in 3 gut zu erkennen, ist der Aufprallschutz 10 aus mehreren zu Profilelementen 11-14 rollgeformten Blechen zusammengesetzt und findet Platz zwischen einander auf gleicher Höhe gegenüberliegenden vertikalen Seitenwänden 17 der Längsträger 1 und 18 der Schweller 7. 2 shows the impact protection 10 for the left side of the vehicle, seen obliquely from behind from the inside of the vehicle, and 3 shows a cross section through the in the vehicle between rocker panels 7th and side members 1 mounted impact protection 10 . As in particular in 3 good to recognize is the impact protection 10 from several to profile elements 11-14 It is composed of roll-formed metal sheets and is located between vertical side walls opposite one another at the same height 17th the side member 1 and 18th the sill 7th .

Eines der Profilelemente, als unteres Abschlussprofilelement 11 bezeichnet, hat einen treppenförmigen Querschnitt mit zwei vertikalen Wänden 11a, 11c, einer die vertikalen Wände 11a und 11c verbindenden horizontalen Wand 11b und einer horizontalen Wand 11d, die von einer Oberkante der Wand 11c bis unter den Längsträger 1 reicht. Ein unteres Profilelement 12 hat vier vertikale Wände 12a, c, e, g, diese verbindende horizontale Wände 12b, d, f und einen von der Wand 12 abgewinkelten Flansch 12h. Ein unterer Rand der vertikalen Wand 12a ist mit der Wand 11a verschweißt. Die horizontale Wand 12d liegt auf der horizontalen Wand 11b auf, ein unterer Rand der vertikalen Wand 12e berührt die vertikale Wand 11c. Schweißnähte - die Profilelemente 11-14 sind untereinander laserverschweißt - erstrecken sich entlang der Wände 12d und/oder 11c. Die Wände 12a-c bilden einen nach unten offenen U-Profilabschnitt, der vor dem Zusammenbau der Profilelemente 11, 12 in Fahrzeugquerrichtung verformbar ist und dadurch in der Lage ist, deren Fertigungstoleranzen auszugleichen. Die Wände 12e-h bilden einen weiteren nach unten offenen U-Profilabschnitt. Auch dieser ist in der Lage, Fertigungstoleranzen auszugleichen, indem ein von einer Unterkante der Wand 12h abgewinkelter Flansch bei Bedarf gegen die Wand 11d gezogen oder nach oben von ihr weggebogen wird.One of the profile elements, as the lower end profile element 11 called, has a stepped cross-section with two vertical walls 11a , 11c , one the vertical walls 11a and 11c connecting horizontal wall 11b and a horizontal wall 11d coming from a top edge of the wall 11c to under the side member 1 enough. A lower profile element 12th has four vertical walls 12a , c, e, g, these connecting horizontal walls 12b , d, f and one from the wall 12th angled flange 12h . A bottom edge of the vertical wall 12a is with the wall 11a welded. The horizontal wall 12d lies on the horizontal wall 11b on, a lower edge of the vertical wall 12e touches the vertical wall 11c . Welds - the profile elements 11-14 are laser-welded to each other - extend along the walls 12d and or 11c . The walls 12a-c form a downwardly open U-profile section, which is before the assembly of the profile elements 11 , 12th is deformable in the transverse direction of the vehicle and is thereby able to compensate for their manufacturing tolerances. The walls 12e-h form another downwardly open U-profile section. This, too, is able to compensate for manufacturing tolerances by placing one of a lower edge of the wall 12h angled flange against the wall if necessary 11d is pulled or bent upwards away from it.

Das obere Profilelement 13 hat einen ähnlichen Querschnitt wie das untere, mit vertikalen Wänden 13a, c, e, g und diese verbindenden horizontalen Wänden 13b, d, f. Untere Ränder der Wände 13a, g sind jeweils mit oberen Rändern der Wände 12 a, g verschweißt. Die Wand 13d ist an ihren beiden Rändern mit den Wänden 12b und f verschweißt.The upper profile element 13th has a similar cross-section to the lower one, with vertical walls 13a, c, e, g and these connecting horizontal walls 13b, d, f. Lower edges of walls 13a, g are each with upper edges of the walls 12th a, g welded. The wall 13d is with the walls at both of its edges 12b and f welded.

Das obere Abschlussprofilelement 14 hat einen L-förmigen Querschnitt mit einer horizontalen Wand 14a, die an der Wand 13b verschweißt ist, und einer vertikalen Wand, die an der Wand 13e verschweißt ist.The upper end profile element 14th has an L-shaped cross section with a horizontal wall 14a welded to wall 13b and a vertical wall welded to wall 13e.

Die Höhe der diversen vertikalen Wände ist so bemessen, dass das untere Profilelement 12 im Zwischenraum zwischen Schweller 7 und Längsträger 1 unterhalb der äußeren Querträger 9 Platz findet. Das untere Profilelement 12 kann sich daher ununterbrochen über die gesamte Länge des Zwischenraums erstrecken. Das obere Profilelement 13 und das obere Abschlussprofilelement 14 sind hingegen in Längsrichtung mehrfach unterbrochen, um Lücken 15 zu schaffen, die den äußeren Querträgern 9 Platz bieten.The height of the various vertical walls is such that the lower profile element 12th in the space between the sill 7th and side members 1 below the outer cross member 9 Takes place. The lower profile element 12th can therefore extend uninterruptedly over the entire length of the gap. The upper profile element 13th and the upper end profile element 14th are, however, interrupted several times in the longitudinal direction to create gaps 15th to create the outer cross members 9 Offer space.

Um den Aufprallschutz 10 in einen Zwischenraum einer existierenden Fahrzeugkonstruktion einzupassen, der nicht von vornherein konstruiert worden ist, um einen Aufprallschutz aufzunehmen, kann es notwendig sein, die Breite des Aufprallschutzes 10 über dessen Länge hinweg zu variieren. Eine solche variable Breite kann beim Rollformen der Profilelemente 11-14 nicht berücksichtigt werden; es müssen stattdessen Teile der Bleche vor oder nach dem Rollformen weggeschnitten werden, was dazu führt, dass wenigstens eine der außenliegenden vertikalen Wände wegfallen muss. 2 zeigt diesen Sachverhalt am dem Betrachter zugewandten Ende des Aufprallschutzes 10: um hier die Breite zu reduzieren, sind die Wände 12g, 13g komplett weggelassen, und die Breite der Wände 12f, 13f ist verringert. Um dennoch die nötige Steifigkeit zu erzielen, ist ein Stützprofil 16 eingefügt. Das Stützprofil 16 ist ebenfalls rollgeformt und umfasst horizontale Stege 16a, c, e, die jeweils an den Rändern der Wände 11d, 12f und 13f verschweißt sind, und die Stege 16a, c, e verbindende vertikale Wände 16b, d. Durch das Stützprofil 16 sind die horizontalen Wände 11d, 12f, 13f in der Vertikalen fixiert, so dass die Steifigkeit der Profilelemente 11, 12, 13 trotz der fehlenden Wände bestehen bleibt.To the impact protection 10 To fit into a gap in an existing vehicle structure that was not designed in advance to accommodate an impact protection, it may be necessary to adjust the width of the impact protection 10 to vary along its length. Such a variable width can be used when roll forming the profile elements 11-14 not be taken into account; Instead, parts of the metal sheets have to be cut away before or after roll forming, which means that at least one of the external vertical walls has to be omitted. 2 shows this situation at the end of the impact protection facing the viewer 10 : to reduce the width here are the walls 12g , 13g completely omitted, and the width of the walls 12f , 13f is decreased. In order to still achieve the necessary rigidity, a support profile is required 16 inserted. The support profile 16 is also roll formed and includes horizontal bars 16a , c, e, respectively on the edges of the walls 11d , 12f and 13f are welded, and the webs 16a , c, e connecting vertical walls 16b , d. Through the support profile 16 are the horizontal walls 11d , 12f , 13f Fixed in the vertical, so that the rigidity of the profile elements 11 , 12th , 13th remains in place despite the lack of walls.

An einer Aussparung 19 sind die Wände 11d, 12f, 13f komplett weggeschnitten, um Platz für einen seitlich an den Längsträger 1 angefügten Ausleger 20 zu bilden, an dem die Karosserie unterstützt und angehoben werden kann.At a recess 19th are the walls 11d , 12f , 13f Completely cut away to make room for one on the side of the side member 1 attached boom 20th to form on which the body can be supported and lifted.

Wie in 3 zu erkennen, umfasst der Schweller 7 wenigstens zwei oder drei zu einem Hohlprofil verbundene Bleche 21, 22, 23 von relativ hoher Wandstärke, die von einer dünnwandigen, die Deformation bei einem Seitenaufprall eher wenig beeinflussenden Verschalung 24, 25 umgeben sind. Wenn der Schweller 7 bei einem Seitenaufprall zum Fahrzeuginnern hin ausgelenkt wird, trifft seine vertikale Seitenwand 18 gegen eine Seitenwand des Aufprallschutzes 10, hier die Wand 12a, und drängt den Aufprallschutz 10 gegen die Seitenwand 17 des Längsträgers 1. Da die Seitenwände 17, 18 gleich hoch und parallel zueinander liegen, wird der Aufprallschutz nicht in vertikaler Richtung verdrängt, sondern gemeinsam mit dem Schweller 7 gestaucht. So kann eine große Menge an Aufprallenergie absorbiert werden, bevor eine Seitwärtsauslenkung des Längsträgers 1 einsetzt, die diesen in Kontakt mit der Batterie bringen könnte.As in 3 recognizable includes the sill 7th at least two or three sheets connected to form a hollow profile 21 , 22nd , 23 of relatively high wall thickness, that of a thin-walled casing which has little influence on the deformation in the event of a side impact 24 , 25th are surrounded. When the sill 7th is deflected towards the interior of the vehicle in the event of a side impact, hits its vertical side wall 18th against a side wall of the impact protection 10 , here the wall 12a , and urges the impact protection 10 against the side wall 17th of the side member 1 . As the side walls 17th , 18th are at the same height and parallel to each other, the impact protection is not displaced in the vertical direction, but together with the sill 7th compressed. This allows a large amount of impact energy to be absorbed before the side member deflects sideways 1 that could bring it into contact with the battery.

Das oben beschriebene Prinzip des Aufbaus des Aufprallschutzes kann abgewandelt werden, kann die Zahl der übereinandergestapelten Profilelemente und/oder die Zahl ihrer Wände variiert werden. In jedem Fall sollten die Abmessungen der Profilelemente so gewählt sein, dass die oberen horizontalen Wände eines der Profilelemente dicht unter den äußeren Querträgern verlaufen, so dass die oberhalb dieses einen Profilelements verlaufenden Profilelemente am Ort der äußeren Querträger komplett unterbrochen sein können, ohne dadurch den Aufprallschutz mehr als unbedingt nötig zu schwächen.The above-described principle of the structure of the impact protection can be modified, the number of stacked profile elements and / or the number of their walls can be varied. In any case, the dimensions of the profile elements should be chosen so that the upper horizontal walls of one of the profile elements run tightly under the outer cross members, so that the Above this one profile element extending profile elements can be completely interrupted at the location of the outer cross member, without thereby weakening the impact protection more than is absolutely necessary.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: LängsträgerSide member
22: innerer Querträgerinner cross member
33: RinneGutter
44th: Flanschflange
55: Batteriebattery
66th: Ausbuchtungbulge
77th: SchwellerSill
88th: hinterer Radkastenrear wheel arch
99: äußerer Querträgerouter cross member
1010: AufprallschutzImpact protection
1111: (unteres Abschluss-)Profilelement(lower end) profile element
11a-d11a-d: Wände des Profilelements 11Walls of the profile element 11
1212th: (unteres) Profilelement(lower) profile element
12a-h12a-h: Wände des Profilelements 12Walls of the profile element 12
1313th: (oberes) Profilelement(upper) profile element
13a-g13a-g: Wände des Profilelements 13Walls of the profile element 13
1414th: (oberes Abschluss-)Profilelement(upper finishing) profile element
14a-b14a-b: Wände des Profilelements 14 Walls of the profile element 14th
1515th: Lückegap
1616: StützprofilSupport profile
16a-e16a-e: Wände des StützprofilsWalls of the support profile
1717th: SeitenwandSide wall
1818th: SeitenwandSide wall
1919th: AussparungRecess
2020th: Auslegerboom
2121: Blechsheet
2222nd: Blechsheet
2323: Blechsheet
2424: VerschalungCladding
2525th: VerschalungCladding
2626th: BodenblechFloor pan
2727: ZwischenraumSpace

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102018206100 A1 [0003]

Claims

Substructure structure for a vehicle, in particular for an electrically or hybrid-powered vehicle, with two longitudinal members (1), a battery (5) accommodated between the longitudinal members (1), two door sills (7) which are at least partially at the same height as the longitudinal members ( 1) are arranged and are spaced in the vehicle transverse direction from the respective adjacent longitudinal members (1), and with an impact protection (10), which is arranged in a space between each of the door sills (7) and the respectively adjacent longitudinal member (1) to be compressed when the door sill (7) is deflected by a side impact.

Substructure according to Claim 1 , in which the longitudinal members (1) and the rocker panels (7) have vertical side walls (17, 18) which are opposite one another at the same height.

Substructure according to Claim 1 or 2 , in which the longitudinal members (1) are connected to a plurality of inner cross members (2) to form a ladder structure and the battery (5) engages between the cross members (2).

Substructure structure according to one of the preceding claims, in which the impact protection (10) comprises a plurality of profiles (11-14, 16) extending in the longitudinal direction of the vehicle.

Substructure according to Claim 4 , in which the profile elements (11-14, 16) are roll profiles.

Substructure according to Claim 4 or 5 , in which the profile elements (11-14) form an upper (13, 14) and a lower group (11, 12) which each form an upper and a lower cross-sectional area of the impact protection (10), and that the profile elements (13, 14) one of the groups is divided into sections spaced from one another in the longitudinal direction of the vehicle.

Substructure according to Claim 6 , in which the outer cross member (9), which connect the longitudinal members (1) to the door sills (7), are received in gaps (15) between the sections.

Substructure according to one of the Claims 4 until 7th , in which at least some of the profile elements (12, 13) are cut out laterally in order to form a lateral recess (19) of the impact protection.

Substructure according to one of the Claims 4 until 8th , in which at least one first profile element (12; 13) has at least one U-profile section (12a-c; 13c-e) and one of a first side wall (12c; 13c) of the U-profile section (12a-c; 13c-e) angled flange (12d; 13b) and a second profile element (11, 14) forms an L-profile section (11a, 11b; 14a, 14b) which is attached to a second side wall (12a; 13e) of the U-profile section (12a-c ; 13c-e) and the flange (12d; 13b) is attached.

Substructure according to Claim 9 , in which an upper profile element (13) comprises two U-profile sections (13a-c, 13e-g) which are each connected in one piece via their angled flange (13d), and a lower profile element (12) comprises two L-profile sections (12a- b, 12f-g) which close the open sides of the U-profile sections (13a-c, 13e-g).

Substructure according to one of the Claims 4 until 10 , with a support profile (16) having a first flange (16a) to which an upper profile element (13) is attached, a second flange (16c) to which a lower profile element (12) is attached, one of the first and the second flange (16a, 16c) connecting wall (16b), a third flange (16e) to which a lower end profile element (11) is attached, and a wall (16d) connecting the second and third flange (16c, 16e) .

Substructure structure according to one of the preceding claims, with a floor panel (26) of a passenger cell and / or a loading space which is supported by the longitudinal members (1) and the door sills (7).