DE9314356U1

DE9314356U1 - Load-bearing component for vehicle construction

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Publication number: DE9314356U1
Application number: DE9314356U
Authority: DE
Original assignee: REFLEI PVC VERARBEITUNG GmbH
Current assignee: REFLEI PVC VERARBEITUNG GmbH
Priority date: 1993-09-23
Filing date: 1993-09-23
Publication date: 1994-04-07
Anticipated expiration: 2003-09-24

Description

Tragendes Bauteil für den Fahrzeugbau Load-bearing component for vehicle construction

Die Neuerung betrifft ein tragendes Bauteil für den Fahrzeugbau nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The innovation relates to a load-bearing component for vehicle construction according to the preamble of claim 1.

Im Fahrzeugbau, insbesondere im PKW-Bereich, bei dem dem Schutz der Insassen höchste Bedeutung zukommt, werden die Kraftfahrzeuge immer schwerer und stabiler gebaut. Damit die erforderlichen Festigkeiten erreicht werden, muß die Fahrzeugsteif igkeit erhöht und dabei immer mehr Metall hohen Gewichtes eingesetzt werden. Teilweise ist man im Fahrzeugbau auf den Einsatz von Leichtmetall übergegangen. Die damit verbundenen sehr hohen Materialkosten und die verhältnismäßig geringe Gewxchtsersparnxs sind hierbei jedoch problematisch, da zur Erzielung einer bestimmten Festigkeit größere Querschnitte verwendet werden müssen.In vehicle construction, especially in the passenger car sector, where the protection of the occupants is of the utmost importance, vehicles are being built ever heavier and more stable. In order to achieve the required strengths, the vehicle's rigidity must be increased and more and more heavy metal must be used. In some cases, vehicle construction has switched to the use of light metal. The associated very high material costs and the relatively low weight savings are problematic, however, because larger cross-sections must be used to achieve a certain level of strength.

Aufgabe der Neuerung ist es, tragende Bauteile eines Kraftfahrzeuges mit wesentlich weniger Material auszubilden, ohne gleichzeitig die Festigkeit zu verringern.The aim of the innovation is to create load-bearing components of a motor vehicle with significantly less material without reducing the strength at the same time.

Gemäß der Neuerung wird dies mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1 erreicht. Weitere Ausgestaltungen der Neuerung sind Gegenstand der Unteransprüche.According to the innovation, this is achieved with the features of the characterizing part of claim 1. Further embodiments of the innovation are the subject of the subclaims.

Eine besonders hohe Festigkeit und Gewichtseinsparung wird erreicht, wenn bereits bei der Konstruktion des Fahrzeuges darauf geachtet wird, größere Querschnitte für Holme und Schweller zu erreichen und sicherzustellen, daß speziell im Bodenbereich des Fahrzeuges großflächige, kastenförmige Hohlräume geschaffen werden, um dadurch einen erhöhten Seitenschutz zu erreichen. Die tragenden Fahrzeugteile, die gemäß der Neuerung als Hohlkörper ausgebildet sind, weisen Ventile auf, über die die Hohlräume mit Luft aufgepumpt werden können. Die Höhe des Luftdruckes wird dabei durch die gewünschte bzw. erforderliche Festigkeit des tragenden Bauteils erreicht. Dabei lassen sich erhebliche Gewichtseinsparungen und eine Erhöhung der Festigkeit der FahrzeugeA particularly high level of strength and weight savings is achieved when, during the design of the vehicle, attention is paid to achieving larger cross-sections for the pillars and sills and to ensuring that large, box-shaped cavities are created, especially in the floor area of the vehicle, in order to achieve increased side protection. The load-bearing vehicle parts, which are designed as hollow bodies according to the innovation, have valves through which the cavities can be pumped up with air. The level of air pressure is achieved by the desired or required strength of the load-bearing component. This allows for significant weight savings and an increase in the strength of the vehicles.

insbesondere dadurch erreichen, daß bereits bei der Konstruktion Holme und Schweller so ausgestaltet werden, daß sie einen möglichst großen Querschnitt haben, damit bei verhältnismäßig niedrigem Luftdruck eine hohe Festigkeit erreichtThis can be achieved in particular by designing the spars and sills in such a way that they have as large a cross-section as possible, so that a high level of strength can be achieved at relatively low air pressure

Durch Abdichten des gesamten Fahrgastraumes mit Rückschlagventilen oder Rückschlaglamellen läßt sich ein rasches Entweichen der in den tragenden Bauteilen vorhandenen Druckluft verhindern, so daß eine erhöhte Steifigkeit des Fahrgastraumes und ein verbesserter Flankenschutz erreicht wird. Insbesondere wird ein schlagartiges Entweichen der Druckluft aus den tragenden Bauteilen bei Unfällen dadurch verhindert bzw. reduziert, daß größere Hohlräume in mehrere Kammern unterteilt sind, die entweder geschlossene Systeme aufweisen oder durch sehr kleine Öffnungen in den Verbindungswänden miteinander verbunden sind, so daß die Druckluft daran gehindert wird, plötzlich zu entweichen. Auf diese Weise lassen sich Knautschzonen für unterschiedlichen Energieabbau schaffen. Dies kann auch durch kleine Rückschlagventile erreicht werden, die zwischen den einzelnen Kammern angebracht sind und die ein plötzliches Entweichen aus mehreren Kammern verhindern.By sealing the entire passenger compartment with check valves or check lamellas, the compressed air in the load-bearing components can be prevented from escaping quickly, thus increasing the rigidity of the passenger compartment and improving flank protection. In particular, the sudden escape of compressed air from the load-bearing components in the event of an accident is prevented or reduced by dividing larger cavities into several chambers, which either have closed systems or are connected to one another by very small openings in the connecting walls, so that the compressed air is prevented from escaping suddenly. In this way, crumple zones can be created for different energy dissipation. This can also be achieved by small check valves that are installed between the individual chambers and prevent sudden escape from several chambers.

Durch Anwendung der Druckluft im Karosseriebau und insbesondere durch Verwendung von tragenden, kastenförmigen, geschlossenen Bauteilen, die durch Druckluft aufgeblasen sind, können in der Karosserie variable Festigkeiten eingeführt werden, indem z.B. bei höheren Fahrgeschwindigkeiten mit Hilfe eines Bordkompressors der Druck innerhalb bestimmter tragender Karosserieteile und damit die Festigkeit der Konstruktion erhöht wird. Bei niedrigeren Fahrgeschwindigkeiten und geringerem Luftdruck kann die Steifigkeit der Karosserie weicher gestaltet werden. Auf diese Weise ist es möglich, daß auch kleinere und leichtere Fahrzeuge gegenüber größeren und schwereren Fahrzeugen eine bessere Chance haben, bei Unfällen die Sicherheit zu erhöhen.By using compressed air in body construction and in particular by using load-bearing, box-shaped, closed components that are inflated with compressed air, variable strengths can be introduced into the body, for example by increasing the pressure within certain load-bearing body parts and thus the strength of the structure at higher driving speeds using an on-board compressor. At lower driving speeds and lower air pressure, the rigidity of the body can be made softer. In this way, it is possible for smaller and lighter vehicles to have a better chance of increasing safety in the event of an accident than larger and heavier vehicles.

Das Füllen bzw. Aufpumpen von nicht benötigten Hohlräumen, z.B. bei doppeltem Boden im Karosseriebereich, an Kotflügeln, Türen und dgl. mit Druckluft führt nicht nur zu einer erhöhten Festigkeit der Karosserie, sondern auch zur Einsparung von Dämmaterial, das derzeit zur Verhinderung von Vibrationen unbedingt erforderlich ist. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß durch eine erhebliche Gewichtseinsparung bei gleicher Karosseriefestigkeit eine entscheidende Treibstoffersparnis erreicht wird.Filling or pumping up unnecessary cavities, e.g. in double floors in the body area, on fenders, doors and the like, with compressed air not only increases the strength of the body, but also saves on insulating material, which is currently essential to prevent vibrations. Another significant advantage is that a significant saving in weight with the same body strength results in a decisive saving in fuel.

In weiterer Ausgestaltung der Neuerung wird vorgeschlagen, den gesamten Fahrgastraum mit einer Dichtungsausklexdung zu versehen, die Rückschlagventile bzw. Rückschlaglamellen aufweist, um mit relativ geringem Aufwand und Gewicht derzeit im Betrieb befindliche Kraftfahrzeuge für einen erheblich verbesserten Flankenschutz auszurüsten, indem die Lufteinströmer von Belüftung und Heizung mit Gegenstrom- bzw. Rückschlagventilen ausgestattet werden. Ein schnelleres Ansprechen der Ventile kann dabei durch Sensoren in den Flanken ausgelöst werden. Bei der Neukonstruktion von Kraftfahrzeugen kann die Druckfestigkeit des Innenraumes durch Optimieren der Dichtungen an den Türen und Fenstern weiter erhöht werden. Hierzu ist erforderlich, daß Fenster und Schiebedach geschlossen sind bzw. dem Fahrer durch eine Warnvorrichtung angezeigt wird, daß bei höherer Geschwindigkeit die Fenster und das Schiebedach zu schließen sind.In a further development of the innovation, it is proposed to provide the entire passenger compartment with a sealing strip that has check valves or check slats in order to equip motor vehicles currently in operation with significantly improved flank protection with relatively little effort and weight by equipping the air inlets for ventilation and heating with counterflow or check valves. A faster response of the valves can be triggered by sensors in the flanks. When new motor vehicles are designed, the pressure resistance of the interior can be further increased by optimizing the seals on the doors and windows. This requires that the windows and sunroof are closed or that the driver is shown by a warning device that the windows and sunroof must be closed at higher speeds.

Nachstehend wird die Neuerung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt:The innovation is explained below in conjunction with the drawing using an example of implementation. It shows:

Fig. 1 eine schematische Darstellung mehrerer neuerungsgemäßer tragender Bauteile, die zu einer tragenden Konstruktion zusammengeschaltet sind, undFig. 1 is a schematic representation of several innovative load-bearing components that are connected to form a load-bearing structure, and

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Kraftfahrzeugkarosserie. Fig. 2 is a schematic representation of a motor vehicle body.

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Bei der Darstellung nach Fig. 1 sind horizontale und tragende Bauteile 1, 2 und vertikale tragende Bauteile 3, 4, 5 zu einer tragenden Konstruktion zusammengefaßt. Die tragenden Bauteile 1-5 sind in sich geschlossene, kastenförmige Hohlbauteile, die mit Ventilen 6, 7, 8, 9 versehen sind, durch die Druckluft in die hohlen tragenden Bauteile eingepumpt wird, so daß die tragenden Bauteile mit Druckluft aufgeblasen werden. Die vertikalen tragenden Bauteile 3, 4, weisen Öffnungen 10-15 auf, die die einzelnen Kammern 16 19 miteinander verbinden, so daß ein Druckausgleich stattfinden kann. Die Öffnungen können Rückschlagventil 20, 21 aufweisen.In the illustration according to Fig. 1, horizontal and load-bearing components 1, 2 and vertical load-bearing components 3, 4, 5 are combined to form a load-bearing structure. The load-bearing components 1-5 are self-contained, box-shaped hollow components that are provided with valves 6, 7, 8, 9 through which compressed air is pumped into the hollow load-bearing components so that the load-bearing components are inflated with compressed air. The vertical load-bearing components 3, 4, have openings 10-15 that connect the individual chambers 16-19 to one another so that pressure equalization can take place. The openings can have check valves 20, 21.

Die Kammern 16 - 19 weisen wahlweise eine Dichtungsauskleidung 22 auf, mit der der gesamte Fahrgastraum abgedichtet werden kann. Diese Dichtungsauskleidung kann an den Lufteinströmern 23 von Belüftung und Heizung mit Gegenstrom-bzw. Rückschlagventxlen oder -lamellen 24 ausgerüstet werden.The chambers 16 - 19 optionally have a sealing lining 22 with which the entire passenger compartment can be sealed. This sealing lining can be equipped with counterflow or non-return valves or slats 24 on the air inlets 23 of the ventilation and heating.

Bei der Darstellung nach Fig. 2 sind die tragenden Bauteile einer Karosserie in Form von Säulen, Trägern, Holmen usw. in doppelwandiger Ausführung dargestellt, so daß die tragenden Bauteile mit Druckluft gefüllt werden können. Die Dichtungsauskleidung 22 dichtet wahlweise den gesamten Fahrgastraum ab.In the illustration according to Fig. 2, the load-bearing components of a body in the form of pillars, supports, beams, etc. are shown in a double-walled design so that the load-bearing components can be filled with compressed air. The sealing lining 22 optionally seals the entire passenger compartment.

Claims

Protection claims

1. Load-bearing component for vehicle construction, in particular spars, sills or the like, which is designed as a largely rigid hollow body made of metal or plastic, characterized in that in at least one wall of such a completely closed, box-shaped hollow body (1, 2, 3, 4, 5) at least one pressure valve (6, 7, 8, 9) is arranged, with the aid of which the hollow body space can be inflated to a desired air pressure.

2. Supporting component according to claim 1, characterized in that the pressure valve (6, 7, 8, 9) (or the pressure valves) is (are) adjustable to different pressure levels adapted to the respective requirements, in particular the desired strength of the supporting component (1, 2, 3, 4, 5).

3. Supporting component according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure valves (6-9) are designed as check valves or check vanes.

4. Load-bearing component according to one of claims 1-3, characterized in that the hollow body (1, 2, 3, 4, 5) or the cavity of such a hollow body is divided into several chambers (16, 17, 18, 19).

5. Supporting component according to claim 4, characterized in that the individual chambers are separated from one another by intermediate walls (3, 4, 5) which have air exchange openings (10, 11, 12, 13, 14, 15).

6. Supporting component according to claim 4 or 5, characterized in that the air exchange openings (10 - 15) between the individual chambers have check valves.

7. Load-bearing component according to one of claims 1-6, characterized in that different components are charged to different levels of air pressure.

8. Space formed by load-bearing components according to claim 1 or 2, e.g. passenger compartment of a motor vehicle, characterized in that the load-bearing components have a sealing lining (22) which accommodates the boundaries of the space.