DE102004044056A1

DE102004044056A1 - Module support of light alloy extruded components for vehicle has sections with same cross-section joined by welding, sections of different cross-section joined with coupling elements

Info

Publication number: DE102004044056A1
Application number: DE200410044056
Authority: DE
Inventors: Michael Behn; Stefan Schacht; Carsten Lemke
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2004-09-11
Filing date: 2004-09-11
Publication date: 2006-03-16

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Modulträger aus Leichtmetall-Strangpresskomponenten für ein Fahrzeug, der in seiner Längsausdehnung aus mehreren Hohlprofilabschnitten besteht. Sie löst die Aufgabe, einen derartigen Modulträger so zu fertigen, dass dieser Abwinklungen und Querschnittsunterschiede aufweist. Dazu sind die Strangpresskomponenten Halbschalen (9, 10; 15), die zu einem Hohlprofilabschnitt (1 bis 8) verschweißt sind, die einzelnen Hohlprofilabschnitte (1 bis 8) weisen jeweils einen vorbestimmten Querschnitt auf, Hohlprofilabschnitte gleichen Querschnitts (1 bis 3 bzw. 4 bis 8) sind durch einen Gehrungsschnitt (G) und Verschweißung (P) gefügt, und Hohlprofilabschnitte (3; 4) unterschiedlichen Querschnitts sind jeweils über ein Kopplungselement (11) miteinander verbunden.The invention relates to a module carrier made of light metal extruded components for a vehicle, which consists in its longitudinal extension of a plurality of hollow profile sections. It solves the problem of making such a module carrier so that it has bends and cross-sectional differences. For this purpose, the extruded components are half shells (9, 10, 15) which are welded to form a hollow profile section (1 to 8), the individual hollow profile sections (1 to 8) each have a predetermined cross section, hollow profile sections of the same cross section (1 to 3 or 4 to 8) are joined by a miter cut (G) and welding (P), and hollow profile sections (3; 4) of different cross-sections are each connected to one another via a coupling element (11).

Description

Die Erfindung betrifft einen Modulträger aus Leichtmetall-Strangpresskomponenten für ein Fahrzeug, insbesondere einen Cockpitträger.The The invention relates to a module carrier from light metal extruding components for a vehicle, in particular a cockpit carrier.

Es ist allgemein bekannt, in modernen Fahrzeugkarosserien Träger, insbesondere Längs- und Querträger, aus Strangpressprofilen aus Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium-Legierungen, herzustellen und diese über Knotenelemente aus Guss in die Fahrzeugkarosserie einzubinden.It is well known in modern vehicle body vehicles, in particular Along- and crossbeams, made of extruded profiles made of light metal, in particular aluminum alloys and these over Junction elements made of cast iron in the vehicle body to integrate.

Aus der DE 195 24 109 C2 ist dazu ein Querträger für das Cockpit eines Fahrzeugs bekannt, der aus einem sich über die Breite des Fahrzeuginnenraums erstreckenden Leichtmetall-Strangpressteil in Gestalt eines geschlossenen Hohlprofilkörpers, bevorzugt aus einem aluminiumhaltigen Werkstoff, besteht und bei dem das Querschnittsprofil ein durchgehend einheitliches Rechteckprofil ist.From the DE 195 24 109 C2 For this purpose, a cross member for the cockpit of a vehicle is known, which consists of a over the width of the vehicle interior extending light metal extrusion in the form of a closed hollow profile body, preferably of an aluminum-containing material, and in which the cross-sectional profile is a continuous uniform rectangular profile.

Gegenstand der DE 100 57 181 A1 ist ein Instrumententräger für ein Fahrzeug, der insbesondere aus zwei Längenabschnitten und einem diese verbindenden Kopplungsstück gebildet ist. Die beiden Längenabschnitte sind aus einem Magnesiumblech in Schalenbauweise oder aus Magnesium-Strangpresskomponenten hergestellt, und das Kopplungsstück ist ein Gussteil aus einer Magnesiumlegierung. Dabei kommt auch eine Hybridbauweise in Betracht, bei der wenigstens eine Komponente aus Aluminium oder einer Aluminium-Legierung bzw. auch aus Kunststoff besteht.Subject of the DE 100 57 181 A1 is an instrument carrier for a vehicle, which is formed in particular of two longitudinal sections and a connecting piece connecting them. The two lengths are made of a magnesium sheet in shell construction or of magnesium extruded components, and the coupling is a casting of a magnesium alloy. It also comes into consideration a hybrid construction, in which at least one component made of aluminum or an aluminum alloy or plastic.

Des Weiteren ist in der DE 101 52 242 A1 ein Modulträger für die Befestigung eines Armaturenbrettes sowie der Bedien- und Anzeigeelemente eines Kraftfahrzeugs bekannt, der in Form eines Dreibeins ausgebildet ist, wobei die Anschlussstellen an den Enden des Dreibeins jeweils mit der A-Säule auf der Fahrerseite, mit dem Tunnel im Bodenbereich und mit dem Scheibenquerträger verbindbar sind. Der Grundkörper des Dreibeins kann dabei aus Leichtmetall-Halbschalen gebildet sein, die aus Leichtmetallprofilen bestehen, die kastenförmig miteinander verschweißt sind.Furthermore, in the DE 101 52 242 A1 a module support for the attachment of a dashboard and the control and display elements of a motor vehicle is known, which is in the form of a tripod, wherein the connection points at the ends of the tripod in each case with the A-pillar on the driver's side, with the tunnel in the bottom area and with the disk cross member are connectable. The main body of the tripod can be formed from light metal shells, which consist of light metal profiles, which are welded together in a box-shaped manner.

Der Vorteil des Einsetzens von Strangpressprofil-Halbschalen gegenüber Pressschalen liegt darin, dass diese keine scharten Kanten aufweisen und dass eine Punktschweißung ermöglicht ist, wohingegen Pressschalen scharfe Kanten haben, die vorteilhaft nur durch ununterbrochene (durchgehende) Stirnflächen-Schweißnähte entschärft werden können. Als Nachteil muss angesehen werden, dass ein aus zwei miteinander verschweißten Halbschalen gebildetes Profil eine Abwinklung durch eine Umformung nicht zulässt und nur gerade Profillängen für die Herstellung eines Modulträgers zur Verfügung stehen.Of the Advantage of the use of extruded half-shells over pressing shells is that they have no sharp edges and that a spot weld allows whereas press cups have sharp edges which are beneficial can be defused only by uninterrupted (continuous) face welds. When Disadvantage must be considered that a formed of two half-shells welded together Profile does not allow angling through a deformation and only straight profile lengths for the Production of a module carrier be available.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Modulträger aus Leichtmetall-Strangpresskomponenten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu fertigen, der Abwinklungen und Querschnittsunterschiede aufweist.It It is an object of the invention to a module carrier made of light metal extruded components to produce the preamble of claim 1, the bends and Has cross-sectional differences.

Diese Aufgabe wird bei einem Modulträger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.These Task is with a module rack after the preamble of claim 1 by its characterizing features solved. Advantageous embodiments are listed in the subclaims.

Die Erfindung besteht darin, dass bei einem Modulträger für ein Fahrzeug, der aus Leichtmetall-Strangpresskomponenten und dabei in seiner Längsausdehnung aus mehreren Hohlprofilabschnitten besteht, die Strangpresskomponenten Halbschalen sind, die zu einem Hohlprofil verschweißt sind. Dabei weisen die einzelnen Hohlprofilabschnitte jeweils einen vorbestimmten Querschnitt auf. Hohlprofilabschnitte gleichen Querschnitts sind durch einen Gehrungsschnitt und Verschweißung gefügt, und Hohlprofilabschnitte unterschiedlichen Querschnitts sind jeweils über ein Kopplungselement miteinander verbunden. Die Gehrungsschnitte ermöglichen beliebige Abwinklungen. Dabei sind die Gehrungsschnitte zur Herstellung einer Abwinklung mit einem vorbestimmten Winkel jeweils mit dem halben vorbestimmten Winkel am jeweiligen Hohlprofilabschnitt angebracht. Die Fertigung von Leichtmetall-Strangpresshalbschalen ist wegen der um ein Vielfaches niedrigeren Werkzeugkosten – niedrige Kosten der Strangpressdüsen gegenüber hohen Kosten der Halbschalenprofile für Presswerkzeuge zur Fertigung von Presshalbschalen – um ein Vielfaches kostengünstiger. Unabhängig von den niedrigeren Kosten sind die Strangpressdüsen schneller verfügbar, so dass erforderliche Profiländerungen schneller umsetzbar sind. Durchgehende Schweißnähte beim Fügen der Leichtmetall-Strangpresshalbschalen sind nicht erforderlich, da diese nicht scharfkantig sind.The Invention is that in a module carrier for a vehicle made of light metal extruding components and in its longitudinal extent consists of several hollow profile sections, the extruded components Half shells are welded to a hollow profile. there each of the individual hollow profile sections have a predetermined Cross-section on. Hollow profile sections of the same cross-section are joined by a miter cut and welding, and hollow profile sections different cross-section are each connected to each other via a coupling element. The miter cuts enable any bends. Here are the miter cuts for production a bend with a predetermined angle respectively with the half predetermined angle attached to the respective hollow profile section. The production of light metal extrusion half shells is due to many times lower tooling costs - low Cost of extrusion dies across from high cost of half-shell profiles for press tools for manufacturing from pressed half shells - um many times cheaper. Independently of the lower cost, the extrusion dies are available more quickly, so that required profile changes are faster to implement. Continuous welds when joining the light metal extrusion half shells are not required because they are not sharp.

Als Stranpresshalbschalen werden dabei auch solche angesehen, die in ihrem Inneren mit Versteifungen versehen sind und auch als Hohlprofil ausgebildet sein können. Vorteilhaft sind die Halbschalen an einer der beiden Längskanten mit einer Längsnut zur Aufnahme der längsnutfreien Längskante der jeweils anderen mit dieser zu fügenden Strangpresshalbschale nach Art einer Nut-Feder-Anordnung versehen. Eine derartige Querschnittsausbildung wird durch die Gestaltung des Strangpresswerkzeuges in einfacher Weise ermöglicht. Die zwei miteinander zu fügenden Strangpresshalbschalen können somit aneinander arretiert und erleichtert gefügt werden, wobei das Fügeverfahren wegen der fehlenden Scharfkantigkeit der Kanten eine Punktschweißung sein kann.As Stranpresshalbschalen while those are considered, which are provided in their interior with stiffeners and can also be designed as a hollow profile. Advantageously, the half-shells are provided on one of the two longitudinal edges with a longitudinal groove for receiving the längsnutfreien longitudinal edge of the other with this to be joined extruded half shell in the manner of a tongue and groove arrangement. Such a cross-sectional formation is made possible by the design of the extrusion tool in a simple manner. The two extruded half shells to be joined together can thus be locked together and relieved, the joining process can be a spot weld due to the lack of sharp edges.

Der Modulträger ist an seinen freien Enden mit Befestigungselementen, insbesondere Schraubböcken, zum Verbinden mit der Fahrzeugkarosserie versehen. Überdies kann in den Strangpresshalbschalen eine im Querschnitt kreuzförmige Nut mit der Öffnung zur Außenseite der Anordnungswandung beim Strangpressen mit einem entsprechend gestalteten Werkzeug mit eingebracht sein, die einer erleichterten Anordnung von Befestigungselementen dient. In diese Nut kann ein vorgefertigtes Band mit an diesem angeordneten Befestigungselementen, beispielsweise Stanzmuttern, eingeschoben werden, das dann nach dem Fügeprozess mit dem benachbarten Hohlprofilabschnitt oder Kopplungsteil fest eingeschlossen ist. Die Befestigungselemente dienen dann der erleichterten Anordnung von Komponenten. Alternativ dazu oder zusätzlich und in Abhängigkeit von der Position der anzuordnenden Komponenten kann auch wenigstens eine der beiden Strangpresshalbschalen in ihrer Längsausdehnung mit einem Flansch zur Anordnung von Befestigungselementen und auch von Zentrierlöchern versehen sein. Gleichermaßen ist es möglich, in eine Strangpresshalbschale beim Strangpressen eine einfache Nut für den Eingriff von Arretierungselementen, beispielsweise von anzuordnenden Komponenten, einzubringen, die den Montageprozess erleichtern.Of the module carrier is at its free ends with fasteners, in particular Schraubböcken, provided for connection to the vehicle body. moreover can in the extrusion half shells a cross-sectional cross-shaped groove with the opening to the outside the Anordnungswandung during extrusion with a corresponding designed tool to be introduced, which facilitated one Arrangement of fasteners is used. In this groove can one prefabricated tape with arranged on this fasteners, for example Punch nuts are inserted, then after the joining process firmly enclosed with the adjacent hollow profile section or coupling part is. The fasteners then serve the facilitated arrangement of components. Alternatively or additionally and in dependence from the position of the components to be arranged can also at least one of the two extruded half shells in their longitudinal extent with a flange for the arrangement of fasteners and also of centering holes be provided. equally Is it possible, in an extrusion half shell during extrusion a simple groove for the Engagement of locking elements, for example, to be arranged Components that facilitate the assembly process.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The Invention will be explained below with reference to an embodiment. In the associated Drawings show:

1: einen aus Hohlprofilabschnitten gefügten Cockpitträger, schematisch, 1 : a cockpit carrier joined from hollow profile sections, schematically,

2: einen Querschnitt durch einen Hohlprofilabschnitt und 2 a cross section through a hollow profile section and

3: einen Hohlprofilabschnitt mit eingebrachten Nuten. 3 : a hollow profile section with introduced grooves.

Der in 1 dargestellte Cockpitträger weist in seiner Längsausdehnung mehrere Hohlprofilabschnitte 1 bis 8 auf. Diese sind, wie 2 zeigt, jeweils aus zwei Strangpresshalbschalen 9, 10 gebildet, die eine identische Querschnittsform aufweisen, aus Magnesium gefertigt und durch eine Punktschweißnaht P gefügt sind. Die Hohlprofilabschnitte 1 bis 3 haben dabei einen identischen Querschnitt, ebenfalls die Hohlprofilabschnitte 4 bis 8. Benachbarte Hohlprofilabschnitte, die eine Abwinklung mit dem Winkel α im Cockpitträger bilden, weisen jeweils einen Gehrungsschnitt G auf und sind an den einander zugewandten Gehrungsschnitten G durch Verschweißung gefügt. Die die Schweißfuge S bildenden Gehrungsschnitte G liegen dabei in der Winkelhalbierenden α/2 der Abwinklung α. Die Hohlprofilabschnitte 4 und 5, die unterschiedliche Querschnitte aufweisen, sind durch ein Gussteil 11 miteinander verschweißt. An den beiden freien Enden des Cockpitträgers sind Befestigungsböcke 12 zum Verschrauben desselben mit den beiden A-Säulen des Fahrzeugs angeschweißt.The in 1 illustrated cockpit carrier has in its longitudinal extent a plurality of hollow profile sections 1 to 8th on. These are how 2 shows, in each case from two extruded half shells 9 . 10 formed, which have an identical cross-sectional shape, made of magnesium and joined by a spot weld P. The hollow profile sections 1 to 3 have an identical cross section, also the hollow profile sections 4 to 8th , Adjacent hollow profile sections, which form an angling with the angle α in the cockpit carrier, each have a miter cut G and are joined to the mutually facing miter cuts G by welding. The miter cuts G forming the weld joint S lie in the bisector α / 2 of the bend α. The hollow profile sections 4 and 5 that have different cross sections are through a casting 11 welded together. At the two free ends of the cockpit carrier mounting brackets 12 are welded to screw it with the two A-pillars of the vehicle.

In 2 sind die beiden Strangpresshalbschalen 9 und 10 gezeigt, die einen der jeweiligen Hohlprofilabschnitte 1 bis 8 bilden, wobei die Dimensionierung der Strangpresshalbschalen 9 und 10 für die Hohlprofilabschnitte 1 bis 3 von der für die Hohlprofilabschnitte 4 bis 8 unterschiedlich ist. Die Strangpresshalbschalen 9 und 10 weisen jeweils an einer Längskante eine Längsnut 13 auf, in die die längsnutfreie Längskante 14 der mit dieser zu fügenden Strangpresshalbschale 10, 9 eingreift. Die vorstehend beschriebenen Gehrungsschnitte G werden am jeweiligen gefügten Hohlprofilabschnitt 1 bis 8 angebracht.In 2 are the two extrusion half shells 9 and 10 shown, the one of the respective hollow profile sections 1 to 8th form, wherein the dimensioning of the extruded half shells 9 and 10 for the hollow profile sections 1 to 3 from the for the hollow profile sections 4 to 8th is different. The extruded half shells 9 and 10 each have a longitudinal groove on a longitudinal edge 13 on, in which the longitudinal groove-free longitudinal edge 14 the extrusion half-shell to be joined with this 10 . 9 intervenes. The miter cuts G described above are at the respective joined hollow profile section 1 to 8th appropriate.

3 zeigt einen weiteren Hohlprofilabschnitt 15. Dieser weist in einer Strangpresshalbschale 16, die ebenfalls aus Magnesium gefertigt ist, eine im Querschnitt kreuzförmige Längsnut 17 auf. Diese dient der Aufnahme eines Bandes 18, an dem Stanzmuttern 19 angeordnet sind, die als Befestigungselemente für Komponenten dienen. Zudem ist in der gleichen Strangpresshalbschale eine Längsnut 20 eingebracht. Diese dient der Aufnahme von Arretierungselementen, die an am Cockpitträger zu befestigenden Komponenten angeordnet sind und einer Montageerleichterung dienen. Der Hohlprofilabschnitt 15 ist mit einem Gehrungsschnitt 21 versehen, der im Winkel α/2 von 13° für eine Abwinklung α von 26° angebracht ist. Als Alternative oder zusätzlich zur Anordnung des Bandes 18 ist an der unteren Strangpresshalbschale 23 ein Flansch 22 zur Anordnung von Stanzmuttem 19 und Zentrierbohrungen angedeutet. 3 shows a further hollow profile section 15 , This points in an extrusion half shell 16 , which is also made of magnesium, a cross-shaped cross-shaped longitudinal groove 17 on. This serves to record a tape 18 , on the punch nuts 19 are arranged, which serve as fastening elements for components. In addition, in the same extruded half shell is a longitudinal groove 20 brought in. This serves to receive locking elements, which are arranged on components to be fastened to the cockpit carrier and serve to facilitate assembly. The hollow profile section 15 is with a miter cut 21 provided, which is mounted at an angle α / 2 of 13 ° for an angled α of 26 °. As an alternative or in addition to the arrangement of the tape 18 is at the lower extrusion half shell 23 a flange 22 for the arrangement of punched nuts 19 and center holes indicated.

1 bis 81 till 8: HohlprofilabschnittHollow section
99: StrangpresshalbschaleExtruded half-shell
1010: StrangpresshalbschaleExtruded half-shell
1111: Gussteilcasting
1212: Befestigungsbockmounting stand
1313: Längsnutlongitudinal groove
1414: Längskantelongitudinal edge
1515: HohlprofilabschnittHollow section
1616: StrangpresshalbschaleExtruded half-shell
1717: Längsnutlongitudinal groove
1818: Bandtape
1919: Stanzmutterpierce nut
2020: Längsnutlongitudinal groove
2121: Gehrungsschnittmiter
2222: Flanschflange
2323: StrangpresshalbschaleExtruded half-shell
αα: Winkelangle
GG: Gehrungsschnittmiter
PP: Punktschweißnahtspot weld
SS: Schweißfugeweld

Claims

Module carrier made of light metal extruded components for a vehicle, which consists in its longitudinal extension of a plurality of hollow profile sections, characterized in that the extruded components half shells ( 9 . 10 ; 15 ), which form a hollow profile section ( 1 to 8th ) are welded, that the individual hollow profile sections ( 1 to 8th ) each have a predetermined cross section and hollow profile sections of the same cross section ( 1 to 3 respectively. 4 to 8th ) by a miter cut (G) and welding (P) are joined, and that hollow profile sections ( 3 ; 4 ) of different cross-section each via a coupling element ( 11 ) are interconnected.

Module carrier according to claim 1, characterized in that each extruded half shell ( 9 . 10 ; 15 ) at a longitudinal edge with a longitudinal groove ( 13 ) for receiving the longitudinal groove-free longitudinal edge ( 14 ) of the other strand half shell to be joined ( 10 . 9 ) is provided.

Module carrier according to claim 1, characterized in that the extruded half shells ( 9 . 10 ; 15 ) are joined by an interrupted weld, in particular a spot weld (P).

Module carrier according to claim 1, characterized in that the miter cuts (G) for producing a bend with a predetermined angle (α) in each case with half the predetermined angle (α / 2) on the respective hollow profile section ( 1 to 8th ), relative to its longitudinal axis, are mounted.

Module carrier according to claim 1, characterized in that at its free ends fastening elements ( 12 ) are arranged.

Module carrier according to claim 1 , characterized in that in at least one extrusion half shell ( 15 ) a cross-sectionally cross-shaped longitudinal groove ( 17 ) for receiving a tape ( 18 ) with fastening elements ( 19 ) and / or that on at least one extruded half shell ( 23 ) in the longitudinal extent of a flange ( 22 ) for the arrangement of fastening elements ( 19 ) and centering elements integrally formed.

Module carrier according to claim 1, characterized in that in an extruded half shell a longitudinal groove ( 20 ) is designed for the engagement of locking elements.