DE10302756B4 - Support structure for a motor vehicle body - Google Patents
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Abstract
Tragstruktur für eine Kraftwagenkarosserie mit einem Vorderwagen, einer Fahrgastzelle und einem Hinterwagen, wobei dieser integrierte Feder- bzw. Federbeindome umfasst und die Tragstruktur aus wenigstens zwei einander zu einer Tragstruktur ergänzenden, miteinander verbindbaren Modulen besteht, wobei jedes Modul einen Teil der Tragstruktur bildet und zumindest eines der beiden Module in Stahlblechbauweise ausgeführt ist und das erste Modul als eine in Stahlblechbauweise hergestellte Rahmenstruktur ausgeführt und baueinheitlich mit dem gleichfalls in Stahlblechbauweise hergestellten Bodenblech der Fahrgastzelle verbunden ist und das zweite Modul eine in Aluminium–Spaceframe-Bauweise hergestellte Rahmenstruktur bildet, welche die Längsseiten der Fahrgastzelle begrenzende Schweller umfasst, wobei die in Stahlblechbauweise ausgeführte Rahmenstruktur den Vorderwagen bildet und das mit dieser verbundene Bodenblech der Fahrgastzelle einen Mitteltunnel mit zwei beiderseits liegende Bereichen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Schwellern (17, 18) an deren vorderen Ende aufragend ausgerichtete Hohlprofilelemente (42) verbunden sind, welche bei montierter Tragstruktur als Verstärkung in die die A-Säulen (8) bildenden Bereiche...Support structure for a motor vehicle body with a front end, a passenger compartment and a rear end, which comprises integrated spring or spring strut domes and the support structure consists of at least two modules which can be connected to one another to form a support structure, each module forming part of the support structure and at least one of the two modules is made in sheet steel construction and the first module is made as a frame structure made in sheet steel construction and is connected as a unit to the floor panel of the passenger compartment which is also made in sheet steel construction and the second module forms a frame structure made in aluminum spaceframe construction, which forms the long sides comprises rocker panels delimiting the passenger cell, the frame structure made of sheet steel forming the front vehicle and the floor panel of the passenger cell connected to this forming a central tunnel with two areas on both sides It is characterized in that hollow profile elements (42) are connected to the sills (17, 18) at their front end soaring upwards, which, when the supporting structure is installed, serve as reinforcement in the areas forming the A-pillars (8).
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Tragstruktur gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 für eine Kraftwagenkarosserie.The invention relates to a support structure according to the preamble of claim 1 for a motor vehicle body.
Aus der
Aus der
Keine der beiden vorgenannten, bekannten Bauweisen von Karosserietragstrukturen besitzt Mittel bzw. konstruktive Vorkehrungen um unfallbedingte, insbesondere aufprallbedingte Stoßkräfte in Karosserielängsrichtung vom Vorderwagen zum Hinterwagen hin bzw. umgekehrt weiterzuleiten. Dies resultiert nicht zuletzt aus der Art der gegenseitigen Verbindung der beiden Module bzw. Aufbaumodule der Karosserie- bzw. Karosserietragstruktur. Zum Weiteren scheint in beiden Fällen, wenn überhaupt so doch lediglich eine sehr kurze gegenseitige Überdeckung benachbarter Abschnitte bzw. Module der jeweiligen Kraftwagenkarosserietragstruktur vorgesehen zu sein, woraus naturgemäß eine vergleichsweise wenig stabile Verbindung resultiert.Neither of the two aforementioned, known construction methods of body support structures has means or constructive measures to forward accident-related, in particular impact-related impact forces in the body longitudinal direction from the front end to the rear end or vice versa. This results not least from the nature of the mutual connection of the two modules or structural modules of the body or body structure. Furthermore, in both cases, if at all, only a very short mutual overlap of adjacent sections or modules of the respective motor vehicle body support structure seems to be provided, which naturally results in a comparatively less stable connection.
Die
Die
Die Tragstruktur besteht aus zwei einander ergänzenden, miteinander verbindbaren Modulen, wobei jedes Modul einen Teil der Tragstruktur bildet. Eines dieser Module wird durch den Vorderwagen gebildet. Das andere der beiden Module wird durch die Fahrgastzelle und den Hinterwagen gebildet. Jedes der beiden Module ist mit wenigstens einem die Länge der Fahrgastzelle überspannenden Längsträger derart ausgestattet, dass die beiden Module einander über die Länge der Fahrgastzelle hin übergreifen. Bei dem den Vorderwagen bildenden Modul sind zwei seitliche Längsträger vorgesehen. Bei dem die Fahrgastzelle und den Hinterwagen bildenden Modul werden die Längsträger durch die Türschweller gebildet. Ferner ist dieser Anordnung zu entnehmen, dass zumindest eines der beiden Module in herkömmlicher Stahlbauweise ausgeführt sein kann.The support structure consists of two complementary, interconnectable modules, each module forms a part of the support structure. One of these modules is formed by the front end. The other of the two modules is formed by the passenger compartment and the rear. Each of the two modules is equipped with at least one of the length of the passenger compartment spanning longitudinal members such that the two modules overlap each other over the length of the passenger compartment. In the module forming the front end, two lateral side members are provided. In the passenger compartment and the rear end module forming the longitudinal members are formed by the door sill. Furthermore, it can be seen from this arrangement that at least one of the two modules can be designed in conventional steel construction.
Die
Jedes der beiden Module ist mit wenigstens einem die Länge der Fahrgastzelle überspannenden Längsträger derart ausgestattet, dass die beiden Module einander über die Länge der Fahrgastzelle hin übergreifen. Diesem Dokument ist ferner zu entnehmen, dass das zweite Modul eine in Aluminium-Spaceframe-Bauweise hergestellte Rahmenstruktur sein kann. Each of the two modules is equipped with at least one of the length of the passenger compartment spanning longitudinal members such that the two modules overlap each other over the length of the passenger compartment. It can also be seen from this document that the second module can be a frame structure made in aluminum spaceframe construction.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde eine Tragstruktur für eine Kraftwagenkarosserie zu schaffen, welche einerseits mit lediglich zwei Modulen auskommt und dabei anderseits auch den Einsatz unterschiedlicher Bauweisen und Materialien für die einzelnen Module zulässt, ohne eine unzureichende Stabilität der Verbindung benachbarter Module oder eine unzureichende Weiterleitung aufprallbedingter Stoßkräfte vom Vorderwagen zum Hinterwagen und umgekehrt in Kauf nehmen zu müssen.Based on this prior art, the present invention seeks to provide a support structure for a motor vehicle body, which on the one hand with only two modules and on the other hand allows the use of different constructions and materials for the individual modules, without insufficient stability of the connection adjacent Modules or insufficient forwarding impact-related impact forces from the front of the car to the rear and vice versa to have to accept.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the features specified in claim 1. Advantageous developments and expedient embodiments are specified in the dependent claims.
Einer der wesentlichsten Vorteile der erfindungsgemäßen Gestaltung der beiden einander zu einer Tragstruktur für einen Kraftwagenkarosserie ergänzenden Module ist darin zu sehen, dass beide Module über die gesamte Länge der Fahrgastzelle hin ineinandergreifen und somit bei montierter Tragstruktur über die gesamte Länge der Fahrgastzelle hin miteinander verbunden sind. Aus dieser Verbindungslänge resultiert eine vorzügliche Festigkeit der Tragstruktur, sowohl was die Durchleitung aufprallbedingter Stoßkräfte als auch die Steifigkeit in Querrichtung anlangt.One of the most significant advantages of the inventive design of the two mutually complementary to a support structure for a motor vehicle body modules is the fact that both modules mesh over the entire length of the passenger compartment and thus are connected together with mounted support structure over the entire length of the passenger compartment. From this connection length results in an excellent strength of the support structure, both in terms of the passage of impact-related impact forces as well as the stiffness in the transverse direction.
Im Einzelnen führt die ineinandergreifende Ausbildung beider Module der Tragstruktur zu einer optimalen Weiterleitung und zumindest teilweisen Abstützung aus einem Aufprall resultierender Stoßkräfte an einem der die Fahrgastzelle begrenzenden und der jeweiligen Aufprallstelle gegenüberliegenden Strukturquerträger. Daraus folgt eine optimale Aufteilung der aus einem Aufprall resultieren Längskräfte innerhalb der Tragstruktur und damit die Möglichkeit zur einer Gewichtsverringerung der Tragstruktur gegenüber den bekannten, aus Modulen gebildeten Tragstrukturen. Darüber hinaus gestattet die erfindungsgemäße Ausgestaltung der gegenseitigen Verbindung der beiden Module zu einer Tragstruktur den Einsatz unterschiedlicher Bauweisen und unterschiedlicher Materialien für die Ausbildung der beiden Module, wobei eine vorteilhafte Gestaltungsweise darin gesehen wird, dass das den Vorderwagen und das Bodenblech der Fahrgastzelle umfassende Modul als eine in herkömmlicher Weise aus Stahlblech hergestellte Rahmenstruktur und das den Hinterwagen bildende und auch wenigstens die Schweller bildende Längsträger umfassende Modul als eine in Aluminium-Spaceframe-Bauweise ausgebildete Rahmenstruktur ausgeführt ist.In detail, the intermeshing formation of both modules of the support structure leads to an optimal routing and at least partial support from an impact resulting impact forces on one of the passenger compartment delimiting and the respective impact point opposite structural cross member. This results in an optimal distribution of the resulting from an impact longitudinal forces within the support structure and thus the possibility of a reduction in weight of the support structure compared to the known, formed from modules supporting structures. In addition, the inventive design of the mutual connection of the two modules to a support structure allows the use of different designs and different materials for the formation of the two modules, with an advantageous design way is seen that the front and the bottom plate of the passenger compartment comprehensive module as a in a conventional manner made of sheet steel frame structure and the rear end forming and at least the sill forming side rail comprehensive module is designed as a trained in aluminum space frame construction frame structure.
Mit der in einer Aluminium-Spaceframe-Bauweise ausgebildeten, im Wesentlichen den Hinterwagen bildenden Rahmenstruktur kann, je nach Ausstattung des Fahrzeuges mit Front oder Heckmotor, außer den seitliche Längsträger bildenden Schwellern auch ein einen Mitteltunnel aussteifender Längsträger verbunden sein, der sich ausgehend von einem Stirnwandquerträger der Rahmenstruktur des Vorderwagens zu einem Fersenträger der Rahmenstruktur des Hinterwagens hin erstreckt.Depending on the equipment of the vehicle with front or rear engine, in addition to the lateral longitudinal members forming sills, a longitudinal member which stiffens a central tunnel and which extends from an end wall cross member may be connected to the frame structure formed in an aluminum spaceframe construction the frame structure of the front end extends to a heel support of the frame structure of the rear carriage.
Eine weitere vorteilhafte zusätzliche Aussteifung der Tragstruktur für eine Kraftwagenkarosserie wird ferner dadurch erreicht, dass mit dem freien Ende jedes der beiden jeweils einen Längsträger bildenden Schweller ein aufragend ausgerichteter Hohlprofilabschnitt verbunden ist, welcher bei montierter Tragstruktur als Verstärkung in die A-Säulen bildende Hohlräume der den Vorderwagen bildenden Rahmenstruktur eingreift.A further advantageous additional stiffening of the support structure for a motor vehicle body is further achieved in that with the free end of each of the two each forming a side rail sill a towering oriented hollow profile section is connected, which when mounted support structure as reinforcement in the A-pillars forming the cavities Front end forming frame structure engages.
Das Bodenblech kann über seine beiderseits des Mitteltunnels liegenden Bereiche hin in vorteilhafter Weise mittels abgewinkelter Randbereiche und, beispielsweise durch Nieten oder Schrauben gebildeter, Fügemittel sowohl mit dem die Fahrgastzelle nach hinten begrenzenden Fersenträger des Hinterwagens als auch über seine an den Mitteltunnel angrenzenden Längsränder hin in vergleichbarer Weise mit dem den Mitteltunnel aussteifenden Längsträger verbunden werden, wobei das Bodenblech vorzugsweise jeweils mit nach oben gerichteten Randabstellungen versehen ist. Hinsichtlich der Verbindung mit dem den Mitteltunnel aussteifenden Längsträger ist dabei der der Befestigung des Bodenbleches am Längsträger dienende Randbereich des zweckmäßigerweise auf dem zugehörigen Randbereich des Trägers aufliegend ausgerichtet.The base plate can on its both sides of the central tunnel lying areas in an advantageous manner by means of angled edge regions and, for example, formed by riveting or screws, joining means both with the passenger compartment rearwardly limiting heel carrier of the rear carriage as well as its adjacent to the center tunnel longitudinal edges out in comparable Way are connected to the central tunnel stiffening longitudinal beams, wherein the floor panel is preferably provided in each case with upwardly directed Randabstellungen. With regard to the connection with the longitudinal support stiffening the central tunnel, the edge region of the edge support of the base plate, which expediently rests on the associated edge region of the support, is aligned.
Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is explained in more detail in the following description with reference to an embodiment shown in the drawing.
Es zeigenShow it
In den gezeigten Ausführungsformen besteht ein den Vorderwagen
Die Schweller
An dessen vorderen, freiem Ende
Bei der in den
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