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DE102009032944A1 - Body part for a motor vehicle - Google Patents

Body part for a motor vehicle Download PDF

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DE102009032944A1
DE102009032944A1 DE200910032944 DE102009032944A DE102009032944A1 DE 102009032944 A1 DE102009032944 A1 DE 102009032944A1 DE 200910032944 DE200910032944 DE 200910032944 DE 102009032944 A DE102009032944 A DE 102009032944A DE 102009032944 A1 DE102009032944 A1 DE 102009032944A1
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Ulrich Dugnus
Sebastian Soa
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Abstract

The car body part (7) has a connecting part (8) which is made of a light metal sand casting, particularly aluminum sand casting, where a motor vehicle has multiple components that are fixed to the connecting part. A support (11) is provided for an insert (10) which is directly connected with the connecting part, where the insert is directed in the direction of the force acting in a crash case at the car body part.

Description

Die Erfindung betrifft ein Karosserieteil für ein Kraftfahrzeug, mit einem aus einem spröden Werkstoff, insbesondere Leichtmetall-Sandguss, bestehenden Verbindungsteil, nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.The The invention relates to a body part for a motor vehicle, with a made of a brittle material, in particular light metal sand casting, existing connecting part, according to the closer defined in the preamble of claim 1 Art.

Bei Karosserien von Kraftfahrzeugen werden häufig Profil-, Guss- und Blechbauteile so miteinander kombiniert und verbunden, dass sie im Crashfall gute Steifigkeitseigenschaften aufweisen. Hierzu ist es sinnvoll, in besonders hoch belasteten Bereichen Profilbauteile einzusetzen, da diese aufgrund ihrer Duktilität die Anforderungen an das Crashverhalten erfüllen, wohingegen Gussbauteile, die eine geringere Duktilität aufweisen, üblicherweise in den Karosseriebereichen eingesetzt werden, in denen geringere Crashanforderungen bestehen. Solche, eine geringere Steifigkeit im Crashfalls aufweisenden Gussbauteile werden eingesetzt, da sie hinsichtlich der Integration verschiedenster Funktionen Vorteile bieten, die sich insbesondere dadurch ergeben, dass sie mit verhältnismäßig geringem Aufwand so ausgeführt werden können, dass mehrere andere Bauteile, beispielsweise Fahrwerkskomponenten und dergleichen, an den Gussbauteilen angebracht werden können.at Automotive bodywork often becomes tread, cast and sheet metal components so combined and connected together that they are good in the event of a crash Have stiffness properties. For this it makes sense in particularly heavy duty areas to use profile components, because these are due to their ductility meet the requirements for crash behavior, whereas cast components, the lower ductility usually be used in the bodywork areas where lower Crash requirements exist. Such, a lower rigidity in case of a crash having cast components are used because they in terms of integration of various functions benefits that result in particular from the fact that they Expense to be executed can, that several other components, such as suspension components and the like, can be attached to the cast components.

Da bei bestimmten Karosseriestrukturen die aus Profilen bestehenden Längsträger aufgrund von Design- und Bauraumanforderungen teilweise keine ausreichende duktile Crashlänge bieten können, werden in diesen Bereichen häufig Druckgussbauteile eingesetzt, da deren Duktilität zwar schlechter ist als diejenige von Profilbauteilen, jedoch besser als die Duktilität von Sandgussteilen, die aus fertigungstechnischen Gründen im Falle der Verwendung von Leichtmetall, wie z. B. Aluminium, häufig aus einem sehr spröden Werkstoff bestehen. Aufgrund der für ihre Herstellung notwendigen Gießform und der sich dadurch ergebenden, relativ hohen Kosten können Druckgussbauteile jedoch erst bei Fahrzeugen mit hoher Stückzahl ökonomisch eingesetzt werden.There for certain body structures, which consist of profiles Side member due of design and space requirements sometimes insufficient ductile crash length can offer in these areas frequently Die cast components used, since their ductility is worse than that profile components, but better than the ductility of sand castings, for manufacturing reasons in the case of using light metal, such as. As aluminum, often from a very brittle one Material exist. Due to the necessary for their production mold and the resulting relatively high cost may be die-cast components However, only be used economically in vehicles with high quantities.

Daher muss bei Fahrzeugen, die voraussichtlich nur in geringen Stückzahlen gebaut werden, aus Kostengründen teilweise auf die Verwendung von Sandgussteilen zurückgegriffen werden, was aufgrund der Sprödigkeit dieses Werkstoffs zu einem unbefriedigenden Crashverhalten führt. Es ergibt sich in solchen Fällen also ein Zielkonflikt aufgrund der hohen Kosten von Druckgussbauteilen und des schlechten Crashverhaltens von Sandgussbauteilen.Therefore Must be in vehicles that are expected to be low in numbers be built, for cost reasons partly resorting to the use of sand castings which is due to the brittleness This material leads to an unsatisfactory crash behavior. It arises in such cases So a conflict of objectives due to the high cost of die-cast components and the bad crash behavior of sand cast components.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Karosserieteil für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, welches eine hohe Steifigkeit aufweist und auch in geringen Stückzahlen rentabel hergestellt werden kann.It is therefore an object of the present invention, a body part for a To provide motor vehicle, which has a high rigidity and also in small quantities can be produced profitably.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.According to the invention this Problem solved by the features mentioned in claim 1.

Durch die erfindungsgemäße Kombination eines eine höhere Duktilität aufweisenden Einlegeteils mit dem aus Leichtmetall-Sandguss bestehenden Verbindungsteil kann durch den Verzicht auf Druckgussbauteile das erfindungsgemäße Karosserieteil auch dann kostengünstig hergestellt werden, wenn es bei Kraftfahrzeugen mit geringeren Stückzahlen zum Einsatz kommen soll, wobei durch das Einlegeteil die Duktilität des Verbindungsteils und somit des gesamten Karosserieteils erheblich erhöht wird, so dass das gesamte Karosserieteil im Crashfall die notwendige Strukturintegrität besitzt. Vorteilhafterweise wird selbst bei größeren Deformationen, bei denen das aus dem Sandguss bestehende Verbindungsteil festigkeitsmäßig versagt, durch das Einlegeteil die notwendige Steifigkeit erreicht.By the inventive combination of a higher one ductility having insert with the existing of light metal sand casting Connecting part can by dispensing with die cast components Body part according to the invention even then cost be made when it comes to motor vehicles with smaller quantities is to be used, wherein by the insert the ductility of the connecting part and thus the entire body part is considerably increased, so that the entire body part has the necessary structural integrity in the event of a crash. Advantageously, even with larger deformations in which the connecting part made of the sand casting fails in terms of strength, achieved by the insert the necessary rigidity.

Der Vorteil der durch die erfindungsgemäßen Lösung möglich gemachten Verwendung eines aus Leichtmetall-Sandguss bestehenden Verbindungsteils in einer Karosserie besteht des weiteren darin, dass an dieses Teil die verschiedensten weiteren Bauteile des Kraftfahrzeugs angebracht werden können, wie beispielsweise Fahrwerkskomponenten oder weitere Karosserieteile, da ein solches Gussteil sehr einfach mit den entsprechenden Anschlüssen, Flanschen und dergleichen versehen werden kann.Of the Advantage of the use made possible by the inventive solution a made of light metal sand casting connecting part in a body is further that in this part the various other components of the motor vehicle mounted can be such as suspension components or other body parts, because such a casting very easy with the corresponding connections, flanges and the like can be provided.

Um die Steifigkeit des erfindungsgemäßen Karosserieteils weiter zu erhöhen, kann in einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass an dem Verbindungsteil oder an einem mit dem Verbindungsteil verbundenen Bauteil eine Abstützung für das Einlegeteil angebracht ist, an welchem das Einlegeteil sich zumindest mittelbar abstützt.Around the rigidity of the body part according to the invention on to increase, can be provided in a very advantageous embodiment of the invention be that at the connecting part or at one with the connecting part connected component a support for the Inserted part is attached, on which the insert at least indirectly supported.

Des weiteren kann eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung darin bestehen, dass das Verbindungsteil über wenigstens einen Teil seiner Länge einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist, wobei das Einlegeteil in einer Ausnehmung zwischen den Schenkeln des U-förmigen Querschnitts angeordnet ist. Dadurch ist einerseits eine einfache Konstruktion gegeben, da das Einlegeteil sehr einfach an dem Verbindungsteil angebracht werden kann, und es ist des weiteren nur ein verhältnismäßig geringer Raumbedarf für das Karosserieteil erforderlich.Of Another may be an advantageous embodiment of the invention therein exist that the connecting part over at least a part of his Length one essentially U-shaped Cross-section, wherein the insert in a recess between the thighs of the U-shaped Cross section is arranged. This is a simple one Given construction, because the insert is very easy on the connecting part can be attached, and it is further only a relatively smaller Space required for the body part required.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen. Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.Further yield advantageous embodiments and refinements of the invention from the remaining subclaims. Below are exemplary embodiments of the invention shown in principle with reference to the drawing.

Es zeigt:It shows:

1 eine Seitenansicht eines Teils einer Karosserie mit dem erfindungsgemäßen Karosserieteil; 1 a side view of a part of a body with the body part according to the invention;

2 einen Schnitt nach der Linie II-II aus 1; 2 a section along the line II-II 1 ;

3 eine alternative Ausführungsform gemäß der Darstellung von 2; und 3 an alternative embodiment according to the illustration of 2 ; and

4 eine weitere alternative Ausführungsform gemäß der Darstellung von 2. 4 a further alternative embodiment according to the illustration of 2 ,

1 zeigt einen Teil einer Karosserie 1 eines in seiner Gesamtheit nicht dargestellten Kraftfahrzeugs. Der in 1 dargestellte Teil der Karosserie 1 reicht von einem Frontend 2 bis zu einer Trennwand 3 zwischen einer Fahrgastzelle 4 und einem Motorraum 5. An dem Frontend 2 ist ein Längsträger 6 angebracht, welcher auf der gegenüberliegenden Seite an einem nachfolgend näher beschriebenen Karosserieteil 7 befestigt ist. 1 shows a part of a body 1 a motor vehicle not shown in its entirety. The in 1 illustrated part of the body 1 ranges from a frontend 2 up to a partition 3 between a passenger compartment 4 and an engine room 5 , At the frontend 2 is a side member 6 attached, which on the opposite side to a body part described in more detail below 7 is attached.

Das Karosserieteil 7 weist ein aus einem Leichtmetall-Sandguss, insbesondere aus Aluminium-Sandguss, bestehendes Gussteil bzw. Verbindungsteil 8 auf, an welchem mehrere weitere Bauteile des Kraftfahrzeugs angebracht sein können, wie beispielsweise ein schematisch dargestellter Stabilisator 9, der Längsträger 6 oder die Trennwand 3. Hierzu ist das Verbindungsteil 8 mit entsprechenden, nicht dargestellten Flanschen oder anderen Verbindungseinrichtungen und -möglichkeiten ausgestattet. Des weiteren weist das Karosserieteil 7 ein mit dem Verbindungsteil 8 zumindest mittelbar verbundenes Einlegeteil 10 auf. Das Einlegeteil 10 dient zur Erhöhung der Steifigkeit und somit der Crashbeständigkeit des aus dem Verbindungsteil 8 und dem Einlegeteil 10 bestehenden Karosserieteils 7 und weist hierzu eine höhere Duktilität als das Verbindungsteil 8 auf. Um eine ausreichende Duktilität zu erreichen, kann das Einlegeteil 10 als Strangpressprofil ausgebildet sein, es ist jedoch auch möglich, ein geeignetes, vorzugsweise entsprechend den Steifigkeitsanforderungen gebogenes Blech als das Einlegeteil 10 zu verwenden. Durch die Verwendung eines Strangpressprofils für das Einlegeteil 10 wird, abhängig von der Wahl des Querschnitts des Strangpressprofils, eine hohe Steifigkeit des Einlegeteils 10 erreicht.The body part 7 has a casting made of a light metal sand casting, in particular of aluminum sand casting, or connecting part 8th on which several other components of the motor vehicle can be attached, such as a schematically illustrated stabilizer 9 , the side member 6 or the partition 3 , This is the connecting part 8th equipped with corresponding flanges, not shown, or other connection means and possibilities. Furthermore, the body part 7 one with the connecting part 8th at least indirectly connected insert 10 on. The insert 10 serves to increase the rigidity and thus the crash resistance of the connection part 8th and the insert 10 existing body part 7 and for this purpose has a higher ductility than the connecting part 8th on. To achieve sufficient ductility, the insert can 10 be designed as an extruded profile, but it is also possible, a suitable, preferably bent according to the stiffness requirements sheet as the insert 10 to use. By using an extruded profile for the insert 10 is, depending on the choice of the cross section of the extruded profile, a high rigidity of the insert 10 reached.

Das Einlegeteil 10 ist in Richtung einer im Crashfall auf das Karosserieteil 7 wirkenden Kraft ausgerichtet, d. h. es verläuft im vorliegenden Fall in der mit ”x” bezeichneten Längsrichtung des Kraftfahrzeugs. Um im Crashfall die Kräfte besser aufnehmen zu können, ist an der Trennwand 3 eine als Wandung ausgebildete Abstützung 11 für das Einlegeteil 10 angebracht bzw. die Abstützung 11 bildet einen Teil der Trennwand 3. An der Abstützung 11 stützt sich das Einlegeteil 10 zumindest mittelbar, im vorliegenden Fall unmittelbar, ab, wobei auch vorgesehen sein kann, dass das Einlegeteil 10 an der Abstützung 11 befestigt ist. Das Einlegeteil 10 ist im vorliegenden Fall über den Längsträger 6 mit dem Frontend 2 verbunden und führt den Verlauf des Längsträgers 6 fort, so dass bei einem Crash in den Längsträger 6 eingeleiteten Kräfte über das Einlegeteil 10 in die Abstützung 11 der Trennwand 3 eingeleitet werden.The insert 10 is in the direction of a crash on the body part 7 aligned force acting, ie it runs in the present case in the longitudinal direction of the motor vehicle denoted by "x". To be able to absorb the forces better in the event of a crash, is on the partition wall 3 a trained as a wall support 11 for the insert 10 attached or the support 11 forms part of the partition 3 , At the support 11 the insert is supported 10 at least indirectly, in the present case directly from, wherein it can also be provided that the insert part 10 at the support 11 is attached. The insert 10 is in the present case on the longitudinal beam 6 with the frontend 2 connected and leads the course of the longitudinal member 6 so that in case of a crash in the side member 6 initiated forces on the insert 10 in the support 11 the partition 3 be initiated.

Durch die oben beschriebene Konstruktion des Karosserieteils 7 bleibt auch bei stärkerer Krafteinwirkung im Falle des Zerbrechens des Verbindungsteils 8 das Einlegeteil 10 aufgrund seiner hohen Duktilität noch erhalten, so dass es in der Lage ist, Kräfte aufzunehmen und an benachbarte Bauteile zu übertragen.Due to the above-described construction of the body part 7 remains even with stronger force in case of breaking of the connecting part 8th the insert 10 due to its high ductility still preserved, so that it is able to absorb forces and transferred to adjacent components.

Aus dem Schnitt gemäß 2 ist erkennbar, dass das Einlegeteil 10 zumindest teilweise in dem Querschnitt des Verbindungsteils 8 integriert ist, wobei bei der in 2 dargestellten Ausführungsform das Verbindungsteil 8 über wenigstens einen Teil seiner Länge einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist, und das Einlegeteil 10 in einer Ausnehmung 12 zwischen den Schenkeln 13 des U-förmigen Querschnitts des Verbindungsteils 8 angeordnet ist. Bei der Ausführungsform gemäß 2 ist das Einlegeteil 10 durch Schweißen mit dem Verbindungsteil 8 verbunden, wozu zwischen dem Einlegeteil 10 und dem Verbindungsteil 8 eine Schweißnaht 14 verläuft. Alternativ kann das Einlegeteil 10 auch mit dem Verbindungsteil 8 verklebt werden.From the section according to 2 it can be seen that the insert part 10 at least partially in the cross section of the connecting part 8th is integrated, with the in 2 illustrated embodiment, the connecting part 8th over at least part of its length has a substantially U-shaped cross-section, and the insert 10 in a recess 12 between the thighs 13 the U-shaped cross-section of the connecting part 8th is arranged. In the embodiment according to 2 is the insert part 10 by welding with the connecting part 8th connected, including between the insert 10 and the connecting part 8th a weld 14 runs. Alternatively, the insert 10 also with the connecting part 8th be glued.

In der alternativen Ausführungsform des Karosserieteils 7 gemäß 3 weist das Verbindungsteil 8 wiederum über einen Teil seiner Länge den U-förmigen Querschnitt mit den Schenkeln 13 und der dazwischen liegenden Ausnehmung 12 auf, in welcher das Einlegeteil 10 angeordnet ist. In diesem Fall ist das Einlegeteil 10 jedoch mittels mehrerer Schrauben 15 an dem Verbindungsteil 8 angebracht.In the alternative embodiment of the body part 7 according to 3 For example, the connecting part 8, over part of its length, has the U-shaped cross section with the legs 13 and the intervening recess 12 on, in which the insert part 10 is arranged. In this case, the insert is 10 however by means of several screws 15 at the connecting part 8th appropriate.

Eine weitere alternative Ausführungsform des Karosserieteils 7 ist in 4 dargestellt. Hierbei ist das Einlegeteil 10 in das Verbindungsteil 8 eingegossen, d. h. das Einlegeteil 10 wird beim Gießen des Verbindungsteils 8 in der Art eines Kerns in die Sandgießform eingelegt. Auf diese Weise ergibt sich eine besonders feste Verbindung zwischen dem Einlegeteil 10 und dem Verbindungsteil 8.Another alternative embodiment of the body part 7 is in 4 shown. Here is the insert 10 in the connecting part 8th poured, ie the insert 10 becomes when casting the connecting part 8th inserted in the form of a core in the sand mold. In this way, a particularly strong connection between the insert results 10 and the connecting part 8th ,

Im Gegensatz zu den dargestellten Ausführungsformen, bei denen das Einlegeteil 10 jeweils unmittelbar mit dem Verbindungsteil 8 verbunden ist, kann die Verbindung zwischen dem Einlegeteil 10 und dem Verbindungsteil 8 auch über ein weiteres Bauteil erfolgen.In contrast to the illustrated embodiments, in which the insert 10 each directly with the connecting part 8th connected, the connection between the insert can 10 and the connecting part 8th also via another component.

Obwohl das Karosserieteil 7 im dargestellten Ausführungsbeispiel im vorderen Bereich der Karosserie 1 angeordnet ist, wäre es auch möglich, das Karosserieteil 7 in einem seitlichen Bereich, beispielsweise dem Schwellerbereich, oder einem hinteren Bereich des Kraftfahrzeugs vorzusehen. Bei der Verwendung im Bereich eines Schwellers wäre das Einlegeteil 10 ebenfalls in Richtung der im Crashfall auftretenden Kraft angeordnet, wobei es sich aufgrund des in diesem Bereich zu erwartenden Seitenaufpralls um die Querrichtung des Kraftfahrzeugs handeln würde.Although the body part 7 in the illustrated embodiment in the front region of the checks series 1 is arranged, it would also be possible, the body part 7 to provide in a lateral area, for example the sill area, or a rear area of the motor vehicle. When used in the area of a sill would be the insert 10 also arranged in the direction of the force occurring in the event of a crash, which would be due to the expected in this area side impact to the transverse direction of the motor vehicle.

Claims (8)

Karosserieteil für ein Kraftfahrzeug, mit einem aus Leichtmetall-Sandguss bestehenden Verbindungsteil, an welchem mehrere Bauteile des Kraftfahrzeugs anbringbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Verbindungsteil (8) ein im Richtung einer im Crashfall auf das Karosserieteil (7) wirkenden Kraft ausgerichtetes, eine höhere Duktilität als das Verbindungsteil (8) aufweisendes Einlegeteil (10) zumindest mittelbar verbunden ist, wobei das Einlegeteil (10) zumindest teilweise in den Querschnitt des Verbindungsteils (8) integriert ist.Body part for a motor vehicle, comprising a light metal sand casting connecting part, to which a plurality of components of the motor vehicle are attachable, characterized in that with the connecting part ( 8th ) in the direction of a crash on the body part ( 7 ) force acting, a higher ductility than the connecting part ( 8th ) insert ( 10 ) is connected at least indirectly, wherein the insert part ( 10 ) at least partially in the cross section of the connecting part ( 8th ) is integrated. Karosserieteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Verbindungsteil (8) oder an einem mit dem Verbindungsteil (8) verbundenen Bauteil (9) eine Abstützung (11) für das Einlegeteil (10) angebracht ist, an welchem das Einlegeteil (10) sich zumindest mittelbar abstützt.Body part according to claim 1, characterized in that on the connecting part ( 8th ) or at one with the connecting part ( 8th ) connected component ( 9 ) a support ( 11 ) for the insert ( 10 ) is attached, on which the insert ( 10 ) is supported at least indirectly. Karosserieteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsteil (8) über wenigstens einen Teil seiner Länge einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist, wobei das Einlegeteil (10) in einer Ausnehmung (12) zwischen den Schenkeln (13) des U-förmigen Querschnitts angeordnet ist.Body part according to claim 1 or 2, characterized in that the connecting part ( 8th ) has a substantially U-shaped cross-section over at least part of its length, the insert ( 10 ) in a recess ( 12 ) between the thighs ( 13 ) of the U-shaped cross section is arranged. Karosserieteil nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsteil (8) aus Aluminium-Sandguss besteht.Body part according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the connecting part ( 8th ) consists of aluminum sand casting. Karosserieteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil (10) als Strangpressprofil ausgebildet ist.Bodywork part according to one of claims 1 to 4, characterized in that the insert part ( 10 ) is designed as an extruded profile. Karosserieteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil (10) mit dem Verbindungsteil (8) durch Schweißen, Schrauben, Kleben oder Umgießen unmittelbar verbunden ist.Bodywork part according to one of claims 1 to 5, characterized in that the insert part ( 10 ) with the connecting part ( 8th ) is directly connected by welding, screwing, gluing or pouring. Karosserieteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Karosserieteil (7) zwischen einem Frontend (2) und einer zwischen einer Fahrgastzelle (4) und einem Motorraum (5) des Kraftfahrzeugs verlaufenden Trennwand (3) angeordnet ist.Body part according to one of claims 1 to 6, characterized in that the body part ( 7 ) between a frontend ( 2 ) and one between a passenger compartment ( 4 ) and an engine compartment ( 5 ) of the motor vehicle extending partition ( 3 ) is arranged. Karosserieteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil (10) über einen Längsträger (6) mit dem Frontend (2) verbunden ist und den Verlauf des Längsträgers (6) fortführt.Bodywork part according to claim 7, characterized in that the insert part ( 10 ) via a longitudinal member ( 6 ) with the frontend ( 2 ) and the course of the longitudinal member ( 6 ) continues.
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