DE102010020312A1 - Support structure for car body of motor car i.e. passenger car, has B-pillars connected to fixed body structure by cross beam unit implemented as mounting member and forming load paths, where beam unit is designed as hat rack - Google Patents
Support structure for car body of motor car i.e. passenger car, has B-pillars connected to fixed body structure by cross beam unit implemented as mounting member and forming load paths, where beam unit is designed as hat rack Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a support structure of a vehicle body according to the preamble of patent claim 1.
In der Automobilindustrie werden an die Karosseriestruktur beziehungsweise an die Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie hohe Anforderungen gestellt. Insbesondere muss die Tragstruktur eine Steifigkeit aufweisen, die bei einem Unfall beziehungsweise Crash die Beschädigung des Fahrzeuges und die Gefährdung der Insassen minimiert. Zu diesem Zweck ist es bekannt, die Krafteinleitung, die in einem Crashfall auftritt, gezielt zu steuern beziehungsweise zu verteilen. Hierfür kann beispielsweise eine Tragstruktur mit einer Dachstruktureinheit, einer Bodenstruktureinheit und zwei jeweils auf einer Karosserieseite angeordneten B-Säulen vorgesehen sein, die jeweils mit der Dachstruktureinheit und der Bodenstruktureinheit verbunden sind und somit ein zwischen den B-Säulen und der Dachstruktureinheit verlaufender erster Lastpfad und ein zwischen den B-Säulen und der Bodenstruktureinheit verlaufender zweiter Lastpfad zur Leitung von Kräften ausgebildet ist.In the automotive industry, high demands are placed on the body structure or on the supporting structure of a vehicle body. In particular, the support structure must have a rigidity that minimizes damage to the vehicle and the endangerment of the occupants in the event of an accident or crash. For this purpose, it is known to selectively control or distribute the introduction of force which occurs in the event of a crash. For this purpose, for example, a support structure with a roof structure unit, a Bodenstruktureinheit and two each arranged on a body side B-pillars are provided, which are respectively connected to the roof structure unit and the Bodenstruktureinheit and thus extending between the B-pillars and the Dachstruktureinheit first load path and a formed between the B-pillars and the Bodenstruktureinheit extending second load path for conducting forces.
In der
In der
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie anzugeben, die bei einfacher und kostengünstiger Konstruktion eine ausreichende Steifigkeit, insbesondere im Bereich der B-Säulen, aufweist.The object of the invention is to provide a support structure of a vehicle body, which in a simple and inexpensive construction sufficient rigidity, especially in the area of the B-pillars, has.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Bereitstellung einer Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.The invention achieves this object by providing a supporting structure of a vehicle body with the features of patent claim 1.
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 Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie anzugeben, die bei einfacher und kostengünstiger Konstruktion eine ausreichende Steifigkeit, insbesondere im Bereich der B-Säulen, aufweist, sind die B-Säulen über jeweils mindestens eine einen dritten Lastpfad ausbildende feste Karosseriestruktur mit einer als Montageteil ausgeführten Querträgereinheit verbunden, welche als Hutablage ausgebildet ist. In vorteilhafter Weise wird durch die Bereitstellung der festen Karosseriestruktur -bzw. des dritten Lastpfades eine konstruktiv einfache Vorrichtung zur Erhöhung der Steifigkeit der B-Säulen in der Tragstruktur realisierbar, über welche eine verbesserte Einleitung der auftretenden Aufprallenergie in die als Montageteil ausgeführte Querträgereinheit und eine gleichmäßigere Verteilung dieser Aufprallenergie in der Tragstruktur erfolgen kann. Vorzugsweise ist hierdurch nicht absorbierte Aufprallenergie in drei Lastpfade der Tragstruktur einleitbar. Insbesondere bei Beanspruchung der B-Säule bei einem Seitenaufprall und/oder Heckaufprall, erfolgt eine Weiterleitung der Aufprallenergie aus der B-Säule über die feste Karosseriestruktur in die als Hutablage ausgebildete Querträgereinheit. In besonders vorteilhafter Weise resultiert hieraus eine Reduktion der Lasten in der B-Säule. Dies bedeutet, dass die als Montageteil ausgebildete Hutablage mit der festen Karosseriestruktur einen Profilquerschnitt bildet, welcher einen Querlastpfad ausbildet, welcher bei einem Seitenaufprall und/oder einem Heckaufprall Aufprallenergie in die Tragstruktur einleitet. Über die erfindungsgemäße feste Karosseriestruktur kann in baulich einfacher und kostengünstiger Weise Aufprallenergie vorzugsweise definiert abgebaut und/oder an die Hutablage weitergeleitet werden, um die Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie zu verbessern. In vorteilhafter Weise erhöht diese zusätzliche feste Karosseriestruktur insbesondere die Seitensteifigkeit der Karosseriestruktur, so dass die Fahrzeuginsassen insbesondere im Falle eines Seitenaufpralls und/oder eines Heckaufpralls besser geschützt sind. Im Ergebnis lässt sich somit ein verbesserter Insassenschutz des Kraftfahrzeugs dadurch realisieren, dass die B-Säule insbesondere im Falle eines Seitenaufpralls und/oder eines Heckaufpralls besser zur Verzehrung bzw. zur Weiterleitung von Energie insbesondere um die Fahrgastzelle herum in den Bereich der Hutablage bzw. Rückwandeinheit der Tragstruktur herangezogen werden kann. Ferner ergibt sich in vorteilhafter Weise innerhalb der festen Karosseriestruktur ein freier Raum, der als Aufnahmeraum für Packagekomponenten genutzt werden kann.In order to specify a supporting structure of a vehicle body, which has a sufficient rigidity, in particular in the region of the B pillars, with a simple and cost-effective construction, the B pillars are connected in each case via at least one fixed body structure forming a third load path with a cross member unit designed as a mounting part, which is designed as a hat rack. Advantageously, by the provision of the solid body structure -bzw. the third load path, a structurally simple device for increasing the rigidity of the B-pillars in the support structure feasible, via which an improved initiation of the impact energy occurring in the running as a mounting part cross member unit and a more uniform distribution of this impact energy can be done in the support structure. Preferably, this means that uninsulated impact energy can be introduced into three load paths of the support structure. In particular, when the B-pillar is subjected to a side impact and / or rear impact, the impact energy from the B-pillar is transmitted via the solid body structure into the crossbeam unit designed as a hatrack. In a particularly advantageous manner, this results in a reduction of the loads in the B-pillar. This means that the parcel shelf designed as a mounting part with the fixed body structure forms a profile cross-section which forms a transverse load path which, in the event of a side impact and / or a rear impact, introduces impact energy into the supporting structure. By means of the solid body structure according to the invention, impact energy can be degraded in a structurally simple and cost-effective manner, preferably defined, and / or forwarded to the parcel shelf in order to improve the rigidity of the vehicle body. In an advantageous manner, this additional solid body structure particularly increases the lateral rigidity of the body structure, so that the vehicle occupants are better protected, in particular in the event of a side impact and / or a rear impact. As a result, an improved occupant protection of the motor vehicle can thus be realized in that the B-pillar, in particular in the event of a side impact and / or a rear impact better for consumption or transmission of energy in particular around the passenger compartment in the area of the parcel shelf or rear wall unit the support structure can be used. Furthermore, advantageously results within the solid body structure, a free space that can be used as a receiving space for package components.
In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Tragstruktur ist die mindestens eine feste Karosseriestruktur als Stützeinheit ausgeführt, welche innerhalb einer B-Säule der Tragstruktur angeordnet und mit der B-Säule fest verbunden ist. In vorteilhafter Weise wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung eine Verbesserung der Krafteinleitung in die Tragstruktur erzielt. Vorzugsweise ist die Stützeinheit so mit der B-Säule und weiteren Strukturteilen der Tragstruktur verbunden, dass die Tragstruktur die weitergeleitete Aufprallenergie möglichst großflächig aufnehmen kann. Vorzugsweise trägt die Stützeinheit dazu bei, dass selbst bei einem heftigen Seitenaufprall und/oder Heckaufprall die B-Säule weniger belastet wird, indem die Aufprallenergie über die Stützeinheit in die Hutablage weitergeleitet und/oder aufgenommen wird. In vorteilhafter Weise ist hierdurch die Karosseriesteifigkeit erhöht. Des Weiteren ermöglicht die Integration der Stützeinheit in die B-Säule eine Erhöhung der Karosseriesteifigkeit bei gleichbleibendem Bauraumbedarf. In an embodiment of the support structure according to the invention, the at least one solid body structure is designed as a support unit, which is arranged within a B-pillar of the support structure and firmly connected to the B-pillar. Advantageously, an improvement of the introduction of force is achieved in the support structure by the inventive design. Preferably, the support unit is connected to the B-pillar and further structural parts of the support structure such that the support structure can absorb the propagated impact energy over the largest possible area. Preferably, the support unit contributes to the fact that even with a violent side impact and / or rear impact, the B-pillar is less burdened by the impact energy is transmitted via the support unit in the parcel shelf and / or recorded. Advantageously, the body rigidity is thereby increased. Furthermore, the integration of the support unit in the B-pillar allows an increase in the body rigidity with the same space requirement.
In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Tragstruktur ist die mindestens eine Stützeinheit mindestens teilweise als Hohlprofil ausgebildet. In vorteilhafter Weise ist hierdurch die Stützeinheit sehr leicht und verwindungssteif ausgeführt, kann aber trotz Leichtbauweise einen großen Teil von eventuell am Kraftfahrzeug angreifenden Kräften aufnehmen bzw. in die Tragstruktur weiterleiten. Insbesondere ergibt sich innerhalb des Hohlprofiles ein freier Raum, der zur Aufnahme von Packagekomponenten genutzt werden kann.In a further embodiment of the support structure according to the invention, the at least one support unit is at least partially formed as a hollow profile. In an advantageous manner, this means that the support unit is very light and torsionally rigid, but can accommodate a large part of possibly acting on the motor vehicle forces or forward in the support structure despite lightweight construction. In particular, results within the hollow profile, a free space that can be used to hold package components.
In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Tragstruktur ist die mindestens eine Stützeinheit einteilig und/oder mehrteilig ausgebildet. In vorteilhafter Weise kann hierdurch der Verlauf der B-Säule durch die Stützeinheit besser nachgebildet werden. Dies bedeutet, die Stützeinheit kann ideal an die B-Säule angepasst werden, wodurch sich eine einfache und kostengünstige Fertigung der B-Säule ergibt. Insbesondere kann die Stützeinheit auf Grund ihrer erfindungsgemäßen Ausgestaltung die bei einem Aufprall entstehende Energie gezielt an die Tragstruktur weiterleiten.In a further embodiment of the support structure according to the invention, the at least one support unit is formed in one piece and / or in several parts. Advantageously, the course of the B-pillar can be better simulated by the support unit hereby. This means that the support unit can be ideally adapted to the B-pillar, resulting in a simple and cost-effective production of the B-pillar. In particular, the support unit can on the basis of its inventive design forward the energy generated during an impact specifically to the support structure.
In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Tragstruktur erstreckt sich die Stützeinheit im Wesentlichen ausgehend von der Bodenstruktureinheit bis in Höhe der als Hutablage ausgebildeten Querträgereinheit innerhalb der B-Säule. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht im Falle eines Aufpralls auf einfache Weise eine sichere Einleitung und Weiterleitung von seitlich und/oder von hinten auf die Fahrzeugkarosserie einwirkender Aufprallenergie in die Tragstruktur der Fahrzeugkarosserie.In a further embodiment of the support structure according to the invention, the support unit extends substantially from the soil structure unit up to the level of the cross member unit formed as a hat rack within the B pillar. The embodiment of the invention allows in the event of an impact in a simple manner, a safe introduction and forwarding of laterally and / or from behind acting on the vehicle body impact energy into the support structure of the vehicle body.
In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Tragstruktur ist die Hutablage zusätzlich zumindest mit einer Rückwandeinheit der Tragstruktur verbunden. In vorteilhafter Weise stehen hierdurch weitere Strukturbauteile der Tragstruktur zur Weiterleitung von nicht absorbierter Aufprallenergie in die Tragstruktur der Fahrzeugkarosserie zur Verfügung. Durch diese zusätzliche Verbindung der Hutablage mit der Rückwandeinheit bzw. mit der Tragstruktur wird im Falle eines Aufpralls die Fahrgastzelle entlastet und die Sicherheit der Fahrzeuginsassen erhöht.In a further embodiment of the support structure according to the invention the parcel shelf is additionally connected at least to a rear wall unit of the support structure. In this way, further structural components of the support structure are advantageously available for the transmission of non-absorbed impact energy into the support structure of the vehicle body. This additional connection of the parcel shelf with the rear wall unit or with the support structure, the passenger compartment is relieved in the event of an impact and increases the safety of the vehicle occupants.
Bevorzugt erstreckt sich der dritte von der Stützeinheit gebildete Lastpfad zumindest von einer B-Säule und/oder einer Bodenstruktureinheit bis in die Hutablage und/oder die Rückwandeinheit der Fahrzeugkarosserie. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen im Falle eines Aufpralls auf einfache Weise eine sichere Einleitung und Weiterleitung von auf die Fahrzeugkarosserie einwirkender Energie in die Tragstruktur der Fahrzeugkarosserie. In vorteilhafter Weise verringert sich die Belastung der Fahrgastzelle durch auftretende Aufprallkräfte durch die verbesserte Verstärkung der Tragstruktur und der Möglichkeit der Umlenkung bzw. Weiterleitung der nicht absorbierten Aufprallkräfte über den dritten Lastpfad von der B-Säule und/oder einer Bodenstruktureinheit bis in die Hutablage und/oder die Rückwandeinheit der Fahrzeugkarosserie. Vorzugsweise trägt die Stützeinheit dazu bei, dass selbst bei einem heftigen Seitenaufprall und/oder Heckaufprall die B-Säule weniger belastet wird, indem die Aufprallenergie über die Stützeinheit in die Hutablage bzw. in die Rückwandeinheit weitergeleitet und in der Rückwandeinheit aufgenommen wird. In vorteilhafter Weise ist hierdurch die Karosseriesteifigkeit erhöht.The third load path formed by the support unit preferably extends at least from a B pillar and / or a floor structure unit into the parcel shelf and / or the rear wall unit of the vehicle body. Embodiments of the present invention, in the event of a collision, easily enable a safe introduction and transmission of energy acting on the vehicle body into the supporting structure of the vehicle body. Advantageously, the load on the passenger compartment due to impact forces due to the improved reinforcement of the support structure and the possibility of deflection or forwarding of the unabsorbed impact forces via the third load path of the B-pillar and / or a Bodenstruktureinheit to the parcel shelf and / or the rear wall unit of the vehicle body. Preferably, the support unit contributes to the fact that even with a violent side impact and / or rear impact, the B-pillar is less loaded by the impact energy is transmitted via the support unit in the parcel shelf or in the rear wall unit and received in the rear wall unit. Advantageously, the body rigidity is thereby increased.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.Advantageous embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described below.
Dabei zeigen:Showing:
Wie aus
Um eine Tragstruktur
Wie aus
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Stützeinheit
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erstreckt sich der dritte von der Stützeinheit
Wie aus
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß
Derartige Stützeinheiten
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Tragstruktursupporting structure
- 1212
- DachstruktureinheitRoof structural unit
- 1414
- BodenstruktureinheitSoil structure unit
- 16.1, 16.216.1, 16.2
- B-SäuleB-pillar
- 18.1, 18.218.1, 18.2
- erster Lastpfadfirst load path
- 20.1, 20.220.1, 20.2
- zweiter Lastpfadsecond load path
- 22.1, 22.222.1, 22.2
- dritter Lastpfadthird load path
- 24 24
- Stützeinheit (U-förmiges Hohlprofil)Support unit (U-shaped hollow profile)
- 24a24a
- Schenkelleg
- 24b24b
- Kragencollar
- 24c24c
- geschlossenes Endeclosed end
- 2626
- Hutablage (Querträgereinheit)Parcel shelf (cross member unit)
- 2828
- RückwandeinheitRear wall unit
- 3030
- Dachrahmenroof frame
- 3232
- Schwellersill
- 3434
- Fahrgastzellecabin
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 19744664 A1 [0004] DE 19744664 A1 [0004]
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