WO2006027167A1 - Tragstruktur für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2006027167A1
WO2006027167A1 PCT/EP2005/009452 EP2005009452W WO2006027167A1 WO 2006027167 A1 WO2006027167 A1 WO 2006027167A1 EP 2005009452 W EP2005009452 W EP 2005009452W WO 2006027167 A1 WO2006027167 A1 WO 2006027167A1
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WO
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shell
longitudinal
shells
longitudinal bearer
support
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/009452
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English (en)
French (fr)
Inventor
Joachim Neumann
Original Assignee
Daimlerchrysler Ag
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Publication date
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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
    • B62D25/20—Floors or bottom sub-units
    • B62D25/2009—Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits
    • B62D25/2036—Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits the subunits being side panels, sills or pillars
    • 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
    • B62D25/02—Side panels
    • 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
    • B62D25/02—Side panels
    • B62D25/025—Side sills thereof

Definitions

  • the invention relates to a support structure, in particular for a passenger car, according to the preamble of claim 1.
  • a support structure for a passenger car which has laterally arranged side members in the region of a passenger compartment, which are formed by an outer shell and an inner shell and by means of several, over the length of the FahrzastzelIe Ver ⁇ split connection pots are fixed against each other.
  • the longitudinal carrier shells used in this case are complicatedly shaped components whose production (for example by means of a multi-stage deep drawing process) is associated with considerable costs and great expense.
  • the invention is therefore based on the object to improve a Trag ⁇ structure to the effect that - with high rigidity and good acoustic properties - can be made as simple and inexpensive as possible.
  • the object is achieved by the features of claim 1.
  • the invention is based on the idea of reducing the production costs of the support structure by using as high a proportion as possible of easily produced identical parts without having to accept losses in terms of rigidity or shape design.
  • the support structure comprises on both sides each a multi-shell side member comprising a plurality of longitudinal support shells.
  • at least one of these longitudinal support shells is designed such that ' the left longitudinal support shell is identical in shape to the right longitudinal support shell so that one and the same component can be used both as left and as right side support shell.
  • the longitudinal carrier shell is formed from a one-piece, cross-section-constant blank of an extruded profile.
  • the extrusion allows likewise ⁇ favorable production complicated profile parts.
  • Such longitudinal carrier shells made of extrusion profiles of constant cross section have the further advantage that a large part of the production tools for different body variants can be used whose longitudinal carrier shells differ only with regard to their length.
  • the Leksträ ⁇ gerschalen can be produced by rollers / rollers.
  • the longitudinal support shells can be provided with stampings for connection to connecting parts.
  • the stampings are arranged in pairs mirror-symmetrical to the central plane of the longitudinal beam shell, so that one and the same longitudinal carrier shell can be installed in both the left and in the right Lssens ⁇ carrier.
  • the embossings are advantageously introduced by means of a rolling process into the extruded profile of the longitudinal carrier shells. If the longitudinal beam shells are designed as rolling / rolling profiles, then the embossings advantageously introduced during the WaIz- / rolling process in the longitudinal support shells.
  • the longitudinal carrier shells can be manufactured in a through-feed method in which first an extruded profile is produced, which is provided with the stampings in a subsequent rolling step (eg using an eccentric rolling cylinder).
  • a subsequent rolling step eg using an eccentric rolling cylinder.
  • the longitudinal member has a three-shell structure - consisting of an inner longitudinal support shell facing a main floor, a central longitudinal support shell and an outer L josschie ⁇ shell -, the shells are attached to each other in such a way that they a double-chamber profile bil ⁇ the.
  • the inner side rail shells are identical parts; Alternatively or additionally, the outer L jossträ ⁇ gerschalen be identical parts. This ensures savings in the production of these longitudinal support shells and is in Roh ⁇ construction associated with a reduction in logistics costs, since one and the same components can be installed on both sides of the body.
  • the longitudinal beam according to the invention due to its closed double-chamber profile, permits an individual arrangement of the B-pillar, without having to take account of an interruption of the profile-forming cover surface within the B-pillar, and thereby a use of the longitudinal member according to the invention in different body styles.
  • the use of the side members in various Anlagenharides ⁇ men - together with the production and production-oriented design - has a positive effect in terms of economics.
  • FIG. 1 shows an exploded view of a part of the Trag ⁇ structure of a motor vehicle with an inner longitudinal support shell.
  • FIG. 2 shows an inner side wall structure (left vehicle side) with a middle longitudinal carrier shell
  • FIG. 3 shows an outer side wall structure (left vehicle side) with an outer longitudinal carrier shell
  • FIG. 6 shows a cross section through a (joined) Leksträ ⁇ ger in the connection region to a B-pillar.
  • FIG. 7a is a sectional view through the side member of Figure 6 along the line A-A in Figure 4.
  • FIG. 7b is a sectional view through the side member of Figure 6 along the line B-B in Figure 4.
  • 7c is a sectional view through the side member of Figure 6 along the line C-C in Figure 4.
  • FIG. 7d is a sectional view through the side member of Figure 6 according to the line DD in Figure 4.
  • Figure Ia shows a section (corresponding to a left half of the vehicle) of a support structure 1 of a motor vehicle otherwise not shown;
  • FIG. 1 b shows a detail of the support structure 1 corresponding to the right-hand half of the vehicle.
  • the support structure 1 comprises a front area 2, a rear area 3 and a main floor 4 arranged between the front area 2 and the rear area 3.
  • the left side side member 5 the Vorderwa ⁇ gen Scheme 2, the main floor 4 and the rear car area 3 are firmly connected.
  • This longitudinal member 5 is commonly referred to as a sill.
  • the longitudinal beam 5 comprises, in addition to this inner longitudinal support shell 6 facing the main floor 4, a middle longitudinal support shell 7 (see FIG. 2) and an outer longitudinal support shell 8 (see FIG. 3), these shells 6, 7, 8 being attached to one another such that they form in cross section a preferably suction ⁇ nes double chamber profile (see Figures 5 and 6).
  • a planking 9 can be provided on the outside of the outer longitudinal support shell 8, which fulfills essentially optical and design-related purposes.
  • the inner longitudinal carrier shell 6 is formed by a section ei ⁇ nes extruded profile and has a querroughs ⁇ constant, C-shaped profile with a top flange 10 and a lower flange 11.
  • the inner L josschiescha ⁇ le 6 ge also be formed by a portion of a roll / roll profile or be prepared by folding, deep drawing, etc.
  • stiffening elements 12 which are designed as identical parts, can be provided between the upper belt 10 and the lower belt 11.
  • the positions of the stiffening elements 12 in the The longitudinal carrier shell 6 are symmetrical with respect to a center plane 13 aligned perpendicular to the longitudinal axis Z of the inner side carrier shell 6.
  • the inner longitudinal carrier shell 6 is provided with receiving holes 14 which are mirror-symmetrical to the central plane 13 of the longitudinal direction on the lower belt 12 ⁇ carrier shell 6 are arranged.
  • This geometric design of the inner longitudinal carrier shell 6 as a profile with constant cross-section with symmetrically arranged stiffening elements 12 and receiving holes 14 has the consequence that the left inner longitudinal carrier shell 6 is identical in shape to the right inner L jossträ ⁇ gerschale 6 '( Figure Ib).
  • the two longitudinal support shells 6,6 ' are thus identical parts.
  • terminating elements 15,15' are arranged, which preferably have the profile characteristics of the longitudinal support shells 6,7,8 or 6 ', 7', 8 'and between the Lekssträ ⁇ gerschalen 6,7,8 or 6 ', 1', 8 'formed close cavities.
  • the outer longitudinal carrier shell 8 is also produced from a section of an extruded profile or a rolled / rolled profile with a C-shaped profile with a constant cross-section. In the embodiment shown in FIG. 3, the outer longitudinal carrier shell 8 has no profile widening in the vehicle's vertical or transverse direction over its entire component length.
  • the outer longitudinal support shell 8 is provided with Consul ⁇ chern 16 which are arranged mirror-symmetrically with respect to a Mittel ⁇ plateau 17 of the outer longitudinal support shell 8.
  • the outer side rail shell 8 is mirror-symmetrical with respect to the mid-plane 17, so that the left and right outer side rail shell 8,8 'are identical parts.
  • these components 18, 19 are in Overlap regions 20,21 provided with flanges or stampings, which engage the outer longitudinal support shell 8 end side, so that the outer longitudinal support shell 8 in the region of these flanges or stampings with the subsequent Bau ⁇ parts 18,19 joined (eg spot or laser welded , loosened, riveted, glued etc.).
  • FIG. 4 shows an embodiment of such an outer longitudinal carrier shell 8, which is provided at the end with stampings 22 for connection to the overlapping regions 20, 21 of the closing components 18, 19.
  • These stampings 22 are symmetrical with respect to the mid-plane 17 of the outer longitudinal support shell 8, so that the shape and depth of the stampings 22 on the connecting piece 19 facing Vor ⁇ derende 24 of the outer longitudinal support shell 8 of the shape and depth of the stampings 22 on the connecting piece 18 facing rear end 23 corresponds.
  • FIGS. 7a and 7d show sectional views through the side member 5 in the areas A-A and D-D of FIG. 4; From these representations, the symmetrical design of the stampings 22 on the front end 24 (FIG. 7 a) and the rear end 23 (FIG. 7 d) of the outer longitudinal carrier shell 8 can be seen. Furthermore, in FIGS. 7b and 7c, sectional views through the longitudinal member 5 in the regions B-B and C-C of FIG. 4 are shown, from which the symmetrical configuration of the further stampings 22 'can be seen.
  • the stampings 22, 22 ' are advantageously introduced online during the rolling process for producing the longitudinal carrier shell 8.
  • the length of the outer longitudinal support shell 8 can be selected so that this longitudinal support shell 8 - in addition to the above-described be ⁇ common use of parts as left and right outer longitudinal support shell 8,8 '- can be installed in various Karosserievari ⁇ anten. Resulting vehicle length differences, e.g. by different wheelbases, were ⁇ the compensated according to Figure 3 by a front compensating piece 19 and a front compensating piece 18, which is attached to the front and rear of the outer longitudinal support shell 8.
  • the front compensating piece 19 supports the front wheels in a front impact, while the rear compensating piece 18 supports the rear wheels in a rear impact.
  • the middle longitudinal carrier shell 7 is designed such that it does not expand its profile in vehicle height or height over its entire component length. has transverse direction. This makes it possible to use one and the same middle longitudinal carrier shell 7 in various chassis variants.
  • This resultingisernunter ⁇ differences for example by different wheelbases, can be realized in accordance with Figure 2 by a compensating piece 23 ', wel ⁇ Ches is arranged in extension of the central longitudinal member shell 7 to the rear. A continuation of the profile of the middle longitudinal carrier shell 7 takes place to the front in an A-pillar 24 '.
  • the embossments required for connecting an inner B-pillar shell 25 are designed so that a connection of the inner B-pillar shell 25 in Vietnamese ⁇ union positions, according to a body design of the Karosse ⁇ rie, in the vehicle longitudinal direction is possible.
  • the inner B-pillar shell 25 of the motor vehicle is integrated in accordance with FIG. 5 into a connection between the inner and the middle longitudinal support shell 6, 7.
  • an outer side wall 26 of the motor vehicle is arranged on the outer longitudinal carrier shell 8.
  • the middle longitudinal support shells 7, 7 ' can be designed as identical parts.
  • the middle longitudinal support shells 7,7 'for connection to the A-pillar 24' in a front connection region 29 may be provided with stampings 30; Furthermore, it can be provided in a rear connecting region 27 with stampings 30 for attachment to the compensating piece 23 '.
  • these stampings 28,30,32 In order to use the middle longitudinal carrier shell 7 on both the left and on the right side of the vehicle as a common part, these stampings 28,30,32 must be designed so that mirror-symmetrically with respect to a Mid-level 33 of the middle longitudinal carrier shell 7 are. In order additionally to allow the middle longitudinal carrier shell to be used in different body variants, the edge-side embossings 32 should, as described above, be designed such that a connection of the inner B-pillar shell 25 in different positions and different orientations is possible.
  • the middle longitudinal support shells 7, 7 ' can be embodied as identical parts if, for example, edge-side, non-symmetrical embossments for connecting the B-pillar shell 25 to the inner side rails 6, 6' are displaced (which, however, are then not executed as identical parts).

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Tragstruktur (1) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen, mit einem linken und einem rechten Längsträger (5, 5‘), die seitlich im Bereich einer Fahrgastzelle angeordnet sind. Jeder Längsträger (5, 5‘) umfaßt jeweils mindestens eine Längsträgerschale (6, 7, 8 bzw. 6‘, 7‘, 8‘). Mindestens ein Paar der Längsträgerschalen (6‘, 6‘ und/oder 8‘, 8‘) sind als Gleichteile ausgebildet. In einer vorteilhaften Ausgestaltung hat der Längsträger (5) einen dreischaligen Aufbau, bestehend aus einer einem Hauptboden (4) zugewandten inneren Längsträgerschale (6), einer mittleren Längsträgerschale (7) und einer äußeren Längsträgerschale (8), die so aneinander angebracht sind, dass sie ein Doppelkammerprofil bilden. Dabei sind die inneren Längsträgerschalen (6, 6‘) und/oder die äußeren Längsträgerschalen (8, 8‘) Gleichteile.

Description

TRAGSTRUKTUR FÜR EIN KRAFTFAHRZEUG
Die Erfindung betrifft eine Tragstruktur, insbesondere für einen Personenkraftwagen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zur Erreichung einer hohen Steifigkeit von Fahrzeugkarosse¬ rien ist es bekannt, in den Tragstrukturen dieser Fahrzeuge mehrschalige Konstruktionselemente zu verwenden. So ist bei¬ spielsweise aus der DE 43 40 445 eine Tragstruktur für einen Personenkraftwagen bekannt, welche im Bereich einer Fahrgast¬ zelle seitlich angeordnete Längsträger aufweist, die zwei¬ schalig aus einer Außenschale und einer Innenschale gebildet und mittels mehrerer, über die Länge der FahrgastzelIe ver¬ teilter Verbindungstöpfe gegeneinander fixiert sind. Die da¬ bei verwendeten Längsträgerschalen sind kompliziert geformte Bauteile, deren Herstellung (beispielsweise mittels eines mehrstufigen Tiefziehverfahrens) mit erheblichen Kosten und großem Aufwand verbunden ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Trag¬ struktur dahingehend zu verbessern, dass sie - bei hoher Steifigkeit und guten akustischen Eigenschaften - möglichst einfach und kostengünstig hergestellt werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des An¬ spruchs 1 gelöst . Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, den Herstellungsauf¬ wand der Tragstruktur dadurch zu reduzieren, dass ein mög¬ lichst hoher Anteil an einfach herstellbaren Gleichteilen verwendet wird, ohne dass Einbußen in bezug auf Steifigkeit oder Formgestaltung in Kauf genommen werden müssen.
Die Tragstruktur umfasst beidseitig je einen mehrschaligen Längsträger, der mehrere Längsträgerschalen umfasst. Erfin¬ dungsgemäß ist mindestens eine dieser Längsträgerschalen so gestaltet, dass' die linke Längsträgerschale formgleich zur rechten Längsträgerschale ist, so dass ein- und dasselbe Bau¬ teil sowohl als linke als auch als rechte Längsträgerschale verwendet werden kann.
Vorteilhafterweise wird die Längsträgerschale aus einem ein¬ teiligen, querschnittskonstanten Zuschnitt eines Strangpress- profus gebildet. Das Strangpressen gestattet eine kosten¬ günstige Herstellung komplizierter Profilteile. Solche Längs¬ trägerschalen aus querschnittskonstanten Strangpressprofilen haben den weiteren Vorteil, dass ein Großteil der Herstel¬ lungswerkzeuge für verschiedene Karosserievarianten zum Ein¬ satz kommen kann, deren Längsträgerschalen sich nur in bezug auf ihre Länge unterscheiden. Alternativ können die Längsträ¬ gerschalen durch Walzen/Rollen hergestellt werden.
Weiterhin können die Längsträgerschalen mit Verprägungen zur Anbindung an Anschlussteile versehen sein. Die Verprägungen werden paarweise Spiegelsymmetrisch zur Mittelhochebene der Längsträgerschale angeordnet, so dass ein- und dieselbe Längsträgerschale sowohl im linken als auch im rechten Längs¬ träger verbaut werden kann. Die Verprägungen werden vorteil¬ hafterweise mit Hilfe eines Walzverfahrens in das Strang¬ pressprofil der Längsträgerschalen eingebracht. Werden die Längsträgerschalen als Walz-/Rollprofile ausgeführt, so wer- den die Verprägungen vorteilhafterweise während des WaIz- /Rollprozesses in die Längsträgerschalen eingebracht. Das hat den Vorteil, dass die Längsträgerschalen sich in einem Durch¬ laufverfahren fertigen lassen, bei dem zunächst ein Strang¬ pressprofil hergestellt wird, das in einem anschließenden Walzschritt (z.B. unter Verwendung eines exzentrischen Walz¬ zylinders) mit den Verprägungen versehen wird. Dies ist unter herstellungstechnischen Gründen besonders kostengünstig und daher vorteilhaft. Alternativ können die Verprägungen bei¬ spielsweise auch durch ein Prägeverfahren in die Längsträger¬ schalen eingebracht werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Längsträger einen dreischaligen Aufbau - bestehend aus einer einem Hauptboden zugewandten inneren Längsträgerschale, einer mittleren Längsträgerschale und einer äußeren Längsträger¬ schale - auf, wobei die Schalen -in einer solchen Weise anein¬ ander angebracht sind, dass sie ein Doppelkammerprofil bil¬ den. Dabei sind die inneren Längsträgerschalen Gleichteile; alternativ bzw. zusätzlich können auch die äußeren Längsträ¬ gerschalen Gleichteile sein. Dies gewährleistet Einsparungen bei der Herstellung dieser Längsträgerschalen und ist im Roh¬ bau verbunden mit einer Reduktion des Logistikaufwands, da ein- und dieselben Bauteile an beiden Seiten der Karosserie verbaut werden können. Aufgrund der dreischaligen Gestaltung des Längsträgers wird weiterhin eine hohe Steifigkeit der Tragstruktur und ein guter Kraftfluss im Lastfall Seiten- /Frontalcrash erreicht. Gleichzeitig können Schallbrücken vermieden werden, wodurch sich Vorteile hinsichtlich der A- kustik bzw. der Schalldämmung ergeben. Außerdem ermöglicht der erfindungsgemäße Längsträger aufgrund seines geschlosse¬ nen Doppelkammerprofils eine individuelle Anordnung der B- Säule, ohne auf eine Unterbrechung der profilbildenden Deck¬ fläche innerhalb der B-Säule Rücksicht nehmen zu müssen, und dadurch eine Verwendung des erfindungsgemäßen Längsträgers bei unterschiedlichen Karosserievarianten. Insbesondere der Einsatz der Längsträger bei verschiedenen Fahrzeugaufbaufor¬ men - zusammen mit der fertigungs- und produktionsgerechten Gestaltung - wirkt sich positiv hinsichtlich der Wirtschaft¬ lichkeit aus.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnun¬ gen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Dabei zeigen, jeweils schematisch:
Fig. 1 eine Explosionsdarstellung eines Teils der Trag¬ struktur eines Kraftfahrzeugs mit einer inneren Längsträgerschale;
Fig. Ia linke Fahrzeughälfte und Fig. Ib rechte Fahrzeughälfte;
Fig. 2 eine innere Seitenwandstruktur (linke Fahrzeugsei¬ te) mit einer mittleren Längsträgerschale;
Fig. 3 eine äußere Seitenwandstruktur (linke Fahrzeugsei¬ te)mit einer äußeren Längsträgerschale;
Fig. 4 eine äußere Längsträgerschale in einer alternativen Ausgestaltung
Fig. 5 einen Querschnitt durch einen (noch nicht gefügten) Längsträger im Anbiήdungsbereich an einen Querträ¬ ger;
Fig. 6 einen Querschnitt durch einen (gefügten) Längsträ¬ ger im Anbindungsbereich an eine B-Säule.
Fig. 7a eine Schnittdarstellung durch den Längsträger der Figur 6 gemäß der Linie A-A in Figur 4.
Fig. 7b eine Schnittdarstellung durch den Längsträger der Figur 6 gemäß der Linie B-B in Figur 4.
Fig. 7c eine Schnittdarstellung durch den Längsträger der Figur 6 gemäß der Linie C-C in Figur 4.
Fig. 7d eine Schnittdarstellung durch den Längsträger der Figur 6 gemäß der Linie D-D in Figur 4. Figur Ia zeigt einen Ausschnitt (entsprechend einer linken Fahrzeughälfte) einer Tragstruktur 1 eines im übrigen nicht dargestellten Kraftfahrzeugs; Figur Ib zeigt einen der rech¬ ten Fahrzeughälfte entsprechenden Ausschnitt der Tragstruktur 1. Die Tragstruktur 1 umfasst einen Vorderwagenbereich 2, ei¬ nen Heckwagenbereich 3 sowie einen zwischen Vorderwagenbe¬ reich 2 und Heckwagenbereich 3 angeordneten Hauptboden 4. Ü- ber einen linken seitlichen Längsträger 5 sind der Vorderwa¬ genbereich 2, der Hauptboden 4 und der Heckwagenbereich 3 fest miteinander verbunden. Dieser Längsträger 5 wird dabei landläufig auch als Schweller bezeichnet. In Figur 1 ist da¬ bei lediglich ein Teil des seitlichen Längsträgers 5, nämlich eine innere Längsträgerschale 6, gezeigt; der Längsträger 5 umfasst außer dieser - dem Hauptboden 4 zugewandten - inneren Längsträgerschale 6 noch eine mittlere Längsträgerschale 7 (siehe Figur 2) und eine äußere Längsträgerschale 8 (siehe Figur 3), wobei diese Schalen 6,7,8 so aneinander angebracht sind, dass sie im Querschnitt ein vorzugsweise abgeschlosse¬ nes Doppelkammerprofil bilden (siehe Figuren 5 und 6) . Als Abschluss kann außen an der äußeren Längsträgerschale 8 eine Verplankung 9 vorgesehen sein, welche im wesentlichen opti¬ sche und designbezogene Zwecke erfüllt.
Die innere Längsträgerschale 6 wird durch einen Abschnitt ei¬ nes Strangpressprofils gebildet und weist ein querschnitts¬ konstantes, C-förmiges Profil mit einem Obergurt 10 und einem Untergurt 11 auf. Alternativ kann die innere Längsträgerscha¬ le 6 auch durch einen Abschnitt eines Walz-/Rollprofils ge¬ bildet sein oder durch Abkanten, Tiefziehen, etc. hergestellt sein. Zur Aussteifung der inneren Längsträgerschale 6 können zwischen dem Obergurt 10 und dem Untergurt 11 Aussteifungs¬ elemente 12 vorgesehen sein, die als Gleichteile ausgebildet sind. Die Positionen der Aussteifungselemente 12 in der Längsträgerschale 6 sind symmetrisch in Bezug auf eine senk¬ recht zur Längsachse Z der inneren Längsträgerschale 6 ausge¬ richteten Mittelebene 13. Weiterhin ist die innere Längsträ¬ gerschale 6 mit Aufnahmelöchern 14 versehen, die auf dem Un¬ tergurt 12 spiegelsymmetrisch zur Mittelebene 13 der Längs¬ trägerschale 6 angeordnet sind. Diese geometrische Gestaltung der inneren Längsträgerschale 6 als querschnittskonstantes Profil mit symmetrisch angeordneten Aussteifungselementen 12 und Aufnahmelöchern 14 hat zur Folge, dass die linke innere Längsträgerschale 6 formgleich zur rechten inneren Längsträ¬ gerschale 6' (Figur Ib) ist. Die beiden Längsträgerschalen 6,6' sind somit Gleichteile.
Längsendseitig des Längsträgers 5,5' sind - wie in Figuren Ia und Ib gezeigt, Abschlusselemente 15,15' angeordnet, welche vorzugsweise die Profilausprägungen der Längsträgerschalen 6,7,8 bzw. 6',7',8' aufweisen und die zwischen den Längsträ¬ gerschalen 6,7,8 bzw. 6' ,1',8' gebildeten Hohlkammern ab¬ schließen.
Auch die äußere Längsträgerschale 8 ist aus einem Abschnitt eines Strangpressprofils oder eines Roll-/Walzprofils mit ei¬ nem querschnittskonstanten, C-förmigen Profil hergestellt. In der in Figur 3 gezeigten Ausgestaltung weist die äußere Längsträgerschale 8 auf ihrer gesamten Bauteillänge keinerlei ProfilaufWeitungen in Fahrzeughoch- bzw. -querrichtung auf. Die äußere Längsträgerschale 8 ist mit Aufnahmelδchern 16 versehen, die spiegelsymmetrisch in bezug auf eine Mittel¬ hochebene 17 der äußeren Längsträgerschale 8 angeordnet sind. Somit ist die äußere Längsträgerschale 8 spiegelsymmetrisch in bezug auf die Mittelhochebene 17, so dass die linke und die rechte äußere Längsträgerschale 8,8' Gleichteile sind. Zur endseitigen Anbindung der äußeren Längsträgerschale 8 an anschließende Bauteile 18,19 sind diese Bauteile 18,19 in Ü- berlappungsbereichen 20,21 mit Flanschen bzw. Verprägungen versehen, die die äußere Längsträgerschale 8 endseitig unter¬ greifen, so dass die äußere Längsträgerschale 8 im Bereich dieser Flansche bzw. Verprägungen mit den anschließenden Bau¬ teilen 18,19 gefügt (z.B. punkt- oder lasergeschweißt, gelö¬ tet, genietet, geklebt etc.) werden kann.
Anstelle bzw. zusätzlich zu Verprägungen in Überlappungsbe¬ reichen 20,21 auf den anschließenden Bauteile 18,19 können die Verprägungen auf der äußeren Längsträgerschale 8 vorgese¬ hen sein. Figur 4 zeigt eine Ausgestaltung einer solchen äu¬ ßeren Längsträgerschale 8, die endseitig mit Verprägungen 22 zur Anbindung an die Überlappungsbereichen 20,21 der an¬ schließenden Bauteile 18,19 versehen ist. Diese Verprägungen 22 sind symmetrisch in bezug auf die Mittelhochebene 17 der äußeren Längsträgerschale 8, so dass die Form und Tiefe der Verprägungen 22 an dem dem Anschlussstück 19 zugewandten Vor¬ derende 24 der äußeren Längsträgerschale 8 der Form und Tiefe der Verprägungen 22 an dem dem Anschlussstück 18 zugewandten Hinterende 23 entspricht. Figuren 7a und 7d zeigen Schnitt¬ darstellungen durch den Längsträger 5 in den Bereichen A-A und D-D der Figur 4; aus diesen Darstellungen ist die symmet¬ rische Ausgestaltung der Verprägungen 22 am Vorderende 24 (Figur 7a) und Hinterende 23 (Figur 7d) der äußeren Längsträ¬ gerschale 8 ersichtlich. Weiterhin sind in Figuren 7b und 7c Schnittdarstellungen durch den Längsträger 5 in den Bereichen B-B und C-C der Figur 4 gezeigt, aus denen die symmetrische Ausgestaltung der weiteren Verprägungen 22' ersichtlich ist. Die Verprägungen 22,22' werden vorteilhafterweise während des Walzverfahrens zur Fertigung der Längsträgerschale 8 online eingebracht.
Durch diese Symmetrie der Verprägungen 22,22' in Bezug auf die Mittelhochebene 17 sind die linke und die rechte äußere Längsträgerschale 8,8' wiederum Gleichteile, so dass ein- und dasselbe Bauteil sowohl an der rechten wie auch an der linken Fahrzeugseite eingesetzt werden kann. - Falls die Blechdicken der Anschlussstücke 18,19 (oder die Zahl der zu fügenden Blechlagen) sich in den Überlappungsbereichen 20,21 unter¬ scheiden, so muss - wie in den Figuren 7a und 7d gezeigt - die Tiefe der Verprägungen 22 so gewählt werden, dass sie der größten Blechdicke bzw. der höchsten Zahl der Blechlagen ent¬ spricht. Dies hat zwar zur Folge, dass beim Fügen der äußeren Längsträgerschale 8 im Bereich derjenigen Verprägung, der ein Anschlussstück geringerer Blechdicke (bzw. weniger Blechla¬ gen) gegenüberliegt, ein Fügespalt auftritt; dieser kann je¬ doch durch eine geeignete Wahl des Fügeverfahrens (Kleben, Punktschweißen, ...) kompensiert werden. In den Figuren 7a bis 7d sind Punktschweißungen 34 schraffiert dargestellt.
Die Länge der äußeren Längsträgerschale 8 kann so gewählt werden, dass diese Längsträgerschale 8 - neben der oben be¬ schriebenen Gleichteil-Verwendung als linke und rechte äußere Längsträgerschale 8,8' - auch in verschiedene Karosserievari¬ anten verbaut werden kann. Hierdurch entstehende Fahrzeuglän¬ genunterschiede, z.B. durch unterschiedliche Radstände, wer¬ den gemäß Figur 3 durch ein vorderes Ausgleichsstück 19 bzw. ein vorderes Ausgleichsstück 18 kompensiert, welche vorne bzw. hinten an der äußeren Längsträgerschale 8 angesetzt ist. Das vordere Ausgleichsstück 19 stützt bei einem Frontaufprall die Vorderräder ab, während das hintere Ausgleichsstück 18 bei einem Heckaufprall die Hinterräder abstützt.
Um variantenübergreifend einen möglichst hohen Gleichteilean¬ teil zu erreichen, und um eine kostengünstige Fertigung (z.B. als Strangpressprofil) zu gewährleisten, ist die mittlere Längsträgerschale 7 so gestaltet, dass sie auf ihrer gesamten Bauteillänge keine Profilaufweitung in Fahrzeughoch- bzw. - querrichtung aufweist. Dies ermöglicht einen Einsatz ein- und derselben mittleren Längsträgerschale 7 bei verschiedenen Ka¬ rosserievarianten. Hierdurch entstehende Fahrzeuglängenunter¬ schiede, z.B. durch unterschiedliche Radstände, können gemäß Figur 2 durch ein Ausgleichsstück 23' realisiert werden, wel¬ ches in Verlängerung der mittleren Längsträgerschale 7 nach hinten angeordnet ist. Eine Fortsetzung des Profils der mitt¬ leren Längsträgerschale 7 findet nach vorne in einer A-Säule 24' statt. Die zur Anbindung einer inneren B-Säulenschale 25 erforderlichen Verprägungen sind dabei so ausgeführt, dass eine Anbindung der inneren B-Säulenschale 25 in unterschied¬ lichen Positionen, entsprechend einer Aufbauform der Karosse¬ rie, in Fahrzeuglängsrichtung möglich ist. Die innere B- Säulenschale 25 des Kraftfahrzeugs ist dabei gemäß Figur 5 in eine Verbindung zwischen innerer und mittlerer Längsträger¬ schale 6,7 eingebunden. An der äußeren Längsträgerschale 8 hingegen ist eine äußere Seitenwand 26 des Kraftfahrzeugs an¬ geordnet.
Alternativ bzw. zusätzlich zu der bisher beschriebenen Ges¬ taltung der inneren bzw. äußeren Längsträgerschalen 6,6' bzw. 8,8' als Gleichteile können die mittleren Längsträgerschalen 7,7' als Gleichteile ausgebildet sein. Dabei ist zu bedenken, dass die mittleren Längsträgerschalen 7,7' zur Anbindung an die A-Säule 24' in einem vorderen Anbindungsbereich 29 mit Verprägungen 30 versehen sein kann; weiterhin kann sie in ei¬ nem hinteren Anbindungsbereich 27 mit Verprägungen 30 zur An¬ bindung an das Ausgleichsstück 23' versehen sein. Zusätzlich weist die mittlere Längsträgerschale 7 an ihrem oberen Rand 31 Verprägungen 32 zur Anbindung der inneren B-Säulenschale 25 auf. Um die mittlere Längsträgerschale 7 sowohl an der linken als auch an der rechten Fahrzeugseite als Gleichteil einsetzen zu können, müssen diese Verprägungen 28,30,32 so ausgeführt sein, dass spiegelsymmetrisch in bezug auf eine Mittelhochebene 33 der mittleren Längsträgerschale 7 sind. Um zusätzlich einen Einsatz der mittleren Längsträgerschale in verschiedenen Karosserievarianten zu ermöglichen, sollten die randseitigen Verprägungen 32 - wie oben beschrieben - so ausgeführt sein, dass eine Anbindung der inneren B- Säulenschale 25 in unterschiedlichen Positionen und unter¬ schiedlicher Ausrichtung möglich ist.
Aufgrund dieser Anforderungen ist es nur schwierig möglich, neben der inneren und der äußeren Längsträgerschalen 6,6' bzw. 8,8' auch die mittlere Längsträgerschale 7,7' als Gleichteile auszuführen. Allerdings können die mittleren Längsträgerschalen 7,7' als Gleichteile ausgeführt sein, wenn beispielsweise randseitige nichtsymmetrische Verprägungen zur Anbindung der B-Säulenschale 25 auf die innere Längsträger¬ schalen 6,6' verlagert werden (die dann allerdings nicht als Gleichteile ausgeführt werden) .

Claims

Patentansprüche
1. Tragstruktur (1) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen, mit einem linken und einem rechten Längsträger (5,5') / die seitlich im Bereich einer Fahrgastzelle angeordnet sind,
— wobei jeder Längsträger (5,5') jeweils mindestens ei¬ ne Längsträgerschale (6,7,8 bzw. 6' ,7', 8') umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine linke und eine rechte Längsträger¬ schale (6,6' bzw. 8,8') als Gleichteile ausgebildet sind.
2. Tragstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsträgerschale (6,7,8) aus einem einteiligen Zuschnitt eines Strangpressprofils gebildet ist.
3. Tragstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsträgerschale (6,7,8) aus einem einteiligen Zuschnitt eines Walz-/Rollprofils gebildet ist.
4. Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsträgerschale (8) endseitige Verprägungen (22,22') aufweist, die mittels eines Walzverfahrens in die Längsträgerschale (8) eingeprägt sind.
5. Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
— dass der Längsträger (5) einen dreischaligen Aufbau, bestehend aus einer einem Hauptboden (4) zugewandten inneren Längsträgerschale (6) , einer mittleren Längs- trägerschale (7) und einer äußeren Längsträgerschale (8) , aufweist, die so aneinander angebracht sind, dass sie ein Doppelkammerprofil bilden,
- und dass die innere Längsträgerschalen (6,6') Gleich¬ teile sind und/oder die äußeren Längsträgerschalen (8,8') Gleichteile sind.
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