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DE102005047129A1 - Connection joint for constructing car body, has joint unit with stump, on which connection profile is attached with flange, where unit and profile are made by volume-oriented casting method as internal high pressure deformed profile - Google Patents

Connection joint for constructing car body, has joint unit with stump, on which connection profile is attached with flange, where unit and profile are made by volume-oriented casting method as internal high pressure deformed profile Download PDF

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DE102005047129A1
DE102005047129A1 DE200510047129 DE102005047129A DE102005047129A1 DE 102005047129 A1 DE102005047129 A1 DE 102005047129A1 DE 200510047129 DE200510047129 DE 200510047129 DE 102005047129 A DE102005047129 A DE 102005047129A DE 102005047129 A1 DE102005047129 A1 DE 102005047129A1
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connection
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node element
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DE200510047129
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German (de)
Inventor
Timo Gutmann
Markus Huber
Walter-Josef Schiffler
Wolfram Dr. Volk
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Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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Abstract

The joint has a joint unit (1) and a connection profile designed as a closed profile. The joint unit has a connection stump (3), on which the connection profile is attached with a hollow flange. The joint unit and connection profile are made by a volume-oriented casting method such as Combal aluminum foam casting method, as extruded profile and internal high pressure deformed profile (IHU-profile). An interlocking is provided between the connection stump and the hollow flange for temporarily fixing the connection profile in the joint unit by self-locking.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbindungsknoten zur Verbindung eines Knotenelementes mit mindestens einem Anschlussprofil, insbes. für den Karosseriebau, wobei das Knotenelement und das Anschlussprofil jeweils als geschlossenes Profil ausgebildet sind.The The invention relates to a connection node for connecting a Node element with at least one connection profile, esp. For the body shop, wherein the node element and the connection profile each as a closed Profile are formed.

Profilbauweisen im Karosseriebereich sind dadurch gekennzeichnet, dass geschlossene Profile mit unterschiedlichen Querschnitten verwendet werden müssen. An den Knotenstellen, an welchen die Profile zusammen laufen, müssen die Profilenden mehr oder weniger komplex beschnitten werden, um ein Zusammenfügen zu ermöglichen. Oft werden auch zusätzliche Bauteile benötigt, um den Knoten zu gestalten.profile construction in the body area are characterized in that closed Profiles with different cross sections must be used. At The nodes where the profiles run together must have the Profile ends are trimmed more or less complex to one Put together to enable. Often there are additional ones Components needed, to shape the knot.

Um die Geschlossenheit der Profile beizubehalten, muss auf Fügeverfahren mit einseitiger Zugänglichkeit (Kleben, SG-Schweißen, Schrauben) mit all ihren Nachteilen zurückgegriffen werden. Sollen herkömmliche Verfahren wie Punktschweißen oder Stanznieten eingesetzt werden, müssen die Knoten sehr aufwendig gestaltet werden, oder die Profile müssen in den Knotenbereichen "geöffnet" werden, um die Zugänglichkeit zu ermöglichen. In Knotenbereichen zum Einsatz kommende Druckgussbauteile ermöglichen hier keine Vorteile.Around to maintain the closedness of the profiles, must rely on joining procedures with one-sided accessibility (Gluing, SG-welding, Screws) are used with all their disadvantages. Should conventional Methods such as spot welding or Punch rivets must be used the knots are very elaborately designed, or the profiles must be in the node areas are "opened" to accessibility to enable. Enable die-cast components for use in nodal areas no benefits here.

Dieser Stand der Technik hat insbes. folgende Nachteile:

  • – Wegen der Wärmeeinbringung bei Schweißverfahren entsteht Bauteilverzug.
  • – Die ursprünglich guten Toleranzen von kalibrierten IHU- oder Profilbauteilen werden durch lokalen Wärmeverzug verschlechtert.
  • – Wenn auf Fügeverfahren mit einseitiger Zugänglichkeit verzichtet werden soll, sind die Profile und die Knotenbereiche zumindest partiell zu öffnen.
  • – Offene Profilbereiche sind nachteilig in der Funktion.
  • – Verfahren mit einseitiger Zugänglichkeit erhöhen den Aufwand im Prozess und/oder in der Bauteilanzahl.
  • – Der Aufwand zur Fixierung der zu fügenden Bauteile im Rohbau ist sehr hoch.
This prior art has esp. The following disadvantages:
  • - Due to the heat input during welding process, component distortion occurs.
  • - The originally good tolerances of calibrated hydroforming or profile components are worsened by local heat distortion.
  • - If you want to dispense with joining methods with one-sided accessibility, the profiles and the node areas are at least partially open.
  • - Open profile areas are detrimental in their function.
  • - Procedures with one-sided accessibility increase the effort in the process and / or in the number of components.
  • - The effort to fix the components to be joined in the shell is very high.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den eingangs erläuterten Verbindungsknoten unter Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik zu verbessern.It is therefore an object of the present invention, the above-explained Connection node while avoiding the disadvantages of the prior art to improve.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst mit einem Verbindungsknoten zur Verbindung eines Knotenelementes mit mindestens einem Anschlussprofil, insbes. für den Karosseriebau, wobei das Knotenelement und das Anschlussprofil jeweils als geschlossenes Profil ausgebildet sind, bei dem das Knotenelement einen Verbindungsstumpf aufweist, auf den das Anschlussprofil mit einem hohlen Flansch aufsteckbar ist.According to the invention this Task solved with a connection node for connecting a node element with at least one connection profile, esp. For the body shop, where the node element and the connection profile in each case as a closed Profile are formed, wherein the node element has a connecting stump has, on which the connection profile with a hollow flange attachable is.

Die Verbindung zwischen Knoten und Profil wird durch EMU des Profils (Elektromagnetisches Umformen) erzielt. Dabei wird das Profil in mehr oder weniger hinterschnittige Vertiefungen im Flansch des Verbindungsknotens deformiert. Die Verbindung kann durch eine Klebeverbindung ergänzt werden.The Connection between node and profile is through EMU of the profile (Electromagnetic forming) achieved. The profile is in more or less undercut recesses in the flange of the connection node deformed. The connection can be supplemented by an adhesive connection.

Durch den beschriebenen Verbindungsknoten ergeben sich eine Vielzahl von Vorteilen. Da auf warme Fügeverfahren verzichtet werden kann, blei ben die guten Ausgangstoleranzen der einzelnen Bauteile erhalten. Die Knotenbereiche sind durch die geschlossene Außenhaut und durch die innere Struktur sehr steif. Dadurch können Gewichtsvorteile erreicht werden. Die Möglichkeit der Selbstfixierung verringert den Aufwand im Rohbau. Dies ermöglicht investoptimale Bauweisen.By The connection nodes described result in a variety of Benefits. As for warm joining methods can be dispensed with, keep the good output tolerances of the obtained individual components. The node areas are through the closed shell and very stiff due to the inner structure. This can provide weight benefits be achieved. The possibility The self-fixation reduces the effort in the shell. This enables investoptimale Construction methods.

Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens.The under claims contain advantageous developments and refinements of inventive method.

Der erfindungsgemäße Verbindungsknoten zeichnet sich auch durch gute Toleranzeigenschaften aus, insbes. dann, wenn gemäß Anspruch 2 ein volumenorientiertes COMBAL-Aluminium-Gussverfahren oder ein Innen-Hochdruck-Umformverfahren (IHU-Verfahren) zur Herstellung des Knotenelementes und/oder des Anschlussprofils verwendet wird.Of the draws connection node according to the invention also characterized by good tolerances, esp. When according to claim 2 a volume oriented COMBAL aluminum casting process or Internal high-pressure forming process (hydroforming process) for producing the node element and / or the connection profile is used.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen. Es zeigen:Further Details, features and advantages of the invention will become apparent the following description with reference to the drawings. Show it:

1 den erfindungsgemäßen Verbindungsknoten vor dem Zusammenfügen von Knotenelement und Anschlussprofil, 1 the connection node according to the invention before joining node element and connection profile,

2 eine Ausführungsvariante der Verrastelemente, und 2 a variant of the Verrastelemente, and

3 den erfindungsgemäßen Verbindungsknoten in zusammengefügtem Zustand von Knotenelement und Anschlussprofil. 3 the connection node according to the invention in the assembled state of node element and connection profile.

In 1 ist ein Knotenelement 1 und ein Anschlussprofil 2 dargestellt. Das Knotenelement 1 wird vorzugsweise durch ein volumenorientiertes Gussverfahren, wie Combal-Aluminium-Schaumguss, hergestellt, während das Anschlussprofil 2 vorzugsweise als Strangpressprofil oder als durch Innen-Hochdruck umgeformtes Profil (IHU-Profil) erzeugt wird. Sowohl das Knotenelement 1 als auch das Anschlussprofil 2 bilden ein in sich geschlossenes Profil.In 1 is a node element 1 and a connection profile 2 shown. The node element 1 is preferably produced by a volume-oriented casting process, such as Combal aluminum foam casting posed while the connection profile 2 is preferably produced as an extruded profile or formed by internal high pressure profile (hydroforming profile). Both the node element 1 as well as the connection profile 2 form a self-contained profile.

An dem Knotenelement 1 ist dort, wo das Anschlussprofil 2 mit dem Knotenelement verbunden werden soll, ein Verbindungsstumpf 3 angeformt, der mehr oder weniger lang ist. Das Anschlussprofil 2 ist an der Anschlussstelle als hohler Flansch ausgebildet, der auf den Verbindungsstumpf 3 aufgesteckt werden kann.At the node element 1 is where the connection profile 2 to be connected to the node element, a connection stub 3 molded, which is more or less long. The connection profile 2 is formed at the junction as a hollow flange on the connecting stump 3 can be plugged.

Der Verbindungsstumpf 3 und der hohle Flansch sind so ausgestaltet, dass beim Aufschieben des hohlen Flansches auf den Verbindungsstumpf 3 eine Verrastung erzielt wird, die eine vorübergehende Fixierung durch eine Selbsthemmung von Knotenelement 1 und Anschlussprofil 2 bewirkt.The connecting stump 3 and the hollow flange are designed so that when pushing the hollow flange on the connecting stump 3 a locking is achieved, which is a temporary fixation by a self-locking node element 1 and connection profile 2 causes.

Diese Verrastung kann auf unterschiedliche Art und Weise erreicht werden. Zum einen kann die Verrastung durch Elemente in dem Knotenelement 1 und/oder dem Anschlussprofil 2 selbst erreicht werden, zum anderen kann die Verrastung auch durch zusätzliche Elemente an dem Knotenelement 1 und/oder dem Anschlussprofil 2 erfolgen.This locking can be achieved in different ways. First, the locking by elements in the node element 1 and / or the connection profile 2 On the other hand, the locking can also be achieved by additional elements on the node element 1 and / or the connection profile 2 respectively.

Denkbar sind z. B. Noppen oder Kiemen an dem Knotenelement 1 bzw. dem Anschlussprofil 2, die in Vertiefungen des Anschlussprofils 2 bzw. Knotenelementes 1 eingreifen. Es können auch federgelagerte Stifte, z. B. aus Kunststoff, vorgesehen sein, die in Vertiefungen oder Löcher eingreifen. Eine weitere Möglichkeit der Verrastung ist in 2 dargestellt.Conceivable z. B. knobs or gills on the node element 1 or the connection profile 2 , which are in recesses of the connection profile 2 or node element 1 intervention. It can also feathered pins, z. B. made of plastic, which engage in recesses or holes. Another way of locking is in 2 shown.

Bei dieser Ausführungsvariante wird die Verrastung durch federgelagerte Bolzen 4 erreicht, welche in radial verlaufenden Führungen 5 des Knotenelementes 1 verschiebbar gelagert sind. Diese Bolzen 4 können in Löcher 6, Vertiefungen o. dgl. am Anschlussprofil 2 eingreifen, und so eine Verrastung zwischen Knotenelement 1 und Anschlussprofil 2 erreichen.In this embodiment, the locking by spring-loaded bolts 4 achieved, which in radially extending guides 5 of the node element 1 are slidably mounted. These bolts 4 can in holes 6 , Depressions o. The like. At the connection profile 2 intervene, and so a lock between node element 1 and connection profile 2 to reach.

1 zeigt einen Zustand kurz vor dem Zusammenfügen von Knotenelement 1 und Anschlussprofil 2. In 3 ist der zusammengefügte Zustand dargestellt. In diesem Zustand sind das Knotenelement 1 und das Anschlussprofil 2 fest miteinander verbunden, z. B. mittels eines elektromagnetischen Umformvorganges (EMU). Wie aus dem linken Teil der 3 zu sehen ist, ist am linken Ende des Knotenelementes 1 ebenfalls ein Verbindungsstumpf 3 angeformt, so dass auch dort ein Anschlussprofil 2 angebracht werden kann. 1 shows a state just before joining node element 1 and connection profile 2 , In 3 the assembled state is shown. In this state, the node element 1 and the connection profile 2 firmly connected, z. B. by means of an electromagnetic forming process (EMU). As seen from the left part of the 3 is seen at the left end of the node element 1 also a connecting stump 3 molded, so that there is a connection profile 2 can be attached.

Die vorhergehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihrer Äquivalente zu verlassen.The The foregoing description of the present invention is given only for illustrative purposes and not for the purpose of limiting the Invention. Within the scope of the invention are various changes and modifications possible, without departing from the scope of the invention and its equivalents.

11
Knotenelementnode element
22
Anschlussprofilconnection profile
33
Verbindungsstumpfwire stub
44
Bolzenbolt
55
Führungguide
66
Löcherholes

Claims (12)

Verbindungsknoten zur Verbindung eines Knotenelementes mit mindestens einem Anschlussprofil, insbes. für den Karosseriebau, wobei das Knotenelement und das Anschlussprofil jeweils als geschlossenes Profil ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Knotenelement (1) einen Verbindungsstumpf (3) aufweist, auf den das Anschlussprofil (2) mit einem hohlen Flansch aufsteckbar ist.Connection node for connecting a node element with at least one connection profile, esp. For the body construction, wherein the node element and the connection profile are each formed as a closed profile, characterized in that the node element ( 1 ) a connecting stump ( 3 ) to which the connection profile ( 2 ) is attachable with a hollow flange. Verbindungsknoten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Knotenelement (1) und das Anschlussprofil (2) durch ein volumenorientiertes Gussverfahren, insbes. ein Combal-Aluminium-Schaumgussverfahren, als Strangpressprofil, als Innen-Hochdruck umgeformtes Profil (IHU-Profil) o. dgl. hergestellt ist.Connection node according to claim 1, characterized in that the node element ( 1 ) and the connection profile ( 2 ) by a volume-oriented casting process, esp. A Combal aluminum foam casting process, as an extruded profile, as an inner high-pressure formed profile (hydroforming profile) o. The like. Is made. Verbindungsknoten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Knotenelement (1) durch ein volumenorientiertes Gussverfahren, insbes. ein Combal-Aluminium-Schaumgussverfahren hergestellt ist.Connection node according to one of the preceding claims, characterized in that the node element ( 1 ) is produced by a volume-oriented casting process, in particular a Combal aluminum foam casting process. Verbindungsknoten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussprofil (2) als Strangpressprofil, als Innen-Hochdruck umgeformtes Profil (IHU-Profil) o. dgl. ausgebildet ist.Connection node according to one of the preceding claims, characterized in that the connection profile ( 2 ) is formed as an extruded profile, as an inner high-pressure formed profile (hydroforming profile) o. The like. Verbindungsknoten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Verbindungsstumpf (3) und dem hohlen Flansch eine Verrastung erfolgt, die durch eine Selbsthemmung eine vorübergehende Fixierung des Anschlussprofils (2) an dem Knotenelement (1) sicherstellt.Connecting node according to one of the preceding claims, characterized in that between the connecting stump ( 3 ) and the hollow flange is latched, which by a self-locking a temporary fixation of the connection profile ( 2 ) at the node element ( 1 ). Verbindungsknoten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrastung durch in dem Verbin dungsstumpf (3) und/oder dem hohlen Flansch ausgebildete Elemente erfolgt.Connection node according to one of the preceding claims, characterized in that the latching by in the connec stungspfenn ( 3 ) and / or the hollow flange formed elements takes place. Verbindungsknoten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrastung durch zusätzliche Elemente an dem Verbindungsstumpf (3) und/oder dem hohlen Flansch erfolgt.Connecting node according to one of the preceding claims, characterized in that the locking by additional elements on the connecting stub ( 3 ) and / or the hollow flange. Verbindungsknoten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrastung aus Noppen, Kiemen o. dgl. besteht, die in eine Vertiefung o. dgl. eingreifen.Connection node according to one of the preceding claims, characterized in that the catch consists of knobs, gills or the like, which in a recess o. The like. Engage. Verbindungsknoten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Noppen, Kiemen o. dgl. am Knotenelement (1) und die Vertiefungen o. dgl. im Anschlussprofil (2) ausgebildet sind.Connecting node according to one of the preceding claims, characterized in that the knobs, gills o. The like. At the node element ( 1 ) and the depressions o. The like. In the connection profile ( 2 ) are formed. Verbindungsknoten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrastung federbelastete Bolzen (4) umfasst, die in radial verlaufenden Führungen (5) des Knotenelementes (1) verschiebbar gelagert sind und in Löcher (6), Vertiefungen o. dgl. am Anschlussprofil (2) eingreifen.Connecting node according to one of the preceding claims, characterized in that the latching spring loaded bolt ( 4 ), which in radially extending guides ( 5 ) of the node element ( 1 ) are slidably mounted and in holes ( 6 ), Depressions o. The like. At the connection profile ( 2 ) intervene. Verbindungsknoten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrastung federbelastete, vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Stiftelemente umfasst, die an dem Anschlussprofil (2) ausgebildet sind und die durch im Anschlussprofil (2) ausgebildete Löcher in radial angeordnete Vertiefungen, Löcher o. dgl. am Knotenelement (1) einrasten.Connecting node according to one of the preceding claims, characterized in that the latch comprises spring-loaded, preferably made of plastic pin elements, which on the connection profile ( 2 ) are formed and by the in the connection profile ( 2 ) formed holes in radially arranged recesses, holes o. The like. At the node element ( 1 ). Verbindungsknoten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die endgültige Fixierung des Anschluss profils (2) an dem Knotenelement (1) durch eine Umformung, insbes. eine elektromagnetische Umformung (EMU) erfolgt.Connection node according to one of the preceding claims, characterized in that the final fixing of the connection profile ( 2 ) at the node element ( 1 ) by a deformation, esp. An electromagnetic transformation (EMU) takes place.
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