DE19730395C1

DE19730395C1 - Vehicle bodywork hollow carriers

Info

Publication number: DE19730395C1
Application number: DE1997130395
Authority: DE
Inventors: Werner Koenig; Peter Dipl Ing Tattermusch
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1997-07-16
Filing date: 1997-07-16
Publication date: 1998-11-19
Anticipated expiration: 2017-07-17

Abstract

The hollow carrier assembly, with two T-shaped hollow carriers bonded together, has one hollow carrier (2) through the bonding point as two half-shells (3,4) assembled together. At least one stiffener (9,16,10,17) is at each half-shell (3,4) at the junction zone between the carriers, as welded web plates.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hohlträgeranordnung mit zwei T-förmig miteinander verbindbaren Hohlträgern. Derartige Hohlträgeranordnungen finden insbesondere im Kraftfahrzeugbau Verwendung.The present invention relates to a hollow carrier arrangement two T-shaped interconnectable hollow beams. Such Hollow beam arrangements are found particularly in motor vehicle construction Use.

Der T-förmige Anschluß einer Querbrücke an ein hohles Seiten teil verursacht bei nicht ausgesteiftem Knoten- bzw. Verbin dungsbereich im Falle großer Momentenbelastung hohe lokale Spannungen, die erfahrungsgemäß im Fahrbetrieb zu Rissen oder anderen Materialermüdungserscheinungen führen können, wodurch die langfristige Stabilität eines Kraftfahrzeuges gefährdet ist.The T-shaped connection of a cross bridge to a hollow side Part caused when the knot or joint is not stiffened area in the case of high moment loads high local Tensions that experience has shown to cause cracks during driving or other material fatigue, which can cause endangers the long-term stability of a motor vehicle is.

Zur Verbesserung der Krafteinleitung von der Querbrücke in das Seitenteil wird herkömmlicherweise der Umfang eines rohrartigen Hohlkörpers im Seitenteil bzw. der Umfang des Seitenteils selbst vergrößert. Hierdurch ist es möglich, die das Seitenteil mit dem Querträger verbindenden Schweißnähte zu verlängern. Aufgrund der derart vergrößerten Oberfläche der als Hohlträger ausgebildeten Bauteile ist auch deren Wölbung relativ flach, was zu einer relativ geringen Gestaltfestigkeit gegen Einbeulen bzw. äußeren Krafteinwirkungen führt. Diesem Umstand begegnet man dadurch, daß das Seitenteil mit Stegblechen zur inneren Aussteifung ausgebildet wird. Derartige Aussteifungen müssen paßgenau in den Hohlträgern angeordnet werden. Hierdurch ergibt sich ein beachtlicher Montageaufwand. To improve the introduction of force from the cross bridge into the Side part is traditionally the circumference of a tubular one Hollow body in the side part or the circumference of the side part enlarged itself. This makes it possible for the side part to extend welds connecting the cross member. Due to the increased surface area as a hollow beam trained components, their curvature is also relatively flat, resulting in a relatively low dimensional stability against denting or external forces. Countered this fact one in that the side part with web plates to the inner Bracing is formed. Such stiffeners must can be arranged with a precise fit in the hollow beams. This gives considerable assembly effort.

Aus der DE 195 24 361 A1 ist es bekannt, den Verbindungsbereich einer Seitenschwelle und eines Quergliedes mit einem Verstär kungsträger zu verstärken. Hierbei muß der Verstärkungsträger zunächst mit einem ersten Teil der Seitenschwelle verschweißt werden, bevor die Seitenschwelle durch Befestigung eines weite ren Teils vervollständigt werden kann. Die genaue Anpassung bzw. Positionierung der Teile der Seitenschwelle mit dem Ver stärkungsträger muß als sehr aufwendig bezeichnet werden.From DE 195 24 361 A1 it is known the connection area a side sill and a cross member with a reinforcement to reinforce Here, the reinforcement beam first welded to a first part of the side sill be before the side sill by attaching a wide one part can be completed. The exact adjustment or positioning the parts of the side sill with the ver reinforcement must be described as very complex.

Aus der JP 5-319301 ist es bekannt, ein Verstärkungsblech zwi schen zwei Halbschalen, welche zusammen einen Hohlträger bil den, einzufügen. Auch hier ist eine große Montagegenauigkeit erforderlich.From JP 5-319301 it is known to provide a reinforcing plate between two half shells, which together form a hollow beam to insert the. Here too there is great assembly accuracy required.

Aus der DE 38 36 808 C2 ist es bekannt, einen Dachholm im Ver bindungsbereich mit einer Mittelsäule mittels eines Verstär kungselementes zu verstärken, wobei das Verstärkungselement starr zwischen Flanschen der Innenwand und der Außenwand der Mittelsäule bzw. den Teilen des Dachholms angeordnet werden muß. Auch hier ist wegen der notwendigen genauen Positionierung zwischen den jeweiligen Flanschen der Arbeitsaufwand zur Posi tionierung des Verstärkungselementes groß.From DE 38 36 808 C2 it is known to have a roof spar in Ver binding area with a central column by means of a reinforcement Kungselementes to reinforce, the reinforcing element rigid between flanges of the inner wall and the outer wall of the Center column or the parts of the roof spar are arranged got to. Again, because of the need for precise positioning between the respective flanges the workload for the posi tionation of the reinforcing element large.

Insgesamt erweist es sich gemäß dem bekannten Stand der Technik als schwierig, Versteifungselemente an der Innenseite zusammen setzbarer Hohlträger anzubringen.Overall, it proves to be in accordance with the known prior art as difficult to put stiffeners together on the inside attachable hollow beam.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Hohlträ geranordnung, bei der eine gewünschte Aussteifung des Verbin dungsbereiches der Hohlträger in einfacher Weise möglich ist.The object of the invention is therefore to create a hollow back geranordnung in which a desired stiffening of the connector tion range of the hollow beam is possible in a simple manner.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Hohlträgeranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.This object is achieved with a hollow support arrangement the features of claim 1.

Erfindungsgemäß ist es nun möglich, auch bei aus zwei Halbscha len zusammengesetzten Hohlträgern in einfacher Weise eine Aus steifung zu erzielen, indem beide Halbschalen jeweils für sich mit individuellen Versteifungselementen ausgebildet sind. Hier durch ist es möglich, zunächst die Versteifungen in die jewei ligen Halbschalen einzubringen und die Halbschalen anschließend zu einem Hohlträger zusammenzufügen. Die notwendige Montagege nauigkeit ist gegenüber herkömmlichen Hohlträgeranordnungen stark herabgesetzt. Es ist in einfacher Weise möglich, je nach gewünschter Aussteifung verschiedene Versteifungselemente in die jeweiligen Halbschalen einzubringen.According to the invention, it is now possible even with two half shafts len composite hollow beams in a simple way to achieve stiffness by using both half-shells each for themselves are designed with individual stiffening elements. Here through it is possible to first of all stiffen the respective half shells and then the half shells to form a hollow beam. The necessary assembly accuracy is compared to conventional hollow beam arrangements greatly reduced. It is possible in a simple manner, depending on desired stiffening various stiffening elements in insert the respective half-shells.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of Subclaims.

Zweckmäßigerweise sind die Versteifungen durch in die jeweili gen Halbschalen geschweißte Stegbleche gebildet. Derartige Stegbleche sind preiswert herstellbar und in beliebiger Weise formbar. Hierdurch ist es möglich, eine wabenartige Struktur der Stegbleche mit einer der Anzahl der Stege entsprechenden Anzahl von Sicken zu erzielen.Advantageously, the stiffeners are in the respective welded web plates are formed against half-shells. Such Web plates are inexpensive to manufacture and in any way malleable. This makes it possible to have a honeycomb structure the web plates with a number corresponding to the number of webs To achieve number of beads.

Besonders bevorzugt ist, daß die Stegbleche mit sich im wesent lichen senkrecht zur Erstreckungsrichtung des ersten, an der Verbindungsstelle durchlaufenden Hohlträgers erstreckenden Ste gen ausgebildet sind. Derartige Stege weisen bei Einwirkung ei ner Kraft senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Hohlträgers eine große Steifigkeit auf.It is particularly preferred that the web plates with them essentially Lichen perpendicular to the direction of extension of the first, on the Steep through continuous hollow beam are trained. Such webs have egg when exposed ner force perpendicular to the direction of extension of the hollow beam a great rigidity.

Zweckmäßigerweise sind auf dem zweiten Hohlträger Stege ausge bildet, die sich in dessen Längsrichtung erstrecken und in den Stegen des ersten Hohlträgers münden. Durch eine derartige Zu ordnung der jeweiligen Stege des zweiten Hohlträgers zu denje nigen des Versteifungselementes lassen sich in einfacher Weise große Steifigkeiten der Hohlträgeranordnung erzielen.Webs are expediently formed on the second hollow beam forms, which extend in the longitudinal direction and in the Webs of the first hollow beam open. By such a zu order of the respective webs of the second hollow beam to denje nige the stiffening element can be easily achieve high rigidity of the hollow beam arrangement.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Versteifungen jeweils ein erstes, auf der Innenseite der Halb schalen aufgeschweißtes Stegblech, und ein auf diesem aufge schweißtes zweites Stegblech auf. Durch eine entsprechend ver setzte Anordnung dieser zweiten Stegbleche bezüglich der ersten Stegbleche läßt sich die wabenartige Struktur in einfacher Wei se weiter verstärken. Insbesondere wird die Steifigkeit in Be reichen, in denen die ersten Stegbleche an der Innenseite der Hohlträger angeschweißt sind, verstärkt.According to a further embodiment of the invention, the Stiffeners one each, on the inside of the half shell welded web plate, and one on this welded second web plate. By a corresponding ver set arrangement of these second web plates with respect to the first The honeycomb-like structure can be made of web plates in simple white se further strengthen. In particular, the stiffness in Be range, in which the first web plates on the inside of the Hollow beams are welded, reinforced.

Zweckmäßigerweise entspricht der Außendurchmesser einer der Halbschalen im wesentlichen dem Innendurchmesser der anderen Halbschale. Hierdurch ist es möglich, die Halbschalen zur Zu sammenfügung aufeinander aufzustecken, wodurch die Anforderun gen an die Montagegenauigkeit verringert sind.The outer diameter expediently corresponds to one of the Half shells essentially the inside diameter of the others Half shell. This makes it possible to close the half shells plugging together, whereby the requirements to the assembly accuracy are reduced.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf diese erläutert. Es zeigtThe invention is based on an embodiment in the Drawing is shown schematically and is below Reference to this explained. It shows

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines im Ver bindungsbereich mit einem Querprofil ausgesteiften Seitenlängs trägers, Fig. 1 is a side view, partially in section, of a carrier binding region stiffened in comparison with a cross-profile longitudinal side,

Fig. 2 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, auf den Verbin dungsbereich gemäß Fig. 1, Fig. 2 is a plan view, partially in section, of the Verbin extension area shown in FIG. 1,

Fig. 3 eine Schnittansicht des Seitenlängsträgers gemäß den Fig. 1 und 2, und Fig. 3 is a sectional view of the side rail according to FIGS. 1 and 2, and

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäß als Versteifungselement verwendbaren Stegbleches. Fig. 4 is a perspective view of the present invention useful as stiffener web plate.

Die dargestellte Hohlträgeranordnung weist einen Seitenlängs träger 2 und einen Querträger 1 auf, wie dies am deutlichsten in Fig. 2 dargestellt ist. Der Seitenlängsträger 2 weist im Verbindungsbereich einen vergrößerten Durchmesser auf.The hollow beam arrangement shown has a side longitudinal beam 2 and a cross beam 1 , as is most clearly shown in Fig. 2. The side longitudinal member 2 has an enlarged diameter in the connection area.

Der Seitenlängsträger 2 ist zusammengesetzt aus zwei Halbscha len 3, 4 (siehe Fig. 1, 3). Auf den jeweiligen Innenseiten dieser Halbschalen sind Stegbleche 9 bzw. 10 aufgeschweißt. Die Stegbleche 9, 10 weisen eine wabenartige Struktur auf. Sie sind jeweils mit Stegen 11, 12, 13, 14 und zwischen diesen befindli chen Sicken ausgebildet. Auf die Stegbleche 9, 10 ist jeweils ein weiteres Stegblech 16 bzw. 17 aufgeschweißt. Diese inneren Stegbleche 16, 17 weisen im Gegensatz zu den äußeren Stegble chen 9, 10 nur eine Sicke auf. Die äußeren, auf den jeweiligen Innenseiten der Halbschalen aufgeschweißten Stegbleche 9, 10 sind jeweils mit einem Loch 20, 21 ausgebildet.The side member 2 is composed of two Halbscha len 3 , 4 (see Fig. 1, 3). Web plates 9 and 10 are welded onto the respective inner sides of these half-shells. The web plates 9 , 10 have a honeycomb structure. They are each formed with webs 11 , 12 , 13 , 14 and between these beads. A further web plate 16 or 17 is welded onto the web plates 9 , 10 , respectively. In contrast to the outer web plates 9 , 10, these inner web plates 16 , 17 have only one bead. The outer web plates 9 , 10 welded onto the respective inner sides of the half-shells are each formed with a hole 20 , 21 .

Die Stegbleche 9, 10 werden vor dem Verschweißen der Halbscha len 3, 4 mittels flanschartiger Ränder 18, 19 an die Innenflä chen der jeweiligen Halbschalen 3, 4 geschweißt. Mittels einer Lochschweißung im Bereich der Löcher 20 bzw. 21 kann diese Be festigung weiter verstärkt werden.The web plates 9 , 10 are welded before welding the half-shells 3 , 4 by means of flange-like edges 18 , 19 to the inner surfaces of the respective half-shells 3 , 4 . By means of a hole weld in the area of holes 20 and 21 , this fastening can be further reinforced.

Der Querträger 1 der dargestellten Hohlträgeranordnung ist mit inneren Stegen 6, 7 und äußeren Stegen 5, 8 ausgebildet. Die äußeren Stege 5, 8 sind beispielsweise als Bereiche eines auf die Innenstege aufbringbaren Aufsatzes ausgebildet, wie in Fig. 2 erkennbar. Der die äußeren Stege 5, 8 aufweisende Aufsatz ist zweckmäßigerweise mit den inneren Stegen fest verschweißt. Die äußeren Stege verlaufen hierbei im Endbereich, wie in Fig. 2 dargestellt, im Schnitt trichterartig auseinander.The cross member 1 of the hollow beam arrangement shown is formed with inner webs 6 , 7 and outer webs 5 , 8 . The outer webs 5 , 8 are designed, for example, as regions of an attachment that can be applied to the inner webs, as can be seen in FIG. 2. The attachment having the outer webs 5 , 8 is expediently welded to the inner webs. The outer webs in the end region, as shown in FIG. 2, diverge from one another in section.

An den Enden der jeweiligen Stege 5, 6, 7, 8 ist der Querträger 1 mit der Außenwand des Seitenlängsträgers 2 verschweißt (siehe ebenfalls Fig. 2). Durch die Vergrößerung des Umfangs des Sei tenlängsträgers im Verbindungsbereich ist es möglich, die Schweißnähte zum Querträger hin verhältnismäßig lang auszubil den.At the ends of the respective webs 5 , 6 , 7 , 8 , the cross member 1 is welded to the outer wall of the side longitudinal member 2 (see also FIG. 2). By increasing the scope of the longitudinal member Be in the connection area, it is possible to train the welds to the cross member relatively long.

Wie insbesondere in Fig. 2 erkennbar, sind die Stege 11, 12, 13, 14 der Stegbleche 9 bzw. 10 derart angeordnet, daß sie senkrecht zur Mittelachse (mit Bezugszeichen 15 bezeichnete Li nie) verlaufen. Die Stege 5, 6, 7, 8 münden hierbei in die Ste ge 11, 12, 13, 14 der Stegbleche 9 bzw. 10. Durch diese jewei lige Zuordnung der Stege läßt sich die Steifigkeit der Hohlträ geranordnung in einfacher und wirksamer Weise erhöhen.As can be seen in particular in Fig. 2, the webs 11 , 12 , 13 , 14 of the web plates 9 and 10 are arranged such that they run perpendicular to the central axis (Li denoted by reference numeral 15 ). The webs 5 , 6 , 7 , 8 open into the webs 11 , 12 , 13 , 14 of the web plates 9 and 10 . Through this jewei term assignment of the webs, the rigidity of the Hohlträ geranordnung can be increased in a simple and effective manner.

Claims

1. Hollow beam assembly with two T-shaped interconnectable hollow beams, characterized in that the first hollow beam ( 2 ) passing through at the connection point can be assembled from two half-shells ( 3 , 4 ), with each half-shell ( 3 , 4 ) with at least one stiffener ( 9 , 16 , 10 , 17 ) assigned to it.

2. Hollow beam arrangement according to claim 1, characterized in that the stiffeners ( 9 , 16 , 10 , 17 ) are formed by web plates welded into the respective half-shells.

3. Hollow beam arrangement according to claim 2, characterized in that the web plates ( 9 , 16 , 10 , 17 ) are formed with substantially perpendicular to the direction of extension of the first hollow beam he extending webs ( 11 , 12 , 13 , 14 ).

4. Hollow beam arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that on the second hollow beam ( 1 ) from webs ( 5 , 6 , 7 , 8 ) which extend in the longitudinal direction thereof, in the webs ( 11 , 12 , 13 , 14 ) of the first Hohlträ gers ( 2 ) open.

5. Hollow beam arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the stiffeners ( 9 , 16 , 10 , 17 ) each have a first, on the inside of the half-shell ( 3 , 4 ) welded web plate ( 9 , 10 ) and one each on this have welded-on second web plate ( 16 , 17 ).

6. Hollow beam arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the outer diameter of one of the half shells ( 3 ) corresponds substantially to the inner diameter of the other half shell ( 4 ).