DE102012001159A1

DE102012001159A1 - Rahmenstruktur einer Kraftfahrzeugkarosserie

Info

Publication number: DE102012001159A1
Application number: DE201210001159
Authority: DE
Inventors: Leo Woltschläger; Oliver Zolke
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-01-21
Filing date: 2012-01-21
Publication date: 2013-07-25

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Rahmenstruktur einer Kraftfahrzeugkarosserie, mit einer Hauptbodenstruktur (10) und einer Heckwagenstruktur (12). Es wird vorgeschlagen, dass die Rahmenstruktur zumindest einen ersten Druckgussknoten (14) aufweist, der dazu vorgesehen ist, die Hauptbodenstruktur (10) und die Heckwagenstruktur (12) miteinander zu verbinden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rahmenstruktur einer Kraftfahrzeugkarosserie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 10 2004 044 037 A1 ist bereits eine Rahmenstruktur einer Kraftfahrzeugkarosserie, mit einer Hauptbodenstruktur und einer Heckwagenstruktur bekannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv einfache und effizient herstellbare, steife Rahmenstruktur bereitzustellen.
Die Erfindung geht aus von einer Rahmenstruktur einer Kraftfahrzeugkarosserie, mit einer Hauptbodenstruktur und einer Heckwagenstruktur.
Es wird vorgeschlagen, dass die Rahmenstruktur zumindest einen ersten Druckgussknoten aufweist, der dazu vorgesehen ist, die Hauptbodenstruktur mit der Heckwagenstruktur zu verbinden, wodurch eine konstruktiv einfache und effizient herstellbare, besonders steife Verbindung erreicht werden kann. Ferner können die Druckgussknoten Schwachstellen der Rahmenstruktur, die beispielsweise durch Freischnitte und/oder Öffnungen entstehen, kompensieren, wodurch weitere Verstärkungsmaßnahmen vermieden werden können. Des Weiteren können durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Erfindung Lastkraftpfade in der Kraftfahrzeugkarosserie besonders harmonisch ineinander überlaufen.
Unter einer „Hauptbodenstruktur” soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Strukturbauteil einer Kraftfahrzeugkarosserie verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, einen Boden in einem Mittelbereich eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen und eine Vorderwagenstruktur mit einer Heckwagenstruktur zu verbinden. Unter einer „Heckwagenstruktur” soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Strukturbauteil der Kraftfahrzeugkarosserie verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, ein Heck des Kraftfahrzeugs zu tragen. Unter einem „Druckgussknoten” soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Bauteil verstanden werden, das in einem Druckgussverfahren hergestellt und dazu vorgesehen ist, einen Knotenpunkt für eine Verbindung mit weiteren Bauteilen bereitzustellen. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der erste Druckgussknoten aus einem ersten Aluminiumdruckgussknoten ausgebildet ist. Dadurch kann bei gleich bleibender Festigkeit vorteilhaft Gewicht eingespart werden. Unter einem „Aluminiumdruckgussknoten” soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Druckgussknoten verstanden werden, der zumindest zu einem Großteil aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht. Unter einem „Großteil” soll in diesem Zusammenhang insbesondere mehr als 50% verstanden werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass der erste Aluminiumdruckgussknoten zumindest eine Verrippung aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine Steifigkeit in zumindest eine Richtung zu erhöhen, wodurch eine Versteifung gezielt in eine Belastungsrichtung erreicht und weiter Gewicht eingespart werden kann. Unter einer „Verrippung” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine rippenförmige Struktur verstanden werden. Unter einer „Belastungsrichtung” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Richtung verstanden werden, in welche eine Belastung eines Bauteils zumindest zu einem Großteil wirkt.
Ist zumindest der erste Aluminiumdruckgussknoten in einem Schwellerendbereich angeordnet, kann ein Knotenpunkt zwischen der Hauptbodenstruktur und der Heckwagenstruktur vorteilhaft verstärkt werden. Unter einem „Schwellerendbereich” soll in diesem Zusammenhang ein Endbereich eines Schwellers verstanden werden.
Eine Verbindung zwischen der Hauptbodenstruktur und der Heckwagenstruktur kann weiter verstärkt werden, wenn die Rahmenstruktur einen zweiten Aluminiumdruckgussknoten umfasst, der dazu vorgesehen ist, die Hauptbodenstruktur mit der Heckwagenstruktur zu verbinden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
1 zeigt eine erfindungsgemäße Rahmenstruktur einer Kraftfahrzeugkarosserie, mit einer symbolisch angedeuteten rechteckförmigen Hauptbodenstruktur 10 und einer symbolisch angedeuteten rechteckförmigen Heckwagenstruktur 12. Es sind in diesem Zusammenhang auch weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anwendungsgebiete für die erfindungsgemäße Rahmenstruktur denkbar, wie insbesondere eine Anwendung in einem Lastkraftwagen und/oder in einem Kraftrad.
Die Hauptbodenstruktur 10 stellt einen Boden in einem Mittelbereich eines Kraftfahrzeugs bereit und verbindet eine Vorderwagenstruktur (nicht dargestellt) mit der Heckwagenstruktur 12. An zwei gegenüberliegenden Seiten der Hauptbodenstruktur 10 sind Schweller 22, 24, die als Seitenschweller ausgebildet sind, angeordnet. Zwischen der Hauptbodenstruktur 10 und der Heckwagenstruktur 12 verläuft in eine Querrichtung ein Querträger 38, der insbesondere zur Aufnahme von Querkräften vorgesehen ist.
Die Hauptbodenstruktur 10 und die Heckwagenstruktur 12 sind in zwei Knotenpunkten 30, 32 miteinander verbunden. Die Rahmenstruktur weist hierbei einen ersten und einen zweiten Druckgussknoten 14, 34 auf, welche die Knotenpunkte 30, 32 bilden und welche die Hauptbodenstruktur 10 und die Heckwagenstruktur 12 miteinander verbindet.
Die Druckgussknoten 14, 34 sind von Aluminiumdruckgussknoten 16, 18 gebildet und aus Aluminium in einem Druckgussverfahren, beziehungsweise in einem Aluminiumdruckgussverfahren, hergestellt. Es ist in diesem Zusammenhang jedoch auch denkbar, andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Materialien oder Materialmischungen zur Herstellung der Druckgussknoten 14, 34 zu verwenden, wie insbesondere Magnesium- oder Aluminiumlegierungen.
Der erste und der zweite Aluminiumdruckgussknoten 16, 18 weisen jeweils eine Verrippung 20, 36 auf. Die Verrippungen 20, 36 weisen jeweils eine rippenförmige Struktur auf, wie in 1 schematisch dargestellt. Der erste und der zweite Aluminiumdruckgussknoten 16, 18 sind jeweils in einem Schwellerendbereich 26, 28 angeordnet.
Die Schwellerendbereiche 26, 28 sind jeweils an der Heckwagenstruktur 12 zugewandten Enden der Schweller 22, 24 angeordnet. Es ist in diesem Zusammenhang jedoch auch denkbar, einen Aluminiumdruckgussknoten in einem Bereich zwischen den Schwellerendbereichen 26, 28 an dem Querträger 38 der Rahmenstruktur anzuordnen. Es ist weiter denkbar, eine Vielzahl von Aluminiumdruckgussknoten in der Rahmenstruktur einzubringen. Ferner ist es denkbar, unterschiedlich dicke Aluminiumdruckgussknoten anzuwenden.
Die Aluminiumdruckgussknoten 16, 18 werden in einem Druckgussverfahren hergestellt. Dabei wird flüssiges oder zähflüssiges Aluminium unter Druck in eine Stahlform gepresst. Es sind in diesem Zusammenhang auch andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Fertigungsverfahren denkbar, die zu einem Aluminiumdruckgussknoten führen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004044037 A1 [0002]

Claims

Rahmenstruktur einer Kraftfahrzeugkarosserie, mit einer Hauptbodenstruktur (10) und einer Heckwagenstruktur (12), gekennzeichnet durch zumindest einen ersten Druckgussknoten (14), der dazu vorgesehen ist, die Hauptbodenstruktur (10) und die Heckwagenstruktur (12) miteinander zu verbinden.
Rahmenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Druckgussknoten (14) aus einem ersten Aluminiumdruckgussknoten (16) ausgebildet ist.
Rahmenstruktur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Aluminiumdruckgussknoten (16) zumindest eine Verrippung (20) aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine Steifigkeit in zumindest eine Richtung zu erhöhen.
Rahmenstruktur zumindest nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der erste Aluminiumdruckgussknoten (16) in einem Schwellerendbereich (26) angeordnet ist.
Rahmenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen zweiten Aluminiumdruckgussknoten (18), der dazu vorgesehen ist, die Hauptbodenstruktur (10) und die Heckwagenstruktur (12) miteinander zu verbinden.
Kraftfahrzeugkarosserie mit einer Rahmenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zur Herstellung einer Rahmenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5.