DE4020363A1 - Longitudinal beam for car - has internal reinforcing profile fastened to angle section - Google Patents

Longitudinal beam for car - has internal reinforcing profile fastened to angle section

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Abstract

The longitudinal beam has an angle section, which is flanged and welded with its top face to the floor panel, and to the associated wheel housing, on the inside in the rear wheel area. This forms a closed hollow box profile. The floor panel is also flanged and welded to the wheel housing. A reinforcing profile (21), connected to the angle section (11), is located inside the hollow box (10, 14, 18), near the associated wheel housing (14). The reinforcing profile has an inward upward directed connection flange (22), welded (20, 24) on the side to the wheel housing. It is formed as a trapezoid, open at the top.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Längsträger für Perso­ nenkraftwagen, mit einem Winkelprofil, das an seiner Ober­ seite an das Bodenblech des Fahrzeugs und innenseitig - im Bereich der Hinterräder - an das jeweils zugeordnete Radge­ häuse angeflanscht und -geschweißt ist, derart, daß sich ein geschlossenes kastenförmiges Hohlprofil ergibt, wobei das Bodenblech ebenfalls an das Radgehäuse angeflanscht und -geschweißt ist.The invention relates to a side member for Perso motor vehicle, with an angular profile, on its upper side to the floor pan of the vehicle and inside - in Area of the rear wheels - to the assigned wheel flanged and welded to the housing in such a way that a closed box-shaped hollow profile results, whereby the bottom plate is also flanged to the wheel housing and - is welded.

Bei Längsträgerkonstruktionen der vorbezeichneten Art besteht die Gefahr, daß die von der Hinterachse über die jeweiligen Federteller auf das zugeordnete Längsträgerpro­ fil ausgeübten Kräfte im Laufe der Zeit zu unerwünschten Verformungen der Schweißverbindung zwischen Bodenblech und dem betreffenden Radkasten führen. Die Folge davon ist eine Verformung der gesamten Hinterrahmenkonstruktion des Fahr­ zeugs.For side member constructions of the aforementioned type there is a risk that from the rear axle over the respective spring plate on the assigned side member pro Forces exerted over time become undesirable Deformation of the welded connection between the floor panel and guide the wheel arch in question. The consequence of this is one Deformation of the entire rear frame construction of the driver stuff.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Hinterrahmen­ konstruktion hinsichtlich ihrer Torsionssteifigkeit, insbe­ sondere hinsichtlich ihrer örtlichen Steifigkeit im Bereich der Hinterachse zu verbessern, so daß die oben beschriebe­ nen Nachteile vermieden werden. The object of the present invention is the rear frame construction with regard to their torsional rigidity, esp especially with regard to their local rigidity in the area improve the rear axle so that the above described disadvantages are avoided.  

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe bei einem Längsträger der eingangs bezeichneten Art dadurch gelöst, daß innerhalb des Hohlprofils - im Bereich des zugeordneten Radgehäuses - ein mit dem Winkelprofil verbundenes Verstärkungsprofil angeordnet ist, das einen innenseitig nach oben gerichteten Verbindungflansch aufweist, der seitlich an das Radgehäuse angeschweißt ist.According to the invention, the task with a side member of the type described in that solved within of the hollow profile - in the area of the assigned wheel housing - a reinforcement profile connected to the angle profile is arranged, which is directed upwards on the inside Has connecting flange, the side of the wheel housing is welded on.

Zwar ist es bereits an sich bekannt, Trägerkonstruktionen von Fahrzeugen an bestimmten Stellen durch Einschweißen zusätzlicher Profilteile zu verstärken; vgl. z. B. DE 34 34 452 A1, DE 25 27 385 C3 und DE 37 07 554 A1. Bei diesen bekannten Verstärkungsmaßnahmen handelt es sich jedoch nicht um Lösungen des der Erfindung zugrundeliegen­ den speziellen Problems (siehe oben).It is already known per se, support structures of vehicles at certain points by welding reinforce additional profile parts; see. e.g. B. DE 34 34 452 A1, DE 25 27 385 C3 and DE 37 07 554 A1. At these known reinforcement measures but not for solutions of the invention the special problem (see above).

Durch die Erfindung erhält der Längsträger im Bereich des Federtellers der Hinterachse eine zweite vertikale (oder im wesentlichen vertikale) Wand, wodurch eine örtliche Verfor­ mung des Hinterrahmens durch Federtellerkräfte wirksam vermieden wird. Die erfindungsgemäße Konstruktion bedeu­ tet somit eine Verbesserung der Torsionssteifigkeit und örtlichen Steifigkeit des Längsträgers. Die Durchbiegung und Crashverhältnisse beim Heckaufprall werden ebenfalls verbessert. Insgesamt gesehen bewirken die erfindungsgemä­ ßen Maßnahmen eine Erhöhung der Sicherheit und eine Verlän­ gerung der Lebensdauer des Fahrzeugs.The longitudinal beam in the area of the invention Spring plates of the rear axle a second vertical (or in essential vertical) wall, creating a local form The rear frame is effective thanks to spring-loaded forces is avoided. The construction according to the invention means thus an improvement in torsional rigidity and local rigidity of the side member. The deflection and crash conditions in the rear impact are also improved. Seen overall, the effect according to the invention measures increase security and extend increase the life of the vehicle.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung läßt sich diese vergleichsweise einfach dadurch praktisch verwir­ klichen, daß das Verstärkungsprofil als oben offenes Trapez ausgebildet ist. Der radgehäuseseitige Flansch des Verstär­ kungsprofils kann dadurch ohne Mühe mit dem Radgehäuse punktverschweißt werden.According to a preferred embodiment of the invention it becomes practically confusing cliché that the reinforcement profile as a trapezoid open at the top is trained. The flange of the reinforcement on the wheel housing side kungsprofils can easily with the wheel housing be spot welded.

In dieser Hinsicht besteht eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung darin, daß das Verstärkungsprofil außenseitig und an der Unterseite, den Konturen des Winkelprofils folgend, an diesem anliegt und an der oberen äußeren Kante mit dem Winkelprofil punktverschweißt ist.In this regard, there is an advantageous embodiment the invention in that the reinforcing profile on the outside  and on the underside, the contours of the angle profile following, abuts against this and on the upper outer edge is spot welded to the angle profile.

Im einzelnen wird diesbezüglich vorgeschlagen, daß der Verbindungsflansch des Verstärkungsprofils - ausgehend von der horizontalen Unterseite desselben - auf die angrenzende Vertikalwand des Radgehäuses zu geneigt angeordnet ist, mit seinem freien (oberen) Ende zwischen Bodenblechflansch und Vertikalwand des Radgehäuses eingreift und dort mit diesen Teilen punktverschweißt ist. Vorzugsweise ragt der Verbin­ dungsflansch des Verstärkungsprofils mit seinem freien Ende nach oben über den Bodenblechflansch hinaus und ist dort nochmals - in einer zu einer ersten Punktschweißreihe parallelen zweiten Punktschweißreihe mit der Vertikalwand des Radgehäuses punktverschweißt.In this regard, it is proposed that the Connection flange of the reinforcement profile - starting from the horizontal bottom of the same - on the adjacent Vertical wall of the wheel housing is arranged to be inclined with its free (upper) end between the floor panel flange and Vertical wall of the wheel housing engages and there with these Parts are spot welded. The connector preferably protrudes with the free end of the reinforcement profile up over the floor panel flange and is there again - in one of a first spot welding series parallel second spot weld row with the vertical wall of the wheel housing spot welded.

Die hierdurch erzielbare doppelte Schweißpunktreihe zwi­ schen dem Bodenblech, dem Verstärkungsprofil (Verbindungs­ flansch) und dem Radgehäuse einerseits und zwischen dem Verstärkungsprofil (Verbindungsflansch) und dem Radgehäuse andererseits führt vorteilhafterweise zu einer Entlastung der betreffenden Schweißpunkte.The double weld spot row achievable between two between the floor panel, the reinforcement profile (connection flange) and the wheel housing on the one hand and between the Reinforcement profile (connecting flange) and the wheel housing on the other hand, it advantageously leads to relief of the relevant welding spots.

Die Erfindung ist nun anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung veranschaulicht und im folgenden näher erläu­ tert. Es zeigt:The invention is now based on exemplary embodiments in the drawing illustrated and explained in more detail below tert. It shows:

Fig. 1 eine PKW-Karosserie in perspektivischer Dar­ stellung, Fig. 1 shows a car body position in a perspective Dar,

Fig. 2 den hinteren Bereich eines Längsträgers (Teil des sog. Hinterrahmens) für das Fahrzeug nach Fig. 1, in Seitenansicht betrachtet,2 shows the rear area viewed. Of a longitudinal beam (part of the so-called. Rear frame) for the vehicle according to Fig. 1, in side view,

Fig. 3 den Gegenstand von Fig. 2, in perspektivischer und gegenüber Fig. 2 vergrößerter Darstellung, und Fig. 3 shows the subject of Fig. 2, in perspective and enlarged compared to Fig. 2, and

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3. Fig. 4 shows a section along the line IV-IV in Fig. 3.

Der aus der Zeichnung, insbesondere aus Fig. 2 und 3 er­ sichtliche, ein wesentliches Element der Hinterrahmenkon­ struktion eines Personenkraftwagens bildende Längsträger ist funktionsmäßig in zwei Bereiche aufgeteilt: einen dem "Hinterrahmen" zugerechneten, mit 10a bezeichneten Teil und einen der "Verlängerung-Hinterrahmen" zugerechneten Teil, der insgesamt das Bezugszeichen 10 trägt. Der Teil 10a reicht bis zu einer in Fig. 2 und 3 mit "A" gekennzeichne­ ten gestrichelten Linie. Hieran schließt sich der Teil 10 der Längsträgerkonstruktion an.The visible from the drawing, in particular from FIGS. 2 and 3, he forming an essential element of the rear frame construction of a passenger car is functionally divided into two areas: a part of the "rear frame", designated 10 a and one of the "extension" Rear frame "assigned part, which bears the overall reference number 10 . The part 10 a extends up to a dashed line marked in FIGS. 2 and 3 with "A". This is followed by part 10 of the side member construction.

Die Lage des in Fig. 2 und 3 in Separatdarstellung gezeig­ ten rückwärtigen Längsträgerteils 10, um den es bei der vorliegenden Erfindung geht, ist in Fig. 1 in gestrichelten Linien angedeutet.The location of the rear longitudinal member part 10 shown in FIGS . 2 and 3 in a separate representation, which is the subject of the present invention, is indicated in FIG. 1 in broken lines.

In Fig. 2-4 bezeichnet im einzelnen 11 ein Winkelprofil, welches im Bereich des hinteren Radkastens 12 der Karosse­ rie (siehe Fig. 1) eine Abbiegung 13 nach oben aufweist. Das zugeordnete Radgehäuse ist in Fig. 2-4 mit 14 bezif­ fert. Fig. 4 macht deutlich, daß das Winkelprofil 11 in diesem Bereich - bei 15 - an das Radgehäuse 14 angeflanscht und mit diesem verschweißt ist, so daß das Radgehäuse 14 einen Bestandteil der gesamten Längsträgerkonstruktion 10 bildet. Wie Fig. 3 erkennen läßt, wird also eine im hinte­ ren Bereich des Winkelprofils 11 vorhandene und mit 16 bezeichnete innere Längsträgerwand im Radkastenbereich ausgespart bzw. dort durch das Radgehäuse 14 ersetzt.In Fig. 2-4 in detail 11 denotes an angle profile, which in the area of the rear wheel arch 12 of the body (see FIG. 1) has a bend 13 upwards. The assigned wheel housing is finished in Fig. 2-4 with 14 bezif. Fig. 4 makes it clear that the angle profile 11 in this area - at 15 - is flanged to the wheel housing 14 and welded to it, so that the wheel housing 14 forms part of the entire longitudinal beam construction 10 . As can be seen in FIG. 3, an inner longitudinal member wall existing in the rear area of the angle section 11 and designated 16 is left in the wheel arch area or replaced there by the wheel housing 14 .

Wie weiterhin aus Fig. 4 hervorgeht, ist das Winkelprofil 11 bei 17 an das mit 18 bezifferte Bodenblech des Fahrzeugs angeflanscht und -geschweißt. Das (in Fig. 3 weggelassene) Bodenblech 18 besitzt im Bereich des Radgehäuses 14 einen nach oben abgebogenen Flansch 19, der durch eine in Fig. 4 strichpunktiert angedeutete Punktschweißreihe 20 mit dem Radgehäuse 14 verbunden ist. Somit tragen im Radkastenbe­ reich 12 das Radgehäuse 14 und das Bodenblech 18 zusammen mit dem Winkelprofil 11 zur Vervollständigung der insgesamt ein Kastenprofil bildenden Längsträgerkonstruktion 10 bei.As can further be seen from FIG. 4, the angle profile 11 is flanged and welded at 17 to the floor panel of the vehicle, which is numbered 18 . The bottom plate 18 (omitted in FIG. 3) has in the region of the wheel housing 14 a flange 19 which is bent upwards and is connected to the wheel housing 14 by a spot welding row 20 indicated by dash-dotted lines in FIG. 4. Thus, in the Radkastenbe area 12, the wheel housing 14 and the base plate 18 together with the angle profile 11 contribute to the completion of the overall longitudinal frame structure 10 forming a box profile.

Des weiteren ist aus Fig. 2-4, insbesondere aus Fig. 3 und 4, ersichtlich, daß innerhalb des Winkelprofils 11 und an dessen Innenblechen anliegend ein Verstärkungsprofil 21 angeordnet ist, das insgesamt Trapezform aufweist. An der oberen äußeren Kante - bei 27 - ist das Verstärkungsprofil 21 mit dem Winkelprofil 11 punktverschweißt.Furthermore, it can be seen from FIGS. 2-4, in particular from FIGS. 3 and 4, that a reinforcing profile 21 , which has an overall trapezoidal shape, is arranged within the angle profile 11 and against its inner sheets. On the upper outer edge - at 27 - the reinforcement profile 21 is spot welded to the angle profile 11 .

Ein innenliegender Schenkel 22 des Verstärkungsprofils 21 ist schräg von unten nach oben geneigt gegen das Radgehäuse 14 ausgebildet (vgl. Fig. 4) und legt sich mit einem eine obere Verlängerung bildenden Verbindungsflansch 23 an das Radgehäuse 14 an. Fig. 4 macht deutlich, daß hierbei der Verbindungsflansch 23 zwischen den Flansch 19 des Boden­ blechs 18 und das Radgehäuse 14 eingreift, jedoch nach oben hin über den Bodenblechflansch 19 hinausragt. Eine strich­ punktiert angedeutete und mit 24 bezeichnete Schweißpunkt­ reihe fixiert den Verbindungsflansch 23 am Radgehäuse 14. Es ergeben sich also im Bereich 19, 23, 14 zwei zueinander parallele Schweißpunktreihen 20, 24.An internal leg 22 of the reinforcing profile 21 is obliquely inclined from the bottom upwards is formed against the wheel housing 14 (see FIG. FIG. 4) and rests with an upper extension forming connecting flange 23 to the wheel housing 14 at. Fig. 4 shows that in this case the connecting flange 23 engages between the flange 19 of the floor panel 18 and the wheel housing 14, but upwards above the Bodenblechflansch 19 protrudes. A row of welding points indicated by dash-dotted lines and designated by 24 fixes the connecting flange 23 to the wheel housing 14 . This results in two mutually parallel rows of welding points 20 , 24 in the area 19 , 23 , 14 .

Die aus der Zeichnung ersichtlichen und im Vorstehenden beschriebenen Maßnahmen zur Verstärkung des Längsträgers 10 haben die Funktion, Kräfte, die von der Hinterachse des Fahrzeugs auf die Rahmenkonstruktion ausgeübt werden, aufzunehmen und dadurch unerwünschte Deformationen der Längsträger zu verhindern. Der Angriffspunkt dieser Hinter­ achskräfte auf den Längsträger 10 ist in Fig. 2 und 3 mit 25 bezeichnet. Es handelt sich um den sog. Federteller, d. h. um eine tellerförmig ausgebildete Anlagefläche (siehe insbesondere Fig. 3), an der sich die betreffende Radfeder (nicht gezeigt) mit ihrem oberen Ende am Längsträger 10 abstützt. Die Kraftrichtung ist in Fig. 2 durch einen Pfeil 26 angegeben. The measures for reinforcing the side member 10 shown in the drawing and described above have the function of absorbing forces exerted on the frame structure by the rear axle of the vehicle and thereby preventing undesired deformations of the side members. The point of application of these rear axle forces on the longitudinal beam 10 is designated by 25 in FIGS . 2 and 3. It is the so-called spring plate, ie a plate-shaped contact surface (see in particular FIG. 3), on which the wheel spring in question (not shown) is supported with its upper end on the side member 10 . The direction of force is indicated in FIG. 2 by an arrow 26 .

Die Kräfte verteilen sich gleichmäßig auf die beiden paral­ lelen Schweißpunktreihen 20 und 24 zwischen dem Bodenblech 18, 19, dem Verstärkungsprofil 21, 22, 23 und dem Radgehäu­ se 14, so daß eine wirksame Entlastung der einzelnen Schweißpunkte an dieser Verbindungsstelle erzielt wird.The forces are evenly distributed on the two parallel weld rows 20 and 24 between the bottom plate 18 , 19 , the reinforcing profile 21 , 22 , 23 and the Radgehäu se 14 , so that an effective relief of the individual welds is achieved at this junction.

Claims (5)

1. Längsträger für Personenkraftwagen, mit einem Winkel­ profil, das an seiner Oberseite an das Bodenblech des Fahrzeugs und innenseitig - im Bereich der Hinterräder - an das jeweils zugeordnete Radgehäuse angeflanscht und -geschweißt ist, derart, daß sich ein geschlossenes kastenförmiges Hohlprofil ergibt, wobei das Bodenblech ebenfalls an das Radgehäuse angeflanscht und -ge­ schweißt ist, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Hohlprofils (10, 14, 18) - im Bereich des zugeordneten Radgehäuses (14) - ein mit dem Winkelprofil (11) verbundenes Ver­ stärkungsprofil (21) angeordnet ist, das einen innen­ seitig nach oben gerichteten Verbindungsflansch (22) aufweist, der (bei 20, 24) seitlich an das Radgehäuse (14) angeschweißt ist.1. Side member for passenger cars, with an angle profile, which is flanged and welded on its top to the floor panel of the vehicle and inside - in the area of the rear wheels - to the associated wheel housing, so that there is a closed box-shaped hollow profile, whereby the bottom plate is also flanged to the wheel housing and is welded, characterized in that within the hollow profile ( 10 , 14 , 18 ) - in the area of the associated wheel housing ( 14 ) - a reinforcement profile ( 21 ) connected to the angle profile ( 11 ) is arranged, which has an inside upward connecting flange ( 22 ) which (at 20 , 24 ) is laterally welded to the wheel housing ( 14 ). 2. Längsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsprofil (21) als oben offenes Trapez ausgebildet ist.2. Side member according to claim 1, characterized in that the reinforcing profile ( 21 ) is designed as a trapezoid open at the top. 3. Längsträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsprofil (21) außenseitig und an der Unterseite, den Konturen des Winkelprofils (11) folgend, an diesem anliegt und an der oberen äußeren Kante (bei 27) mit dem Winkelprofil (11) punktverschweißt ist (Fig. 4). 3. Side member according to claim 1 or 2, characterized in that the reinforcing profile ( 21 ) on the outside and on the underside, following the contours of the angle profile ( 11 ), bears against it and on the upper outer edge (at 27 ) with the angle profile ( 11 ) is spot welded ( Fig. 4). 4. Längsträger nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet daß der Verbindungsflansch (22) des Verstärkungsprofils (21) - ausgehend von der hori­ zontalen Unterseite desselben - auf die angrenzende Vertikalwand des Radgehäuses (14) zu geneigt angeordnet ist, mit seinem freien (oberen) Ende (23) zwischen Bodenblechflansch (19) und Vertikalwand des Radgehäuses (14) eingreift und dort mit diesen Teilen punktver­ schweißt ist (bei 20).4. Side member according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the connecting flange ( 22 ) of the reinforcing profile ( 21 ) - starting from the horizontal bottom thereof - is arranged inclined to the adjacent vertical wall of the wheel housing ( 14 ) with its free (Upper) end ( 23 ) between the bottom plate flange ( 19 ) and the vertical wall of the wheel housing ( 14 ) engages and is spot welded there with these parts (at 20 ). 5. Längsträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsflansch (22) des Verstärkungsprofils (21) mit seinem freien Ende (23) nach oben über den Bodenblechflansch (19) hinaus­ ragt und dort nochmals - in seiner zu einer ersten Punktschweißreihe (20) parallelen zweiten Punktschweiß­ reihe (24) mit der Vertikalwand des Radgehäuses (14) punktverschweißt ist.5. Side member according to claim 4, characterized in that the connecting flange ( 22 ) of the reinforcing profile ( 21 ) projects with its free end ( 23 ) upwards over the floor panel flange ( 19 ) and there again - in its first spot welding row ( 20 ) parallel second spot welding row ( 24 ) is spot welded to the vertical wall of the wheel housing ( 14 ).
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