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DE19808392A1 - Support structure of a motor vehicle - Google Patents

Support structure of a motor vehicle

Info

Publication number
DE19808392A1
DE19808392A1 DE19808392A DE19808392A DE19808392A1 DE 19808392 A1 DE19808392 A1 DE 19808392A1 DE 19808392 A DE19808392 A DE 19808392A DE 19808392 A DE19808392 A DE 19808392A DE 19808392 A1 DE19808392 A1 DE 19808392A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
support structure
structure according
plastic
base node
elements
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19808392A
Other languages
German (de)
Inventor
Andreas Bauer
Wolfgang Lange
Wolfram Dau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE19808392A priority Critical patent/DE19808392A1/en
Priority to DE59807049T priority patent/DE59807049D1/en
Priority to EP19980116349 priority patent/EP0900716B1/en
Publication of DE19808392A1 publication Critical patent/DE19808392A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/08Front or rear portions
    • B62D25/088Details of structures as upper supports for springs or dampers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/04Door pillars ; windshield pillars
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/08Front or rear portions
    • B62D25/082Engine compartments
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B62D29/008Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof predominantly of light alloys, e.g. extruded

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Tragstruktur eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a support structure of a motor vehicle according to the preamble of Claim 1.

Eine bekannte gattungsgemäße Tragstruktur eines Kraftfahrzeugs in der Art eines Gitter­ rahmens (EP 0 146 716 B1) besteht aus Leichtmetall-Gußknoten und diese verbindende Leichtmetall-Strangprofile. Dabei sind viele verschiedene Leichtmetall-Gußknoten mit vielen kleineren und größeren Leichtmetall-Strangprofilen verbunden. Daraus ergibt sich ein relativ großer Herstellungs- und Montageaufwand mit komplexen Schweißmaßnahmen und daraus resultierenden, relativ großen Maßtoleranzen.A known generic support structure of a motor vehicle in the manner of a grid frame (EP 0 146 716 B1) consists of light metal cast knots and connecting them Extruded light metal profiles. There are many different light metal cast nodes with many smaller and larger light metal extruded profiles connected. This results in a relative large manufacturing and assembly costs with complex welding measures and from them resulting, relatively large dimensional tolerances.

Die Leichtmetall-Gußknoten werden hierbei in an sich bekannter Weise in einem Hoch­ druckgießverfahren, einem sog. Vacualverfahren gegossen. Bei diesem Gießverfahren treten sehr hohe Drücke auf, die mit großen hydraulischen Zylindern beherrscht werden, wodurch aber die Druckgießmaschinen und damit auch die herstellbaren Leichtmetall-Guß­ knoten in ihren Abmessungen begrenzt sind. Die Herstellbarkeil der Leichtmetall-Guß­ knoten hat somit einen maßgebenden Einfluß auf die Konstruktionsmöglichkeiten, die Qualität, das Gewicht und den Preis der bekannten Tragstruktur eines Kraftfahrzeugs aus Leichtmetall.The light metal cast knots are in a known manner in a high die casting process, a so-called vacuum process. With this casting process very high pressures occur, which are controlled with large hydraulic cylinders, but what the die casting machines and thus the producible light metal casting knots are limited in their dimensions. The manufacturability of the light metal casting Knot therefore has a decisive influence on the design options Quality, the weight and the price of the known support structure of a motor vehicle Light alloy.

Aus der DE 44 23 642 C1 ist bekannt, einen Tragrahmen in Fachwerkbauweise (integrale Gitterrahmen-Struktur) aus Rahmenprofilteilen einerseits und Faserverbund-Knotenstellen andererseits aufzubauen. Die Faserverbund-Knotenstellen können entweder eine thermoplastische oder eine duroplastische Matrix enthalten. Die Rahmenprofilteile sind bevorzugt als Rechteck-Hohlprofile ausgebildet, und zwar entweder aus einem Faserverbundwerkstoff mit einer thermoplastischen Matrix oder aus einem Faserverbundwerkstoff mit einer Duromermatrix oder auch aus einem metallischen Werkstoff. From DE 44 23 642 C1 it is known to have a supporting frame in a half-timbered construction (integral Lattice frame structure) from frame profile parts on the one hand and fiber composite nodes on the other hand to build up. The fiber composite nodes can either be one contain thermoplastic or a thermosetting matrix. The frame profile parts are preferably formed as a rectangular hollow profile, either from one Fiber composite material with or from a thermoplastic matrix Fiber composite material with a duromer matrix or a metallic one Material.  

Es ist bereits bekannt, im Vorbau eines Wagenkastens für einen Personenkraftwagen beidseitig eine einstückige, stabile Radlaufschale einzusetzen (DE 195 43 193 C1), wobei teilweise Versteifungsabschnitte in der Radlaufschale integriert sind. Solche einstückigen, stabilen Radlaufschalen werden hier nur im Vorbau des Wagenkastens in Verbindung mit einer üblichen Stahlblechkarosserie verwendet. Es ist zudem ohne Angabe weiterer Ein­ zelheiten erwähnt, daß solche Radlaufschalen auch aus Leichtmetall mit Aufnahmen zur Halterung und Befestigung von Funktionselementen herstellbar sind. Eine solche Rad­ laufschale aus Leichtmetall stellt somit hier lediglich ein Karosserieteil im Vorbau einer Karosserie dar, der in einer Verbundbauweise ansonsten in einer herkömmlichen Stahl­ blechkonstruktion aufgebaut ist.It is already known in the front of a car body for a passenger car use a one-piece, stable wheel arch liner on both sides (DE 195 43 193 C1), whereby partially stiffening sections are integrated in the wheel arch liner. Such one-piece, stable wheel arch liners are only used in the front of the car body in conjunction with a usual sheet steel body used. It is also without further input Zelheiten mentioned that such wheel arch liners made of light metal with shots Bracket and attachment of functional elements can be produced. Such a wheel Running shell made of light metal thus only represents a body part in the stem of one Body, which is in a composite construction otherwise in a conventional steel sheet metal structure is constructed.

Bei einem bekannten Niederdruckgießverfahren für Leichtmetallräder (DE 94 21 365 U1) wird der Erstarrungsvorgang ausgehend von gegenüber der Zulaufstelle für die Schmelze entfernten Stellen gesteuert geführt. Dazu wird zur Erzielung einer selektiven Kühlung mit vorbestimmter Abkühlrate Druckluft durch Kühlkanäle einer entsprechenden Gießform geführt. Damit sind in Verbindung mit einem wenig aufwendigen Niederdruckverfahren relativ dünne Wandstärken aus Gründen einer Gewichtsersparnis erreichbar. Zudem wird eine homogene und lunkerfreie Gefügestruktur des Gußkörpers erreicht.In a known low-pressure casting process for light alloy wheels (DE 94 21 365 U1) the solidification process starts from opposite the feed point for the melt remote places controlled controlled. This is achieved by using selective cooling predetermined cooling rate compressed air through cooling channels of a corresponding mold guided. This is in connection with an inexpensive low pressure process Relatively thin wall thicknesses can be achieved to save weight. In addition, achieved a homogeneous and void-free structure of the cast body.

Weiter ist ein Gießverfahren für dünnwandige Gußteile aus Eisenwerkstoffen bekannt (DE 42 38 753 A1 ), bei dem eine Gießform bis kurz unter die Erstarrungstemperatur der Schmelze vorgeheizt wird und nach dem Einbringen der Schmelze eine gesteuerte Tempe­ raturführung zur Abkühlung erfolgt.A casting method for thin-walled castings made of ferrous materials is also known (DE 42 38 753 A1 ), in which a mold up to just below the solidification temperature of the The melt is preheated and a controlled temperature after the introduction of the melt raturführung for cooling takes place.

Weiter sind Druck- und/oder Niederdruckgießverfahren und entsprechende Gießformen bekannt (DE 42 25 879 A1; DE 43 13 836 A1) mit Anordnungen von Temperaturfühlern und/oder Druckfühlern, wobei ebenfalls der Gießablauf hinsichtlich des Druck- und/oder Temperaturverlaufs gesteuert geführt wird.Next are pressure and / or low pressure casting processes and corresponding molds known (DE 42 25 879 A1; DE 43 13 836 A1) with arrangements of temperature sensors and / or pressure sensors, the casting process also relating to the pressure and / or Temperature control is performed controlled.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Tragstruktur eines Kraftfahrzeugs so weiterzubilden, daß diese gewichtsgünstig aufgebaut und mit wenig Aufwand herstellbar und montierbar ist. The object of the invention is a generic support structure of a motor vehicle to further develop that these are built in a low-weight manner and can be produced with little effort and is mountable.  

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst.This object is achieved with the features of claim 1.

Gemäß Anspruch 1 sind als Leichtmetall-Gußknoten und/oder Kunststoffknoten wenigstens vier großvolumige, einstückige Basisknotenelemente vorgesehen, von denen jeweils zwei seitlich gegenüberliegend im Bereich des Vorderwagens und jeweils zwei seitlich gegenüberliegend im Bereich des Hinterwagens angeordnet sind. Diese vier Basisknotenelemente sind über angeformte Anschlußteile mit Leichtmetall-Strangprofilen und/oder Kunststoffprofilen als Verbindungsträger zu einem Grundrahmen zusammengesteckt und verbunden.According to claim 1 are as light metal cast knots and / or plastic knots at least four large-volume, one-piece base node elements are provided, of which two each opposite each other in the area of the front end and two on each side are arranged opposite each other in the area of the rear end. These four Base node elements are made of molded connecting parts with extruded light metal profiles and / or plastic profiles as connection carriers to a base frame put together and connected.

Mit dieser Konstruktion kann einfach und schnell mit wenigen Bauteilen ein maßhaltiger Grundrahmen aufgebaut werden, der dann mit den weiteren Karosseriebauteilen und Funktionselementen bestückt und ergänzt werden kann. Durch die Einsparung einer Mehr­ zahl von Leichtmetallgußknoten und/oder Kunststoffknoten im Bereich der großvolumigen, einstückigen Basisknotenelemente ist die Gesamtanordnung gewichtsgünstiger.With this construction, a dimensionally stable can be easily and quickly with few components Base frame are built, which then with the other body components and Functional elements can be equipped and supplemented. By saving one more number of light metal cast knots and / or plastic knots in the area of large-volume, one-piece base node elements, the overall arrangement is less expensive.

Dadurch sind leichte, preiswerte und umweltfreundliche Personenkraftwagen mit geringem Kraftstoffverbrauch herstellbar.This makes light, inexpensive and environmentally friendly passenger cars with little Fuel consumption can be produced.

Besonders vorteilhaft können in solche einstückige Basisknotenelemente Trägerteile und/oder Wandteile und/oder Verstärkungsrippen sowie Anschlußteile für Verbindungsträger und/oder Funktionsteile integriert werden.Carrier parts and / or can be particularly advantageous in such one-piece base node elements Wall parts and / or reinforcing ribs and connecting parts for connecting beams and / or functional parts can be integrated.

Dabei können vorteilhaft in den Vorderwagen-Basisknotenelementen jeweils ein unteres Längsträgerstück, ein Federbeindom und Haftepunkte für die Vorderachse integriert sein, wodurch deren separate Ausbildung aus einer Mehrzahl von Einzelbauteilen entfällt. Weiter kann vorteilhaft in die Vorderwagen-Basisknotenelemente jeweils eine gebogene Trägerver­ bindung vom unteren Längsträgerstück zu einem angeformten Schwelleranschlußteil inte­ griert werden.In this case, a lower one can advantageously in each case in the front-end base node elements Longitudinal member, a strut tower and attachment points for the front axle can be integrated, which eliminates their separate training from a plurality of individual components. Further can advantageously be a curved girder ver in each of the front car base node elements Binding from the lower side member to a molded sill connector inte be griert.

Ebenso können die Vorderwagen-Basisknotenelemente jeweils einen integrierten Vertikal­ träger, bevorzugt anschließend an dem Bereich des Schwelleranschlußteils, mit einem oberen A-Säulenanschlußteil aufweisen. An diesem kann vorteilhaft ein integriertes, oberes Längsträgerstück anschließen, an dem beispielsweise in einem etwa horizontalen, U-förmigen Bereich ein Federbeindom ausgebildet ist. Weitere Anschlußteile und Halterungen für Träger und Funktionselemente, insbesondere seitlich zur Befestigung von Querträger­ profilen im Tunnel- und Windlaufbereich und zur Befestigung von Getriebelagern und/oder Antiblockiergeräten und/oder Motorlagern sind möglich und je nach der konkreten Tragwerk­ konstruktion vorteilhaft einsetzbar. Die Querträgerprofile können in einer einfachen Gesamt­ anordnung ähnlich wie ein Hilfsrahmen Lenkgetriebe, Pendelstützen oder Aggregate für eine Servolenkung tragen.Likewise, the front-end base node elements can each have an integrated vertical carrier, preferably next to the area of the rocker connector, with a have upper A-pillar connector. An integrated upper one can advantageously be attached to this  Connect the side member on which, for example, in an approximately horizontal A strut dome is formed in the U-shaped region. Other connectors and brackets for beams and functional elements, especially laterally for fastening cross beams profiles in the tunnel and cowl area and for fastening gearbox bearings and / or Anti-lock devices and / or engine mounts are possible and depending on the specific structure construction can be used advantageously. The cross member profiles can be in a simple overall arrangement similar to a subframe steering gear, pendulum supports or units for one Wear power steering.

Die Hinterwagen-Basisknotenelemente sind vorteilhaft entsprechend den Vorderwagen-Basis­ knotenelementen aufgebaut, wobei die Hinterwagen-Basisknotenelemente jeweils ein integriertes unteres Längsträgerstück, einen Federbeindom und Haltepunkte für die Hinterachse aufweisen. Weiter sind auch hier Vertikalträgerteile, Schwelleranschlußteile, Radhausanschlußteile und insbesondere C-Säulenanschlußteile integrierbar.The rear car base node elements are advantageously corresponding to the front car base node elements constructed, the rear car base node elements each one Integrated lower longitudinal member, a strut tower and stops for the Have rear axle. Also here are vertical support parts, sill connection parts, Wheel housing connection parts and in particular C-pillar connection parts can be integrated.

Sowohl die Vorderwagen-Basisknotenelemente als auch die Hinterwagen-Basisknotenele­ mente weisen vorteilhaft integrierte, dünnwandige Wandbereiche wenigstens als partielle Radhauswandbereiche auf. Dadurch wird eine gewichtsgünstige, stabile Aussteifung der Basisknotenelemente bei wenig Gewicht erreicht mit der Funktion einer einstückigen, stabilen Radlaufschale.Both the front end base node elements and the rear end base node element elements advantageously have integrated, thin-walled wall areas at least as partial ones Areas of the wheel house. This results in a low-weight, stable stiffening of the Basic node elements with low weight achieved with the function of a one-piece, stable wheel arch liner.

Die Wandbereiche der Basisknotenelemente an Trägerteilen, Wandteilen, Verstärkungs­ rippen und Anschlußteilen sollen möglichst dünnwandig mit Wandstärken von bevorzugt ca. 2 mm hergestellt sein. Diese dünnen Wandstärken sind einerseits bei geeigneter Anordnung der integrierten Elemente für die erforderliche Stabilität ausreichend und führen andererseits zu günstigen, geringen Gewichten.The wall areas of the base node elements on support parts, wall parts, reinforcement Ribs and connecting parts should be as thin-walled as possible with wall thicknesses of preferably approx. Be made 2 mm. On the one hand, these thin wall thicknesses are in a suitable arrangement of the integrated elements sufficient for the required stability and lead on the other hand at cheap, low weights.

Solche dünnwandigen Leichtmetallguß-Basisknotenelemente werden vorteilhaft durch ein einfach handhabbares Niederdruckgießverfahren hergestellt. Dabei wird in einer bis angenähert an die Schmelztemperatur des Leichtmetalls aufgeheizten Gießform das Erstarren der Schmelze durch gesteuertes Abkühlen zeitlich verzögert, dergestalt, daß Erstarrungsfronten von am weitest voneinander entfernt liegenden Gußkörperenden langsam zur Gußkörpermitte hin wandern. Such thin-walled light metal cast base knot elements are advantageous by easy-to-use low-pressure casting process. It is in one to approximated to the melting temperature of the light metal heated mold Solidification of the melt is delayed by controlled cooling in such a way that Solidification fronts from the most distant cast body ends Walk slowly to the center of the casting.  

Gießformen mit Heiz- und Kühlelementen sowie dafür erforderliche Sensoren und Steue­ rungen sind an sich bekannt.Casting molds with heating and cooling elements as well as the necessary sensors and controls stanchions are known per se.

Die erfindungsgemäße Tragstruktur eines Kraftfahrzeugs kann auch unter Verwendung von Kunststoffknoten und/oder Kunststoffprofilen aufgebaut werden. Aus ökonomischen und ökologischen Gründen werden für die Kunststoffknoten als Basisknotenelemente bevorzugt thermoplastische Kunststoffmaterialien verwendet, es kommen aber auch duroplastische Kunststoffe in Frage. Zur Erzielung einer höheren Festigkeit und Steifigkeit können Faserverbundwerkstoffe verwendet werden. Die Kunststoffknoten werden bevorzugt im kostengünstigen Spritzgießverfahren hergestellt, wobei zur Erzielung der oftmals benötigten komplizierten Formgebung Spritzgießformen mit beweglichen Schiebern zum Einsatz kommen können. Auch die Kunststoffknoten werden bevorzugt (aufgrund der größeren Steifigkeit und Festigkeit von Metallwerkstoffen gegenüber Kunststoffwerkstoffen) mit Leichtmetall-Strangprofilen kombiniert; grundsätzlich können aber auch (insbesondere in Bereichen mit geringerer mechanischer Beanspruchung) Kunststoffprofile verwendet werden.The support structure of a motor vehicle according to the invention can also be used using Plastic nodes and / or plastic profiles are built. From economic and ecological reasons are preferred for the plastic knots as basic knot elements thermoplastic materials used, but there are also thermosetting Plastics in question. Can be used to achieve higher strength and rigidity Fiber composite materials are used. The plastic knots are preferred in the inexpensive injection molding process, whereby to achieve the often required complicated shape injection molds with movable slides are used can come. Plastic knots are also preferred (due to the larger ones Stiffness and strength of metal materials compared to plastic materials) Combined light metal extrusions; in principle, however, (especially in Areas with less mechanical stress) plastic profiles used become.

Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Tragstruktur wird bevorzugt mit einer Außenhautbeplankung aus Metallblechen, insbesondere Leichtmetallblechen, versehen, da Metallbleche eine größere Steifigkeit, Festigkeit und UV-Licht-Beständigkeit als Kunststofftafeln aufweisen. Grundsätzlich ist es aber insbesondere in Bereichen mit geringerer mechanischer Beanspruchung und/oder in sonnenlichtgeschützten Bereichen auch möglich, eine Beplankung aus Kunststofftafeln zu verwenden.The motor vehicle support structure according to the invention is preferred with a Outer skin cladding made of metal sheets, especially light metal sheets, provided Metal sheets have greater rigidity, strength and UV light resistance than Have plastic panels. Basically, it is especially in areas with less mechanical stress and / or in areas protected from sunlight also possible to use planking made of plastic panels.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to a drawing.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines linken Vorderwagen-Basisknotenelements, Fig. 1 is a side view of a left front body-base junction element,

Fig. 2 eine Ansicht des Basisknotenelements nach Fig. 1 in Fahrzeuglängsrichtung, und Fig. 2 is a view of the base node element of FIG. 1 in the vehicle longitudinal direction, and

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Vorderwagen-Basisknotenelement nach den Fig. 1 und 2. Fig. 3 is a plan view of the front body-base junction element according to FIGS. 1 and 2.

Eine hier nicht dargestellte Tragstruktur für ein Kraftfahrzeugs weist vier großvolumige, ein­ stückige Basisknotenelemente 1 als Leichtmetall-Gußknoten (aus Aluminium und/oder Magnesium und/oder deren Legierungen) auf, von denen jeweils zwei seitlich gegenüberliegend im Bereich des Vorderwagens und jeweils zwei seitlich gegenüberliegend im Bereich des Hinterwagens angeordnet sind. Diese vier Basisknotenelemente 1 sind jeweils über angeformte Anschlußteile mit Leichtmetall-Strangprofilen zu einem hier ebenfalls nicht dargestellten Grundrahmen zusammengesteckt und verbunden.A support structure for a motor vehicle, not shown here, has four large-volume, one-piece base knot elements 1 as light metal cast knots (made of aluminum and / or magnesium and / or their alloys), two of which are laterally opposite in the area of the front end and two are laterally opposite are arranged in the area of the rear carriage. These four base node elements 1 are each connected and connected via molded connection parts with light metal extruded profiles to form a base frame, also not shown here.

In den Fig. 1 bis 3 ist beispielhaft ein linkes Vorderwagen-Basisknotenelement 1 dargestellt, wobei Fig. 1 eine Seitenansicht, Fig. 2 eine Ansicht in Fahrzeuglängsrichtung und Fig. 3 eine Draufsicht des Vorderwagen-Basisknotenelements 1 zeigt.In Figs. 1 to 3, a left front body-base junction element 1 2 is shown as an example 1, in which FIG. Is a side view, Fig. Is a view in the vehicle longitudinal direction, and Fig. 3 shows a plan view of the front body-base junction element 1.

Dieses Vorderwagen-Basisknotenelement 1 umfaßt, wie dies insbesondere aus der Fig. 3 ersichtlich ist, ein integriertes, unteres Längsträgerstück 2, das jeweils an seinen freien Enden ein Anschlußteil 4 zum Anschluß der unteren Längsträger 3 als Leichtmetall-Strang­ profil aufweist. Diese Anschlußteile 4 sind dabei so ausgebildet, daß sie in die endseitigen Anschlußöffnungen der unteren Längsträger 3 formschlüssig einsteckbar sind.This front end base node element 1 comprises, as can be seen in particular from FIG. 3, an integrated, lower longitudinal member 2 , each having at its free ends a connecting part 4 for connecting the lower longitudinal member 3 as a light metal strand profile. These connection parts 4 are designed so that they can be inserted in a form-fitting manner in the end connection openings of the lower longitudinal members 3 .

Weiter ist, wie dies ebenfalls aus der Fig. 3 ersichtlich ist, im Vorderwagen-Basisknoten­ element 1 eine gebogene Trägerverbindung 5 integriert, die sich vom unteren Längsträger­ stück 2 zu einem angeformten Schwelleranschluß 6 erstreckt. An diesen Schwelleranschluß 6 ist, wie auch aus Fig. 1 ersichtlich ist, ein Schweller 7 angeschlossen.Next, as can also be seen from FIG. 3, in the front-end base node element 1, a curved carrier connection 5 is integrated, which extends from the lower longitudinal member 2 to a molded-on sill connector 6 . A sill 7 is connected to this sill connection 6 , as can also be seen from FIG. 1.

Ferner ist in dem Vorderwagen-Basisknotenelement 1 ein Vertikalträger 9 integriert. Wie dies insbesondere aus der Fig. 2 entnehmbar ist, erstreckt sich dieser Vertikalträger 9 vom Bereich des Anschlußschwellers 6 ausgehend vertikal nach oben. An einem oberen Vertikalträgerende 10 ist, wie dies aus der Fig. 1 ersichtlich ist, ein integrales A-Säulenan­ schlußteil 11 ausgebildet. An dieses A-Säulenanschlußteil 11 ist eine zum Dach hin ver­ laufende A-Säule 12 angeschlossen.Furthermore, a vertical support 9 is integrated in the front-end base node element 1 . As can be seen in particular from FIG. 2, this vertical support 9 extends vertically upwards from the area of the connection sill 6 . At an upper vertical support end 10 , as can be seen from FIG. 1, an integral A-pillar connection part 11 is formed. At this A-pillar connector 11 a ver A-pillar 12 is connected to the roof.

Wie dies insbesondere aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich ist, schließt sich im Bereich des A-Säulenanschlußteils 11 ein ebenfalls in das Vorderwagen-Basisknotenelement 1 integriertes, oberes Längsträgerstück 13 an. An einem freien Längsträgerstückende 14 des oberen Längsträgerstücks 13 ist ein oberer Längsträger 15 an ein Anschlußteil 16 angeschlossen.As can be seen in particular from FIGS. 1 and 3, in the area of the A-pillar connecting part 11 there is an upper longitudinal beam piece 13 which is also integrated into the front-end base node element 1 . At a free longitudinal member end 14 of the upper longitudinal member 13 , an upper longitudinal member 15 is connected to a connecting part 16 .

Zur Bildung eines Federbeindoms 17 weist das obere Längsträgerstück 13 im Bereich des freien Längsträgerstückendes 14 ein horizontal liegendes, U-förmiges Teilstück 8 auf.To form a spring strut dome 17 , the upper side member 13 has a horizontally lying, U-shaped section 8 in the region of the free side member end 14 .

Außerdem sind an dem Vorderwagen-Basisknotenelement 1 Haltepunkte 18, 19 für die Vorderachse integriert. Im Bereich dieser achsseitigen Haltepunkte 18, 19 ist, wie dies in der Fig. 1 strichliert eingezeichnet ist, ein Querträger 20 als Hilfsrahmen angeschraubt. Dieser Querträger 20, der als winkelförmiges Profil ausgebildet ist, bewirkt eine zusätzliche Ver­ steifung der Karosserie und kann Lenkgetriebe, Pendelstütze und ein elektrisches und/oder hydraulisches Aggregat für die Servolenkung tragen. Ebenso können an dem Vorderwagen-Basis­ knotenelement 1 Halterungen und Anschlußteile für Getriebelager, Antiblockiergeräte und Motorlager vorgesehen sein.In addition, breakpoints 18 , 19 for the front axle are integrated on the front car base node element 1 . A cross member 20 is screwed on as a subframe in the area of these axially stopping points 18 , 19 , as shown in broken lines in FIG. 1. This cross member 20 , which is designed as an angular profile, causes additional stiffening of the body Ver and can carry steering gear, pendulum support and an electrical and / or hydraulic unit for the power steering. Likewise, knot element 1 brackets and connecting parts for gearbox bearings, anti-lock devices and engine mounts can be provided on the front car base.

Wie den Fig. 1 und 3 bzw. 2 zu entnehmen ist, sind zusätzlich zu dem Querträger 20 ein Windlauf-Querträger 21 im Bereich des A-Säulenanschlußteils 11 sowie ein Tunnel-Quer­ träger 24 an ein Anschlußteil 25 im Bereich der Haltepunkte 18, 19 angeschlossen. Weiter­ hin kann im Bereich der achsseitigen Haltepunkte 18, 19 noch ein weiteres, hier nicht darge­ stelltes winkelförmiges Querträgerprofil befestigt werden das ähnlich dem Querträger 20 die Karosserie zusätzlich versteift und Funktionselemente tragen kann.As Figs. 1 and 3 and 2 it can be seen, in addition to the cross member 20, a cowl cross-member 21 in the region of the A-column connecting part 11 and a tunnel cross-member 24 to a connecting part 25 in the region of the support points 18, 19 connected. Further, in the area of the axially stopping points 18 , 19 a further angular cross member profile, not shown here, can be attached which, like the cross member 20, additionally stiffens the body and can carry functional elements.

Das Vorderwagen-Basisknotenelement 1 ist zur Gewichtsreduzierung in wesentlichen Be­ reichen dünnwandig ausgebildet, z. B. mit einer Wandstärke von 2 mm. Zur Versteifung des Aufbaus sind daher am Vorderwagen-Basisknotenelement 1 Verstärkungsrippen 22 ausge­ bildet, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist.The front end base node element 1 is thin-walled to reduce weight in substantial loading, z. B. with a wall thickness of 2 mm. To reinforce the structure, reinforcing ribs 22 are therefore formed on the front base element 1 , as can be seen in FIG. 1.

Ferner weist das Vorderwagen-Basisknotenelement 1 integrierte, dünnwandige Wandbe­ reiche 23 auf, die partiell Radhauswandbereiche ausbilden.Furthermore, the front-end base node element 1 has integrated, thin-walled wall areas 23 which partially form wheel house wall areas.

Die hier nicht dargestellten Hinterwagen-Basisknotenelemente sowie das rechte Vorder­ wagen-Basisknotenelement weisen einen grundsätzlich gleichen Aufbau auf.The rear carriage base node elements, not shown here, and the right front wagon base node element have basically the same structure.

Zur Herstellung der Basisknotenelemente eines Kraftfahrzeugs mit geringen Wanddicken und hoher Duktilität wird ein Niederdruckgießverfahren verwendet. Dabei wird in einer bis angenähert an die Schmelztemperatur des Leichtmetalls aufgeheizten Gießform das Er­ starren der Schmelze durch gesteuertes Abkühlen zeitlich verzögert. Dadurch wandern die Erstarrungsfronten von am weitestens voneinander entfernt liegenden Gußkörperenden langsam zur Gußkörpermitte hin.For producing the base node elements of a motor vehicle with small wall thicknesses and high ductility, a low pressure casting process is used. It is in one to  the mold approximates the melting temperature of the light metal rigidification of the melt delayed by controlled cooling. As a result, the migrate Solidification fronts from the most distant cast body ends slowly towards the center of the casting.

Als Leichtmetall wird bevorzugt Aluminium verwendet, das in die z. B. mittels einer Induk­ tionsspule aufgeheizte Gießform eingefüllt wird. Nach diesem Einfüllen der Alumi­ nium-Schmelze und dem anschließenden gesteuerten Abkühlen beginnt allmählich die Erstarrung im Bereich der Gußkörperenden, während die Aluminium-Schmelze in der Gußkörpermitte noch flüssig bleibt. Dadurch werden Lunkerbildungen vermieden, weil die Schmelze von der Gußkörpermitte her in die Erstarrungszonen nachfließen kann. Zudem können mit der zeitlich gesteuerten Abkühlung auch Wärmespannungen im Gußkörper abgebaut werden, was eine hohe Duktilität der Basisknotenelemente zur Folge hat.Aluminum is preferably used as the light metal, which in the z. B. by means of an inductor tion coil heated mold is filled. After filling in the alumi nium melt and the subsequent controlled cooling gradually begins to solidify in the area of the cast body ends, while the aluminum melt in the middle of the cast body still remains fluid. This avoids the formation of cavities because the melt from the The middle of the casting body can flow into the solidification zones. You can also use the time-controlled cooling also reduces thermal stresses in the cast body, which results in a high ductility of the base node elements.

Claims (18)

1. Tragstruktur eines Kraftfahrzeugs, bestehend aus Leichtmetall-Gußknoten und/oder Kunststoffknoten und diese verbindenden Leichtmetall-Strangprofilen und/oder Kunststoffprofilen, dadurch gekennzeichnet, daß als Leichtmetall-Gußknoten und/oder Kunststoffknoten wenigstens vier großvolumige, einstückige Basisknotenelemente (1) vorgesehen sind, von denen jeweils zwei seitlich gegenüberliegend im Bereich des Vorderwagens und jeweils zwei seitlich gegenüberliegend im Bereich des Hinterwagens angeordnet sind, und daß die vier Basisknotenelemente (1) über angeformte Anschlußteile (4, 6, 11,16) mit Leichtmetall-Strangprofilen (3, 7, 12, 15) und/oder Kunststoffprofilen als Verbindungsträger zu einem Grundrahmen zusammengesteckt und verbunden sind.1. Support structure of a motor vehicle, consisting of light metal cast knots and / or plastic knots and light metal extruded profiles and / or plastic profiles connecting them, characterized in that at least four large-volume, one-piece base knot elements ( 1 ) are provided as light metal cast knots and / or plastic knots, Two of which are arranged laterally opposite each other in the area of the front carriage and two laterally opposite each other in the area of the rear carriage, and that the four base knot elements ( 1 ) via molded connection parts ( 4 , 6 , 11 , 16 ) with light metal extruded profiles ( 3 , 7 , 12 , 15 ) and / or plastic profiles are plugged together and connected as connection carriers to form a base frame. 2. Tragstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils einstückigen Basisknotenelemente (1) integriert Trägerteile (2, 5, 9, 13) und/oder Wandteile (23) und/oder Verstärkungsrippen (22) und Anschlußteile (4, 6, 11, 16) für Verbin­ dungsträger (3, 7,12,15) und/oder Funktionsteile aufweisen.2. Support structure according to claim 1, characterized in that the respective one-piece base node elements ( 1 ) integrated support parts ( 2 , 5 , 9 , 13 ) and / or wall parts ( 23 ) and / or reinforcing ribs ( 22 ) and connecting parts ( 4 , 6 , 11 , 16 ) for connec tion carrier ( 3 , 7 , 12 , 15 ) and / or functional parts. 3. Tragstruktur nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisknotenelemente (1) wenigstens in wesentlichen Bereichen dünnwandig ausgebildet sind.3. Support structure according to claim 1 or claim 2, characterized in that the base node elements ( 1 ) are thin-walled at least in substantial areas. 4. Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderwagen-Basisknotenelemente (1) jeweils ein integriertes unteres Längsträger­ stück (2), einen Federbeindom (17) und Haltepunkte (18, 19) für die Vorderachse aufweisen. 4. Support structure according to one of claims 1 to 3, characterized in that the front carriage base node elements ( 1 ) each have an integrated lower longitudinal member ( 2 ), a spring strut dome ( 17 ) and breakpoints ( 18 , 19 ) for the front axle. 5. Tragstruktur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderwagen-Basis­ knotenelemente jeweils eine integrierte gebogene Trägerverbindung (5) vom unteren Längsträgerstück (2) zu einem angeformten Schwelleranschluß (6) aufweist.5. Support structure according to claim 4, characterized in that the front carriage base knot elements each have an integrated curved support connection ( 5 ) from the lower side member ( 2 ) to a molded-on sill connection ( 6 ). 6. Tragstruktur nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderwagen-Basisknotenelemente (1) jeweils einen integrierten Vertikalträger (9), bevorzugt anschließend an den Bereich des Schwelleranschlußteils (6), mit einem oberen A-Säulenanschlußteil (11) aufweisen, wo zudem ein integriertes oberes Längsträgerstück (13) anschließt, das zur Bildung eines Federbeindoms (17) ggf. ein etwa horizontal liegendes U-förmiges Teilstück (8) enthalten kann.6. Support structure according to claim 4 or claim 5, characterized in that the front carriage base node elements ( 1 ) each have an integrated vertical support ( 9 ), preferably subsequent to the area of the rocker connection part ( 6 ), with an upper A-pillar connection part ( 11 ) , where there is also an integrated upper longitudinal beam piece ( 13 ), which can possibly contain an approximately horizontal U-shaped section ( 8 ) to form a spring strut dome ( 17 ). 7. Tragstruktur nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zudem Anschlußteile und Halterungen für Träger und Funktionselemente angeformt sind, insbesondere seitlich zur Befestigung von Querträgerprofilen (20, 21, 24) im Tunnel- und Windlaufbereich, die ggf. ähnlich wie ein Hilfsrahmen Lenkgetriebe, Pendelstütze und Aggregate für Servolenkung tragen können, und zur Befestigung von Getriebe­ lagern und/oder Antiblockiergeräten und/oder Motorlagern.7. Support structure according to one of claims 4 to 6, characterized in that in addition connecting parts and brackets for supports and functional elements are formed, in particular laterally for fastening cross-member profiles ( 20 , 21 , 24 ) in the tunnel and cowl area, which may be similar a subframe steering gear, pendulum support and units for power steering can carry, and for mounting gearbox and / or anti-lock devices and / or engine mounts. 8. Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterwagen-Basisknotenelemente jeweils ein integriertes unteres Längsträgerstück, einen Federbeindom und Haltepunkte für die Hinterachse aufweisen.8. Support structure according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Rear carriage base node elements each have an integrated lower side member, have a strut tower and breakpoints for the rear axle. 9. Tragstruktur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterwagen-Basis­ knotenelemente jeweils wenigstens ein Schwelleranschlußteil, ein C-Säulenan­ schlußteil und ggf. Radhausanschlußteile aufweisen.9. Support structure according to claim 8, characterized in that the rear car base node elements each have at least one rocker connector, a C-pillar have the end part and, if necessary, wheel arch connection parts. 10. Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisknotenelemente (1) integrierte, dünnwandige Wandbereiche wenigstens als partielle Radhauswandbereiche aufweisen.10. Support structure according to one of claims 1 to 9, characterized in that the base node elements ( 1 ) have integrated, thin-walled wall areas at least as partial wheel house wall areas. 11. Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstruktur Leichtmetall-Gußknoten als Basisknotenelemente (1) umfaßt. 11. Support structure according to one of claims 1 to 10, characterized in that the supporting structure comprises light metal cast nodes as base node elements ( 1 ). 12. Tragstruktur nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere die dünnwandigen Basisknotenelemente (1) durch ein Niederdruckgießverfahren herge­ stellt sind, wobei in einer bis angenähert an die Schmelztemperatur des Leichtmetalls aufgeheizten Gießform das Erstarren der Schmelze durch gesteuertes Abkühlen zeitlich verzögert dergestalt geführt ist, daß Erstarrungsfronten von am weitest voneinander entfernt liegenden Gußkörperenden langsam zur Gußkörpermitte hin wandern.12. Support structure according to claim 11, characterized in that in particular the thin-walled base node elements ( 1 ) are produced by a low-pressure casting process, the solidification of the melt being carried out by controlled cooling in a manner which is delayed in time until controlled to the melting temperature of the light metal, that solidification fronts migrate slowly from the most distant ends of the casting towards the center of the casting. 13. Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstruktur Kunststoffknoten als Basisknotenelemente umfaßt.13. Support structure according to one of claims 1 to 12, characterized in that the Support structure includes plastic knots as basic knot elements. 14. Tragstruktur nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffknoten zumindest teilweise aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehen.14. Support structure according to claim 13, characterized in that the plastic knot consist at least partially of a thermoplastic. 15. Tragstruktur nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffknoten zumindest teilweise aus einem faserverstärkten Kunststoff bestehen.15. Support structure according to claim 13 or 14, characterized in that the Plastic knots at least partially consist of a fiber-reinforced plastic. 16. Tragstruktur nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffknoten zumindest teilweise im Spritzgießverfahren hergestellt sind.16. Support structure according to one of claims 13 to 15, characterized in that the Plastic nodes are at least partially made by injection molding. 17. Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstruktur Leichtmetall-Strangprofile umfaßt.17. Support structure according to one of claims 1 to 16, characterized in that the Support structure includes light metal extruded profiles. 18. Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstruktur Kunststoffprofile umfaßt.18. Support structure according to one of claims 1 to 17, characterized in that the Carrying structure includes plastic profiles.
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