DE102009051036A1

DE102009051036A1 - Connecting structure for connecting structural components of carrying structure of body of motor vehicle, has reinforcement element provided for reinforcement of joining point in which structural component ends are fastened with each other

Info

Publication number: DE102009051036A1
Application number: DE102009051036A
Authority: DE
Inventors: Torsten Jeschke; Christoph Leute
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2009-10-28
Filing date: 2009-10-28
Publication date: 2011-05-05

Abstract

The structure has a reinforcement element (14) provided for a reinforcement of a joining point (12) in which ends of structural components (10.1-10.3) of a carrying structure (10) are fastened with each other. The reinforcement element comprises a cast component is made of light alloy and connected with the structural components by a form- fit and/or force-fit and/or material-conclusive connection. The reinforcement element is arranged at the joining point and implemented with different material thickness.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsstruktur für die Verbindung von Strukturbauteilen einer Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie mit mindestens einer solchen Verbindungsstruktur.The invention relates to a connection structure for the connection of structural components of a support structure of a vehicle body according to the preamble of patent claim 1 and a support structure of a vehicle body with at least one such connection structure.

Tragstrukturen von Fahrzeugkarosserien mit einem Skelett aus Strukturbauteilen sind allgemein bekannt. Zur Verbindung der Strukturbauteile sind Verbindungsstrukturen vorgesehen, die Knotenpunkte aufweisen, in welchen die Enden der Strukturbauteile miteinander befestigt sind. Flächige Bauteile wie das Dach oder die Windschutzscheibe werden steif mit der Tragstruktur verbunden.Support structures of vehicle bodies with a skeleton of structural components are well known. For connecting the structural components connecting structures are provided which have nodes in which the ends of the structural components are fastened together. Flat components such as the roof or the windscreen are rigidly connected to the support structure.

Aus der EP 0 671 312 B1 ist eine Verbindungsstruktur für die Verbindung von Strukturbauteilen einer Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie bekannt. Die Verbindungsstruktur umfasst mindestens einen Knotenpunkt, in welchem die Enden der Strukturbauteile miteinander befestigt sind. Der Knotenpunkt ist einstückig durch Gießen hergestellt und dient zusätzlich zur Befestigung mindestens eines Bauteiles, wie beispielsweise eines Radaufhängungsarmes, einer Tür oder einer Rückwandtür des Fahrzeuges.From the EP 0 671 312 B1 a connection structure for the connection of structural components of a support structure of a vehicle body is known. The connection structure comprises at least one node in which the ends of the structural components are fastened together. The junction is made integrally by casting and additionally serves to secure at least one component, such as a suspension arm, a door or a rear door of the vehicle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Verbindungsstruktur für die Verbindung von Strukturbauteilen einer Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie anzugeben, welche bei einfacher Konstruktion und kostengünstiger Herstellung sowie geringem Gewicht eine erhöhte Steifigkeit aufweist.The invention is based on the object to provide a connection structure for the connection of structural components of a support structure of a vehicle body, which has an increased rigidity with a simple construction and cost-effective production and low weight.

Gemäß einem ersten Aspekt wird die Aufgabe durch Bereitstellung einer Verbindungsstruktur für die Verbindung von Strukturbauteilen einer Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie gelöst, die sich gemäß Patentanspruch 1 dadurch auszeichnet, dass die Verbindungsstruktur ein Verstärkungselement zur Verstärkung des Knotenpunkts umfasst. Gemäß einem zweiten Aspekt wird die Aufgabe durch Bereitstellung einer Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie gelöst, die gemäß Patentanspruch 10 mindestens eine derartige Verbindungsstruktur aufweist.According to a first aspect, the object is achieved by providing a connection structure for the connection of structural components of a support structure of a vehicle body, which is characterized according to claim 1 characterized in that the connection structure comprises a reinforcing element for reinforcing the node. According to a second aspect, the object is achieved by providing a support structure of a vehicle body, which according to claim 10 has at least one such connection structure.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Advantageous embodiments and further developments of the invention are specified in the dependent claims.

Um eine Verbindungsstruktur für die Verbindung von Strukturbauteilen einer Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie anzugeben, welche bei einfacher Konstruktion und kostengünstiger Herstellung sowie geringem Gewicht eine erhöhte Steifigkeit aufweist, umfasst die Verbindungsstruktur erfindungsgemäß ein Verstärkungselement zur Verstärkung des Knotenpunkts. Als Strukturbauteil wird im Sinne dieser Erfindung ein Bauteil bezeichnet, das lösbar am Rohbau einer Fahrzeugkarosserie befestigt ist und den Rohbau insbesondere bezüglich den auf die Rohbaustruktur wirkenden Kräfte unterstützen kann. Als Tragstruktur wird im Sinne dieser Erfindung der Rohbau der Karosserie mit den damit verbundenen zumindest teilweise die Steifigkeit des Rohbaus unterstützenden Strukturbauteilen verstanden. In vorteilhafter Weise ist hierdurch eine konstruktiv einfache Verbesserung der Steifigkeit einer Fahrzeugkarosserie realisierbar, über welche eine verbesserte Einleitung von Kräften in den Rohbau der Fahrzeugkarosserie und eine gleichmäßigere Verteilung dieser Kräfte in den Rohbau erfolgen kann. Die Verbindungsstruktur weist über das erfindungsgemäße Verstärkungselement eine hohe Steifigkeit auf, wodurch sich in vorteilhafter Weise eine Erhöhung der Stabilität der Karosserie ergibt. Über das Verstärkungselement können in baulich einfacher und kostengünstiger Weise Kräfte an den Rohbau weitergeleitet werden. Das erfindungsgemäße Verstärkungselement verbessert die Steifigkeit des Rohbaus des Kraftfahrzeugs, insbesondere im Bereich der Verbindungsstruktur der Tragstruktur des Fahrzeugs. Das erfindungsgemäße Verstärkungselement kann sehr leicht, aber dennoch verwindungssteif ausgeführt werden und deshalb trotz Leichtbauweise einen großen Teil von eventuell am Fahrzeug angreifenden Kräften in die Tragstruktur bzw. in den Rohbau des Fahrzeugs einleiten. Indem das Verstärkungselement erfindungsgemäß zu der Steifigkeit der Tragstruktur bzw. des Rohbaus der Fahrzeugkarosserie beiträgt, können die Anforderungen an die Steifigkeit der übrigen Strukturbauteile verringert werden. Insbesondere können die Strukturbauteile, an denen das Verstärkungselement befestigt wird, mit einer geringeren Materialstärke gefertigt werden. Auf diese Weise werden sowohl die Materialkosten als auch die Herstellungskosten der Fahrzeugkarosserie verringert. Zudem kann dadurch auch das Gesamtgewicht der Karosserie verringert werden, wodurch der Energiebedarf zum Betreiben des Fahrzeugs sinkt.In order to provide a connection structure for the connection of structural components of a support structure of a vehicle body, which has an increased rigidity with simple construction and cost-effective production and low weight, the connection structure according to the invention comprises a reinforcing element for reinforcing the node. As a structural component for the purposes of this invention, a component is referred to, which is releasably attached to the shell of a vehicle body and can support the shell, in particular with respect to the force acting on the shell structure forces. As a support structure is understood in the context of this invention, the shell of the body with the associated at least partially the rigidity of the shell supporting structural components. Advantageously, this is a structurally simple improvement in the rigidity of a vehicle body realized over which an improved introduction of forces in the shell of the vehicle body and a more even distribution of these forces can be done in the shell. The connecting structure has a high rigidity via the reinforcing element according to the invention, which results in an advantageous increase in the stability of the body. About the reinforcing element forces can be forwarded to the shell in structurally simple and cost-effective manner. The reinforcing element according to the invention improves the rigidity of the body shell of the motor vehicle, in particular in the region of the connecting structure of the supporting structure of the vehicle. The reinforcing element according to the invention can be carried out very easily, yet torsionally stiff and therefore initiate a large part of possibly acting on the vehicle forces in the support structure or in the shell of the vehicle despite lightweight construction. By the reinforcing element according to the invention contributes to the rigidity of the support structure or the shell of the vehicle body, the requirements for the rigidity of the other structural components can be reduced. In particular, the structural components to which the reinforcing element is attached, can be manufactured with a lower material thickness. In this way, both the material costs and the manufacturing costs of the vehicle body are reduced. In addition, thereby the total weight of the body can be reduced, whereby the energy consumption for operating the vehicle decreases.

In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbindungsstruktur umfasst das Verstärkungselement ein Gussbauteil. In vorteilhafter Weise ergibt sich hierdurch bei minimalem Gewichtseinsatz eine große Gestaltungsfreiheit bei der Konstruktion und im Fertigungsprozess des Verstärkungselements. Die Ausführung des Verstärkungselements als Gussbauteil ermöglicht die Integration von mehreren einzelnen Bauteilen zu einer integralen Bauteileinheit. Durch die Bauteilsteifigkeit des Gussteils können angrenzende Strukturbauteile in ihrer Wandstärke reduziert werden.In an embodiment of the connecting structure according to the invention, the reinforcing element comprises a cast component. Advantageously, this results in minimal use of weight a great deal of freedom in the design and manufacturing process of the reinforcing element. The embodiment of the reinforcing element as a cast component allows the integration of several individual components into an integral component unit. Due to the component rigidity of the casting, adjacent structural components can be reduced in their wall thickness.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbindungsstruktur ist das Gussbauteil aus Leichtmetall hergestellt. In vorteilhafter Weise kann dadurch das Gewicht des erfindungsgemäßen Verstärkungselements reduziert werden. Trotz der Leichtbauweise ist das erfindungsgemäße Verstärkungselement dennoch verwindungssteif ausgeführt und kann deshalb einen großen Teil von eventuell am Fahrzeug angreifenden Kräften in die Tragstruktur bzw. in den Rohbau des Fahrzeugs einleiten. Das Gussbauteil kann beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt werden und dennoch ein Strukturbauteil mit hoher Steifigkeit bilden.In a further embodiment of the connection structure according to the invention, the cast component is made of light metal. In an advantageous way can be reduced by the weight of the reinforcing element according to the invention. Despite the lightweight construction, the reinforcing element according to the invention is still torsionally rigid and therefore can initiate a large part of possibly acting on the vehicle forces in the support structure or in the shell of the vehicle. The cast member may be made of, for example, aluminum or an aluminum alloy and still form a structural member with high rigidity.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbindungsstruktur ist das Verstärkungselement über eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindung mit den Strukturbauteilen der Tragstruktur verbunden. Vorzugsweise ist das Verstärkungselement über eine Nietverbindung mit den Strukturbauteilen der Tragstruktur verbunden. Indem das Verstärkungselement erfindungsgemäß zu der Steifigkeit der Tragstruktur bzw. des Rohbaus der Fahrzeugkarosserie beiträgt, können die Anforderungen an die Steifigkeit der übrigen Strukturbauteile verringert werden. Insbesondere können die Strukturbauteile, an denen das Verstärkungselement befestigt wird, mit einer geringeren Materialstärke gefertigt werden. Auf diese Weise werden sowohl die Materialkosten als auch die Herstellungskosten verringert. Zudem kann dadurch auch das Gesamtgewicht der Karosserie verringert werden, wodurch der Energiebedarf zum Betreiben des Fahrzeugs sinkt. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die einfache Konstruktion des Verstärkungselementes, durch welche es einfach an der Tragstruktur bzw. am Rohbau der Fahrzeugkarosserie angebracht und somit auch einfach ausgetauscht werden kann. Dadurch kann auf einfache Weise sowohl der Austausch eines beschädigten Verstärkungselementes als auch eine Nachrüstung einer bestehenden Tragstruktur durchgeführt werden. Ausführungsformen der Erfindung ermöglichen auf einfache Weise eine biegesteife Ausführung der Verbindungsstruktur und somit der Tragstruktur der Fahrzeugkarosserie. Zusammenfassend bedeutet dies, dass das Verstärkungselement so mit den Strukturbauteilen verbunden wird, dass die Steifigkeit des Verstärkungselements die Steifigkeit der Strukturbauteile bzw. der Tragstruktur unterstützt. Die Strukturbauteile können somit weicher und leichter dimensioniert werden. Die Steifigkeit des Gesamtfahrzeuges bleibt bei verringertem Gesamtgewicht in vorteilhafter Weise erhalten.In a further embodiment of the connecting structure according to the invention, the reinforcing element is connected via a positive and / or non-positive and / or material connection with the structural components of the support structure. Preferably, the reinforcing element is connected via a riveted joint with the structural components of the support structure. By the reinforcing element according to the invention contributes to the rigidity of the support structure or the shell of the vehicle body, the requirements for the rigidity of the other structural components can be reduced. In particular, the structural components to which the reinforcing element is attached, can be manufactured with a lower material thickness. In this way, both the material costs and the production costs are reduced. In addition, thereby the total weight of the body can be reduced, whereby the energy consumption for operating the vehicle decreases. Another advantage of the invention is the simple construction of the reinforcing element, by which it can be easily attached to the support structure or on the shell of the vehicle body and thus easily replaced. As a result, both the replacement of a damaged reinforcement element and retrofitting of an existing support structure can be carried out in a simple manner. Embodiments of the invention allow in a simple manner a rigid design of the connecting structure and thus the support structure of the vehicle body. In summary, this means that the reinforcing element is connected to the structural components in such a way that the rigidity of the reinforcing element assists the rigidity of the structural components or the supporting structure. The structural components can thus be made softer and lighter. The rigidity of the entire vehicle is advantageously maintained at a reduced total weight.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbindungsstruktur ist das Verstärkungselement derart an dem Knotenpunkt angeordnet, dass die Steifigkeit in den kraftbeanspruchten Bereichen des Knotenpunktes erhöht ist. Hierdurch wird erreicht, dass der Knotenpunkt bei einem Aufprall nicht absorbierte Aufprallenergie und/oder im Fahrbetrieb in die Fahrzeugkarosserie eingeleitete Kräfte und Schwingungen besser aufnehmen und/oder besser in den Rohbau weiterleiten kann. In vorteilhafter Weise wird durch die erfindungsgemäße Anordnung des Verstärkungselementes an dem Knotenpunkt der Tragstruktur eine Verbesserung der Krafteinleitung in den Rohbau erzielt.In a further embodiment of the connecting structure according to the invention, the reinforcing element is arranged at the node, that the rigidity is increased in the force-stressed areas of the node. As a result, it is achieved that the node absorbs impact energy which has not been absorbed in an impact and / or forces and vibrations introduced into the vehicle body during driving, and / or is better able to pass it on to the bodyshell. Advantageously, an improvement in the introduction of force into the shell is achieved by the inventive arrangement of the reinforcing element at the junction of the support structure.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbindungsstruktur ist das Verstärkungselement mit unterschiedlicher Materialstärke ausgeführt. Im Betrieb des Fahrzeugs ist die Verbindungsstruktur unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt, und zwar insbesondere Zug- und Druckbelastungen, jedoch auch Biegebelastungen. Um diesen örtlich unterschiedlichen Belastungsfällen bzw. Funktionen, die im Verstärkungselement auftreten, konstruktiv gerecht zu werden, kann die Materialstärke des Verstärkungselements in vorteilhafter Weise regional variiert und an die jeweilige Belastung bzw. Funktion angepasst werden. Dadurch entfallen unnötige Materialanhäufungen bzw. das Gewicht des Verstärkungselements kann deutlich reduziert werden. Ebenfalls können zusätzliche separate Verstärkungsbleche eingespart werden. Durch die Variation der Materialstärke werden kritische Stellen des Verstärkungselements des Knotenpunkts daher gezielt und materialsparend verstärkt. Zusammenfassend ergibt sich eine Funktionsverbesserung des Knotenpunktes bei reduziertem Gewicht durch eine optimale lastpfadgerechte Materialausnutzung.In a further embodiment of the connecting structure according to the invention, the reinforcing element is designed with different material thickness. During operation of the vehicle, the connection structure is subjected to different loads, in particular tensile and compressive loads, but also bending loads. In order to meet these locally different load cases or functions which occur in the reinforcing element constructively, the material thickness of the reinforcing element can advantageously be regionally varied and adapted to the respective load or function. This eliminates unnecessary material accumulations or the weight of the reinforcing element can be significantly reduced. Also, additional separate reinforcement plates can be saved. Due to the variation of the material thickness critical points of the reinforcing element of the node are therefore targeted and material-saving reinforced. In summary, a functional improvement of the node results in reduced weight by an optimal load path-oriented material utilization.

Eine bevorzugte Realisierung der erfindungsgemäßen Verbindungsstruktur sieht vor, dass die Materialstärke in den kraftbeanspruchten Bereichen des Verstärkungselementes erhöht ist. Eine besonders vorteilhafte Realisierung der erfindungsgemäßen Verbindungsstruktur sieht vor, dass das Verstärkungselement mindestens eine Rippe aufweist. Hierdurch lässt sich eine noch bessere Aufnahme der von im Fahrbetrieb in die Fahrzeugkarosserie eingeleiteten Kräfte und Schwingungen erzielen. Über das Verstärkungselement kann ein zusätzlicher Kraftpfad bereitgestellt werden, über welchen in die Tragstruktur eingeleitete Kräfte und Schwingungen von dem gesamten Rohbau der Fahrzeugkarosserie abgefangen werden können. Insbesondere kann die Materialstärke des Verstärkungselementes in optimaler Weise an die Kraftverläufe innerhalb der Verstärkungselementes angepasst werden. In vorteilhafter Weise ist die Materialstärke in den kraftbeanspruchten Bereichen des Verstärkungselementes erhöht, um etwa ein Ausknicken des Verstärkungselementes zu verhindern und um die Standzeit des Verstärkungselementes und damit der Tragstruktur der Fahrzeugkarosserie zu verlängern.A preferred realization of the connection structure according to the invention provides that the material thickness is increased in the force-stressed regions of the reinforcing element. A particularly advantageous realization of the connecting structure according to the invention provides that the reinforcing element has at least one rib. This makes it possible to achieve even better absorption of the forces and vibrations introduced while driving in the vehicle body. Via the reinforcing element, an additional force path can be provided, via which forces and vibrations introduced into the support structure can be absorbed by the entire bodyshell of the vehicle body. In particular, the material thickness of the reinforcing element can be optimally adapted to the force profiles within the reinforcing element. Advantageously, the material thickness is increased in the force-stressed areas of the reinforcing element in order to prevent approximately buckling of the reinforcing element and to extend the service life of the reinforcing element and thus the support structure of the vehicle body.

In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbindungsstruktur weist das Verstärkungselement zumindest eine Einrichtung zur Anbindung von mindestens einem Bauteil der Fahrzeugkarosserie auf. In vorteilhafter Weise sind auf einfache und kostengünstige Weise Anbindungspunkte für Bauteile realisierbar, die beispielsweise eine Zusatzausstattung betreffen. Das Versteifungselement kann in vorteilhafter Weise montagetechnische Einrichtungen zur Anbindung von Bauteilen aufweisen, wie beispielsweise Gewindedome, Bohrungen, Langlöcher usw. Dadurch erfüllt das Verstärkungselement in vorteilhafter Weise zwei Funktionen, nämlich die Verstärkung des Knotenpunkts einer Tragstruktur und somit die Erhöhung der Steifigkeit einer Fahrzeugkarosserie und eine Möglichkeit zur Anbindung von Bauteilen des Fahrzeugs, wie beispielsweise einer Heckklappe.In a further embodiment of the connecting structure according to the invention, the reinforcing element has at least one device for Connection of at least one component of the vehicle body. Advantageously, connection points for components can be realized in a simple and cost-effective manner, for example, relate to an additional equipment. The stiffening element can advantageously assembly equipment for connecting components have, such as threaded domes, holes, slots etc. Thus, the reinforcing member advantageously performs two functions, namely the reinforcement of the node of a support structure and thus increasing the rigidity of a vehicle body and a Possibility to connect components of the vehicle, such as a tailgate.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.An advantageous embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described below.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer aus Strukturbauteilen bestehende Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie mit einer für die Verbindung der Strukturbauteile vorgesehenen Verbindungsstruktur, die einen Knotenpunkt und ein erfindungsgemäßes Verstärkungselement zur Verstärkung des Knotenpunktes aufweist, 1 a schematic representation of an embodiment of an existing structural components of a support structure of a vehicle body with a provided for the connection of the structural components connecting structure having a node and a reinforcing element according to the invention for reinforcing the node,

2 eine schematische perspektivische Seitenansicht eines Ausschnitts einer die Strukturbauteile aufweisenden Fahrzeugkarosserie im Bereich des Hinterwagens, 2 3 is a schematic perspective side view of a section of a vehicle body having the structural components in the area of the rear carriage;

3 eine schematische perspektivische Rückansicht eines Ausschnitts der Fahrzeugkarosserie aus 2 mit dem erfindungsgemäßen Verstärkungselement, 3 a schematic rear perspective view of a section of the vehicle body 2 with the reinforcing element according to the invention,

4 eine schematische perspektivische Rückansicht des Ausschnitts der Fahrzeugkarosserie aus 3 mit den Strukturbauteilen und dem Verstärkungselement in einer Explosionsdarstellung, 4 a schematic perspective rear view of the detail of the vehicle body 3 with the structural components and the reinforcing element in an exploded view,

5 eine perspektivischen Darstellung des erfindungsgemäßen Verstärkungselements in einem in die Tragstruktur eingebauten Zustand, und 5 a perspective view of the reinforcing element according to the invention in a built-in support structure state, and

6 das erfindungsgemäße Verstärkungselement mit Einrichtungen zur Anbindung von mindestens einem Bauteil der Fahrzeugkarosserie. 6 the reinforcing element according to the invention with means for connecting at least one component of the vehicle body.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer aus Strukturbauteilen 10.1 bis 10.3 bestehenden Tragstruktur 10 einer Fahrzeugkarosserie eines Fahrzeugs, von der in 1 ein Bereich eines Hinterwagens der Fahrzeugkarosserie mit einer D-Säule 10.1, einem Dachrahmen 10.2 und einem Dachquerträger 10.3 erkennbar ist. 1 shows a schematic representation of a section of a structural components 10.1 to 10.3 existing support structure 10 a vehicle body of a vehicle, of which in 1 an area of a rear body of the vehicle body with a D-pillar 10.1 a roof frame 10.2 and a roof cross member 10.3 is recognizable.

In 1 ist eine Verbindungsstruktur für die Verbindung der Strukturbauteile 10.1 bis 10.3 der Tragstruktur 10 der Fahrzeugkarosserie dargestellt, die zumindest einen Knotenpunkt 12 aufweist, in welchem die Enden der Strukturbauteile 10.1 bis 10.3 miteinander befestigt sind. Selbstverständlich kann es sich bei dem Knotenpunkt um jeden beliebigen Knotenpunkt in einer Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie und bei den Strukturbauteilen um beliebige Strukturbauteile einer Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie handeln. Vorzugsweise sind die Strukturbauteile 10.1 bis 10.3 im vorliegenden Ausführungsbeispiel in Blechschalenbauweise ausgeführt.In 1 is a connection structure for the connection of the structural components 10.1 to 10.3 the supporting structure 10 represented the vehicle body, the at least one node 12 in which the ends of the structural components 10.1 to 10.3 are fastened together. Of course, the node may be at any node in a support structure of a vehicle body and the structural components to arbitrary structural components of a support structure of a vehicle body. Preferably, the structural components 10.1 to 10.3 executed in the present embodiment in sheet metal shell construction.

2 bis 4 zeigen einen Ausschnitt der vorzugsweise als Blechschalenkarosserie ausgeführten Fahrzeugkarosserie im Bereich des Hinterwagens der Fahrzeugkarosserie mit der erfindungsgemäßen Verbindungsstruktur für die Verbindung der Strukturbauteile 10.1 bis 10.3 der Tragstruktur 10 der Fahrzeugkarosserie. In 2 bis 4 ist der Knotenpunkt 12 der Verbindungsstruktur dargestellt, in welchem die Enden der Strukturbauteile 10.1 bis 10.3 miteinander befestigt sind. Die Strukturbauteile 10.1 bis 10.3 können hierbei jeweils aus mehreren Einzelbauteilen bestehen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfassen beispielsweise die D-Säule 10.1 ein Säulenaußenbauteil 10.1a sowie ein Säuleninnenbauteil 10.1b und der Dachquerträger 10.3 ein Trägeraußenbauteil 10.3a und ein Trägerinnenbauteil 10.3b. 2 to 4 show a section of the vehicle body preferably designed as a sheet metal shell body in the region of the rear of the vehicle body with the connecting structure according to the invention for the connection of the structural components 10.1 to 10.3 the supporting structure 10 the vehicle body. In 2 to 4 is the node 12 represented the connection structure in which the ends of the structural components 10.1 to 10.3 are fastened together. The structural components 10.1 to 10.3 can each consist of several individual components. In the present embodiment, for example, include the D-pillar 10.1 a pillar outer component 10.1a and a pillar inner component 10.1b and the roof cross member 10.3 a carrier outer component 10.3a and a carrier component 10.3b ,

Um eine Verbindungsstruktur für die Verbindung von Strukturbauteilen 10.1 bis 110.3 einer Tragstruktur 10 einer Fahrzeugkarosserie anzugeben, welche bei einfacher Konstruktion und kostengünstiger Herstellung sowie geringem Gewicht eine erhöhte Steifigkeit aufweist, umfasst die Verbindungsstruktur erfindungsgemäß ein Verstärkungselement 14 zur Verstärkung des Knotenpunkts 12.To create a connection structure for the connection of structural components 10.1 to 110.3 a support structure 10 To specify a vehicle body, which has an increased rigidity with a simple construction and cost-effective production and low weight, the connecting structure according to the invention comprises a reinforcing element 14 to reinforce the node 12 ,

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das Verstärkungselement ein Gussbauteil 14, das vorzugsweise aus Leichtmetall hergestellt ist. Besonders bevorzugt kommen hierbei Aluminium oder eine Aluminiumlegierung zum Einsatz.In the present embodiment, the reinforcing element comprises a cast component 14 , which is preferably made of light metal. Aluminum or an aluminum alloy are particularly preferably used here.

Das als Gussbauteil ausgeführte Verstärkungselement 14 ist mit den Strukturbauteilen 10.1 bis 10.3 vorzugsweise über einen Formschluss 16 und/oder einen Kraftschluss und/oder einen Stoffschluss verbunden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt die Verbindung des Verstärkungselementes 14 mit den vorzugsweise bereits miteinander verbundenen Strukturbauteilen 10.1 bis 10.3 der Tragstruktur 10 der Fahrzeugkarosserie gemäß 5 vorzugsweise über Nietverbindungen 16. Das Verstärkungselement 14 ist derart an dem Knotenpunkt 12 angeordnet, dass die Steifigkeit in den kraftbeanspruchten Bereichen des Knotenpunktes 12 erhöht ist.The executed as a cast component reinforcing element 14 is with the structural components 10.1 to 10.3 preferably via a positive connection 16 and / or an adhesion and / or an adhesion. In the present embodiment, the connection of the reinforcing element takes place 14 with the preferably already interconnected structural components 10.1 to 10.3 the supporting structure 10 the vehicle body according to 5 preferably via riveted joints 16 , The reinforcing element 14 is so at the node 12 arranged that the rigidity in the force-stressed areas of the node 12 is increased.

Wie in den 5 und 6 dargestellt, weist das Verstärkungselement 14 vorzugsweise zumindest eine Einrichtung 20.1 bis 20.4 zur Anbindung von mindestens einem Bauteil der Fahrzeugkarosserie auf. Bevorzugt ist die zumindest eine Einrichtung 20.1 bis 20.4 mindestens teilweise einstückig mit dem Verstärkungselement 14 ausgeführt. Bei dem vorliegenden als Gussteil ausgeführten Verstärkungselement 14 sind die Einrichtungen 20.1 bis 20.4 zumindest teilweise an das Verstärkungselement 14 angeformt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Einrichtung beispielsweise einen Gewindedom, eine Bohrung 20.1 bis 20.4 und/oder ein Langloch. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind vier Einrichtungen 20.1 bis 20.4 vorgesehen, wobei die erste Einrichtung 20.1 zur Anbindung eines Antriebs einer Heckklappe, die zweite Einrichtung 20.2 zur Anbindung eines Heckklappenscharniers und der zugehörigen, hier nicht dargestellten Heckklappe, die dritte Einrichtung 20.3 zur Anbindung einer Laderaumschiene und die vierte Einrichtung 20.4 zur Anbindung einer Trennnetzöse und eines zugehörigen Trennnetzes dienen.As in the 5 and 6 shown, has the reinforcing element 14 preferably at least one device 20.1 to 20.4 for connecting at least one component of the vehicle body. Preferably, the at least one device 20.1 to 20.4 at least partially integral with the reinforcing element 14 executed. In the present executed as a casting reinforcing element 14 are the facilities 20.1 to 20.4 at least partially to the reinforcing element 14 formed. In the present exemplary embodiment, the device comprises, for example, a threaded dome, a bore 20.1 to 20.4 and / or a slot. In the present embodiment, four devices 20.1 to 20.4 provided, the first device 20.1 for connecting a drive of a tailgate, the second device 20.2 for connecting a tailgate hinge and the associated tailgate, not shown here, the third device 20.3 for connecting a loading rail and the fourth device 20.4 to connect a Trennnetzöse and an associated separation network serve.

Um den örtlich unterschiedlichen Belastungsfällen bzw. Funktionen, die im Verstärkungselement 14 auftreten, konstruktiv gerecht zu werden, kann das Verstärkungselement 14 mit unterschiedlicher Materialstärke ausgeführt sein. Zur Anpassung an die jeweilige Belastung bzw. Funktion wird die Materialstärke regional variiert. Die Materialstärke ist besonders bevorzugt in den kraftbeanspruchten Bereichen des Verstärkungselementes 14, insbesondere im Bereich der Anbindung der hier nicht dargestellten Heckklappe, erhöht. Die Anbindung einer Heckklappe an die Tragstruktur 10 der Fahrzeugkarosserie erfordert insbesondere am Anbindungspunkt eine hohe Bauteilsteifigkeit, da das Gewicht der Heckklappe, insbesondere beim Öffnen und Schließen lokal dort angreift.To the locally different load cases or functions in the reinforcing element 14 occur to meet constructive, the reinforcing element 14 be executed with different material thickness. To adapt to the respective load or function, the material thickness is varied regionally. The material thickness is particularly preferred in the force-stressed areas of the reinforcing element 14 , in particular in the area of the connection of the tailgate, not shown here, increased. The connection of a tailgate to the supporting structure 10 the vehicle body requires in particular at the connection point a high component stiffness, since the weight of the tailgate, especially when opening and closing locally attacks there.

Um die Steifigkeit des Verstärkungselementes 14 und somit der Verbindungsstruktur zu erhöhen, weist das Verstärkungselement 14 mindestens eine Rippe 18.1 bis 18.7 auf. Wie in 6 dargestellt, umfasst das Verstärkungselement 14 im vorliegenden Ausführungsbeispiel mehrere Rippen 18.1 bis 18.7, die an mindestens einer den Strukturbauteilen 10.1 bis 10.3 zugewandten Fläche des Verstärkungselementes 14 angeordnet sind. Selbstverständlich sind auch andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausführungsformen und Anordnungen der Rippen 18.1 bis 18.7 denkbar.To the rigidity of the reinforcing element 14 and thus to increase the connection structure, has the reinforcing element 14 at least one rib 18.1 to 18.7 on. As in 6 illustrated, includes the reinforcing element 14 several ribs in the present embodiment 18.1 to 18.7 attached to at least one of the structural components 10.1 to 10.3 facing surface of the reinforcing element 14 are arranged. Of course, other embodiments and arrangements of the ribs that appear appropriate to a person skilled in the art are also suitable 18.1 to 18.7 conceivable.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Tragstruktursupporting structure
10.110.1: Strukturbauteil (D-Säule)Structural component (D-pillar)
10.1a10.1a: SäulenaußenbauteilPillar outer part
10.1b10.1b: SäuleninnenbauteilPillar inner part
10.210.2: Strukturbauteil (Dachrahmen)Structural component (roof frame)
10.310.3: Strukturbauteil (Dachquerträger)Structural component (roof cross member)
10.3a10.3a: TrägeraußenbauteilSupport external component
10.3b10.3b: TrägerinnenbauteilComponent makers
1212: Knotenpunktjunction
1414: Verstärkungselementreinforcing element
1616: Verbindung (Niet-)Connection (rivet)
18.1–18.718.1-18.7: Ripperib
20.120.1: Einrichtung zur Anbindung (eines Antriebs)Device for connection (of a drive)
20.220.2: Einrichtung zur Anbindung (eines Scharniers)Device for connecting (a hinge)
20.320.3: Einrichtung zur Anbindung (einer Schiene)Device for connection (a rail)
20.420.4: Einrichtung zur Anbindung (einer Öse)Device for connection (one eyelet)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0671312 B1 [0003]

Claims

Connection structure for the connection of structural components ( 10.1 to 10.3 ) a support structure ( 10 ) of a vehicle body with at least one node ( 12 ), in which the ends of the structural components ( 10.1 to 10.3 ) are fastened together, characterized by a reinforcing element ( 14 ) to reinforce the node ( 12 ).

Connecting structure according to claim 1, characterized in that the reinforcing element is a cast component ( 14 ).

Connecting structure according to claim 2, characterized in that the cast component ( 14 ) is made of light metal.

Connecting structure according to one of claims 1 to 3, characterized in that the reinforcing element ( 14 ) via a positive and / or non-positive and / or material connection ( 16 ) with the structural components ( 10.1 to 10.3 ) of the supporting structure ( 10 ) connected is.

Connecting structure according to one of claims 1 to 4, characterized in that the reinforcing element ( 14 ) at the node ( 12 ) is arranged such that the rigidity in the force-stressed areas of the node ( 12 ) is increased.

Connecting structure according to one of claims 1 to 5, characterized in that the reinforcing element ( 14 ) is executed with different material thickness.

Connecting structure according to claim 6, characterized in that the material thickness in the force-stressed areas of the reinforcing element ( 14 ) is increased.

Connecting structure according to one of claims 1 to 7, characterized in that the reinforcing element ( 14 ) at least one rib ( 18.1 to 18.7 ) having.

Connecting structure according to one of claims 1 to 8, characterized in that the reinforcing element ( 14 ) at least one device ( 20.1 to 20.4 ) for connecting at least one component of the vehicle body.

Support structure ( 10 ) of a vehicle body, characterized by at least one connecting structure according to one of claims 1 to 9.