DE19713760A1

DE19713760A1 - Motor vehicle body

Info

Publication number: DE19713760A1
Application number: DE1997113760
Authority: DE
Inventors: Stephan Dipl Ing Barutzky
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1997-04-03
Filing date: 1997-04-03
Publication date: 1998-10-08

Abstract

At least one one-piece reinforcing element (2,3) is provided for each reinforcing section (1a,1b) and is fixed on these sections from the body inner side. The reinforcing element has formed functional sections (2a,3a) for mountings or for fitting of functional elements, or has formed stiffeners. The reinforcing element is manufactured as a cast of forged section of metal, or as a section made of synthetic material. The element is joined to the corresponding body parts by an adhesive connection.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosserie mit einer selbst tragenden Karosserietragstruktur und wenigstens einem Verstär kungsabschnitt an hochbeanspruchten Karosserieteilen sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugkarosserie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.The invention relates to a vehicle body with one load-bearing body support structure and at least one reinforcement section on highly stressed body parts and a Method of manufacturing a vehicle body according to the Preamble of claim 6.

Aus der DE-OS 39 18 280 ist eine Kraftfahrzeugkarosserie mit ei nem durch ein Strangprofil gebildeten Rahmenteil bekannt, an den ein vorgeformtes Blechteil so angefügt ist, daß das Blechteil das Rahmenprofil mindestens teilweise umgreift, mit diesem einen Hohlraum einschließt und einen steifen Träger bildet. Dabei ist vorgesehen, daß das Blechteil einen wesentlichen Bestandteil der Außenhaut der Kraftfahrzeugkarosserie bildet und entsprechend oberflächenbehandelt und lackiert wird. Die Verbindung zwischen Blechteil und Rahmen kann beispielsweise durch Klebung erfolgen.From DE-OS 39 18 280 is a motor vehicle body with egg Nem known by an extruded profile frame part to which a preformed sheet metal part is attached so that the sheet metal part at least partially encompasses the frame profile with this one Includes cavity and forms a rigid support. It is provided that the sheet metal part is an essential part of The outer skin of the motor vehicle body forms and accordingly is surface treated and painted. The connection between Sheet metal part and frame can be done, for example, by gluing.

Ferner sind aus der EP 0 561 840 B1 Mittelsäulen an einer Kraft fahrzeugkarosserie bekannt, deren hauptsächlich tragende Mehr kammerstrangprofile von der Fahrzeugaußenseite her mit je einem Zusatzteil fest verbunden und versteift werden. Das Zusatzteil bildet einen äußeren Abschluß für das jeweilige Strangprofil und soll aus Blech- oder Gußmetall hergestellt werden. Es wird nach dem Fügen integraler Bestandteil der Kraftfahrzeugmittelsäule und muß oberflächenbehandelt und in Wagenfarbe lackiert werden.Furthermore, from EP 0 561 840 B1 center pillars are attached to a force known vehicle body, the main load-bearing More Chamber extrusion profiles from the outside of the vehicle with one each Additional part can be firmly connected and stiffened. The additional part forms an outer closure for the respective extruded profile and to be made from sheet metal or cast metal. It will be after the joining integral part of the motor vehicle center pillar and must be surface treated and painted in the vehicle color.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fahrzeugkarosserie und ein Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugkarosserie der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß zur Bildung von Ver stärkungsabschnitten ein verringerter Aufwand notwendig ist.The object of the invention is a vehicle body and a Method for producing a vehicle body of the introduction mentioned type in such a way that to form Ver strengthening sections a reduced effort is necessary.

Diese Aufgabe wird für die Fahrzeugkarosserie durch die kenn zeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und für das Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 6 gelöst. Durch die Anfügung des Verstärkungselements von innen an die zugehörigen Karosserieteile wird eine aufwendige Bearbeitung und Behandlung des Verstärkungselementes bezüglich Oberflächengüte, Korrosions schutz, Lackqualität, -farbe usw. vermieden, da die Außenhaut der Fahrzeugkarosserie durch die Anordnung des wenigstens einen Verstärkungselementes nicht beeinflußt wird und somit das Ver stärkungselement auch nicht außenhautgerecht gestaltet sein muß. Durch die innenseitige Anbindung des Verstärkungselementes kann dieses außerdem weitere Funktionen für den Fahrzeuginnenraum übernehmen. Zudem wird eine weitgehend freie Materialwahl bezüg lich des Verstärkungselements möglich, die spezielle Stabili tätsanforderungen berücksichtigen kann. Die Karosserie wird zu nächst ohne das wenigstens eine Verstärkungselement den ver schiedenen Schritten der Korrosionsschutzbehandlung und der Lac kierung unterzogen, während das Verstärkungselement in einem ge trennten Fertigungsprozeß ohne die an die Fahrzeugaußenhaut zu stellenden Qualitätsanforderungen komplett hergestellt und in einem gesonderten Fertigungsschritt als einteiliges Bauteil sehr einfach in die Karosserie eingebaut werden kann. Durch reduzier te Qualitätsanforderungen und durch höhere Flexibilität bei Fer tigung und Montage ergeben sich Kosteneinsparungen.This task is for the vehicle body by the kenn characterizing features of claim 1 and for the method the characterizing features of claim 6 solved. Through the Attachment of the reinforcing element from the inside to the associated one Body parts are complex processing and handling of the reinforcement element with regard to surface quality, corrosion Protection, paint quality, color etc. avoided because the outer skin the vehicle body by the arrangement of at least one Reinforcing element is not affected and thus the Ver Reinforcement element does not have to be designed to suit the skin. Due to the internal connection of the reinforcing element this also other functions for the vehicle interior take over. A largely free choice of materials is also available Lich the reinforcing element possible, the special stabili requirements can take into account. The body becomes too next without the at least one reinforcing element ver different steps of the corrosion protection treatment and the lac kation while the reinforcing element in a ge separated manufacturing process without the to the vehicle skin quality requirements completely manufactured and in a separate manufacturing step as a one-piece component can be easily installed in the body. By reducing te quality requirements and through greater flexibility at Fer cost savings.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Verstärkungselement angeformte Funktionsabschnitte für Halterun gen oder für die Aufnahme von Funktionselementen oder angeformte Versteifungen aufweist. Die Lage des wenigstens einen Verstär kungselementes im inneren der Karosserie ermöglicht eine Einbe ziehung von Funktionsbereichen der Innenausstattung in das Ver stärkungselement, die weitere Kosteneinsparungen zur Folge haben kann. Versteifungen als Bestandteil des Verstärkungselementes können wesentlich gezielter und genauer ausgestaltet werden als bei einer Versteifung des Karosserierahmens selbst.An advantageous development of the invention provides that Reinforcing element molded functional sections for holding gene or for the inclusion of functional elements or molded Has stiffeners. The location of the at least one amplifier Kungselementes inside the body allows Einbe drawing of functional areas of the interior in the ver strengthening element that result in further cost savings can. Stiffeners as part of the reinforcement element can be designed much more precisely and precisely than if the body frame itself is stiffened.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird das Verstärkungs element mit dem zugehörigen Karosserieteil verklebt. Dadurch können Befestigungspunkte und Materialüberlappungen sowie die Schwächung tragender Karosserieteile vermieden werden.In a further embodiment of the invention, the reinforcement element glued to the associated body part. Thereby can attachment points and material overlaps as well as the Weakening of the body parts can be avoided.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird das Verstärkungs element mit Karosserieteilen ergänzend formschlüssig verbunden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn spezielle Sicher heitsmaßnahmen insbesondere an Mittelsäulen für den Fall eines Fahrzeugaufpralls geboten sind. Dabei können insbesondere Nieten oder Schrauben verwendet werden.In a further embodiment of the invention, the reinforcement element additionally connected to body parts in a form-fitting manner. This is particularly advantageous if special security safety measures, especially on center pillars in the event of a Vehicle impact are required. In particular rivets or screws can be used.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. In der nachfolgenden Beschreibung werden bevor zugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und anhand der Zeichnungen dargestellt.Further advantages and features of the invention result from the Subclaims. In the description below, before drafted embodiments of the invention described and with reference of the drawings.

Fig. 1 zeigt eine Explosionsdarstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fahrzeugkarosserie mit zwei ver schiedenen Verstärkungselementen, Fig. 1 shows an exploded view of an embodiment of a vehicle body according to the invention with two different ver reinforcing elements,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine mit einem Verstärkungselement versehene Mittelsäule (B-Säule) der Fahrzeugkarosserie nach Fig. 1 entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 1 und Fig. 2 shows a section through a reinforcing element provided with a central pillar (B-pillar) of the vehicle body according to Fig. 1 along the section line II-II in Fig. 1 and

Fig. 3 eine Schnittdarstellung der Fahrzeugkarosserie nach Fig. 1 im Bereich einer mit einem weiteren Verstärkungselement versehenen Hutablage entlang der Schnittlinie III-III in Fig. 1. Fig. 3 is a sectional view of the vehicle body according to Fig. 1 in the region of a further provided with a reinforcing member rack along the section line III-III in Fig. 1.

Die in Fig. 1 dargestellte, weitgehend fertigmontierte und lac kierte selbsttragende Fahrzeugkarosserie 1 für einen Personen kraftwagen weist Karosserieteile auf, die in bestimmten Fällen, insbesondere bei einem Aufprall von der Seite oder von hinten, hochbeansprucht und sicherheitsrelevant sind. Solche Karosse rieteile sind insbesondere B-Säulen-Karosserieabschnitte 1a und C-Säulen-Karosserieabschnitte 1c. Den B-Säulen-Karosserieab schnitten 1a ist jeweils ein einteiliges, als Guß-, Spritzguß-, Schmiede-, Preß- oder Laminierteil ausgeführtes oder in ähnli cher Weise geformtes Verstärkungselement 2 zugeordnet. Zur Ver steifung der C-Säulen-Karosserieabschnitte 1c auf Höhe einer Hutablage quer zur Fahrtrichtung ist ein ebenfalls als Guß-, Spritzguß-, Schmiede-, Preß- oder Laminierteil ausgeführtes oder in ähnlicher Weise geformtes Verstärkungselement 3 vorgesehen. Als mögliche Werkstoffe für die Verstärkungselemente können ne ben Stahl Leichtmetallegierungen aus Aluminium, Magnesium oder Titan, aber auch Kunststoffe, faserverstärkte Kunststoffe und andere Kompositwerkstoffe vorgesehen werden. Die Verstärkungs elemente 2 und 3 werden nachfolgend näher beschrieben.The illustrated in Fig. 1, substantially completely assembled and lac kierte self-supporting vehicle body 1 of a passenger car has car body parts, which are in certain cases, particularly in a collision from the side or from behind, highly stressed, and safety-relevant. Such body parts are in particular B-pillar body sections 1 a and C-pillar body sections 1 c. The B-pillar body cut 1 a is in each case a one-piece, designed as a casting, injection molding, forging, pressing or laminating part or similarly shaped reinforcing element 2 assigned. For Ver the C-pillar body sections 1 stiffening c at the level of a rear parcel shelf transversely to the direction of travel is also as casting, injection molding, forging, pressing or lamination executed or formed in a similar manner reinforcing member 3 is provided. In addition to steel, light metal alloys made of aluminum, magnesium or titanium, but also plastics, fiber-reinforced plastics and other composite materials can be provided as possible materials for the reinforcement elements. The reinforcement elements 2 and 3 are described in more detail below.

Ein solcher B-Säulen-Karosserieabschnitt 1a, im weiteren B-Säule genannt, erstreckt sich im allgemeinen zwischen Dachrahmen und Schweller in einer Karosserieseitenwand. Diese B-Säule 1a über nimmt unter anderem die Tragfunktion für eine hintere Seitentür und dient überdies zur Stabilisierung der Karosserie. Das zuge ordnete Verstärkungselement 2 ist in seiner Form an die Innen kontur des B-Säulenblechs angepaßt und erstreckt sich über die gesamte Länge der B-Säule 1a. Es wird, wie mit Pfeil 20 angedeu tet, von der Innenseite her an der B-Säule befestigt.Such a B-pillar body section 1 a, hereinafter referred to as B-pillar, generally extends between the roof frame and sill in a body side wall. This B-pillar 1 a takes over, among other things, the supporting function for a rear side door and also serves to stabilize the body. The assigned reinforcing element 2 is adapted in shape to the inner contour of the B-pillar sheet and extends over the entire length of the B-pillar 1 a. It is, as indicated by arrow 20, attached to the inside of the B-pillar.

Dies kann insbesondere durch Kleben realisiert werden, wobei für die Verklebung entsprechend vorbereitete Klebeflächen 2d (ver stärkungselementseitig) und 1d (karosserieseitig) aufeinander stoßen und mit Hilfe von Kleberaupen 4 verbunden werden. Zur Er füllung erhöhter Anforderungen an die Stabilität der Verbindung zwischen dem Verstärkungselement und der B-Säule 1a sind mehrere Schraubverbindungen vorgesehen, deren mögliche Form aus Fig. 2 ersichtlich ist. Das Verstärkungselement 2 weist dabei neben Klebeflächen 2d auch Gewindebohrungen 2b auf, in die Schrauben 5 eingeschraubt werden, die durch Bohrungen im Blech der Karosse rie 1 bzw. der B-Säule 1a geführt sind. Anstelle der Schraubver bindungen können auch Nietverbindungen, Schweißungen oder andere lösbare oder nicht lösbare formschlüssige Verbindungen angewandt werden.This can be achieved in particular by gluing, with adhesive surfaces 2 d (ver on the reinforcing element side) and 1 d (on the body side) that have been prepared for the gluing encountering each other and being connected with the aid of adhesive beads 4 . To meet increased requirements for the stability of the connection between the reinforcing element and the B-pillar 1 a, several screw connections are provided, the possible shape of which can be seen in FIG. 2. The reinforcing element 2 has in addition to adhesive surfaces 2 d also threaded holes 2 b, are screwed into the screws 5 , which are guided through holes in the sheet metal of the body 1 or the B-pillar 1 a. Instead of the screw connections, riveted connections, welds or other detachable or non-detachable positive connections can also be used.

Das Verstärkungselement 2 umfaßt ferner angeformte Versteifungen 2c, die eine entsprechende Stabilität des Verstärkungselementes 2 und einer damit verstärkten B-Säule insbesondere für den Fall eines Aufpralls von der Seite gewährleisten.The reinforcing element 2 further comprises molded stiffeners 2 c, which ensure a corresponding stability of the reinforcing element 2 and a B-pillar reinforced therewith, in particular in the event of an impact from the side.

Zwischen zwei C-Säulen-Karosserieabschnitten 1c, die im hinteren Seitenbereich des Kraftfahrzeuginsassenraums zwischen Heckschei benrahmen und Kofferraumseitenwand angeordnet sind, ist das er findungsgemäße Verstärkungselement 3 auf Höhe der Hutablage vor gesehen. Es wird, wie mit Pfeil 30 in Fig. 1 angedeutet, so in die Fahrzeugkarosserie 1 eingepaßt, daß es sich quer über die gesamte Breite der Fahrzeugskarosserie erstreckt. Es wird im Be reich des Kotflügelübergangs der C-Säulen-Karosserieabschnitte 1c sowie im Bereich der Querverstrebung 1b vor dem Heckdeckel an der Fahrzeugkarosserie befestigt. Diese Verbindung wird vorzugs weise durch Kleben realisiert, wobei Klebeflächen 3d des Ver stärkungselementes 3 auf Klebeflächen 1d der Fahrzeugkarosserie 1 stoßen und mittels Kleberaupen 4 miteinander verbunden werden (vgl. Fig. 3). Ergänzend sind wiederum formschlüssige Verbin dungselemente, insbesondere Schrauben 5 vorgesehen, die durch Bohrungen im Blech der Fahrzeugkarosserie geführt und in Gewin debohrungen 3b eingeschraubt werden. Selbstverständlich sind bei Bedarf auch andere in ihrer Anzahl und Art beliebig wählbare lösbare und nicht lösbare Verbindungselemente zur Unterstützung der Klebeverbindung möglich.Between two C-pillar body sections 1 c, the benrahmen in the rear side area of the motor vehicle passenger compartment between the rear window and trunk side wall are arranged, he is inventive reinforcing element 3 seen at the level of the parcel shelf. It is, as indicated by arrow 30 in Fig. 1, fitted into the vehicle body 1 so that it extends across the entire width of the vehicle body. It is in the area of the fender transition of the C-pillar body sections 1 c and in the area of the cross strut 1 b in front of the boot lid attached to the vehicle body. This connection is preferably carried out by gluing, adhesive surfaces 3 d of the reinforcing element 3 meet adhesive surfaces 1 d of the vehicle body 1 and are connected to one another by means of adhesive beads 4 (cf. FIG. 3). In addition, form-fitting connec tion elements, in particular screws 5 are provided, which are guided through holes in the sheet metal of the vehicle body and screwed into threaded holes 3 b. Of course, other detachable and non-detachable connecting elements that can be selected in terms of their number and type to support the adhesive connection are also possible if required.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Befestigung des Verstärkungselementes 3 an der Querverbindung 1b, deren wesent licher Bestandteil eine Blechwasserrinne 1e ist, zeigt Fig. 3. Durch die spezielle Form der Blechwasserrinne 1e kann zunächst von der Innenseite her mittels Kleberaupe 4 das Verstärkungsele ment 3 angeklebt und, wie gezeigt, ergänzend mittels Schrauben 5 mit der Blechwasserrinne 1e verschraubt werden. In einem nach folgenden Arbeitsschritt kann die Heckscheibe 8 von der Außen seite her ebenfalls mittels Kleberaupen 4 so auf die Blechwas serrinne 1e aufgeklebt werden, daß die zurückgesetzt angeordne ten Schrauben 5 durch die an dieser Stelle undurchsichtig aus führbare Heckscheibe 8 verdeckt werden.A particularly advantageous embodiment of the attachment of the reinforcing member 3 on the cross-connect 1 b whose materiality Licher part of a sheet metal water gutter is 1 e, Fig. 3. The special shape of the sheet metal water gutter 1 e may initially from the inside by means of adhesive bead 4, the Verstärkungsele ment 3 glued and, as shown, additionally screwed to the sheet water channel 1 e by means of screws 5 . In a subsequent step, the rear window 8 can be glued from the outside also by means of adhesive beads 4 to the Blechwas serrinne 1 e that the reset arranged screws 5 are covered by the opaque rear window 8 at this point.

Das Verstärkungselement 3 umfaßt neben den Klebeflächen 3d und den den Gewindebohrungen 3b auch angeformte Versteifungen 3c, die eine ausreichende Stabilität des Verstärkungselementes 3 und damit eine Kraftübertragung zwischen den Seiten der Kraftfahr zeugkarosserie und resultierend eine Karosserieversteifung ge währleisten. Ferner können nach Bedarf Lautsprecheraufnahmen 3a, Befestigungspunkte für Vorrichtungen oder Aussparungen für Funk tionselemente (nicht näher bezeichnet) als Bestandteile des Ver stärkungselementes 3 vorgesehen sein.The reinforcing element 3 includes in addition to the adhesive surfaces 3 d and the threaded holes 3 b also integrally formed stiffeners 3 c, which ensure sufficient stability of the reinforcing element 3 and thus a power transmission between the sides of the motor vehicle body and resulting a body reinforcement ge. Furthermore, speaker recordings 3 a, attachment points for devices or recesses for radio function elements (not specified) can be provided as components of the reinforcing element 3 as required.

Claims

1. Vehicle body with a self-supporting body support structure and at least one reinforcing section of highly stressed body parts, characterized in that at least one one-piece reinforcing element ( 2 , 3 ) is provided for the at least one reinforcing section ( 1 a, 1 b), which is from the inside of the body is fixed on the body parts ( 1 a, 1 e).

2. Vehicle body according to claim 1, characterized in that the reinforcing element ( 2 , 3 ) integrally formed functional sections ( 2 a, 3 a) for mounts or for receiving elements or molded-on stiffeners ( 2 , 3 ).

3. Vehicle body according to one of the preceding claims, characterized in that the reinforcing element ( 2 , 3 ) is made as a cast or forged part made of metal or as a plastic part.

4. Vehicle body according to one of the preceding claims, characterized in that the reinforcing element ( 2 , 3 ) with the associated body parts ( 1 a, 1 e) is glued.

5. A vehicle body according to claim 4, characterized in that the reinforcing element ( 2 , 3 ) is additionally positively connected to body parts.

6. A method for producing a vehicle body with a self-supporting body support structure and at least one reinforcement section on highly stressed body parts, characterized in that at least one reinforcement element ( 2 , 3 ) initially produced as a one-piece component is provided with functional elements associated with the vehicle interior and then from the inside of the body on the associated body parts ( 1 a, 1 e).

7. The method according to claim 6, characterized in that the reinforcing element with integrally formed functional sections ( 2 a, 3 a) for mounts or for receiving functional elements or with integrally formed stiffeners ( 2 c, 3 c) in a casting, injection molding , Forging, pressing or laminating / insertion process is manufactured.

8. The method according to claims 6 or 7, characterized in that the reinforcing element ( 2 , 3 ) with associated body parts ( 1 a, 1 e) is glued.

9. The method according to claim 8, characterized in that the reinforcing element ( 2 , 3 ) is additionally positively connected to body parts.