DE102006016607B4

DE102006016607B4 - Aufbaustruktur für eine Karosserie

Info

Publication number: DE102006016607B4
Application number: DE200610016607
Authority: DE
Inventors: Falk Biesdorf; Stefan Kurze; Axel Kestler; Veit Conrad
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2006-04-06
Filing date: 2006-04-06
Publication date: 2011-01-20
Anticipated expiration: 2026-04-07
Also published as: DE102006016607A1

Abstract

Aufbaustruktur für eine Karosserie eines Kraftfahrzeuges dadurch gekennzeichnet, dass
– an einem Schweller (10) in Höhe eines unteren Querträgers (13) ein U-förmiges Verstärkungsblech (1) angeordnet ist, wobei
– die Rückwand des U-förmigen Verstärkungsbleches (1) als Abstützung (5) dem Querträger (13) zugewandt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufbaustruktur für eine Karosserie eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Zur Erhöhung der Seitensteifigkeit von Karosserien von Personenkraftwagen (PKW) ist es aus der EP 0 601 045 B1 bekannt, in den Türen Beplankungen, insbesondere Längsträger vorzusehen, die insbesondere bei Kollisionen mit seitlich aufprallenden Kraftfahrzeugen Aufprallenergie zum Schutz der Insassen mit abbauen. Die Türen stützen sich dabei an Vertikalstützen bzw. Säulen ab, die ebenfalls entsprechend zu versteifen sind.
Aus der DE 10 2004 014 664 A1 ist eine Aufbaustruktur bekannt, die eine aufragende Vertikalstütze je Seite aufweist, die mit den Schwellern fest verbunden ist, wobei im Bereich der Vertikalstützen ein seitensteifer Querträger über der Bodenwanne angeordnet und mit den Schwellern ebenfalls fest verbunden ist. Zur Schaffung einer seitensteifen Karosserie ist oberhalb de Schwellers jeweils eine quer ausgerichtete Strebe angebracht, die mit der Vertikalstütze fest verbunden ist. Die Stützen sind hierbei massiv oder weisen ein geschlossenes Hohlprofil auf.
Die DE 195 32 004 C2 offenbart eine Aufbaustruktur für eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs mit einem Schweller und einem hinteren Längsträger die über einen Aufprallkasten im Innern des Schwellers miteinander verbunden sind. Im Bereich des hinteren Längsträgers befindet sich ein Querträger, der vom im Längsträger befindlichen Aufprallkasten abgedeckt wird.
Aus der DE 297 14 656 U1 ist eine Verstärkungsstruktur bekannt, die aus rohrförmigen geschlossenen Profilen besteht, die im Innern der Karosserieträger über die ganze Länge angeordnet sind.
Aus der DE 10 2004 014796 A1 ist eine Aufbaustruktur bekannt, die ein plattenförmiges Aufprallelement aufweist, welches im Bereich des Querträgers, des Längsträgers und der B-Säule angeordnet ist. Das Aufprallelement weist hierbei eine Innenhaut und eine Außenhaut mit einer dazwischen liegenden Verstärkungsstruktur auf.
Nachteilig bei den bekannten Aufbaustrukturen ist deren hohes Gewicht.
Aufgabe der Erfindung ist es ein seitensteife Aufbaustruktur der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, die eine leichte und kostengünstige Konstruktion aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Patentansprüchen.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass außen über dem Schweller im Bereich des Querträgers jeweils ein im wesentlichen U-förmiges Verstärkungsblech als Deformationselement angebracht wird. Damit kann in baulich einfacher und kostengünstiger Weise über das Verstärkungsblech Aufprallenergie an den Querträger weitergeleitet und/oder abgebaut werden; um die Seitensteifigkeit des Aufbaus zu verbessern.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann im Verbindungsbereich zwischen den Schwellern, den anschließenden heckseitigen Längsträgern ein Verbindungsknoten angeordnet sein auf dem das U-förmiges Verstärkungsblech angeordnet ist und sich dabei am Querträger abstützt. Das Verstärkungsblech kann Sicken aufweisen, die bewirken, dass bei einem Seitencrash zuerst das Verstärkungsblech gezielt verformt wird, insbesondere durch Faltenbeulen, und dabei einen Teil der Aufprallenergie verbraucht.
Besonders vorteilhaft kann auch das seitenversteifende Verstärkungsblech im Innern ein oder mehrere Schottbleche aufweisen, die das Verstärkungsblech aussteifen um die Krafteinleitung in den Querträger zu verbessern. Zur Erzielung einer möglichst biegesteifen Konstruktion und einer im wesentlichen geradlinigen Krafteinleitung kann das Verstärkungsblech dabei jeweils etwa in einer Flucht in Querrichtung des PKW betrachtet zum Querträger angeordnet sein.
Desweiteren kann das Verstärkungsblech jeweils von innen nach außen ansteigend ausgeführt sein, wobei deren Anbindungsstelle in etwa in der Höhe einer seitenversteifenden Beplankung in den Türen und/oder in Seitenteilen der Karosserie des PKW liegt. Dies ermöglicht ohne Seitensteifigkeitsverlust eine tiefere, auf die Inneneinbauverhältnisse abstimmbare Anordnung des Querträgers relativ zur Bodenwanne der Aufbaustruktur.
Um die Anbindungsfläche zu vergrößern weist das Verstärkungsblech Flansche auf. Das Verstärkungsblech kann bevorzugt mit den Schwellern nur an deren Außenblech fest verbunden sein, wobei die Schweller durch Strangpressprofile aus Leichtmetall mit horizontal und vertikal verlaufenden Zwischenblechen gebildet sind. Daraus resultiert eine fertigungstechnisch einfache Konstruktion mit dem Verbindungsblech und einer daraus resultierenden seitensteifer Auslegung.
Schließlich kann das Verstärkungsblech an den Flanschflächen mit der B-Säule in Kontakt stehen, die an den Vordertüren des PKWs angrenzen.
Die Vorteile bei der Erfindung sind der einfache Aufbau der Verstärkungsbleche, die beispielsweise durch Biege- oder Pressprozesse in die gewünschte Form gebracht werden können. Auch die Anbringung an die Karosserie eines solchen Verstärkungsbleches kann sehr einfach gestaltet werden, insbesondere dann, wenn es nur auf die Tragstruktur aufgesetzt oder angeschraubt werden muss. Auch lassen sich die Bleche einfach bearbeiten, insbesondere das Anbringen der Sicken. Dadurch können bei den Verstärkungsblechen die Eigenschaften bezüglich der gewünschten Energieaufnahme und/oder Energieweiterleitung kostengünstig erzielt werden.
Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen, die in den 1 bis 3 dargestellt sind, näher erläutert werden. Es zeigen:
1: Aufbaustruktur eines Kraftfahrzeuges im Schwellerbereich mit U-förmigen Verstärkungsblech
2: U-förmiges Verstärkungsblech
3: U-förmiges Verstärkungsblech mit Schottblechvarianten
1 zeigt die Aufbaustruktur eines Kraftfahrzeuges im Schwellerbereich. Hier wird ein Schweller 10 gezeigt, der einen Verbindungsknoten 12 aufweist, welcher den Schweller 10 mit dem hinteren Längsträger 11 und mit einem Querträger 13 verbindet. An diesem Verbindungsknoten kann auch das Radhaus 14 befestigt sein. Im Bereich des Verbindungsknoten 12 befindet sich ein U-förmiges Verstärkungsblech 1, dessen Öffnung 6nach außen gerichtet ist. In dieser Ausführungsform kann das Verstärkungsblech 1 auch als schaufelförmig beschrieben werden. Die Abstützung 5 des Verstärkungsblechs 1 am Querträger 13 kann beispielsweise als Rückwand ausgebildet sein, so dass bei einem Seitenaufprall das Verstärkungsblech 1 die Energie großflächig weiterleiten kann. Das Verstärkungsblech 1 kann durch eine Verbindung mit dem Querträger 13 Kräfte in Querrichtung zum Fahrzeug übertragen. Jedoch können sich zwischen dem Querträger 13 und dem Verstärkungselement 1 auch Zwischenteile befinden, über die die Kräfte in den Querträger 13 weitergeleitet werden können. Im Ausführungsbeispiel weist das Verstärkungsblech 1 Sicken 3 auf, die bewirken, dass im Verstärkungsblech 1 gezielt die Kräfte abgebaut werden, indem sie das Verstärkungsblech 1 im Bereich von Sollknickstellen bzw. in Faltenbeulen energiereich verformen. Hierfür sind Sicken 3 im Eckbereich angebracht. Um die Aufprallenergie möglichst großflächig aufnehmen zu können sind im Außenbereich Flansche 2 ausgebildet, die die Auflagefläche bzw. die Aufprallfläche vergrößern. Derartige Verstärkungsbleche 1 dienen dazu die Tragstruktur zu schützen und zu stabilisieren. Das Verstärkungsblech 1 kann mit der B-Säule außen, dem Seitenteil außen oder mit der inneren B-Säule verbunden sein. Das Verstärkungsblech 1 kann auch beispielsweise als Kantteil oder Ziehteil hergestellt werden oder aus mehreren Einzelblechen zusammengesetzt sein.
2 zeigt das Verstärkungsblech 1 von vorne. Hier sieht man die Öffnung 6 des Verstärkungsblechs 1, die Flansche 2 und die Sicken 3, die zwischen der Seitenwand 4 und der Decke 9 des Verstärkungsblechs 1 angeordnet sind. Das Verstärkungsblech 1 ist über dem Schweller 10 in Höhe des Querträgers 13 angebracht, um die bei einem Seitencrash auftretenden Kräfte in die gesamte Tragstruktur einzuleiten oder besser noch vorher zumindest teilweise abzubauen. Hier ist das Verstärkungsblech 1 über dem Schweller 10 an einem Verbindungsknoten 12 angebracht und wird am Querträger 13, der auf dem Verbindungsknoten montiert ist, abgestützt. Das Verstärkungsblech 1 dient hier auch als Deformationselement oder auch als so genannte Crashbox, das heißt sie nimmt zumindest einen Teil der Aufprallenergie auf und wandelt diese in Verformungsenergie um.
In 3 ist das Verstärkungsblech 1 mit verschiedenen Schottblechvarianten 7, 8 dargestellt. Eine erste Schottblech-Variante 7 besteht darin, dass ein gleichfalls U-förmiges Schottblech 7 in das Verstärkungsblech 1 eingelegt und angebracht wird. Dieses Schottblech 7 kann einerseits das Verstärkungsblech weiter Aussteifen und die Weiterleitung der Aufprallenergie an den Querträger verbessern oder aber auch Aufprallenergie in Verformungsenergie umwandeln. Auf alle Fälle wird die Fahrerzelle entlastet und die Sicherheit der Fahrzeuginsassen erhöht.
Eine andere Alternative oder auch ein Zusatz zur ersten Variante ist ein horizontales Schottblech 8, das das Verstärkungsblech 1 aussteift.
Das Verstärkungsblech 1 kann aber auch durch ein oder mehrere horizontale, vertikale oder schräge ein- oder mehrteilige Schottbleche 7, 8 versteift werden. Gleichfalls kann mit einem Schottblech 7, 8 auch die Öffnung 6 des Verstärkungsblechs abgedeckt und damit ein geschlossenes Profil am Verstärkungsblech 1 erzeugt werden.

Derartige Aufbauten sind besonders vorteilhaft für Sportwagen-Tragstrukturen. Zeichenerklärung

1	Verstärkungsblech
2	Flansch
3	Sicken
4	Seitenwand
5	Abstützung
6	Öffnung
7	Schottblech räumlich
8	Schottblech flächig
9	Decke
10	Schweller
11	Hinterer Längsträger
12	Verbindungsknoten
13	Querträger
14	Radhaus

Claims

Aufbaustruktur für eine Karosserie eines Kraftfahrzeuges dadurch gekennzeichnet, dass – an einem Schweller (10) in Höhe eines unteren Querträgers (13) ein U-förmiges Verstärkungsblech (1) angeordnet ist, wobei – die Rückwand des U-förmigen Verstärkungsbleches (1) als Abstützung (5) dem Querträger (13) zugewandt ist.
Aufbaustruktur nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsblech (1) Sicken (3) aufweist, die bewirken, dass bei einem Seitenaufprall die Aufprallenergie in Verformungsenergie am Verstärkungsblech (1) umwandelt wird.
Aufbaustruktur für eine Karosserie nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Innern des Verstärkungsbleches (1) ein horizontales Schottblech (8) angeordnet ist.
Aufbaustruktur für eine Karosserie nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Innern des Verstärkungsbleches (1) ein U-förmiges Schottblech (7) angeordnet ist.
Aufbaustruktur für eine Karosserie nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsblech (1) Flansche (2) aufweist, die eine Aufprallfläche ausbilden.