DE9310986U1 - Large-area body element of a motor vehicle, in particular engine or trunk hood - Google Patents
Large-area body element of a motor vehicle, in particular engine or trunk hoodInfo
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Description
ADAM OPEL AG 19. Juli 1993ADAM OPEL AG 19 July 1993
6090 Rüsselsheim 93P08874 -Da/pr6090 Rüsselsheim 93P08874 -Da/pr
Großflächiges Karosserieelement eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Motor- oder KofferraumhaubeLarge-area body element of a motor vehicle, in particular the engine or trunk hood
Die Erfindung betrifft ein großflächiges Karosserieelement eines Kraftfahrzeugs mit den im Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.The invention relates to a large-area body element of a motor vehicle with the features specified in the preamble of claim 1.
Insbesondere Motor- oder Kofferraumhauben sind aufwendig zu fertigende Karosserieelemente, die hohen Anforderungen gerecht zu werden haben. Sie sind Schwingungen ausgesetzt und müssen, ohne sich zu verformen, Kräften standhalten, die bei der Fahrt durch Luftsog oder -druck verursacht werden. Des weiteren dienen diese Elemente zur Luftschallisolierung. Schließlich sollen die zu verkleidenden bzw. zu verschließenden Räume durch die genannten Karosserieelemente nicht verbaut werden, d. h. diese sollen selbst nur einen geringen Bauraum in Anspruch nehmen.In particular, engine hoods and trunk lids are body elements that are complex to manufacture and have to meet high requirements. They are exposed to vibrations and must withstand forces caused by air suction or pressure when driving without deforming. These elements also serve to insulate against airborne noise. Finally, the spaces to be covered or closed off should not be obstructed by the body elements mentioned, i.e. they should only take up a small amount of installation space themselves.
Karosserieelemente der o. g. Art sind aus der Praxis bekannt, wobei sie aus einer Außenhaut und einer diese verstärkenden flächigen Unterschale bestehen. Die Form der Außenhaut, die im allgemeinen aus relativ dünnem Blech gefertigt ist, wird wesentlich bestimmt vom Gesamtdesign des Kraftfahrzeugs und variiert modellspezifisch sehr stark. Dementsprechend sind die Unterschalen an die Form der Außenhaut anzupassen, was sich als sehr aufwendig erweist. Als Fertigungsverfahren kommt das Tiefziehen zur Anwendung, wobei für jede Unterschale teure und nach einem Modellwechsel nicht wiederverwendbare Tiefziehformen benötigt werden. Diese Unterschalen ragen überwiegend vonBody elements of the above-mentioned type are known from practice, whereby they consist of an outer skin and a flat lower shell reinforcing it. The shape of the outer skin, which is generally made of relatively thin sheet metal, is largely determined by the overall design of the vehicle and varies greatly depending on the model. Accordingly, the lower shells must be adapted to the shape of the outer skin, which proves to be very complex. Deep drawing is used as a manufacturing process, whereby expensive deep drawing molds are required for each lower shell and cannot be reused after a model change. These lower shells mainly protrude from
der gesamten Unterseite der Außenhaut in den zu verkleidenden Raum. Dieser Raum wird dann noch zusätzlich durch Isoliermaterialien verringert, die mit hohem Aufwand auf die Unterschale aufzubringen sind. Bei den bekannten Motor- oder Kofferraumhauben ist es des weiteren problematisch, eine gute Verbindung zwischen der Außenhaut und der Unterschale herzustellen, da die großflächige Außenhaut aus gestalterischen Gründen beispielsweise nicht oder nur im Randbereich mit der Unterschale verschweißt werden kann. Des weiteren erweist es sich als aufwendig, Scharniere und Stütz-, Halte- oder Verschlußelemente an den Hauben bzw. den Unterschalen zu befestigen.the entire underside of the outer skin into the space to be covered. This space is then further reduced by insulating materials, which are very laborious to apply to the lower shell. With the well-known engine or trunk hoods, it is also difficult to create a good connection between the outer skin and the lower shell, since the large-area outer skin cannot be welded to the lower shell or can only be welded in the edge area for design reasons. Furthermore, it is difficult to attach hinges and supporting, holding or locking elements to the hoods or the lower shells.
Es ist Aufgabe der Erfindung, Karosserieelemente der oben genannten Art zu schaffen, die auf einfache Weise herstellbar sind, dabei aber die erforderliche Stabilität aufweisen und nur wenig Bauraum beanspruchen.The object of the invention is to create body elements of the above-mentioned type which can be manufactured in a simple manner, but at the same time have the required stability and require only a small installation space.
Zur Lösung dieser Aufgabe weisen die Karosserieelemente nach der Erfindung die im kennzeichnenden Teil des Schutzanspruchs 1 angegebenen Merkmale auf. Weitere Gestaltungsmerkmale ergeben sich aus den Schutzansprüchen bis 7.To solve this problem, the body elements according to the invention have the features specified in the characterizing part of claim 1. Further design features are given in claims up to 7.
Die insbesondere bei Motorhauben und Kofferraumhauben Anwendung findende Neuerung besteht darin, daß ein Karosserieelement aus einer Außenhaut bekannter Ausführung besteht, wobei diese aber durch ein ringförmig geschlossenes, sehr stabiles Hohlprofil im Randbereich verstärkt ist. Räumlich geschlossen gestaltete Hohlprofile sind schwer verformbar, also in sich sehr steif. Wird die Außenhaut auf einem solchen Rahmen aufgespannt, wird das gesamte Karosserieelement sehr beständig gegen Verformungen, und auch die Außenhaut selbst bleibt den Anforderungen entsprechend stabil genug. Eine derart gestaltete Verstärkung erfordert nur Bauraum im Randbereich des Karosserieelements und beschränkt somit den Bauraum, den esThe innovation, which is used in particular for bonnets and trunk lids, is that a body element consists of an outer skin of a known design, but this is reinforced by a ring-shaped, very stable hollow profile in the edge area. Hollow profiles with a spatially closed design are difficult to deform, and are therefore very rigid. If the outer skin is stretched onto such a frame, the entire body element becomes very resistant to deformation, and the outer skin itself remains stable enough to meet the requirements. Reinforcement designed in this way only requires installation space in the edge area of the body element and thus limits the installation space it takes up.
begrenzt, insgesamt kaum. Mittel zur Luftschallisolierung sind innerhalb der ringförmigen Verstärkung großflächig direkt an der Außenhaut zu befestigen, was mit sehr geringem Aufwand möglich ist.limited, overall hardly any. Means of airborne sound insulation must be attached over a large area within the ring-shaped reinforcement directly to the outer skin, which can be done with very little effort.
Die Verstärkung ist mit bekannten Biege- und Preßverfahren herstellbar, wobei kostengünstige Ausgangsmaterialien (Rohr) Verwendung finden. Das Hohlprofil kann entsprechend der Form der Außenhaut räumlich verwunden, also dreidimensional verformt werden. Auch die Querschnittsfläche des Hohlprofils muß nicht über die gesamte Länge der Verstärkung konstant sein. Sie kann so verändert werden, daß eine optimale Anpassung an die Außenhaut und an angrenzende Karosserieelemente erreicht wird.The reinforcement can be manufactured using known bending and pressing processes, using inexpensive raw materials (pipes). The hollow profile can be twisted spatially to match the shape of the outer skin, i.e. deformed three-dimensionally. The cross-sectional area of the hollow profile does not have to be constant over the entire length of the reinforcement. It can be changed so that optimal adaptation to the outer skin and to adjacent body elements is achieved.
Bekannte Hydroformverfahren können zur Schaffung der gewünschten Form der Verstärkung besonders vorteilhaft Anwendung finden. Das Halbzeug wird dabei grob vorgebogen und anschließend in einen Formhohlraum einer mit relativ geringem Aufwand herstellbaren und modifizierbaren Form gelegt. Die Rohrenden werden abgedichtet und mit hohem hydraulischen Druck beaufschlagt, wobei das Rohrmaterial expandiert und sich der Gestalt des Formhohlraumes anpaßt. Nach der Verformung wird das Hohlprofil abgelängt und die beiden Enden sind miteinander zu verbinden. Es können auch beispielsweise zwei Einzelteile einer Verstärkung vorgeformt werden, die anschließend zu einer ringförmigen Verstärkung zu verschweißen sind.Known hydroforming processes can be used particularly advantageously to create the desired shape of the reinforcement. The semi-finished product is roughly pre-bent and then placed in a mold cavity of a shape that can be produced and modified with relatively little effort. The pipe ends are sealed and subjected to high hydraulic pressure, whereby the pipe material expands and adapts to the shape of the mold cavity. After forming, the hollow profile is cut to length and the two ends are connected to one another. For example, two individual parts of a reinforcement can also be pre-formed, which are then welded together to form a ring-shaped reinforcement.
Die weitere, detaillierte Beschreibung der Erfindung erfolgt anhand von Ausführungsbeispielen. In den Zeichnungen zeigt:The further, detailed description of the invention is based on exemplary embodiments. In the drawings shows:
Fig. 1 Draufsicht auf eine Motorhaube nach der Erfindung; Fig. 1 Top view of a hood according to the invention;
Fig. 2 Schnitt II-II aus Figur 1;Fig. 2 Section II-II of Figure 1;
Fig. 3 Draufsicht auf eine Motorhaube anderer Ausführung ;Fig. 3 Top view of a different design of the bonnet ;
Fig. 4 Schnitt IV-IV aus Figur 3;Fig. 4 Section IV-IV of Figure 3;
Fig. 5 Einzelheit X aus Figur 3 in vergrößertem Maßstab; Fig. 5 Detail X from Figure 3 on an enlarged scale;
Fig. 6 Einzelheit Y aus Figur 4 in vergrößertem Maßstab. Fig. 6 Detail Y from Figure 4 on an enlarged scale.
In den Figuren 1 und 2 ist eine Motorhaube verdeutlicht, die aus einer dünnwandigen Außenhaut 1 und einer Verstärkung 2 besteht. Die Verstärkung 2 wird als geschlossenes, ringförmiges Element aus einem Hohlprofil vorgefertigt und anschließend mit der Außenhaut 1 verbunden. Die Außenhaut 1 ist im Randbereich abgekantet und umschließt das Hohlprofil der Verstärkung 2 teilweise. In einem seitlichen Bereich 3 der Abkantung ist die Verstärkung 2 mit der Außenhaut 1 durch Punktschweißen verbunden, ohne daß die Oberfläche der Außenhaut 1 negativ beeinträchtigt wird. Die Verbindung zwischen der Außenhaut 1 und der Verstärkung 2 kann aber auch durch Kleben erfolgen, oder die Verstärkung 2 wird nur innerhalb der Abkantungen der Außenhaut 1 verspannt. Das derartig gestaltete Karosserieelement ist sehr stabil und verformt sich nicht durch Schwingungs- oder Strömungseinflüsse.Figures 1 and 2 show a hood that consists of a thin-walled outer skin 1 and a reinforcement 2. The reinforcement 2 is prefabricated as a closed, ring-shaped element from a hollow profile and then connected to the outer skin 1. The outer skin 1 is bent in the edge area and partially encloses the hollow profile of the reinforcement 2. In a lateral area 3 of the bevel, the reinforcement 2 is connected to the outer skin 1 by spot welding without the surface of the outer skin 1 being negatively affected. The connection between the outer skin 1 and the reinforcement 2 can also be made by gluing, or the reinforcement 2 is only clamped within the bevels of the outer skin 1. The body element designed in this way is very stable and does not deform due to vibration or flow influences.
Zusätzliche Stabilität im Mittelbereich der Außenhaut 1 wird durch Abkantungen 4, 5 in der Außenhaut 1 selbst erreicht. Quer zu einer etwa fahrtrichtungsparallelen Symmetrielinie 6 verlaufenden Abschnitte 7, 8 der Verstärkung 2 sind so geformt, daß sie sich exakt der Form der Außenhaut 1 anpassen, was auch für die Bereiche der Abkantungen 4, 5 zutrifft. Die Verstärkung 2 besteht aus einem Hohlprofil mit nicht konstanter Querschnittsfläche,Additional stability in the middle area of the outer skin 1 is achieved by bends 4, 5 in the outer skin 1 itself. Sections 7, 8 of the reinforcement 2 running transversely to a line of symmetry 6 that is approximately parallel to the direction of travel are shaped so that they adapt exactly to the shape of the outer skin 1, which also applies to the areas of the bends 4, 5. The reinforcement 2 consists of a hollow profile with a non-constant cross-sectional area,
welches &zgr;. B. in dem weiter oben beschriebenen Hydroformverfahren hergestellt ist.which &zgr;. B. is produced in the hydroforming process described above.
An der Verstärkung 2 sind Scharniere 9, 10, ein Verschluß 11 sowie zwei Puffer 12, 13 gehaltert, was ohne nennenswerten Aufwand möglich ist.Hinges 9, 10, a lock 11 and two buffers 12, 13 are mounted on the reinforcement 2, which can be done without any significant effort.
Bei dieser Ausführung der Motorhaube ist die Verstärkung 2 aus zwei Teilen zusammengesetzt, die im Bereich der Scharniere 9, 10 durch Schweißen miteinander verbunden sind. Dabei entsteht die geschlossene, sehr stabile Ringstruktur.In this design of the bonnet, the reinforcement 2 is made up of two parts that are connected to one another by welding in the area of the hinges 9, 10. This creates a closed, very stable ring structure.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel (Figuren 3-6) ist eine Außenhaut 14 einer Motorhaube ebenfalls mit einer Verstärkung 15 verbunden. Die Verstärkung 15 besteht hier aus einem U-förmigen Teil 16 und einem Querträger 17. Im Bereich der hinteren Ecken der Motorhaube sind das Teil 16 und der Querträger 17 miteinander verschweißt.In a second embodiment (Figures 3-6), an outer skin 14 of a hood is also connected to a reinforcement 15. The reinforcement 15 here consists of a U-shaped part 16 and a cross member 17. In the area of the rear corners of the hood, the part 16 and the cross member 17 are welded together.
Auch bei dieser Motorhaubenausführung sind die Randbereiche der Außenhaut 14 nach unten abgekantet. Die Verstärkung 15 ist jedoch beispielsweise durch Kleben derart mit der Außenhaut 14 verbunden, daß zwischen der Oberfläche der Verstärkung 15 und der zum Fahrzeugirinern weisenden Fläche der Außenhaut 14 ein Freiraum entsteht. Auf die gesamte, nach innen weisende Fläche der Außenhaut 14 ist selbstklebendes Material 18 zur Schallisolierung aufgeklebt, wobei dieses Material 18 im Randbereich der Motorhaube zwischen der Außenhaut 14 und der Verstärkung 15 verklemmt ist. Somit ist eine sichere Befestigung des Materials 18 erreicht und optisch wird ein sehr guter Eindruck erzielt.In this hood design, the edge areas of the outer skin 14 are also bent downwards. The reinforcement 15 is, however, connected to the outer skin 14, for example by gluing, in such a way that a free space is created between the surface of the reinforcement 15 and the surface of the outer skin 14 facing the inside of the vehicle. Self-adhesive material 18 for sound insulation is glued to the entire inward-facing surface of the outer skin 14, with this material 18 being clamped in the edge area of the hood between the outer skin 14 and the reinforcement 15. This ensures that the material 18 is securely attached and creates a very good visual impression.
Auch diese Motorhaube erfordert nur geringen Bauraum, da in ihrem Mittelbereich keine Verstärkungen anzuordnen sind. Des weiteren sind auch hier Scharniere 19, 20, einThis hood also requires only a small amount of installation space, as no reinforcements are to be arranged in its central area. In addition, hinges 19, 20, a
Verschluß 21 und Puffer 22, 23 in einfacher Weise direkt an der Verstärkung 15 zu befestigen.Lock 21 and buffers 22, 23 can be easily attached directly to the reinforcement 15.
Großflächige Karosserieelemente jeglicher Form sind durch die beschriebenen ringförmigen Verstärkungen aus Hohlprofil zu stabilisieren. Sollten besonders hohe Anforderungen an die Festigkeit bestehen, kann eine solche Verstärkung auch durch eine Längs- oder Querstrebe ergänzt werden oder aus zwei ringförmigen Elementen zusammengesetzt sein, was aber bei normaler Belastung nicht erforderlich ist.Large-surface body elements of any shape must be stabilized by the ring-shaped reinforcements made of hollow profiles described. If particularly high demands are placed on strength, such reinforcement can also be supplemented by a longitudinal or transverse strut or composed of two ring-shaped elements, although this is not necessary under normal loads.
Neben den Vorteilen der erfindungsgemäß gestalteten Karosserieelemente,
die die Stabilität, den Raumbedarf und den geringen Fertigungsaufwand betreffen, wird durch die
Ausbildung der Verstärkungen 2, 15 auch ein Vorteil bezüglich der Masse gegenüber bekannten Unterschalen erreicht,
wodurch sich die Neuerung auch positiv auf den
Kraftstoffverbrauch eines Kraftfahrzeugs auswirkt.In addition to the advantages of the body elements designed according to the invention, which relate to stability, space requirements and low manufacturing costs, the design of the reinforcements 2, 15 also achieves an advantage in terms of mass compared to known lower shells, whereby the innovation also has a positive effect on the
fuel consumption of a motor vehicle.
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