DE19843824A1 - Verbund-Karosserieteile aus Stahl und Leichtmetallen - Google Patents
Verbund-Karosserieteile aus Stahl und LeichtmetallenInfo
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Abstract
Die Erfindung beschreibt ein Verbund-Karosserieteil aus mindestens einem Stahlelement (2) und mindestens einem, vorzugsweise großflächigen, Leichtmetallelement (1). Dieses Verbund-Karosserieteil wird dadurch weiterentwickelt, daß im Randbereich des Leichtmetallelementes (1) mindestens ein Verbindungsbereich (3) zu dem Stahlelement (2) gebildet ist, der in der Montagelage die zugeordneten Bereiche des Stahlelementes (2) flanschartig zumindest abschnittsweise flächig überlappt und Leichtmetallelement (1) und Stahlelement (2) an dem flanschartig überlappenden Bereich (3) mittels Laserstrahlfügen direkt aneinander festgelegt sind. Es werden Gestaltungen des Verbund-Karosserieteiles z. B. im Dachbereich, als Schweller, an Türen und Klappen eines Fahrzeuges und im Bereich von Abdeckungen und Verkleidungen beschrieben.
Description
Insbesondere bei der Herstellung von Fahrzeugkarosserien finden verstärkt Werkstoffe und
Werkstoffkombinationen Verwendung, die eine exakte Abstimmung der
Werkstoffeigenschaften in einem Bauteil in Abhängigkeit von Einsatzbedingungen und
Einbauverhältnissen erlauben. Bisher werden hierzu Bauteile aus Blechen oder
dünnwandigen Profilen eingesetzt, mit denen aus einer Vielzahl von einzelnen Teilen durch
vorwiegend thermische Fügeverfahren z. B. die Karosserie eines Fahrzeuges hergestellt wird.
Es kommen im Fahrzeugbau zunehmend Werkstoffe aus Leichtmetallen oder
Leichtmetallegierungen zum Einsatz, aus denen die Karosserieaußenhaut oder auch
tragende Bauteile von Kraftfahrzeugen bis hin zu vollständig aus Leichtmetall bestehenden
Karosserien hergestellt werden. Derartige Leichtmetalle sind überwiegend Aluminium und in
verstärktem Maße auch Magnesium, die beide hinsichtlich ihrer Verfügbarkeit,
verarbeitungstechnisch und bezüglich der Werkstoffkennwerte besonders günstig sind.
Derartige Leichtmetalle können jedoch nicht in allen Bereichen einer Karosseriestruktur
eingesetzt werden, da die Festigkeit des Leichtmetalles für bestimmte Belastungen nicht
ausreichend ist oder die Verwendung von ausschließlich aus Leichtmetallen gefertigten
Karosseriebauteilen in der Großserie durch zum konventionellem Stahlblechbau
unterschiedliche Fertigungstechnologien Probleme bereitet. Die mit den Leichtmetallbauteilen
zu erreichenden Gewichtseinsparungen, die sich direkt auf die Wirtschaftlichkeit beim Betrieb
eines derart gebildeten Fahrzeuges auswirken, wiegen die Nachteile der komplizierteren
Fertigung dabei nicht auf.
Es ist daher z. B. aus der EP 0 736 357 A1 bekannt, Verbundbauteile aus Stahl und
Leichtmetallen oder deren Legierungen zu bilden, die in hoch beanspruchten Bereichen oder
in Bereichen zum mechanischen Anschluß an konventionell in Stahl gebildete Bauteile Stahl
als Konstruktionswerkstoff aufweisen, in nicht so hoch beanspruchten und dabei
vorzugsweise großflächigen Teilen wie z. B. Verkleidungsteilen oder dgl. jedoch Leichtmetalle
als Konstruktionswerkstoff verwenden. Hierbei werden im wesentlichen ebene, vorgefertigte
Platinen mit nur geringen Raumkrümmungen verwendet, die mit ihren Kanten auf Stoß zu
den Stahlbauteilen positioniert und mittels einer Quelle hochdichter Energieabstrahlung
miteinander verschweißt werden. Eine derartige Gestaltung bietet den Vorteil einer
flächenbündigen Gestaltung der Schweißnaht, ist jedoch hinsichtlich der
Schweißdurchführung sowie der Festigkeitseigenschaften der Schweißnaht problematisch.
Es ist weiterhin aus der deutschen Veröffentlichung "Laserstrahlfügen von Aluminium mit
Stahl" von Carolin R. Radscheit, erschienen als Band 4 in der Reihe "Strahltechnik" des
BIAS, Bremen, bekannt, zum Schweißen von Stahl mit Aluminium Laser einzusetzen, mit
denen besonders hochwertige Schweißnähte zwischen Stahlbauteilen und
Aluminiumbauteilen hergestellt werden können. Dies ermöglicht auch bei dünnen Blechen
aus Aluminium und Stahl wie sie im Automobilbau eingesetzt werden, eine bisher mit
konventionellen Verfahren nicht herstellbare Dichtnaht zu erzeugen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, festigkeitsgerechte sowie
fertigungstechnisch günstige Gestaltungen von Stahl-/Leichtmetallverbindungen
insbesondere für den Automobilbau vorzuschlagen.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des
Anspruches 1 in Zusammenwirken mit den Merkmalen des Oberbegriffes. Die
Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen.
Die Erfindung geht aus von einem Verbund-Karosserieteil aus mindestens einem
Stahlelement und mindestens einem, vorzugsweise großflächigen Leichtmetallelement. Ein
derartiges gattungsgemäßes Verbund-Karosserieteil wird dadurch weitergebildet, daß im
Randbereich des Leichtmetallelementes mindestens ein Verbindungsbereich zu dem
Stahlelement gebildet ist, der in der Montagelage die zugeordneten Bereiche des
Stahlelementes flanschartig zumindestens abschnittsweise flächig überlappt und
Leichtmetallelement und Stahlelement an dem flanschartig überlappendem Bereich mittels
Laserstrahlfügen direkt aneinander festgelegt sind. Hierbei wird vor allem durch die zwischen
dem Stahlelement und dem Leichtmetallelement angeordnete, einander flanschartig
zumindest abschnittsweise flächig überlappenden Bereiche zum einen für eine gute
Positionierung von Stahlelement und Leichtmetallelement zueinander gesorgt, wodurch sich
ein nur geringer Spaltabstand bzw. eine über große Abschnitte des flanschartig
überlappenden Bereiches sich einstellende Berührung zwischen den Fügepartnern ergibt.
Durch die möglichen hohen Vorschubgeschwindigkeiten bei der Laserstrahlbearbeitung wird
beim Fügen eine die Verbindung besonders schädlich beeinflussende intermetallische Phase
vermieden, so daß Stahlelement und Leichtmetallelement sich besonders innig in diesem
überlappendem Bereich miteinander verbinden. Zum anderen werden durch diesen
überlappenden Bereich auch die Prozeßparameter beim Schweißen, insbesondere beim
Laserstrahlschweißen besonders günstig beeinflußt da anders als bei den bekannten
Schweißverfahren bei Stoßnähten keine ständig wechselnden Abstände der beiden zu
verbindenden Abschnitte von Stahlelement und Leichtmetallelement vorliegen.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung bildet das Leichtmetallelement im Verbund
von Leichtmetallelement und Stahlelement ein Bauteil im wesentlichen ohne oder mit nur
geringer Festigkeitsfunktion, wohingegen der Anschluß an benachbarte Bauteile
vorteilhafterweise durch das Stahlelement vorgenommen wird, das in einer weiteren
Ausgestaltung in einem Bereich des Verbund-Karosserieteiles angeordnet ist, der zur
Verbindung mit weiteren angrenzenden Karosseriebauteilen vorgesehen ist. Somit ergibt sich
eine Aufgabenteilung zwischen zum Beispiel großflächiger Überdeckung von
Karosserieabschnitten durch das Leichtmetallelement und einer festigkeitsgerechten, nur an
den tatsächlich hochbelasteten Bereichen vorliegenden Verstärkung des Ver
bund-Karosserieteiles durch das Stahlelement.
In einer weiteren Ausgestaltung kann das Stahlelement im Randbereich des Ver
bund-Karosserieteiles insbesondere zum Verschweißen mit angrenzenden Karosseriebauteilen
vorgesehen sein, wodurch auch ein in erfindungsgemäßer Weise gebildetes Ver
bund-Karosserieteil mit den Fertigungsverfahren des herkömmlichen Stahl-Karosseriebaus in der
Automobilfertigung unproblematisch verarbeitet werden kann. Es sind daher keine
besonderen Fertigungseinrichtungen oder dgl. notwendig, um das erfindungsgemäße
Verbund-Karosserieteil beispielsweise in die Fertigung von anderen Bereichen der
Karosserie einzubinden.
Von besonderem Vorteil ist es, daß das Fügen von Stahlelement und Leichtmetallelement in
der Endmontage vorgelagerten Fertigungsabschnitten durchgeführt werden kann, wodurch
lediglich dort spezielle Einrichtungen zum Verarbeiten von Leichtmetallelementen wie z. B.
Laserstrahlfügen, Laserstrahlschweißen etc. vorgesehen werden müssen und die sonstige
Fertigung unverändert weitergeführt werden kann.
In weiterer Ausgestaltung kann die Verbindungslinie zwischen Stahlelement und
Leichtmetallelement im wesentlichen in einer Ebene verlaufen, wie dies beispielsweise bei
der Verstärkung von üblicherweise aus Platinen beispielsweise durch Tiefziehen
hergestellten Leichtmetallbauteilen vorliegen kann. Hierbei weist die Verbindungslinie
zwischen Stahlelement und Leichtmetallelement über weite Bereiche im wesentlichen ebene
Abschnitte auf, so daß die Führung eines Laserbearbeitungskopfes der
Laserstrahlschweißeinrichtung besonders einfach vorzunehmen ist. Hierdurch können
insbesondere sogenannte taylored blanks als Ausgangsmaterial verwendet werden.
In weiterer Ausgestaltung kann die Verbindungslinie zwischen Stahlelement und
Leichtmetallelement zumindestens abschnittsweise räumlich gekrümmt verlaufen, wobei
insbesondere auch Fertigteile mit teilweise komplexen Raumstrukturen aneinander festgelegt
werden können. Beispielsweise kann ein räumlich gekrümmtes Hohlteil aus Leichtmetall an
einer aus Stahl bestehenden Grundkonstruktion festgelegt werden, so daß auch sogenannte
taylored structures im Karosseriebau Verwendung finden können.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das Verbund-Karosserieteil ein
im wesentlichen das Dachelement der Karosserie bildendes Leichtmetallelement ist und
randseitig daran angeordnete, an den Seitenteilen der Karosserie direkt festlegbare Stahl
elemente aufweist. Hierbei kann das eher schwach gekrümmte Dachelement beispielsweise
im Bereich der Dachreling an dem üblicherweise aus Festigkeitsgründen als Stahlelement
ausgeführten Seitenteil festgelegt werden, wobei zum einen eine direkte Verbindung der
Randbereiche des Dachelementes mit dem Seitenteil denkbar ist, in weiterer Ausgestaltung
aber auch ein Adapterelement zwischen Seitenteil und Dachelement angeordnet werden
kann, das aus Stahl gebildet ist und auf der einen Seite mit dem Dachelement in schon
beschriebener Weise verschweißt wird und auf der anderen Seite mittels beispielsweise
konventioneller Schweißverfahren an dem ebenfalls aus Stahl bestehenden Seitenteil
festgelegt werden kann.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung kann das Verbund-Karosserieteil ein im
wesentlichen eine Reserveradmulde der Karosserie bildendes Leichtmetallelement und einen
daran angeordneten Stahlboden aufweisen, der beispielsweise den Boden des Kofferraumes
bildet und aus Festigkeitsgründen wegen stark unterschiedlicher möglicher Lasten aus Stahl
bestehen muß. Die hingegen durch eine definierte Last, nämlich das Gewicht des
Reserverades beaufschlagte Reserveradmulde kann hingegen aus einem beispielsweise
durch Tiefziehen hergestellten Leichtmetallelement gebildet und in den Stahlboden
eingesetzt und mit einem Laserstrahl gefügt werden.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung kann das Verbund-Karosserieteil ein im
wesentlichen eine Hutablage der Karosserie bildendes Leichtmetallelement sein, an dem
randseitig daran angeordnete Stahlelemente für die Verbindung mit den Seitenteilen
vorgesehen sind. Da die Hutablage üblicherweise nicht besonders stark belastet wird, reicht
über weite Abschnitte des Mittelbereiches der Hutablage die Verwendung eines
Leichtmetallelementes aus, wohingegen ein vereinfachter Anschluß an die Seitenteile
wiederum durch beidseitig an dem Leichtmetallelement angeordnete Stahlelemente und
einem dann einfach durchzuführenden Punktschweißen vorgenommen wird.
In einer anderen Ausgestaltung kann das Verbund-Karosserieteil ein im wesentlichen ein
Innenblech einer Tür, einer Klappe od. dgl. der Karosserie bildendes Leichtmetallelement
sein, an dem randseitig daran angeordnete Stahlelemente vorgesehen sind. Weite
Abschnitte derartiger Türen oder Klappen od. dgl. weisen nur geringe
Festigkeitsanforderungen auf, da sie vornehmlich für die Verkleidung der Karosserie
notwendig sind. Beispielsweise kann aber in weiterer Ausgestaltung insbesondere im Bereich
von Schloß oder Scharnierpunkten der Tür oder Klappe od. dgl. ein Stahlelement
angeordnet sein, das selbst wiederum die Verbindung mit dem Scharnier oder dem Schloß
herstellt, da insbesondere hier hohe Belastungen in die Tür oder die Klappe od. dgl.
eingeleitet werden. Somit läßt sich das Gewicht der Tür oder Klappe od. dgl. deutlich
reduzieren, ohne daß die Festigkeitseigenschaften und insbesondere die Dauerfestigkeit
gegenüber einer Vielzahl von Belastungskollektiven verringert wird.
In anderer Ausgestaltung kann das Verbund-Karosserieteil einen im wesentlichen ein
Innenteil und/oder ein Außenteil eines Radhauses der Karosserie bildendes
Leichtmetallelement sein, das befestigungsseitig daran angeordnete Stahlelemente aufweist.
Beispielsweise kann ein ein- oder auch mehrteilig aufgebautes Radhaus sowohl innen als
auch außen aus Leichtmetallelementen bestehen, da hier außer den eigentlichen
Anschlußbereichen nur geringe Belastungen auf die Bauteile aufgebracht werden. Auch ist
es selbstverständlich denkbar, den Innenteil und/oder den Außenteil allein aus einem
Leichtmetallelement zu bilden und den jeweils anderen Teil als Stahlelement zu gestalten.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung kann das Verbund-Karosserieteil ein im
wesentlichen ein Außenblech eines Schwellers der Karosserie bildendes Leichtmetallelement
sein, das rahmenseitig daran angeordnete Stahlelemente aufweist. Hierbei wird in Form
einer sog. taylored structure ein recht komplex geformtes Außenhautelement der Karosserie
ohne ausdrückliche Festigkeitsfunktion direkt an den von Seitenteil bzw. Rahmen gebildeten
Stahlelementen, die allein schon aus Festigkeitsgründen üblicherweise aus Stahl gefertigt
werden, festgelegt.
In anderer Ausgestaltung ist es denkbar, daß das Verbund-Karosserieteil ein im wesentlichen
ein Heckabschlußteil der Karosserie bildendes Leichtmetallelement ist, das seitenteilseitig
daran angeordnete Stahlelemente aufweist und die Karosserie nach außen hin im
wesentlichen ohne Festigkeitsfunktion abschließt.
Es versteht sich von selbst, daß eine Vielzahl von Anwendungsbereichen an
Karosseriestrukturen von der Erfindung ebenfalls umfaßt werden, beispielsweise auch im
Innenbereich, wo Sitzschalen aus Leichtmetallelementen gebildet werden können und an das
Rahmengestell eines Sitzes angebunden sind. Alle derartig denkbaren Einsatzgebiete
werden selbstverständlich von der Erfindung mit umfaßt.
Eine besonders vorteilhafte Ausbildung des erfindungsgemäßen Verbund-Karosserieteiles,
insbesondere für den Einsatz an Karosserieteilen von Kraftfahrzeugen, zeigt die Zeichnung.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Anwendung eines erfindungsgemäßen Verbund-Karosserieteiles in Form
eines Dachelementes am Seitenteil an einem Kraftfahrzeug in einer Schnitt
darstellung
Fig. 2 eine Anwendung eines Verbund-Karosserieteils in Form eines Stahlbodens
mit eingesetzter Reserveradmulde aus Leichtmetall,
Fig. 3 eine Hutablage im Mittenbereich aus Leichtmetall und an den Rändern zum
Punktschweißen mit Stahlelementen versehen.
Fig. 4 eine Karosserietür mit schloß- bzw. anschlagseitig angeordneten Stahlele
menten und unterhalb des Fensters aus Leichtmetall gebildeten Verklei
dungsbereich,
Fig. 5 eine Klappe an einem Kraftfahrzeug, beispielsweise eine Motorraumklappe,
mit anschlagseitig und schloßseitig angeordneten Stahlelementen,
Fig. 6 ein aus einem Stahlelement gebildetes Innenteil und ein aus einem Leicht
metallelement gebildetes Außenteil eines Radhauses,
Fig. 7 ein aus Leichtmetall gebildeter Schweller an aus Stahl gebildeten Rahmen
bauteilen eines Kraftfahrzeuges,
Fig. 8 ein Heckabschlußteil aus Leichtmetall mit Stahlelementen als Seitenteile.
Die Fig. 1 bis 8 zeigen in prinzipienhafter Darstellung typische Anwendungsfälle des
erfindungsgemäßen Verbund-Karosserieteiles in stark vereinfachter Darstellung, wobei
jeweils unterschiedliche Ausbildungen eines Leichtmetallelementes 1 und eines
Stahlelementes 2 dargestellt sind, die in einem als Fügezone zu nutzenden
Überlappungsbereich 3 einander flächig überlappend überdecken und durch
Laserschweißen miteinander verbunden werden können. Gleiche Sachnummern bezeichnen
hierbei gleiche Funktionen und Bauelemente, so daß bei den folgenden Figuren jeweils nur
auf den Einsatzfall abgestellt werden soll.
Allen Ausführungsformen gemäß der Fig. 1 bis 8 ist gemeinsam, daß durch
entsprechende Formgebung von Leichtmetallelement 1 und Stahlelement 2 für das Fügen
mittels Laserschweißen ein Überlappungsbereich 3 gebildet wird, in dem Leichtmetallelement
1 und Stahlelement 2 im wesentlichen einander flächig überlappend aufeinanderliegen und
nur geringen oder gar keinen Abstand zueinander haben. Hierdurch bildet sich eine für das
Schweißen besonders gute Spaltausbildung zwischen Leichtmetallelement 1 und
Stahlelement 2, so daß die herstellbare Schweißverbindung insbesondere auch durch
entstehende intermetallische Phasen eine besonders gute Festigkeit aufweist, ohne daß
benachbarte Bereiche durch das Laserschweißen in ihrer mechanischen Eigenschaften
verändert werden.
In der Fig. 1 ist in einem Schnitt dargestellt, wie der Anschluß eines Dachelementes, das als
Leichtmetallelement 1 ausgeführt ist, an ein Seitenteil, das als Stahlelement 2 ausgeführt ist,
vorgenommen werden kann. Hierzu ist in der dargestellten Ausgestaltung ein aus Stahl
bestehendes Adapterelement 5 vorgesehen, das derart geformt und bemessen ist, daß es
sowohl einen randseitigen Abschnitt des Leichtmetallelementes 1 als auch einen
randseitigen Abschnitt des Stahlelementes 2 in bestimmungsgemäßer Lage überdeckt,
wobei das Laserschweißen im Überlappungsbereich 3 zwischen Leichtmetallelement 1 und
Adapterelement 5 vorgenommen wird. Die Verbindung von Adapterelement 5 und Seitenteil
2 erfolgt in einem Anschlußbereich 4, beispielsweise in bekannter Weise durch
Punktschweißen od. dgl.
Nicht dargestellt, aber selbstverständlich auch von der Erfindung umfaßt ist es, daß das Dachelement in Form des Leichtmetallelementes direkt mit dem Seitenteil in Form des Stahlelementes 2 verbunden ist, wozu die Form des Adapterelementes 5 entweder am Leichtmetallelement 1 oder am Stahlelement 2 angeformt ist und hierdurch eine direkte Überlappung von Leichtmetallelement 1 bzw. Stahlelement 2 erreicht wird.
Nicht dargestellt, aber selbstverständlich auch von der Erfindung umfaßt ist es, daß das Dachelement in Form des Leichtmetallelementes direkt mit dem Seitenteil in Form des Stahlelementes 2 verbunden ist, wozu die Form des Adapterelementes 5 entweder am Leichtmetallelement 1 oder am Stahlelement 2 angeformt ist und hierdurch eine direkte Überlappung von Leichtmetallelement 1 bzw. Stahlelement 2 erreicht wird.
In der Fig. 2 ist ein als Stahlelement 2 ausgebildeter Stahlboden beispielsweise im
Kofferraumbereich eines Kraftfahrzeuges dargestellt, der aus Festigkeits- und
Belastungsgründen nur in Form eines Stahlelementes 2 gefertigt werden soll. Etwa mittig ist
in diesem Bereich eine etwa topfförmige, vorteilhafterweise tiefgezogen herstellbare
Reserveradmulde in Form eines Leichtmetallelementes 1 eingelassen und überdeckt den
Randbereich der in dem Stahlboden eingelassenen Öffnung wie bei einer Hutkrempe, so daß
ein Verschweißen von Leichtmetallelement 1 und Stahlelement 2 besonders einfach möglich
ist.
Die Fig. 4 stellt eine Fahrzeugtür dar, die in bekannter Weise rahmenförmig ausgebildet ist
und im Bereich der Scharnierseite 6 sowie der Schloßseite 7 ebenfalls aus Stahl besteht.
Diese dort angeordneten Stahlelemente 2 sind dabei mittels eines als Leichtmetallelement 1
ausgebildeten, im wesentlichen ebenen Bleches, miteinander verbunden, das in
gegenüberliegenden Überlappungsbereichen 3 mit den Stahlelementen 1 verschweißt ist.
Hierdurch wird die Festigkeitsfunktion durch die Stahlelemente 2, insbesondere also die
Einleitung von Kräften durch Schloß und Scharniere in die Kraftfahrzeugtür, gelöst,
wohingegen die reine Verkleidungsfunktion im Innenbereich der Kraftfahrzeugtür durch das
Leichtmetallelement 1 vorgenommen wird.
Eine entsprechend der Fig. 4 auf eine Klappe, hier beispielsweise eine Motorraumklappe
oder Heckklappe übertragene Gestaltung des Verbund-Karosserieteiles zeigt die Fig. 5, in
der auf der Anschlagseite 6 ein Stahlelement 2 sowie auf der Schloßseite 7 ebenfalls ein
Stahlelement 2 vorgesehen sind, die mittels eines Leichtmetallelementes 1, das im
Überlappungsbereich 3 jeweils mit den Stahlelementen 2 verbunden ist, überdeckt wird.
Selbstverständlich ist es auch möglich, weitere versteifende Bauelemente wie Streben od. dgl.
zur Überbrückung des Bereiches zwischen den beiden Stahlelementen 2 vorzusehen.
In der Fig. 6 ist in einem Schnitt die Gestaltung eines Radhauses dargestellt, bei dem ein
Stahlelement 2 als innere Hälfte des Radhauses aus Stahl gebildet ist und mit einem als
Leichtmetallelement 1 vorgesehenen äußeren Radhausteil im Überlappungsbereich 3
verbunden und mit dem Seitenteil 8 gegebenenfalls ebenfalls verschweißt dargestellt ist.
Hierdurch lassen sich deutliche Gewichtsreduzierungen bei Karosserieteilen wie einem
Radhaus od. dgl. erreichen, da Innen- bzw. Außenteil des Radhauses nur geringen
mechanischen Belastungen unterliegen.
In der Fig. 7 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der die üblicherweise aus Stahl
bestehenden Seitenteile 8 bzw. der aus Stahl bestehende Stahlboden des Fahrzeugrahmens
im Bereich der Schweller durch einen als Leichtmetallelement 1 ausgeführten Schweller nach
außen seitlich verkleidet sind. Wiederum ist oberseitig des Leichtmetallelementes 1 im
Überlappungsbereich 3 das Leichtmetallelement 1 mit dem Seitenteil 8 und unterhalb des
Schwellers mit dem als Stahlboden ausgeführten Stahlelement 2 verbunden.
In der Fig. 8 ist eine weitere Ausgestaltung dargestellt, bei der ein Heckabschlußteil als
Leichtmetallelement 1 an zwei als Seitenteil 8 in Form eines Stahlelementes 2 ausgebildeten
Karosseriebauteilen festgelegt und im Überlappungsbereich 3 miteinander verbunden sind.
1
Leichtmetallelement
2
Stahlelement
3
Überlappungsbereich
4
Anschlußbereich
5
Adapterelement
6
Scharnierseite
7
Schloßseite
8
Seitenteil
Claims (18)
1. Verbund-Karosserieteile aus mindestens einem Stahlelement (2) und mindestens
einem, vorzugsweise großflächigen, Leichtmetallelement (1),
dadurch gekennzeichnet, daß
im Randbereich des Leichtmetallelementes (1) mindestens ein Verbindungsbereich (3)
zu dem Stahlelement (2) gebildet ist, der in der Montagelage die zugeordneten
Bereiche des Stahlelementes (2) flanschartig zumindest abschnittsweise flächig
überlappt und Leichtmetallelement (1) und Stahlelement (2) an dem flanschartig
überlappenden Bereich (3) mittels Laserstrahlfügen direkt aneinander festgelegt sind.
2. Verbund-Karosserieteile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
Leichtmetallelement (1) und Stahlelement (2) sich in dem flanschartig überlappenden
Bereich im wesentlichen flächig berühren.
3. Verbund-Karosserieteile nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Leichtmetallelement (1) ein Bauteil im wesentlichen ohne
oder mit nur geringer Festigkeitsfunktion ist.
4. Verbund-Karosserieteile nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Stahlelement (2) in einem Bereich des Verbund-Ka
rosserieteiles angeordnet ist, der zur Verbindung mit weiteren angrenzenden
Karosseriebauteilen (8) vorgesehen ist.
5. Verbund-Karosserieteile nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
Stahlelement (2) im Randbereich des Verbund-Karosserieteiles zum Verschweißen mit
angrenzenden Karosseriebauteilen (8) bestimmt ist.
6. Verbund-Karosserieteile nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verschweißen von Stahlelement (2) und
Leichtmetallelement (1) in der Endmontage vorgelagerten Fertigungsabschnitten
durchführbar ist
7. Verbund-Karosserieteile nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verbindungslinie zwischen Stahlelement (2) und
Leichtmetallelement (1) im wesentlichen in einer Ebene verläuft.
8. Verbund-Karosserieteile nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verbindungslinie zwischen Stahlelement (2) und
Leichtmetallelement (1) zumindest abschnittsweise räumlich gekrümmt verläuft.
9. Verbund-Karosserieteile nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verbund-Karosserieteil ein im wesentlichen das
Dachelement der Karosserie bildendes Leichtmetallelement (1) und randseitig daran
angeordnete, an den Seitenteilen der Karosserie direkt festlegbare Stahlelemente (2)
aufweist.
10. Verbund-Karosserieteile nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen Seitenteilen (8) und Dachelement (1) ein aus Stahl
gebildetes Adapterelement (5) angeordnet ist, das auf einer Seite mit dem
Dachelement (1) und an einer anderen Seite mit dem Seitenteil (8) verbunden ist.
11. Verbund-Karosserieteile nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verbund-Karosserieteil ein im wesentlichen eine
Reserveradmulde der Karosserie bildendes Leichtmetallelement (1) und einen daran
angeordneten Stahlboden als Stahlelement (2) aufweist.
12. Verbund-Karosserieteile nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verbund-Karosserieteil ein im wesentlichen eine Hutablage
der Karosserie bildendes Leichtmetallelement (1) und randseitig daran angeordnete
Stahlelemente (2) aufweist.
13. Verbund-Karosserieteile nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verbund-Karosserieteil ein im wesentlichen ein Innenblech
einer Tür oder einer Klappe oder dgl. der Karosserie bildendes Leichtmetallelement (1)
und randseitig daran angeordnete Stahlelemente (2) aufweist.
14. Verbund-Karosserieteile nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahl
elemente (2) im Bereich von Schloß- (6) oder Scharnierpunkten (7) der Tür oder
Klappe oder dgl. angeordnet sind.
15. Verbund-Karosserieteile nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verbund-Karosserieteil ein im wesentlichen ein Innenteil
und/oder ein Außenteil eines Radhauses der Karosserie bildendes Leichtmetallelement
(1) und befestigungsseitig daran angeordnete Stahlelemente (2) aufweist.
16. Verbund-Karosserieteile nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verbund-Karosserieteil ein im wesentlichen ein Außenblech
eines Schwellers der Karosserie bildendes Leichtmetallelement (1) und rahmenseitig
daran angeordnete Stahlelemente (2) aufweist.
17. Verbund-Karosserieteile nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verbund-Karosserieteil ein im wesentlichen ein
Heckabschlußteil der Karosserie bildendes Leichtmetallelement (1) und seitenteilseitig
daran angeordnete Stahlelemente (2) aufweist.
18. Verbund-Karosserieteile nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verbund-Karosserieteil ein im wesentlichen eine Sitzschale
bildendes Leichtmetallelement (1) und daran angeordnete Stahlelemente (2) zur
Befestigung der Sitzschale an einem Stahlrahmengestell aufweist.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843824A DE19843824A1 (de) | 1998-09-24 | 1998-09-24 | Verbund-Karosserieteile aus Stahl und Leichtmetallen |
PCT/EP1999/005851 WO2000016942A1 (de) | 1998-09-24 | 1999-08-12 | Verbund-karosserieteile aus stahl und leichtmetallen |
EP99941578A EP1115530B1 (de) | 1998-09-24 | 1999-08-12 | Schweller-fahrzeugboden- und radhaus-verbundkarosserieteile aus stahl und leichtmetallen |
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JP2000573884A JP2002526313A (ja) | 1998-09-24 | 1999-08-12 | 鋼と軽金属から成る接合車体部品 |
Applications Claiming Priority (1)
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