WO2003013941A1 - Support structure consisting of carriers formed from hollow profiles, for the bodywork of a motor vehicle - Google Patents

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WO2003013941A1
WO2003013941A1 PCT/EP2002/008510 EP0208510W WO03013941A1 WO 2003013941 A1 WO2003013941 A1 WO 2003013941A1 EP 0208510 W EP0208510 W EP 0208510W WO 03013941 A1 WO03013941 A1 WO 03013941A1
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support structure
base part
structure according
carrier
profile
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PCT/EP2002/008510
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Lothar Patberg
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Thyssenkrupp Stahl Ag
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
    • B62D21/152—Front or rear frames

Definitions

  • Carrier structure composed of carriers formed by hollow profiles for the body of a motor vehicle
  • the invention relates to a support structure composed of supports formed by hollow profiles for the body of a motor vehicle with at least one functional module fastened to one of the supports, which has a base part for a functional element of the motor vehicle supported by this base part, the one support at the fastening location of the functional module having a recess and the base part is designed as a support part which complements the support in the region of its recess and is adapted to the sheet metal profile for this purpose.
  • the aim is on the one hand to keep the weight as low as possible and on the other hand to produce them as cost-effectively as possible.
  • a light weight is achieved through the selection of the materials used and load-optimized parts, while cost-effective production is achieved through the use of functional modules (modular design).
  • “Function modules” are simply understood to mean basic parts to be connected to the supporting structure, the axle stool or Carry axle modules, if necessary with handlebars attached to them.
  • Other pre-assembled functional elements of the motor vehicle can also be parts of such a functional module.
  • this modular design has the disadvantage that the base part means additional weight on the one hand and on the other hand unnecessarily reinforces the support in the area of application, even negatively changing its desired crash behavior.
  • Support structures for the body of a motor vehicle of the type mentioned at the outset are composed of supports formed by hollow profiles (DE 40 14 385 AI).
  • the supports consist of extruded hollow profiles made of aluminum.
  • a problem with such extruded hollow profiles that are constant in the wall thickness over the entire length is that the wall thickness is insufficient in the areas where functional elements are to be attached. This means that the extruded profile should have a greater wall thickness over its entire length, which would lead to an undesirable increase in weight in motor vehicle bodies.
  • Another difficulty is that a special shape in the hollow profile would normally have to be provided for the functional elements.
  • a functional module in the form of a light metal casting with the desired shape is welded into a recess in the extruded hollow profile created for this purpose.
  • the invention has for its object to provide a support structure for car bodies of motor vehicles, which is both weight and load optimized and requires little manufacturing effort with respect to various functional elements of the motor vehicle.
  • Load-optimized means that the load optimization is not disturbed in the area of the functional elements.
  • the base part is an integral part of the support, which in particular serves as a longitudinal support.
  • the material doubling associated with the connection of the base part to the carrier of the support structure in the prior art, which disadvantageously shortens the crash zone in front of and behind the passenger compartment, in particular in the case of a side member, does not occur in the invention because the base part is for energy absorption can be used for major crashes.
  • the inserted base part can have different moments of resistance along its length. In particular, it can have a different sheet thickness over its length and / or have predetermined bending points.
  • the base part can be connected to the carrier using the usual joining techniques, such as welding, gluing or by means of a rivet-screw connection. Combined joining techniques are also conceivable.
  • the adhesive connection can serve as a cushioning intermediate layer with the appropriate adhesive.
  • Thick-film adhesives such as those e.g. can be used to attach the front windows.
  • a mechanical fastening such as a screw connection, should be used as an additional safeguard, which, however, is then also used to maintain the damping effect, e.g. should be vibration decoupled by rubber pads.
  • the functional module is preferably arranged outside of selected crash zones. It can also be designed for different moments of resistance over its length due to different dimensions and predetermined kinks.
  • the base part consists of a hat profile enclosing the adjacent ends of the recessed carrier. A plate fastened to the flanges of the hat profile is used to close the hat profile. This plate is preferably formed by the sheet metal field of the body, for example by the base plate of the body.
  • Fig. 1 shows a support structure in detail in
  • FIG. 4 shows the support structure according to FIG. 1 in different half-sections of FIG. 3,
  • FIG. 5 shows the support structure according to FIG. 1 in an enlarged half-section B2-B2 of FIG. 3
  • 6 shows the functional module for a support structure according to FIG. 1 in pairs in a perspective view
  • Fig. 8 is a support structure in side view in
  • FIG. 9 shows the support structure according to FIG. 1 in
  • the support structure shown in FIGS. 1 and 2 in detail and side view comprises a longitudinal beam 1 with a column 2 attached to it, which is the C-column.
  • Sheet metal panels 3, 4, 5 rest on the side member 2, for example the trunk plate 3, the base plate 4 and the inner wheel arch 5.
  • the side member 1 can be a single-chamber profile in accordance with the exemplary embodiment in FIGS. 1 to 7 or in accordance with the exemplary embodiment in FIG Two-chamber profile should be formed.
  • the supports consist of sheet metal plates that are longitudinally welded.
  • the carrier 1 has a recess in an area where functional elements are to be attached.
  • a base part 6, which complements the recess, is inserted between the remaining sections 1 a, 1 b
  • the base part 6 consists of sheet metal and is designed as a hat profile. Its profile is adapted to the profile of the remaining sections la, lb of the carrier 1 in such a way that it overlaps the carrier 1. It is closed at the top by a plate that is firmly connected to its outward-facing flanges.
  • the plate can be part of a sheet metal field 3 and or 5, e.g. the bottom plate of the trunk and / or the wheel arch.
  • a particularly damping welded connection, a screw connection or an adhesive connection or combinations thereof can be used as connection techniques for the area overlapping with the sections la, lb of the carrier 1 and for the closing plate 3.
  • the adhesive technology has been used.
  • the adhesive 6a is designed as a damping intermediate layer 6a. Screw connections can also be provided in the area of the flanges.
  • the hat-shaped profiled base part 6 can be designed differently in accordance with the exemplary embodiments in FIG. 7. Instead of a constant sheet thickness over its entire length, it can have different thicknesses in the longitudinal direction according to the tailored blanks method. It has graded according to the versions a and b different thicknesses, while according to the embodiment d the thickness decreases continuously.
  • predetermined kinks are provided by impressions. Such dimensions can be used to specify where the deformation in the event of a crash preferably takes place along the length of the base part.
  • FIG. 9 shows, in the case of a slight crash, only a deformation takes place in the section 1b, while in the case of a severe crash, there is also a deformation in the base part 6, specifically with a dimensioning corresponding to FIG. 7b with that in the wall thickness thinnest section in the middle targeted in the middle area.
  • the section 1b of the carrier needs to be replaced, while in the event of a serious crash both this section 1b and the functional module with the base part 6 have to be replaced.
  • FIG. 9 shows, can be achieved by appropriate dimensioning of the end portion 1b of the carrier 1 and the functional module, namely the base part 6, that in the event of a crash the passenger compartment is largely protected from deformation and the carrier 1 with the functional module is easy to repair in that, in the event of a slight crash, the deformation is limited to the comparatively simple carrier section 1b, while the more complex structure of the functional module 6 only has to be replaced in the event of more severe crashes.
  • the embodiment of FIG. 8 differs from that of FIGS. 1 to 7 and 9 only in that the carrier consists of two sheet metal profiles 10a, 10b arranged one above the other and connected to one another. In such a case, the recess is provided at the end of a sheet profile 10b.
  • a base part 11 of the functional module is designed as a hollow chamber profile and has one end overlapping on the sheet metal profile 10a and in the remaining area is attached flat to the profile 10a and optionally additionally fastened by means of screw connections.
  • the section of the sheet metal profile 10a projecting from the functional module alone forms the crash zone for light crashes.
  • the crash zone for more severe crashes is formed by the adjoining section of the sheet metal profile 10a and by the base part 11 of the functional module.

Abstract

The invention relates to a support structure consisting of carriers (1) formed by hollow profiles, especially forming a frame, for the bodywork of a motor vehicle. A carrier (1), especially a longitudinal carrier, on a load-optimised and weight-optimised support structure, comprises a recess into which a base element (6) of a functional module comprising functional elements (7a, 7b) is inserted as a supplementary carrier element.

Description

Aus von Hohlprofilen gebildeten Trägern zusammengesetzte Tragstruktur für die Karosserie eines KraftfahrzeugesCarrier structure composed of carriers formed by hollow profiles for the body of a motor vehicle
Die Erfindung betrifft eine aus von Hohlprofilen gebildeten Trägern zusammengesetzte Tragstruktur für die Karosserie eines Kraftfahrzeuges mit mindestens einem an einem der Träger befestigten Funktionsmodul, das ein Basisteil für ein von diesem Basisteil getragenes Funktionselement des Kraftfahrzeuges aufweist, wobei der eine Träger am Befestigungsort des Funktionsmoduls eine Aussparung aufweist und das Basisteil als ein den Träger im Bereich seiner Aussparung ergänzendes Trägerteil ausgebildet ist, das dafür dem Blechprofil angepasst ist.The invention relates to a support structure composed of supports formed by hollow profiles for the body of a motor vehicle with at least one functional module fastened to one of the supports, which has a base part for a functional element of the motor vehicle supported by this base part, the one support at the fastening location of the functional module having a recess and the base part is designed as a support part which complements the support in the region of its recess and is adapted to the sheet metal profile for this purpose.
Bei der Entwicklung von Karosserien für Kraftfahrzeuge werden einerseits ein möglichst geringes Gewicht und andererseits eine möglichst kostengünstige Herstellung angestrebt . Ein leichtes Gewicht wird durch die Auswahl der verwendeten Materialien und belastungsoptimierter Teile erreicht, während eine kostengünstige Herstellung durch den Einsatz von Funktionsmodulen erreicht wird (Modulbauweise) .When developing bodies for motor vehicles, the aim is on the one hand to keep the weight as low as possible and on the other hand to produce them as cost-effectively as possible. A light weight is achieved through the selection of the materials used and load-optimized parts, while cost-effective production is achieved through the use of functional modules (modular design).
Unter „Funktionsmodulen" werden einfach an die Tragstruktur anzubindende Basisteile verstanden, die Achsschemel oder Achsmodule, gegebenenfalls mit daran montierten Lenkern tragen. Auch andere vormontierte Funktionselemente des Kraftfahrzeuges können Teile eines solchen Funktionsmoduls sein. Im Vergleich zu der unmittelbaren Befestigung der Funktionselemente an der Tragstruktur ist diese Modulbauweise mit dem Nachteil verbunden, daß das Basisteil einerseits zusätzliches Gewicht bedeutet und andererseits den Träger in dem Anwendungsbereich unnötig verstärkt, ja sogar sein gewünschtes Crashverhalten negativ verändert."Function modules" are simply understood to mean basic parts to be connected to the supporting structure, the axle stool or Carry axle modules, if necessary with handlebars attached to them. Other pre-assembled functional elements of the motor vehicle can also be parts of such a functional module. Compared to the direct attachment of the functional elements to the support structure, this modular design has the disadvantage that the base part means additional weight on the one hand and on the other hand unnecessarily reinforces the support in the area of application, even negatively changing its desired crash behavior.
Aus von Hohlprofilen gebildeten Trägern zusammengesetzte Tragstrukturen für die Karosserie eines Kraftfahrzeuges der eingangs genannten Art sind bekannt (DE 40 14 385 AI) . Bei solchen Tragstrukturen bestehen die Träger aus Strangpreßhohlprofilen aus Aluminium. Ein Problem bei solchen über die gesamte Länge in der Wandstärke konstanten Strangpreßhohlprofilen besteht darin, daß in den Bereichen, wo Funktionselemente anzubringen sind, die Wandstärke nicht ausreicht. Das bedeutet, daß das Strangpreßprofil über seine ganze Länge eine größere Wandstärke haben müßte, was bei Karosserien für Kraftfahrzeuge zu einer unerwünschten Erhöhung des Gewichtes führen würde. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß für die Funktionselemente in der Regel eine spezielle Formgebung im Hohlprofil vorgesehen sein müßte. Zur Lösung dieser Schwierigkeiten ist vorgesehen, daß für die Funktionselemente ein Funktionsmodul in Form eines Leichtmetallgußteils mit gewünschter Formgebung in eine dafür geschaffene Aussparung des Strangpreßhohlprofils eingeschweißt wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tragstruktur für Karosserien von Kraftfahrzeugen zu schaffen, die sowohl gewichts- und belastungsoptimiert ist als auch bezüglich verschiedener Funktionselemente des Kraftfahrzeuges einen geringen Fertigungsaufwand erfordert .Support structures for the body of a motor vehicle of the type mentioned at the outset are composed of supports formed by hollow profiles (DE 40 14 385 AI). In such support structures, the supports consist of extruded hollow profiles made of aluminum. A problem with such extruded hollow profiles that are constant in the wall thickness over the entire length is that the wall thickness is insufficient in the areas where functional elements are to be attached. This means that the extruded profile should have a greater wall thickness over its entire length, which would lead to an undesirable increase in weight in motor vehicle bodies. Another difficulty is that a special shape in the hollow profile would normally have to be provided for the functional elements. To solve these difficulties, it is provided that for the functional elements a functional module in the form of a light metal casting with the desired shape is welded into a recess in the extruded hollow profile created for this purpose. The invention has for its object to provide a support structure for car bodies of motor vehicles, which is both weight and load optimized and requires little manufacturing effort with respect to various functional elements of the motor vehicle.
„Belastungsoptimiert" soll heißen, daß auch im Bereich der Funktionselemente durch diese die Belastungsoptimierung nicht gestört ist."Load-optimized" means that the load optimization is not disturbed in the area of the functional elements.
Diese Aufgabe wird bei einer Tragstruktur der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die aus Hohlprofilen gebildeten Träger (1) und das als ergänzendes Trägerteil ausgebildete Basisteil (6) aus Blech bestehen, wobei das Basisteil dem Belastungsverhalten des ausgesparten Trägers (1) derart angepasst ist, daß es im Crashfall an der Energieadsorption des Trägers teilnimmt.This object is achieved in a support structure of the type mentioned at the outset in that the supports (1) formed from hollow profiles and the base part (6) formed as a supplementary support part consist of sheet metal, the base part being adapted to the loading behavior of the recessed support (1) in such a way that it participates in the energy absorption of the carrier in the event of a crash.
Bei der erfindungsgemäßen, insbesondere als Rahmen ausgebildeten Tragstruktur ist das Basisteil integraler Bestandteil des insbesondere als Längsträger dienenden Trägers. Dadurch werden Materialdoppelungen im Bereich des Funktionsmoduls vermieden, so daß die Tragstruktur sowohl gewichts- als auch belastungsoptimiert auch im Bereich des Funktionsmoduls ausgelegt sein kann. Die beim Stand der Technik mit der Anbindung des Basisteils am Träger der Tragstruktur verbundene Materialdoppelung, die insbesondere bei einem Längsträger die Crashzone vor und hinter der Fahrgastzelle nachteilig verkürzt, tritt bei der Erfindung nicht auf, weil das Basisteil zur Energieabsorption vor allem bei stärkeren Crashs herangezogen werden kann. So kann das eingefügte Basisteil über seine Länge verschiedene Widerstandsmomente haben. Insbesondere kann es über seine Länge eine unterschiedliche Blechdicke haben und/oder Sollknickstellen aufweisen.In the support structure according to the invention, in particular in the form of a frame, the base part is an integral part of the support, which in particular serves as a longitudinal support. This avoids duplication of material in the area of the functional module, so that the support structure can also be designed in the area of the functional module in a way that is optimized in terms of weight and load. The material doubling associated with the connection of the base part to the carrier of the support structure in the prior art, which disadvantageously shortens the crash zone in front of and behind the passenger compartment, in particular in the case of a side member, does not occur in the invention because the base part is for energy absorption can be used for major crashes. The inserted base part can have different moments of resistance along its length. In particular, it can have a different sheet thickness over its length and / or have predetermined bending points.
Das Basisteil läßt sich mit den üblichen Fügetechniken, wie Schweißen, Kleben oder mittels einer Niet-Schraub- Verbindung an den Träger anbinden. Auch kombinierte Fügetechniken sind denkbar. Vor allem im Falle einer Klebeverbindung überlappen Träger und Basisteil sich am Befestigungsort. In diesem Fall kann die Klebeverbindung bei entsprechendem Kleber als dämpfende Zwischenlage dienen. Geeignet sind dafür Dickschichtklebestoffe, wie sie z.B. für die Befestigung der Frontscheiben Verwendung finden. Im Falle der Verwendung eines Klebers sollte als zusätzliche Sicherung noch eine mechanische Befestigung, wie Schraubverbindung, eingesetzt werden, die dann allerdings zur Erhaltung der Dämpfungswirkung ebenfalls z.B. durch Gummiunterlagen schwingungsentkoppelt sein sollte.The base part can be connected to the carrier using the usual joining techniques, such as welding, gluing or by means of a rivet-screw connection. Combined joining techniques are also conceivable. Especially in the case of an adhesive connection, the support and the base part overlap at the attachment point. In this case, the adhesive connection can serve as a cushioning intermediate layer with the appropriate adhesive. Thick-film adhesives such as those e.g. can be used to attach the front windows. If an adhesive is used, a mechanical fastening, such as a screw connection, should be used as an additional safeguard, which, however, is then also used to maintain the damping effect, e.g. should be vibration decoupled by rubber pads.
Zur Beeinflussung des Crashverhaltens der Tragstruktur und zum Zwecke der Reparaturfreundlichkeit ist das Funktionsmodul vorzugsweise außerhalb ausgewählter Crashzonen angeordnet . Es kann auch über seine Länge durch unterschiedliche Dimensionierung und Sollknickstellen für unterschiedliche Widerstandsmomente ausgelegt sein. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Basisteil aus einem die benachbarten Enden des ausgesparten Trägers umschließenden Hutprofil besteht. Zum Verschließen des Hutprofils dient eine an den Flanschen des Hutprofils befestigte Platte. Vorzugsweise wird diese Platte vom Blechfeld der Karosserie gebildet, z.B. von der Bodenplatte der Karosserie.In order to influence the crash behavior of the supporting structure and for the purpose of being easy to repair, the functional module is preferably arranged outside of selected crash zones. It can also be designed for different moments of resistance over its length due to different dimensions and predetermined kinks. According to a further embodiment of the invention, it is provided that the base part consists of a hat profile enclosing the adjacent ends of the recessed carrier. A plate fastened to the flanges of the hat profile is used to close the hat profile. This plate is preferably formed by the sheet metal field of the body, for example by the base plate of the body.
Im Falle eines Mehrkammerblechprofils weist nur ein Blechprofil des Trägers die Aussparung für das eingefügte Basisteil auf.In the case of a multi-chamber sheet metal profile, only one sheet metal profile of the carrier has the cutout for the inserted base part.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to a drawing which represents an exemplary embodiment. In detail show:
Fig. 1 eine Tragstruktur im Ausschnitt inFig. 1 shows a support structure in detail in
Seitenansicht ,Side view,
Fig. 2 die Tragstruktur gemäß Fig. 1 im Ausschnitt aus der Sicht des Pfeils A der Fig. 1,2 in detail from the view of arrow A of FIG. 1,
Fig. 3 die Tragstruktur gemäß Fig. 1 im Schnitt nach der Linie B-B der Fig. 2,3 in section along the line B-B of FIG. 2,
Fig. 4 die Tragstruktur gemäß Fig. 1 in verschiedenen Halbschnitten der Fig. 3,4 shows the support structure according to FIG. 1 in different half-sections of FIG. 3,
Fig. 5 die Tragstruktur gemäß Fig. 1 im vergrößerten Halbschnitt B2-B2 der Fig. 3, Fig. 6 das Funktionsmodul für eine Tragstruktur gemäß Fig. 1 in paarweiser Anordnung in perspektivischer Darstellung,5 shows the support structure according to FIG. 1 in an enlarged half-section B2-B2 of FIG. 3, 6 shows the functional module for a support structure according to FIG. 1 in pairs in a perspective view,
Fig. 7a,b,c,d ein Basisteil eines Funktionsmoduls für eine Tragstruktur gemäß Fig. 1 in perspektivischer Darstellung in verschiedenen Ausführungen,7a, b, c, d a base part of a functional module for a support structure according to FIG. 1 in a perspective representation in different versions,
Fig. 8 eine Tragsturktur in Seitenansicht imFig. 8 is a support structure in side view in
Ausschnitt zu einer in Fig. 1 anderen Ausführung undDetail of another embodiment in FIG. 1 and
Fig. 9 die Tragstruktur gemäß Fig. 1 in9 shows the support structure according to FIG. 1 in
Seitenansicht unverformt, verformt nach einem leichten Crash und verformt nach einem schweren Crash.Side view undeformed, deformed after a slight crash and deformed after a severe crash.
Die in Figur 1 und 2 im Ausschnitt und Seitenansicht dargestellte Tragstruktur umfaßt einen Längsträger 1 mit einer daran angesetzten Säule 2, bei der es sich um die C- Säule handelt. Auf dem Längsträger 2 liegen Blechfelder 3, 4, 5 auf, z.B. die Kofferraumplatte 3, die Bodenplatte 4 und der innere Radkasten 5. Der Längsträger 1 kann entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 7 als Einkammerprofil oder entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Fig. 9 als Zweikammerprofil ausgebildet sein. In allen Fällen bestehen die Träger aus Blechplatinen, die längsnahtgeschweißt sind. Beim Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 5 weist der Träger 1 eine Aussparung in einem Bereich auf, wo Funktionselemente angebracht werden sollen. Zwischen den verbleibenden Abschnitten la, lb ist ein die Aussparung ergänzendes Basisteil 6 eingefügt, das alsThe support structure shown in FIGS. 1 and 2 in detail and side view comprises a longitudinal beam 1 with a column 2 attached to it, which is the C-column. Sheet metal panels 3, 4, 5 rest on the side member 2, for example the trunk plate 3, the base plate 4 and the inner wheel arch 5. The side member 1 can be a single-chamber profile in accordance with the exemplary embodiment in FIGS. 1 to 7 or in accordance with the exemplary embodiment in FIG Two-chamber profile should be formed. In all cases, the supports consist of sheet metal plates that are longitudinally welded. In the embodiment of Figures 1 to 5, the carrier 1 has a recess in an area where functional elements are to be attached. A base part 6, which complements the recess, is inserted between the remaining sections 1 a, 1 b
Funktionselemente Anbindungen 7a, 7b für nicht dargestellte Achslenker trägt. Das Basisteil 6 besteht aus Blech und ist als Hutprofil ausgebildet. Sein Profil ist dem Profil der verbleibenden Abschnitte la, lb des Trägers 1 derart angepaßt, daß es überlappend am Träger 1 anliegt. Oberseitig ist es von einer Platte verschlossen, die fest an seine nach außen weisenden Flansche angeschlossen ist. Die Platte kann Teil eines Blechfeldes 3 und oder 5, z.B. die Bodenplatte des Kofferraums und/oder des Radkastens, sein. Als Verbindungstechniken für den mit den Abschnitten la, lb des Trägers 1 überlappenden Bereich und für die verschließende Platte 3 können eine insbesondere dämpfende Schweißverbindung, eine Schraubverbindung oder eine Klebeverbindung oder Kombinationen daraus angewendet werden. Beim Ausführungsbeispiel der Figuren 5 und 6 ist die Klebetechnik angewendet worden. Wie aus Figur 5 ersichtlich, ist der Kleber 6a als dämpfende Zwischenlage 6a ausgebildet. Im Bereich der Flansche können zusätzlich Schraubverbindungen vorgesehen sein.Carries functional elements connections 7a, 7b for wishbones, not shown. The base part 6 consists of sheet metal and is designed as a hat profile. Its profile is adapted to the profile of the remaining sections la, lb of the carrier 1 in such a way that it overlaps the carrier 1. It is closed at the top by a plate that is firmly connected to its outward-facing flanges. The plate can be part of a sheet metal field 3 and or 5, e.g. the bottom plate of the trunk and / or the wheel arch. A particularly damping welded connection, a screw connection or an adhesive connection or combinations thereof can be used as connection techniques for the area overlapping with the sections la, lb of the carrier 1 and for the closing plate 3. In the embodiment of Figures 5 and 6, the adhesive technology has been used. As can be seen from FIG. 5, the adhesive 6a is designed as a damping intermediate layer 6a. Screw connections can also be provided in the area of the flanges.
Das hutförmig profilierte Basisteil 6 kann entsprechend den Ausführungsbeispielen der Fig. 7 verschieden gestaltet sein. Anstelle einer konstanten Blechdicke über seine gesamte Länge kann es nach der Tailored-Blanks-Methode unterschiedliche Dicken in Längsrichtung haben. Entsprechend den Ausführungen a und b hat es abgestuft verschiedene Dicken, während entsprechend dem Ausführungsbeispiel d die Dicke stufenlos abnimmt. Beim Ausführungsbeispiel c sind durch Einprägungen Sollknickstellen vorgesehen. Durch solche Dimensionierungen kann vorgegeben werden, wo auf der Länge des Basisteils bevorzugt die Deformation bei einem Crash stattfindet .The hat-shaped profiled base part 6 can be designed differently in accordance with the exemplary embodiments in FIG. 7. Instead of a constant sheet thickness over its entire length, it can have different thicknesses in the longitudinal direction according to the tailored blanks method. It has graded according to the versions a and b different thicknesses, while according to the embodiment d the thickness decreases continuously. In embodiment c, predetermined kinks are provided by impressions. Such dimensions can be used to specify where the deformation in the event of a crash preferably takes place along the length of the base part.
Wie die verschiedenen Beispiele der Fig. 9 zeigen, findet bei einem leichten Crash nur eine Deformation im Abschnitt lb statt, während bei einem schwereren Crash auch eine Deformation im Basisteil 6 stattfindet, und zwar bei einer Dimensionierung entsprechend Fig. 7b mit dem in der Wandstärke dünnsten Abschnitt in der Mitte gezielt im mittleren Bereich. Im Falle eines leichten Crashs braucht nur der Abschnitt lb des Trägers ausgetauscht zu werden, während im Falle eines schwereren Crashs sowohl dieser Abschnitt lb als auch das Funktionsmodul mit dem Basisteil 6 ausgetauscht werden müssen. Wie das Ausführungsbeispiel der Fig. 9 zeigt, kann durch entsprechende Dimensionierung des Endabschnittes lb des Trägers 1 und des Funktionsmoduls, und zwar des Basisteils 6, erreicht werden, daß im Falle eines Crashs die Fahrgastzelle vor einer Deformation weitgehend geschont ist und der Träger 1 mit dem Funktionsmodul insofern reparaturfreundlich ist, als bei einem leichten Crash die Verformung auf den vergleichsweise einfach gestalteten Trägerabschnitt lb beschränkt ist, während erst bei schwereren Crashs auch das im Aufbau aufwendigere Funktionsmodul 6 ausgetauscht werden muß. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 8 unterscheidet sich von dem der Figuren 1 bis 7 und 9 nur darin, daß der Träger von zwei übereinander angeordneten, miteinander verbundenen Blechprofilen 10a, 10b besteht. In einem solchen Fall ist die Aussparung am Ende eines Blechprofils 10b vorgesehen. Ein Basisteil 11 des Funktionsmoduls ist als Hohlkammerprofil ausgebildet und mit einem Ende überlappend an das Blechprofil 10a angefügt und im übrigen Bereich flach an das Profil 10a angefügt und gegebenenfalls zusätzlich mittels Schraubverbindungen befestigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel bildet der das Funktionsmodul überstehende Abschnitt des Blechprofils 10a allein die Crashzone für leichte Crashs. Die Crashzone für schwerere Crashs wird vom anschließenden Abschnitt des Blechprofils 10a und vom Basisteil 11 des Funktionsmoduls gebildet. As the various examples in FIG. 9 show, in the case of a slight crash, only a deformation takes place in the section 1b, while in the case of a severe crash, there is also a deformation in the base part 6, specifically with a dimensioning corresponding to FIG. 7b with that in the wall thickness thinnest section in the middle targeted in the middle area. In the event of a slight crash, only the section 1b of the carrier needs to be replaced, while in the event of a serious crash both this section 1b and the functional module with the base part 6 have to be replaced. As the embodiment of FIG. 9 shows, can be achieved by appropriate dimensioning of the end portion 1b of the carrier 1 and the functional module, namely the base part 6, that in the event of a crash the passenger compartment is largely protected from deformation and the carrier 1 with the functional module is easy to repair in that, in the event of a slight crash, the deformation is limited to the comparatively simple carrier section 1b, while the more complex structure of the functional module 6 only has to be replaced in the event of more severe crashes. The embodiment of FIG. 8 differs from that of FIGS. 1 to 7 and 9 only in that the carrier consists of two sheet metal profiles 10a, 10b arranged one above the other and connected to one another. In such a case, the recess is provided at the end of a sheet profile 10b. A base part 11 of the functional module is designed as a hollow chamber profile and has one end overlapping on the sheet metal profile 10a and in the remaining area is attached flat to the profile 10a and optionally additionally fastened by means of screw connections. In this exemplary embodiment, the section of the sheet metal profile 10a projecting from the functional module alone forms the crash zone for light crashes. The crash zone for more severe crashes is formed by the adjoining section of the sheet metal profile 10a and by the base part 11 of the functional module.

Claims

P A T E N T AN S P R U C H EP A T E N T AN S P R U C H E
Aus von Hohlprofilen gebildeten Trägern (1) zusammengesetzte Tragstruktur für die Karosserie eines Kraftfahrzeuges mit mindestens einem an einem der Träger (1) befestigten Funktionsmodul, das ein Basisteil (6) für ein von diesem Basisteil getragenes Funktionselement (7a, 7b) des Kraftfahrzeuges aufweist, wobei der eine Träger (1) am Befestigungsort des Funktionsmoduls eine Aussparung aufweist und das Basisteil (6) als ein den Träger (1) im Bereich seiner Aussparung ergänzendes Trägerteil ausgebildet ist, das dafür dem Blechprofil angepasst ist, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Hohlprofilen gebildeten Träger (1) und das als ergänzendes Trägerteil ausgebildete Basisteil (6) aus Blech bestehen, wobei das Basisteil dem Belastungsverhalten des ausgesparten Trägers (1) derart angepasst ist, daß es im Crashfall an der Energieadsorption des Trägers teilnimmt.Support structure for the body of a motor vehicle composed of supports (1) formed by hollow profiles, with at least one functional module attached to one of the supports (1), which has a base part (6) for a functional element (7a, 7b) of the motor vehicle carried by this base part, wherein the one support (1) has a cutout at the attachment point of the functional module and the base part (6) is designed as a support part which complements the support (1) in the area of its cutout and is adapted for this purpose to the sheet metal profile, characterized in that the made of hollow profiles formed carrier (1) and formed as a supplementary carrier part base part (6) made of sheet metal, the base part being adapted to the load behavior of the recessed carrier (1) such that it participates in the energy absorption of the carrier in the event of a crash.
Tragstruktur nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger der Tragstruktur einen Rahmen bilden. Support structure according to claim 1, characterized in that the supports of the support structure form a frame.
3. Tragstruktur nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungen zwischen Träger3. Support structure according to claim 1 or 2, characterized in that the fastenings between the carrier
(1) und Basisteil (6) Schweißverbindungen ist.(1) and base part (6) is welded connections.
4. Tragstruktur nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungen zwischen Träger (1) und Basisteil (6) Klebeverbindungen sind.4. Support structure according to one of claims 1 to 3, characterized in that the fastenings between the carrier (1) and base part (6) are adhesive connections.
5. Tragstruktur nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung zwischen Träger (1) und Basisteil (6) eine Niet-oder Schraubverbindungen sind.5. Support structure according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the fastening between the carrier (1) and the base part (6) are a riveted or screw connection.
6. Tragstruktur nach einem der Patentansprüche 3 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass Träger (1) und Basisteil (6) an den Befestigungsorten einander überlappen.6. Support structure according to one of the claims 3 to 5, characterized in that the carrier (1) and base part (6) overlap one another at the fastening locations.
7. Tragstruktur nach den Patentansprüchen 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber der KlebeVerbindung als dämpfende Zwischenlage (6a) ausgebildet ist.7. Support structure according to claims 3 and 6, characterized in that the adhesive of the adhesive connection is designed as a damping intermediate layer (6a).
8. Tragstruktur nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsmodul (6, 7a, 7b) außerhalb ausgewählter Crashzonen der Tragstruktur eingefügt ist.8. Support structure according to one of the claims 1 to 7, characterized in that the functional module (6, 7a, 7b) is inserted outside of selected crash zones of the support structure.
9. Tragstruktur nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (6) aus einem die benachbarten Enden des ausgesparten Trägers (1) umschließenden Hutprofil und einer das Hutprofil verschließenden und damit fest verbundenen Platte (3,5) besteht .9. Support structure according to one of the claims 1 to 8, characterized in that the base part (6) consists of a hat profile enclosing the adjacent ends of the recessed carrier (1) and a hat profile which closes the hat profile and is thus firmly connected (3, 5).
10. Tragstruktur nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die das Hutprofil verschließende Platte von einem Blechfeld (3,5) der Karosserie gebildet wird.10. Support structure according to claim 9, characterized in that the hat profile closing Plate is formed by a sheet metal field (3.5) of the body.
11. Tragstruktur nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Mehrkammerblechprofil nur ein Blechprofil (10b) des Trägers die Aussparung für das eingefügte Basisteil11. Support structure according to one of the claims 1 to 8, characterized in that in the case of a multi-chamber sheet profile, only one sheet profile (10b) of the carrier has the cutout for the inserted base part
(11) aufweist.(11).
12. Tragstruktur nach einem der Patentansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das eingefügte Basisteil (6) über seine Länge verschiedene Widerstandsmomente aufweist .12. Support structure according to one of claims 1 to 11, characterized in that the inserted base part (6) has different moments of resistance over its length.
13. Tragstruktur nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (6) über seine Länge einen nicht konstanten Blechdickenverlauf hat.13. Support structure according to claim 12, characterized in that the base part (6) has a non-constant sheet thickness curve over its length.
14. Tragstruktur nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (6) über seine Länge diskrete Abschnitte mit unterschiedlicher Blechdicke hat .14. Support structure according to claim 13, characterized in that the base part (6) over its length has discrete sections with different sheet thickness.
15. Tragstruktur nach einem der Patentansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (6) Sollknickstellen aufweist.15. Support structure according to one of the claims 12 to 14, characterized in that the base part (6) has predetermined bends.
16. Tragstruktur nach einem der Patentansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (1) ein Längsträger und das darin integrierte Basisteil (6) ein Achsträger ist, dessen Funktionselemente (7a, 7b) als Anbindungselemente für Achslenker ausgebildet sind. 16. Support structure according to one of the claims 1 to 15, characterized in that the carrier (1) is a longitudinal member and the base part (6) integrated therein is an axle carrier, the functional elements (7a, 7b) of which are designed as connecting elements for wishbones.
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