DE19637242A1

DE19637242A1 - Carrier for connecting motor vehicle parts

Info

Publication number: DE19637242A1
Application number: DE1996137242
Authority: DE
Inventors: Michael Hagenacker
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1996-09-13
Filing date: 1996-09-13
Publication date: 1998-03-19

Abstract

The carrier (27), at least in the area of its connection point, has an open section in which a force-receiving node (1) can be inserted and fixed. The force-receiving node has a connecting point which is formed like a core (2) for the motor vehicle part. The carrier has stems (5-9) which extend from the core to at least two force distribution faces (13,14). Connecting surfaces (22-25) are formed on the force-distribution faces, and are fixed to the corresponding walls (28,29) of the carrier.

Description

Die Erfindung betrifft einen Träger für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a carrier for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.

Es sind bereits Träger für Kraftfahrzeuge bekannt, bei denen zur Anbindung von Bauteilen, wie z. B. von Lenkern für eine Radaufhängung oder von einer Achse oder von einem Motor, Schweißmuttern an dem Träger befestigt sind. Zur Verstei fung können in einem Hohlraum des Trägers in der Nähe der Schweißmutter Ver steifungs- oder Schottbleche angeordnet sein. Die Befestigung der Schweiß muttern und Schottbleche erfolgt in der Regel über ein Schmelzschweißverfahren. Dies hat den Nachteil, daß durch die Schweißwärme das Gefüge des Trägerwerk stoffes verändert wird, so daß es zu einer Festigkeitsminderung kommt. Diese Min derung wird beispielsweise durch einen höheren Materialeinsatz oder durch die Anordnung zusätzlicher Bleche ausgeglichen. Dadurch kommt es zu einer Ge wichtserhöhung. Ein Steifigkeitsproblem ergibt sich bei dieser Bauweise dann, wenn die Momente und Kräfte über die Blechfelder laufen und die Blechfelder zu schwingen und beulen beginnen.Carriers for motor vehicles are already known in which for connecting Components such as B. of handlebars for a wheel suspension or an axle or by a motor, weld nuts are attached to the carrier. To steal in a cavity of the carrier near the weld nut Ver stiffening or bulkhead plates may be arranged. Fixing the sweat nuts and bulkhead plates are usually made using a fusion welding process. This has the disadvantage that the structure of the support structure is caused by the welding heat material is changed so that there is a reduction in strength. This min Change is caused, for example, by a higher use of materials or by the Arrangement of additional sheets balanced. This leads to a Ge weight gain. A stiffness problem arises with this design, when the moments and forces run over the sheet metal fields and the sheet metal fields close begin to swing and bulge.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Träger für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, der leicht baut und eine hohe Steifigkeit aufweist. The object of the invention is to provide a carrier for a motor vehicle, the lightweight and has high rigidity.

Diese Aufgabe wird durch einen Träger gelöst, der die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.This object is achieved by a carrier having the features of claim 1 having.

Bei dem erfindungsgemäßen Träger werden die herkömmlichen Schweißmuttern durch einen Kraftaufnahme-Knoten oder durch ein Profil ersetzt, das sich über Flansche oder sonstige großflächigen Abschnitte an den Innenwänden des Trägers abstützt und mit diesem verbunden ist. Das Profil weist als Anbindungsstelle für ein Kraftfahrzeugbauteil ein Kraftaufnahme-Bauteil, z. B. in Form eines steifen Kerns, auf, an dessen Außenwand Stege einstückig ausgebildet sind, die zu den bei spielsweise als Flansche ausgebildeten Verbindungsflächen verlaufen. In Abhän gigkeit von den auftretenden Kräften sind die Stege über Verbindungsstege mit einander verbunden. Diese Bauweise hat den Vorteil, daß die von dem Fahrzeug-Bau teil in den Träger eingeleiteten Kräfte und Momente direkt über das Kraftauf nahme-Bauteil und die sich daran anschließenden Stege an die Wände des Trä gers weitergeleitet werden. Da die Kräfte und Momente nicht über Blechfelder lau fen, sondern über das Kraftaufnahme-Profil, wird ein Beulen und ein Schwingen der Blechfelder vermieden. Die Verbindung des Kraftaufnahme-Profils mit dem Träger erfolgt über ein oder mehrere Kaltfügeverfahren, insbesondere durch Kle ben und Stanznieten. Durch die Anwendung eines Kaltfügeverfahrens bleibt die Festigkeit erhalten.The conventional welding nuts are used in the carrier according to the invention replaced by a force absorption knot or by a profile that extends over Flanges or other large sections on the inside walls of the carrier is supported and connected to it. The profile points as a connection point for Motor vehicle component a force absorption component, for. B. in the form of a rigid core, on, on the outer wall webs are integrally formed, which to the at for example, run as flanges connecting surfaces. Depending The webs are connected by connecting webs connected to each other. This design has the advantage that that of the vehicle construction Forces and moments introduced into the beam directly via the force name component and the adjoining webs on the walls of the Trä be forwarded. Because the forces and moments are not lukewarm fen, but over the force absorption profile, is a bump and a swing the sheet metal fields avoided. The connection of the force profile with the Carrier is made using one or more cold joining processes, in particular by Kle ben and punch rivets. By using a cold joining process, the Maintain strength.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Kraftaufnahme-Knoten als ein Strangprofil, insbesondere als ein Strangpreßprofil, ausgebildet. Der Träger weist vorteilhafterweise eine Schale oder ein Profil auf, das zum Einführen des Kraftauf nahme-Knotens zumindest am Kraftaufnahme-Ort offen ist. In einer anderen Aus führungsform hat die Schale oder das Profil einen U- oder hutförmigen Querschnitt. Die gegenüberliegenden Seitenwände des Trägers sind vorteilhafterweise schräg nach außen geneigt. Dadurch ist in der Einführrichtung des Profils oder des Kraftaufnahme-Knotens in einfacher Weise eine Lagefixierung möglich. Durch die Verschiebbarkeit des Kraftaufnahme-Knotens in der Längsrichtung des Trägers ist ein Toleranzausgleich möglich.In an advantageous embodiment, the force absorption node is as one Extruded profile, in particular as an extruded profile. The carrier points advantageously a shell or a profile that is used to introduce the force is at least open at the force absorption location. In another out the shell or profile has a U-shaped or hat-shaped cross-section. The opposite side walls of the carrier are advantageously oblique inclined outwards. This is in the direction of insertion of the profile or Force absorption node in a simple way a position fixation possible. Through the Displacement of the force absorption node in the longitudinal direction of the carrier is tolerance compensation possible.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen: An embodiment of the invention will now be described with reference to the drawings described as an example. Show:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Kraftaufnahme-Knotens vor der Herstellung der Verbindungsflansche, Fig. 1 is a perspective view showing a force receiving node before the production of the connecting flanges,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des in der Fig. 1 gezeigten Kraftauf nahme-Knotens mit den entsprechend der Form der Seitenwände des Trägers gebogenen Verbindungsflansche, Fig. 2 is a perspective view of the force on shown in Fig. 1 taking node with the bent according to the shape of the side walls of the carrier connecting flanges,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Kraftaufnahme-Knotens der Fig. 1, bei der in strichlierten Linien die Biegelinien zur Herstellung der Verbindungsflan sche eingezeichnet sind, Fig. 3 is a side view of the force receiving node of Fig. 1, the bending lines for the production of Verbindungsflan are shown in broken lines SChE

Fig. 4 eine Seitenansicht des Kraftaufnahme-Knotens der Fig. 2, die den Verlauf der gebogenen Verbindungsflansche zeigt Fig. 4 is a side view of the force absorption node of Fig. 2, showing the course of the curved connecting flanges

Fig. 5 eine Querschnittsansicht eines in einen Träger eingesetzten Kraftauf nahme-Knotens, Fig. 5 is a cross sectional view of a force on a carrier employed in transfer node,

Fig. 6 eine Draufsicht eines in einen Träger eingesetzten Kraftaufnahme-Kno tens vor der Befestigung und Fig. 6 is a plan view of a force absorption knot inserted into a carrier before fastening and

Fig. 7 eine Draufsicht des in der Fig. 6 gezeigten Kraftaufnahme-Knotens nach der Befestigung an den Seitenwänden des Trägers. Fig. 7 is a plan view of the force absorption node shown in Fig. 6 after attachment to the side walls of the carrier.

Die Fig. 1 zeigt einen Kraftaufnahme-Knoten 1, der in der gezeigten Ausführungs form als ein Strangpreßprofil aus einem Leichtmetall, insbesondere Aluminium, ausgebildet ist. Die Krafteinleitung erfolgt über einen Kern, der als ein rohrförmiges oder zylindrisches Bauteil 2 ausgebildet ist, das eine Aufnahmeöffnung 3 aufweist. Fig. 1 shows a force absorption node 1 , which is formed in the embodiment shown as an extruded profile made of a light metal, in particular aluminum. The force is introduced via a core which is designed as a tubular or cylindrical component 2 which has a receiving opening 3 .

An einer Außenwand 4 des Bauteils 2 sind in der gezeigten Ausführungsform fünf Stege 5, 6, 7, 8 und 9 angebunden. Die Stege 5 und 7 sowie 6 und 8 fluchten mit einander, so daß der Verlauf der Stege 5 bis 8 in der Draufsicht ein Kreuz 10 bil det, wie dies beispielsweise in den Fig. 6 und 7 gezeigt ist. Die Stege 6 und 7 sind an ihren dem zylindrischen Bauteil 2 abgewandten Enden 11 und 12 ein stückig mit einem rechteckförmigen, ebenen Abschnitt 13 verbunden. Parallel zu dem Abschnitt 13 verläuft ein gleich großer rechteckförmiger Abschnitt 14. An die sem Abschnitt 14 sind die Stege 5, 8, 9 mit ihren entsprechenden Enden 15, 16, 17 einstückig ausgebildet. In Höhe der Stegenden 11, 12 und 15, 16 ist in der Fig. 1 jeweils eine strichlierte Linie 18, 19, 20, 21 eingezeichnet. Die Linien 18 bis 21 sind die Biegekanten, um die die über die Stegenden 11, 12, 15, 16 überstehen den Abschnittsflächen 22, 23, 24, 25 der Abschnitte 13, 14 gebogen werden. Die Linien oder Biegekanten 18, 19, 20, 21 sind so festgelegt daß der Kraftaufnahme-Knoten 1 in ein schalenförmiges Bauteil 26 eines in der Fig. 5 im Querschnitt gezeigten Trägers 27 paßt.In the embodiment shown, five webs 5 , 6 , 7 , 8 and 9 are connected to an outer wall 4 of component 2 . The webs 5 and 7 and 6 and 8 are aligned with each other, so that the course of the webs 5 to 8 in the top view a cross 10 bil det, as shown for example in FIGS. 6 and 7. The webs 6 and 7 are connected at their ends 11 and 12 facing away from the cylindrical component 2 in one piece with a rectangular, flat section 13 . A rectangular section 14 of the same size runs parallel to section 13 . At the sem section 14 , the webs 5 , 8 , 9 are formed in one piece with their corresponding ends 15 , 16 , 17 . At the level of the web ends 11 , 12 and 15 , 16 , a dashed line 18, 19, 20, 21 is shown in FIG. 1. The lines 18 to 21 are the bending edges around which the section surfaces 22 , 23 , 24 , 25 of the sections 13 , 14 projecting beyond the web ends 11 , 12 , 15 , 16 are bent. The lines or bending edges 18 , 19 , 20 , 21 are defined in such a way that the force absorption node 1 fits into a shell-shaped component 26 of a carrier 27 shown in cross section in FIG. 5.

Die Fig. 2 zeigt den Kraftaufnahme-Knoten 1 nachdem die Abschnittsflächen 22 bis 25 entlang den Biegekanten 18 bis 21 umgebogen sind. Die Abschnittsflächen 22 bis 25 dienen als Verbindungsflächen oder Flansche, um den Kraftaufnahme-Knoten 1 an den in den Fig. 6 bis 7 gezeigten, gegenüberliegenden Seiten wände 28, 29 durch ein Kaltfügeverfahren zu befestigen. Im übrigen stimmt der Kraftaufnahme-Knoten 1 der Fig. 2 mit dem Kraftaufnahme-Knoten 1 der Fig. 1 überein. Fig. 2 shows the force receiving node 1 after the section surfaces are bent 22 to 25 along the bending edges 18 to 21. The section surfaces 22 to 25 serve as connecting surfaces or flanges in order to fasten the force absorption node 1 to the opposite side walls 28 , 29 shown in FIGS . 6 to 7 by a cold joining process. Otherwise, the force absorption node 1 in FIG. 2 corresponds to the force absorption node 1 in FIG. 1.

Die Fig. 3 zeigt einen Ansicht von der Seite auf den Kraftaufnahme-Knoten 1, aus der die Form des rechteckförmigen Abschnitts 14 und damit des Abschnittes 13 sowie der Verlauf der Biegekanten 18, 21 sowie 19, 20 hervorgeht. Ferner ist aus der Fig. 3 ersichtlich, daß die Abschnittsflächen 22 bis 25 nach dem Biegevor gang eine Trapezform aufweisen. Die Fig. 4 zeigt den Abschnitt 13 bzw. 14 nach dem Biegevorgang. Der Abschnitt 13,14 weist in dieser Ansicht ebenfalls eine Trapezform auf. FIG. 3 shows a side view of the force absorption node 1 , from which the shape of the rectangular section 14 and thus the section 13 and the course of the bending edges 18 , 21 and 19 , 20 are evident. Further, it can be seen from Fig. 3 that the section surfaces 22 to 25 after the gear Biegevor have a trapezoidal shape. FIG. 4 shows the section 13 or 14 after the bending process. The section 13 , 14 also has a trapezoidal shape in this view.

Die Fig. 5 zeigt eine Querschnittsansicht eines in dem Träger 27 befestigten Kraftaufnahme-Knotens 1. Die Befestigung des Kraftaufnahmen-Knotens erfolgt durch ein Kaltfügeverfahren über die Flansche 22, 24 und 23, 25. Die Seitenwände 28, 29 weisen an ihren Enden 30, 31 Flansche 32, 33 auf. Der Verlauf der Flan sche 22 bis 25 ist dem Verlauf der schrägen Seitenwände 28, 29 angepaßt. Die Befestigung der Flansche 22 bis 25 an den Seitenwänden 28, 29 des Trägers 27 erfolgt vorzugsweise durch die Verwendung eines hochfesten Klebstoffes, vor zugsweise auf Epoxidbasis, der auswasch- und temperaturbeständig ist. Zusätzlich oder alternativ können die Flansche 22 bis 25 mit den Seitenwänden 28, 29 des schalenförmigen Träger-Bauteils 26 durch Nieten, beispielsweise Stanznieten, verbunden sein. FIG. 5 shows a cross-sectional view of a carrier 27 mounted in the force receiving node. 1 The force-absorbing knot is fastened using a cold joining process via the flanges 22 , 24 and 23 , 25 . The side walls 28 , 29 have flanges 32 , 33 at their ends 30 , 31 . The course of the flanges 22 to 25 is adapted to the course of the sloping side walls 28 , 29 . The flanges 22 to 25 are preferably attached to the side walls 28 , 29 of the carrier 27 by using a high-strength adhesive, preferably epoxy-based, which is washable and temperature-resistant. Additionally or alternatively, the flanges 22 to 25 can be connected to the side walls 28 , 29 of the shell-shaped support component 26 by rivets, for example punch rivets.

Die Fig. 6 zeigt einen Kraftaufnahme-Knoten 35, bei dem im Unterschied zum Kraftaufnahme-Knoten 1 der Steg 9 fehlt. Der Kraftaufnahme-Knoten 35 ist in der durch den Pfeil 34 angezeigten Längsrichtung des Trägers 27 vor der Fixierung verschiebbar. In der Fig. 7 ist der Kraftaufnahme-Knoten 35 in der vorgesehenen Lage über Nieten 38 befestigt. Aus den Fig. 6 und 7 geht hervor, daß der Kraftaufnahme-Knoten 35 diagonal verlaufende Stegwände 36, 37 aufweist, die in der Draufsicht ein Kreuz 10 bilden. FIG. 6 shows a force absorption node 35 , in which, in contrast to the force absorption node 1, the web 9 is missing. The force absorption node 35 can be displaced in the longitudinal direction of the carrier 27 indicated by the arrow 34 before being fixed. In FIG. 7, the force absorption node 35 is fastened in the position provided via rivets 38 . From FIGS. 6 and 7 shows that the force receiving node 35 diagonally extending web walls 36, 37 that form in plan view, a cross 10th

Claims

1. Carrier for a motor vehicle, with at least one connection point for a motor vehicle component, characterized in that the carrier ( 27 ) at least in the region of the connection point has an open section into which a force-absorbing node ( 1 , 35 ) can be inserted and fastened that the force absorption node ( 1 , 35 ) has a connection point designed as a core ( 2 ) for the motor vehicle component, that from the core ( 2 ) webs ( 5 , 6 , 7 , 8 , 9 ) to at least two force distribution surfaces ( 13 , 14 ) and that on the force distribution surfaces ( 13 , 14 ) connecting surfaces ( 22 , 23 , 24 , 25 ) are formed, which lie on the corresponding walls ( 28 , 29 ) of the support ( 27 ) and are attached.

2. Carrier according to claim 1, characterized in that the attachment of the connecting surfaces ( 22 , 23 , 24 , 25 ) of the force absorption node ( 1 , 35 ) is carried out by a cold joining process.

3. Carrier according to claims 1 or 2, characterized in that the attachment is carried out by adhesive and / or rivets ( 38 ).

4. Carrier according to one of the preceding claims, characterized in that the webs ( 5 , 7 ; 6 , 8 ) form diagonally extending web walls ( 36 , 37 ), the webs ( 7 , 5 ; 6 , 8 ) or web walls ( 36 , 37 ) run in the direction of the connecting surfaces ( 23 , 24 ; 22 , 25 ).

5. Carrier according to one of the preceding claims, characterized in that the force absorption node ( 1 , 35 ) is an extruded profile or an extruded profile.

6. Carrier according to one of the preceding claims, characterized in that the force absorption node ( 1 , 35 ) is made of light metal.

7. Carrier according to one of the preceding claims, characterized in that the force absorption node ( 1 , 35 ) is integrally formed.