DE102016207765A1 - supporting structure - Google Patents

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DE102016207765A1
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Boris Cacara
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Volkswagen AG
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Volkswagen AG
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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Tragstruktur (100) für ein Kraftfahrzeug, welche sich im eingebauten Zustand entlang einer Fahrerseite und einer Beifahrerseite des Kraftfahrzeugs erstreckt, mit einem Querträger (10), mindestens zwei an dem Querträger (10) angeordneten Stützelementen (11a, 11b, 11c, 11d) zum Verbinden des Querträgers (10) mit einer Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs, und mindestens einem an dem Querträger (10) angeordneten Halteelement (12a, 12b, 12c) zum Verbinden des Querträges (10) mit einem Funktionsbauteil des Kraftfahrzeugs, wobei der Querträger (10) ein fahrerseitiges Teilstück (13) und ein mit dem fahrerseitigen Teilstück (13) verbundenes beifahrerseitiges Teilstück (14) aufweist, wobei das fahrerseitige Teilstück (13) aus einem Metallmaterial und das beifahrerseitige Teilstück (14) aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet ist.The invention relates to a support structure (100) for a motor vehicle, which extends in the installed state along a driver side and a passenger side of the motor vehicle, with a cross member (10), at least two supporting elements (11a, 11b, 11b, 11b) arranged on the cross member (10). 11c, 11d) for connecting the cross member (10) to a body structure of the motor vehicle, and at least one on the cross member (10) arranged holding element (12a, 12b, 12c) for connecting the cross member (10) with a functional component of the motor vehicle, wherein the Cross member (10) has a driver-side portion (13) and a driver-side portion (13) associated passenger side portion (14), wherein the driver side portion (13) made of a metal material and the passenger side portion (14) is formed of a plastic material.

Figure DE102016207765A1_0001
Figure DE102016207765A1_0001

Description

Die Erfindung betrifft eine Tragstruktur für ein Kraftfahrzeug, welche sich im eingebauten Zustand entlang einer Fahrerseite und einer Beifahrerseite des Kraftfahrzeugs erstreckt, mit einem Querträger, mindestens zwei an dem Querträger angeordneten Stützelementen zum Verbinden des Querträgers mit einer Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs, und mindestens einem an dem Querträger angeordneten Halteelement zum Verbinden des Querträgers mit einem Funktionsbauteil des Kraftfahrzeugs.The invention relates to a support structure for a motor vehicle, which extends in the installed state along a driver side and a passenger side of the motor vehicle, with a cross member, at least two arranged on the cross member support elements for connecting the cross member to a body structure of the motor vehicle, and at least one of the Cross member arranged holding element for connecting the cross member with a functional component of the motor vehicle.

Üblicherweise ist in einem Frontbereich eines Kraftfahrzeugs eine Tragstruktur mit einem Querträger angeordnet, der als Teil der Fahrzeugkarosserie zwischen den sogenannten A-Säulen des Kraftfahrzeugs unterhalb der Windschutzscheibe im Wesentlichen horizontal verlaufend angeordnet ist. Der Querträger dient zur Befestigung und Aussteifung der Instrumententafel, die üblicherweise aus Kunststoff-, Faser- und/oder Holzbauteilen aufgebaut ist. Der Querträger ist über Stützelemente vorzugsweise über die A-Säulen mit der Karosseriestruktur verbunden. An dem Querträger sind ferner ein oder mehrere Halteelemente angeordnet, über welche der Querträger mit Funktionsbauteilen des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise einer Instrumententafel, einer Mittelkonsole und/oder einer Lenkeinrichtung des Kraftfahrzeugs, verbunden sein kann.Usually, in a front region of a motor vehicle, a support structure is arranged with a cross member, which is arranged as part of the vehicle body between the so-called A-pillars of the motor vehicle below the windshield extending substantially horizontally. The cross member is used to attach and stiffen the instrument panel, which is usually constructed of plastic, fiber and / or wood components. The cross member is preferably connected via support elements via the A-pillar with the body structure. On the cross member further one or more holding elements are arranged, via which the cross member may be connected to functional components of the motor vehicle, such as an instrument panel, a center console and / or a steering device of the motor vehicle.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, den Querträger vollständig aus einem Metallmaterial auszubilden. Aus der DE 10 2011 052 250 A1 ist es bekannt, den Querträger und auch die an dem Querträger angeordneten Stützelemente und Halteelemente aus einem Magnesiumlegierungswerkstoff auszubilden. Der Querträger ist dabei aus mindestens zwei teleskopartig zueinander verlagerbaren, rohrartigen Profilen ausgebildet, die als Strangpressprofile aus einem ersten Magnesiumlegierungswerkstoff ausgebildet sind. Die Halter zur Verbindung des Querträgers mit der Karosseriestruktur sind als Gussbauteile aus einem zweiten Magnesiumlegierungswerkstoff ausgebildet. Ferner sind die Halter zur Verbindung des Querträgers mit einem Beifahrerairbag und/oder einem Handschuhkasten und/oder einer Instrumententafelabdeckung als Blechbauteile aus einem dritten Magnesiumlegierungswerkstoff ausgebildet.From the prior art it is known to form the cross member completely from a metal material. From the DE 10 2011 052 250 A1 It is known to form the cross member and also arranged on the cross member supporting elements and holding elements of a magnesium alloy material. The cross member is formed from at least two telescopically displaceable, tubular profiles which are formed as extruded profiles of a first magnesium alloy material. The holders for connecting the cross member to the body structure are formed as cast components from a second magnesium alloy material. Furthermore, the holders for connecting the cross member to a passenger airbag and / or a glove box and / or an instrument panel cover are formed as sheet metal components of a third magnesium alloy material.

Durch die Ausbildung des Querträgers und auch der Stützelemente und Halteelemente aus einem Metallmaterial weist die gesamte Tragstruktur ein relativ hohes Gewicht auf.Due to the design of the cross member and also of the support elements and retaining elements made of a metal material, the entire support structure has a relatively high weight.

Insbesondere im Fahrzeugbau bestehen jedoch die Anforderungen, das Gewicht immer weiter zu reduzieren. Ferner ist es bei einer Ausbildung des Querträgers aus einem Metallmateriel nicht möglich, eine direkte Verbindung zu den aus Kunststoff ausgebildeten Funktionsbauteilen, wie beispielsweise der Instrumententafel, auszubilden. Eine Anbindung ist hier nur über eine Schraubverbindung möglich. Die Flexibilität in der Anbindung der Tragstruktur innerhalb eines Kraftfahrzeuges ist dadurch reduziert.Especially in vehicle construction, however, there are the requirements to reduce the weight ever further. Furthermore, it is not possible in a design of the cross member made of a metal material to form a direct connection to the plastic functional components, such as the instrument panel. A connection is possible here only via a screw connection. The flexibility in the connection of the support structure within a motor vehicle is thereby reduced.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tragstruktur für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, welche sich durch eine Reduzierung in ihrem Gewicht auszeichnet.The invention has for its object to provide a support structure for a motor vehicle available, which is characterized by a reduction in their weight.

Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object of the invention is achieved by the features of the independent claim. Preferred embodiments and further developments of the invention are specified in the dependent claims.

Die Tragstruktur gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Querträger ein fahrerseitiges Teilstück und ein mit dem fahrerseitigen Teilstück verbundenes beifahrerseitiges Teilstück aufweist, wobei das fahrerseitige Teilstück aus einem Metallmaterial und das beifahrerseitige Teilstück aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet ist.The support structure according to the invention is characterized in that the cross member has a driver-side section and a passenger-side section connected to the driver-side section, wherein the driver-side section is formed of a metal material and the passenger-side section of a plastic material.

Erfindungsgemäß ist es nunmehr vorgesehen, dass der Querträger der Tragstruktur in zwei Teilstücke aufgeteilt ist, welche jeweils aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet sind. Der Querträger ist dabei aufgeteilt in ein fahrerseitiges Teilstück und ein beifahrerseitiges Teilstück, wobei sich das fahrerseitige Teilstück entlang der Fahrerseite erstreckt und wobei sich das beifahrerseitige Teilstück entlang der Beifahrerseite erstreckt. Beide Teilstücke sind vorzugsweise jeweils in Form eines Rohres bzw. Profilrohres ausgebildet. Das fahrerseitige Teilstück, welches höheren Belastungen ausgesetzt ist als das beifahrerseitige Teilstück, ist weiterhin aus einem Metallmaterial, insbesondere einem Stahlmaterial, ausgebildet. Das beifahrerseitige Teilstück, welches geringere Belastungen aufnehmen muss als das fahrerseitige Teilstück, ist hingegen aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet, welches ein wesentlich geringes Gewicht aufweist als ein aus einem Metallmaterial ausgebildetes Teilstück. Dadurch, dass nunmehr der Querträger nicht mehr vollständig aus einem Metallmaterial ausgebildet ist, sondern nur noch partiell, und der Rest des Querträgers aus einem sehr leichten und damit gewichtsreduzierenden Kunststoffmaterial ausgebildet ist, kann das Gesamtgewicht des Querträgers und damit auch der gesamten Tragstruktur wesentlich reduziert werden. Trotz der Gewichtsreduzierung weist der Querträger und damit auch die gesamte Tragstruktur jedoch eine hohe Stabilität insbesondere dadurch auf, dass das wesentlich stärker belastete fahrerseitige Teilstück des Querträgers weiterhin aus einem sehr stabilen Metallmaterial ausgebildet ist.According to the invention, it is now provided that the cross member of the support structure is divided into two sections, which are each formed of different materials. The cross member is divided into a driver-side section and a passenger-side section, wherein the driver-side section extends along the driver side and wherein the passenger-side section extends along the passenger side. Both sections are preferably each formed in the form of a tube or profile tube. The driver-side section, which is subjected to higher loads than the passenger-side section, is furthermore formed from a metal material, in particular a steel material. The passenger-side section, which must absorb lower loads than the driver-side section, however, is formed of a plastic material which has a substantially low weight than a formed of a metal material section. The fact that now the cross member is no longer completely formed of a metal material, but only partially, and the rest of the cross member is made of a very light and thus weight-reducing plastic material, the total weight of the cross member and thus the entire support structure can be substantially reduced , Despite the weight reduction, the cross member and thus also the entire support structure, however, a high stability in particular in that the much more heavily loaded driver side portion of the cross member is further formed of a very stable metal material.

Um auch eine besonders hohe Stabilität bei dem beifahrerseitigen Teilstück erreichen zu können, ist das Kunststoffmaterial des beifahrerseitigen Teilstücks bevorzugt ein faserverstärkter Kunststoff. Das beifahrerseitige Teilstück weist dann eine Kunststoffmatrix mit darin verteilt angeordneten Fasern auf. Besonders bevorzugt ist die Kunststoffmatrix aus einem thermoplastischen Kunststoff, beispielsweise Polyamid 6, welches sich durch eine besonders hohe Festigkeit und Zähigkeit auszeichnet, ausgebildet, und als Fasern sind vorzugsweise Glasfasern eingesetzt. Ein derartiger faserverstärkter Kunststoff zeichnet sich durch eine kostengünstige Herstellung aus und ist ferner recyclingfähig. Werden jedoch besonders hohe Festigkeiten gefordert, ist es auch möglich, dass die Kunststoffmatrix des faserverstärkten Kunststoffes aus einem duroplastischen Kunststoff, wie beispielsweise Polyesterharz, Vinylesterharz oder Epoxidharz, ausgebildet ist und die Fasern Karbonfasern oder Aramidfasern sind. In order to achieve a particularly high stability in the passenger-side section, the plastic material of the passenger-side section is preferably a fiber-reinforced plastic. The passenger-side section then has a plastic matrix with fibers arranged distributed therein. Particularly preferably, the plastic matrix of a thermoplastic material, such as polyamide 6, which is characterized by a particularly high strength and toughness, trained, and fibers are preferably glass fibers used. Such a fiber-reinforced plastic is characterized by a cost-effective production and is also recyclable. However, if particularly high strengths are required, it is also possible that the plastic matrix of the fiber-reinforced plastic from a thermosetting plastic, such as polyester resin, vinyl ester resin or epoxy resin is formed, and the fibers are carbon fibers or aramid fibers.

Hergestellt ist das beifahrerseitige Teilstück vorzugsweise im Strangziehverfahren, auch Pultrusionsverfahren genannt. Mittels des Strangziehverfahrens kann kostengünstig und aufgrund der hohen Härtungstemperatur ein qualitativ hochwertiges Profilrohr erstellt werden, welches das beifahrerseitige Teilstück ausbilden kann.The passenger-side section is preferably made in the pultrusion process, also called pultrusion process. By means of the pultrusion method can be created inexpensively and due to the high curing temperature, a high-quality profile tube, which can form the passenger side section.

Zum Verbinden des fahrerseitigen Teilstücks mit dem beifahrerseitigen Teilstück ist vorzugsweise ein Verbindungselement vorgesehen, wobei das Verbindungselement mit dem fahrerseitigen Teilstück stoffschlüssig und mit dem beifahrerseitigen Teilstück formschlüssig oder stoffschlüssig verbunden sein kann. Das Verbindungselement stellt vorzugsweise ein separates Bauteil zu dem fahrerseitigen und dem beifahrerseitigen Teilstück dar. Das Verbindungselement dient dazu, die Anbindung zwischen den beiden Teilstücken zu erleichtern und sicher auszugestalten. Das Verbindungselement ist vorzugsweise an einem mit dem Querträger zu verbindenden Stützelement angeordnet, welches vorzugsweise im Wesentlichen mittig entlang der Längsachse des Querträgers befestigt ist. Dieses Stützelement ist vorzugsweise aus einem Metallmaterial ausgebildet und mit dem Verbindungselement verschweißt. For connecting the driver-side section to the passenger-side section, a connecting element is preferably provided, wherein the connecting element can be connected to the driver-side section cohesively and with the passenger-side section in a form-fitting or cohesive manner. The connecting element preferably represents a separate component to the driver-side and the passenger-side section. The connecting element serves to facilitate the connection between the two sections and to design them safely. The connecting element is preferably arranged on a support element to be connected to the cross member, which is preferably fastened substantially centrally along the longitudinal axis of the cross member. This support element is preferably formed of a metal material and welded to the connecting element.

Um eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Verbindungselement und dem fahrerseitigen Teilstück auszubilden, ist das Verbindungselement mit dem fahrerseitigen Teilstück vorzugsweise verschweißt. Mittels einer Schweißverbindung kann eine besonders sichere und stabile Verbindung zwischen dem fahrerseitigen Teilstück des Querträgers und dem Verbindungselement ausgebildet werden.In order to form a cohesive connection between the connecting element and the driver-side section, the connecting element is preferably welded to the driver-side section. By means of a welded connection, a particularly secure and stable connection between the driver-side section of the cross member and the connecting element can be formed.

Um eine sichere und stabile formschlüssige Verbindung zwischen dem Verbindungselement und dem beifahrerseitigen Teilstück auszubilden, ist das Verbindungselement vorzugsweise mit dem Kunststoffmaterial des beifahrerseitigen Teilstücks umspritzt. Dabei kann das Verbindungselement an einer Außenumfangsfläche und/oder einer Innenumfangsfläche des beifahrerseitigen Teilstücks angespritzt sein. Alternativ ist es auch möglich, dass das Verbindungselement mit dem beifahrerseitigen Teilstück verklebt ist, wodurch eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem beifahrerseitigen Teilstück und dem Verbindungselement ausgebildet werden kann.In order to form a secure and stable form-fitting connection between the connecting element and the passenger-side section, the connecting element is preferably encapsulated with the plastic material of the passenger-side section. In this case, the connecting element may be molded onto an outer circumferential surface and / or an inner peripheral surface of the passenger-side section. Alternatively, it is also possible that the connecting element is glued to the passenger-side section, whereby a cohesive connection between the passenger-side section and the connecting element can be formed.

Das Verbindungselement ist vorzugsweise ein Metallring. Der Metallring kann beispielsweise aus einem Stahlmaterial ausgebildet sein, so dass dieser eine besonders hohe Steifigkeit und Festigkeit aufweisen kann. Durch eine ringförmige Ausgestaltung des Verbindungselementes ist dieses an die Kontur der vorzugsweise jeweils rohrförmig ausgebildeten Teilstücke angepasst. Ferner können durch die ringförmige Ausgestaltung des Verbindungselementes die beiden Teilstücke an zwei voneinander getrennten Flächen des Verbindungselementes angebunden sein, indem beispielsweise das beifahrerseitige Teilstück mit einer Innenumfangsfläche des Verbindungselementes und das fahrerseitige Teilstück mit einer Außenumfangsfläche des Verbindungselementes verbunden ist, oder umgekehrt.The connecting element is preferably a metal ring. The metal ring may for example be formed of a steel material, so that it may have a particularly high rigidity and strength. By an annular configuration of the connecting element, this is adapted to the contour of preferably each tubular-shaped sections. Further, by the annular configuration of the connecting element, the two sections can be connected to two separate surfaces of the connecting element, for example, by the passenger-side section is connected to an inner peripheral surface of the connecting element and the driver-side section with an outer peripheral surface of the connecting element, or vice versa.

An dem Querträger sind ein oder mehrere Halteelemente angeordnet, welche mit einem Funktionsbauteil, wie beispielsweise einem Teil der Instrumententafel, des Kraftfahrzeuges verbunden sind. Diese Halteelemente sind vorzugsweise an dem beifahrerseitigen Teilstück des Querträgers angeordnet. Eine oder mehrere dieser Halteelemente sind vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet und über eine stoffschlüssige Verbindung mit dem beifahrerseitigen Teilstück des Querträgers verbunden. Die stoffschlüssige Verbindung des aus einem Kunststoffmaterial ausgebildeten Halteelements mit dem aus einem Kunststoffmaterial ausgebildeten beifahrerseitigen Teilstück des Querträgers kann beispielsweise durch eine Spritzgussverbindung oder durch eine thermische Schweißverbindung ausgebildet sein.On the cross member one or more holding elements are arranged, which are connected to a functional component, such as a part of the instrument panel of the motor vehicle. These holding elements are preferably arranged on the passenger-side portion of the cross member. One or more of these holding elements are preferably formed of a plastic material and connected via a material connection with the passenger side portion of the cross member. The cohesive connection of the formed of a plastic material holding member with the formed of a plastic material passenger side portion of the cross member may be formed for example by an injection molding connection or by a thermal welding connection.

Sowohl das fahrerseitige Teilstück als auch das beifahrerseitige Teilstück ist vorzugsweise jeweils mit einer der A-Säulen und damit der Karosseriestruktur verbunden. Hierfür ist auch eines der mindestens zwei Stützelemente mit dem beifahrerseitigen Teilstück verbunden. Hierbei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass mindestens eines der mindestens zwei Stützelemente über ein Zwischenelement mit dem beifahrerseitigen Teilstück verbunden ist, wobei das Zwischenelement mit dem Stützelement und mit dem beifahrerseitigen Teilstück vorzugsweise formschlüssig verbunden ist. Das Stützelement, welches an dem beifahrerseitigen Teilstück angeordnet ist, ist hierfür vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet und weist zur Erhöhung seiner Stabilität ein oder mehrere Einlageelemente aus einem Metallmaterial auf. Das Zwischenelement, welches vorzugsweise aus einem Metallmaterial ausgebildet ist, kann dann durch ein Umspritzen mit dem Kunststoffmaterial des beifahrerseitigen Teilstücks formschlüssig mit dem beifahrerseitigen Teilstück verbunden werden und durch ein Umspritzen mit dem Kunststoffmaterial des Stützelementes formschlüssig mit dem Stützelement verbunden werden. Zusätzlich kann durch eine Schweißverbindung das aus einem Metallmaterial ausgebildete Zwischenelement mit einem aus einem Metallmaterial ausgebildeten Einlageelement in dem Stützelement stoffschlüssig verbunden werden, um eine besonders stabile Verbindung zwischen dem Zwischenelement und dem Stützelement erreichen zu können. Both the driver-side section and the passenger-side section are preferably each connected to one of the A-pillars and thus the body structure. For this purpose, one of the at least two support elements is connected to the passenger-side section. In this case, it is preferably provided that at least one of the at least two support elements is connected via an intermediate element with the passenger-side section, wherein the intermediate element is preferably positively connected to the support element and to the passenger-side section. The support element which is arranged on the passenger-side section, this is preferably made of a Plastic material formed and has to increase its stability on or more insert elements of a metal material. The intermediate element, which is preferably formed from a metal material, can then be positively connected by molding with the plastic material of the passenger side section with the passenger side section and are positively connected by injection molding with the plastic material of the support element with the support element. In addition, by means of a welded connection, the intermediate element formed of a metal material can be materially connected in the support element with a insert element made of a metal material in order to be able to achieve a particularly stable connection between the intermediate element and the support element.

Das Zwischenelement ist bevorzugt als ein Metallring ausgebildet. Der Metallring kann beispielsweise aus einem Stahlmaterial ausgebildet sein, so dass dieser eine besonders hohe Steifigkeit und Festigkeit aufweisen kann. Durch eine ringförmige Ausgestaltung des Zwischenelementes ist dieses besonders stabil und kann zudem an die Kontur des vorzugsweise rohrförmig ausgebildeten beifahrerseitigen Teilstücks angepasst sein.The intermediate element is preferably formed as a metal ring. The metal ring may for example be formed of a steel material, so that it may have a particularly high rigidity and strength. By an annular configuration of the intermediate element, this is particularly stable and can also be adapted to the contour of the preferably tubular passenger-side section.

Um die Stabilität des beifahrerseitigen Teilstücks weiter zu erhöhen, kann es vorgesehen sein, dass in einem Innenraum des beifahrerseitigen Teilstücks Verstärkungsstreben ausgebildet sind. Die Verstärkungsstreben, welche sich vorzugsweise über die gesamte Länge des beifahrerseitigen Teilstücks erstrecken, können beispielsweise im Querschnitt gesehen kreuzförmig oder sternförmig angeordnet sein.In order to further increase the stability of the passenger-side section, it may be provided that reinforcement struts are formed in an interior of the passenger-side section. The reinforcing struts, which preferably extend over the entire length of the passenger-side section, can be arranged in a cross-shaped or star-shaped manner, for example, when viewed in cross-section.

Das beifahrerseitige Teilstück kann aufgrund der Herstellung aus einem Kunststoffmaterial verschiedene Querschnittsformen aufweisen, wobei die Querschnittsform des beifahrerseitigen Teilstücks dadurch individuell unter Berücksichtigung der besonderen Anforderungen an das beifahrerseitige Teilstück angepasst werden kann. Beispielsweise kann das beifahrerseitige Teilstück eine kreisrunde, ellipsenförmige oder mehreckige Querschnittsfläche aufweisen.The passenger-side section may have different cross-sectional shapes due to the production of a plastic material, the cross-sectional shape of the passenger-side section can thereby be adjusted individually taking into account the particular requirements of the passenger side section. For example, the passenger-side section may have a circular, elliptical or polygonal cross-sectional area.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend anhand der Beschreibung bevorzugter Ausgestaltungen der Erfindung anhand der nachfolgenden Figuren näher dargestellt.Further, measures improving the invention will be described below with reference to the description of preferred embodiments of the invention with reference to the following figures.

Es zeigen:Show it:

1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Tragstruktur gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung; 1 a schematic perspective view of a support structure according to an embodiment of the invention;

2a eine schematische perspektivische Darstellung einer Anbindung zwischen dem fahrerseitigen Teilstück und dem beifahrerseitigen Teilstück eines Querträgers der in 1 gezeigten Tragstruktur über ein Verbindungselement gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung; 2a a schematic perspective view of a connection between the driver-side section and the passenger-side section of a cross member of in 1 shown support structure via a connecting element according to an embodiment of the invention;

2b eine schematische Schnittdarstellung durch das in 2a gezeigte beifahrerseitige Teilstück und Verbindungselement; 2 B a schematic sectional view through the in 2a shown passenger-side section and connecting element;

3a eine schematische perspektivische Darstellung einer Anbindung von Halteelementen an dem beifahrerseitigen Teilstück des Querträgers der in 1 gezeigten Tragstruktur gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung; 3a a schematic perspective view of a connection of holding elements on the passenger-side portion of the cross member of in 1 shown support structure according to an embodiment of the invention;

3b eine schematische Schnittdarstellung durch das in 3a gezeigte beifahrerseitige Teilstück und ein Halteelement; 3b a schematic sectional view through the in 3a shown passenger-side section and a holding element;

4a eine schematische perspektivische Darstellung einer Anbindung eines Stützelementes an das beifahrerseitige Teilstück des Querträgers der in 1 gezeigten Tragstruktur gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung; 4a a schematic perspective view of a connection of a support element to the passenger-side portion of the cross member of in 1 shown support structure according to an embodiment of the invention;

4b eine schematische Schnittdarstellung durch die in 4a gezeigte Anbindung; 4b a schematic sectional view through the in 4a shown connection;

4c eine schematische Draufsicht auf eine Längsseitenfläche der in 4a gezeigten Anbindung; 4c a schematic plan view of a longitudinal side surface of in 4a shown connection;

5a eine schematische Schnittdarstellung durch ein Verstärkungsstreben aufweisendes beifahrerseitiges Teilstück eines Querträgers der in 1 gezeigten Tragstruktur gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung; 5a a schematic sectional view through a reinforcing struts having passenger-side section of a cross member of in 1 shown support structure according to an embodiment of the invention;

5b eine weitere schematische Schnittdarstelllung durch ein Verstärkungsstreben aufweisendes beifahrerseitiges Teilstück eines Querträgers der in 1 gezeigten Tragstruktur gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung; 5b a further schematic sectional view through a reinforcing struts having passenger-side section of a cross member of in 1 shown support structure according to an embodiment of the invention;

6a eine schematische perspektivische Darstellung einer Anbindung zwischen dem fahrerseitigen Teilstück und dem beifahrerseitigen Teilstück eines Querträgers der in 1 gezeigten Tragstruktur über ein Verbindungselement gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung; 6a a schematic perspective view of a connection between the driver-side section and the passenger-side section of a cross member of in 1 shown support structure via a connecting element according to an embodiment of the invention;

6b eine schematische Schnittdarstellung der in 6a gezeigten Anbindung; 6b a schematic sectional view of in 6a shown connection;

7a eine schematische Schnittdarstellung eines beifahrerseitigen Teilstücks eines Querträgers der in 1 gezeigten Tragstruktur gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung; 7a a schematic sectional view of a passenger-side portion of a cross member of in 1 shown support structure according to an embodiment of the invention;

7b eine schematische Schnittdarstellung eines beifahrerseitigen Teilstücks eines Querträgers der in 1 gezeigten Tragstruktur gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung; 7b a schematic sectional view of a passenger-side portion of a cross member of in 1 shown support structure according to another embodiment of the invention;

7c eine schematische Schnittdarstellung eines beifahrerseitigen Teilstücks eines Querträgers der in 1 gezeigten Tragstruktur gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung; 7c a schematic sectional view of a passenger-side portion of a cross member of in 1 shown support structure according to another embodiment of the invention;

8a eine schematische Schnittdarstellung einer Anbindung eines Verbindungselements an ein beifahrerseitiges Teilstück eines Querträgers der in 1 gezeigten Tragstruktur gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung; 8a a schematic sectional view of a connection of a connecting element to a passenger-side portion of a cross member of in 1 shown support structure according to an embodiment of the invention;

8b eine schematische Draufsicht auf eine Längsseitenfläche der in 8a gezeigten Anbindung; 8b a schematic plan view of a longitudinal side surface of in 8a shown connection;

9a eine schematische Schnittdarstellung einer Anbindung eines Verbindungselements an ein beifahrerseitiges Teilstück eines Querträgers der in 1 gezeigten Tragstruktur gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung; 9a a schematic sectional view of a connection of a connecting element to a passenger-side portion of a cross member of in 1 shown support structure according to another embodiment of the invention;

9b eine schematische Draufsicht auf eine Längsseitenfläche der in 9a gezeigten Anbindung; 9b a schematic plan view of a longitudinal side surface of in 9a shown connection;

10a eine schematische Schnittdarstellung einer Anbindung eines Verbindungselements an ein beifahrerseitiges Teilstück eines Querträgers der in 1 gezeigten Tragstruktur gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung; 10a a schematic sectional view of a connection of a connecting element to a passenger-side portion of a cross member of in 1 shown support structure according to another embodiment of the invention;

10b eine schematische Draufsicht auf eine Längsseitenfläche der in 10a gezeigten Anbindung; 10b a schematic plan view of a longitudinal side surface of in 10a shown connection;

11a eine schematische perspektivische Darstellung einer Anbindung zwischen dem fahrerseitigen Teilstück und dem beifahrerseitigen Teilstück eines Querträgers der in 1 gezeigten Tragstruktur über ein Verbindungselement gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung; und 11a a schematic perspective view of a connection between the driver-side section and the passenger-side section of a cross member of in 1 shown support structure via a connecting element according to another embodiment of the invention; and

11b eine schematische Schnittdarstellung der in 11a gezeigten Anbindung. 11b a schematic sectional view of in 11a shown connection.

In 1 ist eine Tragstruktur 100 für ein Kraftfahrzeug gezeigt, welche im Frontbereich des Kraftfahrzeugs, zwischen den beiden A-Säulen des Kraftfahrzeugs angeordnet werden kann. In 1 is a supporting structure 100 shown for a motor vehicle, which can be arranged in the front region of the motor vehicle, between the two A-pillars of the motor vehicle.

Die Tragstruktur 100 weist einen Querträger 10 auf, welcher sich quer zur Längserstreckung des Kraftfahrzeugs zwischen der fahrerseitig angeordneten A-Säule und der beifahrerseitig angeordneten A-Säule des Kraftfahrzeugs erstreckt. An dem Querträger 10 sind mehrere Stützelemente 11a–11d angeordnet, welche den Querträger 10 mit einer Karosseriestruktur, insbesondere den A-Säulen der Karosseriestruktur, des Kraftfahrzeugs verbinden können. Ferner sind an dem Querträger 10 mehrere Halteelemente 12a–12c angeordnet, über welche der Querträger 10 mit Funktionsbauteilen des Kraftfahrzeugs verbunden werden kann.The supporting structure 100 has a cross member 10 on, which extends transversely to the longitudinal extent of the motor vehicle between the driver side arranged A-pillar and the passenger side arranged A-pillar of the motor vehicle. At the crossbeam 10 are several supporting elements 11a - 11d arranged, which the cross member 10 can connect with a body structure, in particular the A-pillars of the body structure of the motor vehicle. Further, on the cross member 10 several holding elements 12a - 12c arranged over which the cross member 10 can be connected to functional components of the motor vehicle.

Der Querträger 10 ist zweiteilig ausgebildet und weist ein fahrerseitiges, rohrförmiges Teilstück 13 und ein beifahrerseitiges, rohrförmiges Teilstück 14 auf. Das fahrerseitige Teilstück 13 ist fest bzw. starr mit dem beifahrerseitigen Teilstück 14 verbunden. Das fahrerseitige Teilstück 13 erstreckt sich über die Fahrerseite des Kraftfahrzeugs, und das beifahrerseitige Teilstück 14 erstreckt sich über die Beifahrerseite des Kraftfahrzeugs. The crossbeam 10 is formed in two parts and has a driver-side, tubular portion 13 and a passenger-side tubular section 14 on. The driver side section 13 is fixed or rigid with the passenger side section 14 connected. The driver side section 13 extends over the driver side of the motor vehicle, and the passenger side section 14 extends over the passenger side of the motor vehicle.

Das fahrerseitige Teilstück 13 und das beifahrerseitige Teilstück 14 sind aus verschiedenen Materialien ausgebildet, wobei das fahrerseitige Teilstück 13 aus einem Metallmaterial und das beifahrerseitige Teilstück 14 aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet ist. The driver side section 13 and the passenger side section 14 are made of different materials, the driver side section 13 made of a metal material and the passenger side section 14 is formed of a plastic material.

Das Metallmaterial des fahrerseitigen Teilstücks 13 ist vorzugsweise ein Stahlmaterial, kann aber beispielsweise auch ein Aluminiummaterial oder ein Material aus einer Magnesiumlegierung sein. Die an dem fahrerseitigen Teilstück 13 angeordneten Stützelemente 11a, 11b, 11c sind ebenfalls aus einem Metallmaterial ausgebildet und bilden zusammen mit dem fahrerseitigen Teilstück 13 des Querträgers 10 ein sogenanntes Dreibein aus. The metal material of the driver side section 13 is preferably a steel material, but may for example also be an aluminum material or a magnesium alloy material. The on the driver side section 13 arranged support elements 11a . 11b . 11c are also formed of a metal material and form together with the driver side section 13 of the crossbeam 10 a so-called tripod.

Das Kunststoffmaterial des beifahrerseitigen Teilstücks 14 ist vorzugsweise ein faserverstärkter Kunststoff mit einer Kunststoffmatrix und darin angeordneten Fasern. Die Kunststoffmatrix kann beispielsweise ein Thermoplast, insbesondere Polyamid 6, sein mit darin angeordneten Glasfasern. Alternativ kann die Kunststoffmatrix auch ein Duroplast sein mit darin angeordneten Aramidfasern oder Kohlefasern. Hergestellt ist das beifahrerseitige Teilstück 14 vorzugsweise im Strangziehverfahren, so dass das beifahrerseitige Teilstück 14 ein Pultrusionsprofil sein kann. The plastic material of the passenger side section 14 is preferably a fiber reinforced plastic having a plastic matrix and fibers disposed therein. The plastic matrix can be, for example, a thermoplastic, in particular polyamide 6 be with glass fibers arranged inside. Alternatively, the plastic matrix may also be a thermoset with aramid fibers or carbon fibers disposed therein. The passenger side section is made 14 preferably in the pultrusion method, so that the passenger side section 14 may be a pultrusion profile.

Verbunden ist das fahrerseitige Teilstück 13 mit dem beifahrerseitigen Teilstück 14 über ein Verbindungselement 15. Das Verbindungselement 15 ist vorzugsweise ein Metallring. Das Verbindungselement 15 kann mit dem fahrerseitigen Teilstück 13 stoffschlüssig über eine Schweißverbindung verbunden sein. Mit dem beifahrerseitigen Teilstück 14 kann das Verbindungselement 15 formschlüssig oder stoffschlüssig verbunden sein. Eine formschlüssige Verbindung kann über eine Spritzgussverbindung oder eine thermische Schweißverbindung zwischen dem Verbindungselement 15 und dem Kunststoffmaterial des beifahrerseitigen Teilstücks 14 ausgebildet sein. Eine stoffschlüssige Verbindung kann über eine Klebeverbindung zwischen dem Verbindungselement 15 und dem Kunststoffmaterial des beifahrerseitigen Teilstücks 14 ausgebildet sein. Connected is the driver side section 13 with the passenger side section 14 via a connecting element 15 , The connecting element 15 is preferably a metal ring. The connecting element 15 can with the driver side section 13 be cohesively connected via a welded joint. With the passenger side section 14 can the connecting element 15 be positively or materially connected. A positive connection can be achieved by means of an injection-molded connection or a thermal welded connection between the connecting element 15 and the plastic material of the passenger side section 14 be educated. A cohesive connection can via an adhesive connection between the connecting element 15 and the plastic material of the passenger side section 14 be educated.

Das Verbindungselement 15 ist mit dem ungefähr mittig entlang der Länge des Querträgers angeordneten Stützelement 11c vorzugsweise über eine Schweißverbindung verbunden.The connecting element 15 is with the approximately centrally disposed along the length of the cross member supporting element 11c preferably connected via a welded joint.

Die Halteelemente 12a, 12b, 12c sind vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet und können über eine stoffschlüssige Spritzgussverbindung oder thermische Schweißverbindung mit dem beifahrerseitigen Teilstück 14 verbunden sein. The holding elements 12a . 12b . 12c are preferably formed of a plastic material and can via a cohesive injection-molded connection or thermal welding connection with the passenger-side section 14 be connected.

Das Stützelement 11d, welches den Querträger 10 auf der Beifahrerseite mit einer A-Säule der Karosseriestruktur verbindet und an einem Ende des beifahrerseitigen Teilstücks 14 angeordnet ist, ist aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet und weist ein oder mehrere Einlageelemente aus einem Metallmaterial auf, um die Stabilität des Stützelements 11d zu erhöhen. Verbunden ist das Stützelement 11d mit dem beifahrerseitigen Teilstück 14 über ein Zwischenelement 16, welches als Metallring ausgebildet ist. Das Zwischenelement 16 kann dann durch ein Umspritzen mit dem Kunststoffmaterial des beifahrerseitigen Teilstücks 14 formschlüssig mit dem beifahrerseitigen Teilstück 14 verbunden werden und durch ein Umspritzen mit dem Kunststoffmaterial des Stützelementes 11d formschlüssig mit dem Stützelement 11d verbunden werden. Alternativ zu dem Umspritzen kann das Zwischenelement 16 auch über eine stoffschlüssige Klebeverbindung mit dem beifahrerseitigen Teilstück 14 und/oder dem Stützelement 11d verbunden sein. Zusätzlich kann durch eine Schweißverbindung das aus einem Metallmaterial ausgebildete Zwischenelement 16 mit einem der aus einem Metallmaterial ausgebildeten Einlageelemente in dem Stützelement 11d stoffschlüssig verbunden sein.The support element 11d which is the crossbeam 10 on the passenger side with an A-pillar of the body structure connects and at one end of the passenger-side section 14 is arranged, is formed of a plastic material and has one or more insert elements made of a metal material to the stability of the support element 11d to increase. Connected is the support element 11d with the passenger side section 14 via an intermediate element 16 , which is designed as a metal ring. The intermediate element 16 can then by molding with the plastic material of the passenger side section 14 positive fit with the passenger side section 14 be connected and by molding with the plastic material of the support element 11d positive fit with the support element 11d get connected. Alternatively to the encapsulation, the intermediate element 16 also via a cohesive adhesive bond with the passenger-side section 14 and / or the support element 11d be connected. In addition, by a welded joint formed from a metal material intermediate element 16 with one of the insert elements formed of a metal material in the support element 11d be connected cohesively.

In 2a und 2b ist eine Ausgestaltung einer Verbindung zwischen dem fahrerseitigen Teilstück 13 und dem beifahrerseitigen Teilstück 14 über ein Verbindungselement 15 gezeigt. Bei dieser Ausgestaltung der Verbindung ist das Verbindungselement 15 mit dem Kunststoffmaterial des beifahrerseitigen Teilstücks 14 derart umspritzt, dass das Verbindungselement 15 das beifahrerseitige Teilstück 14 an seiner Außenumfangsfläche 18 umschließt bzw. umgreift. Das beifahrerseitige Teilstück 14 ist damit an einer Innenumfangsfläche des Verbindungselementes 15 angespritzt, so dass eine Umspritzung ausgebildet ist. In 2a and 2 B is an embodiment of a connection between the driver side section 13 and the passenger side section 14 via a connecting element 15 shown. In this embodiment of the connection is the connecting element 15 with the plastic material of the passenger side section 14 so encapsulated that the connecting element 15 the passenger side section 14 on its outer peripheral surface 18 encloses or embraces. The passenger side section 14 is thus on an inner circumferential surface of the connecting element 15 injected, so that an encapsulation is formed.

Wie in 2b zu erkennen ist, kann zur Erhöhung der Stabilität und Festigkeit der Verbindung zwischen dem als Metallring ausgebildeten Verbindungselement 15 und dem beifahrerseitigen Teilstück 14 eine Zusatzschicht 17 aus einem als Klebemittel wirkenden Kunststoffmaterial ausgebildet sein, wobei die Zusatzschicht 17 damit aus einem anderen Kunststoffmaterial ausgebildet ist als das beifahrerseitige Teilstück 14. Ist die Zusatzschicht 17 vorgesehen, ist eine zusätzliche Umspritzung des Verbindungselements 15 mit dem Kunststoffmaterial des beifahrerseitigen Teilstücks 14 nicht zwingend erforderlich, sondern die Verbindung zwischen Verbindungselement 15 und beifahrerseitigem Teilstück 14 kann allein durch die Zusatzschicht 17 ausgebildet sein, so dass das beifahrerseitige Teilstück 14 mit dem Verbindungselement 15 über eine stoffschlüssige Verbindung verbunden ist. Mit dem fahrerseitigen Teilstück 13 ist das Verbindungselement 15 über eine Schweißverbindung verbunden. As in 2 B can be seen, can increase the stability and strength of the connection between the formed as a metal ring connecting element 15 and the passenger side section 14 an additional layer 17 be formed from acting as an adhesive plastic material, wherein the additional layer 17 so that it is made of a different plastic material than the passenger side section 14 , Is the additional layer 17 provided is an additional encapsulation of the connecting element 15 with the plastic material of the passenger side section 14 not mandatory, but the connection between connecting element 15 and passenger-side section 14 can alone through the extra layer 17 be formed so that the passenger side section 14 with the connecting element 15 is connected via a cohesive connection. With the driver side section 13 is the connecting element 15 connected via a welded joint.

Wie in 2a ferner zu erkennen ist, kann das fahrerseitige Teilstück 13 höhenversetzt zu dem beifahrerseitigen Teilstück 14 angeordnet sein, wobei dann vorzugsweise eine teilweise Überlappung zwischen einem Ende bzw. Endbereich des fahrerseitigen Teilstücks 13 und einem Ende bzw. Endbereich des beifahrerseitigen Teilstücks 14 ausgebildet ist.As in 2a can also be seen, the driver side section 13 offset in height to the passenger side section 14 be arranged, in which case preferably a partial overlap between an end or end portion of the driver-side section 13 and an end portion of the passenger side section 14 is trained.

In 3a und 3b ist eine mögliche Ausgestaltung einer Anbindung der Halteelemente 12a, 12b, 12c an das beifahrerseitige Teilstück 14 gezeigt. Bei dieser Ausgestaltung sind an der Außenumfangsfläche 18 des beifahrerseitigen Teilstücks 14 Anbindungselemente 19 ausgebildet, auf welchen die Halteelemente 12a, 12b, 12c zur Befestigung an dem beifahrerseitigen Teilstück 14 aufgesetzt werden können. Die Anbindungselemente 19 sind vorzugsweise länglich in Form von Streben ausgebildet und sind im Querschnitt kuppelartig ausgebildet, um eine gute Anbindungsfläche für die Halteelemente 12a, 12b, 12c ausbilden zu können. Die Anbindungselemente 19 können an der Außenumfangsfläche 18 des beifahrerseitigen Teilstücks 14 angegossen oder angespritzt sein. Insbesondere wenn das beifahrerseitige Teilstück 14 aus einem faserverstärkten Kunststoff ausgebildet ist, ist es vorteilhaft, die Anbindungselemente 19 vorzusehen, welche vorzugsweise nicht aus einem faserverstärkten Kunststoff ausgebildet sind, sondern aus einem Kunststoffmaterial, welche eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den Halteelementen 12a, 12b, 12c und dem beifahrerseitigen Teilstück 14 erleichtern. In 3a and 3b is a possible embodiment of a connection of the holding elements 12a . 12b . 12c to the passenger side section 14 shown. In this embodiment, on the outer peripheral surface 18 the passenger side section 14 connecting elements 19 formed, on which the holding elements 12a . 12b . 12c for attachment to the passenger side section 14 can be put on. The connection elements 19 are preferably elongated in the form of struts and are dome-shaped in cross-section, to a good connection surface for the holding elements 12a . 12b . 12c to be able to train. The connection elements 19 can on the outer peripheral surface 18 the passenger side section 14 be poured or sprayed. In particular, if the passenger side section 14 is formed of a fiber-reinforced plastic, it is advantageous, the connection elements 19 provide, which are preferably not formed of a fiber-reinforced plastic, but of a plastic material, which a material connection between the holding elements 12a . 12b . 12c and the passenger side section 14 facilitate.

4a, 4b, 4c zeigen eine Ausgestaltung einer Anbindung des Stützelementes 11d an das beifahrerseitige Teilstück 14 über das Zwischenelement 16. Das Zwischenelement 16 ist hier zunächst mit dem Stützelement 11d verbunden, indem das Zwischenelement 16 beispielsweise in das Kunststoffmaterial des Stützelementes 11d eingebettet sein kann. Anschließend wird das Zwischenelement 16 mit dem beifahrerseitigen Teilstück 14 verbunden derart, dass das Zwischenelement 16 die Außenumfangsfläche 18 des beifahrerseitigen Teilstücks 14 umschließt bzw. umgreift. Dabei ist bei dieser Ausgestaltung eine Zwischenschicht 20 aus einem als Klebemittel wirkenden Kunststoffmaterial zwischen der Innenumfangsfläche des Zwischenelementes 16 und der Außenumfangsfläche 18 des beifahrerseitigen Teilstücks 14 ausgebildet. Alternativ kann ohne das Vorsehen einer derartigen Zwischenschicht 20 das beifahrerseitige Teilstück 14 unmittelbar an das Zwischenelement 16 angespritzt sein. 4a . 4b . 4c show an embodiment of a connection of the support element 11d to the passenger side section 14 over the intermediate element 16 , The intermediate element 16 is here first with the support element 11d connected by the intermediate element 16 for example in the Plastic material of the support element 11d can be embedded. Subsequently, the intermediate element 16 with the passenger side section 14 connected such that the intermediate element 16 the outer peripheral surface 18 the passenger side section 14 encloses or embraces. In this embodiment, an intermediate layer 20 from a plastic material acting as an adhesive between the inner peripheral surface of the intermediate element 16 and the outer peripheral surface 18 the passenger side section 14 educated. Alternatively, without the provision of such an intermediate layer 20 the passenger side section 14 directly to the intermediate element 16 be sprayed.

In 5a und 5b sind verschiedene Ausgestaltungen des beifahrerseitigen Teilstücks 14 gezeigt, wobei hierbei im Innenraum 21 des beifahrerseitigen Teilstücks 14 Verstärkungsstreben 22 angeordnet sind. Bei der in 5a gezeigten Ausgestaltung sind vier Verstärkungsstreben 22 kreuzförmig und bei der in 5b gezeigten Ausgestaltung sind fünf Verstärkungsstreben 22 sternförmig angeordnet. 5a und 5b zeigen eine Schnittdarstellung im Bereich des Verbindungselementes 15, wobei die Verstärkungsstreben 22 sich jedoch vorzugsweise über die gesamte Länge des beifahrerseitigen Teilstücks 14 erstrecken. Im Querschnitt gesehen erstrecken sich die Verstärkungsstreben 22 jeweils ausgehend von einem Mittelpunkt M, welcher auf der Längsachse des beifahrerseitigen Teilstücks 14 liegt, bis hin zu einer Innenumfangsfläche 23 des beifahrerseitigen Teilstücks 14, an welcher die Verstärkungsstreben 22 angebunden sind.In 5a and 5b are different embodiments of the passenger side section 14 shown, with this in the interior 21 the passenger side section 14 reinforcing struts 22 are arranged. At the in 5a shown embodiment are four reinforcing struts 22 cruciform and at the in 5b shown embodiment are five reinforcing struts 22 arranged in a star shape. 5a and 5b show a sectional view in the region of the connecting element 15 where the reinforcing struts 22 However, preferably over the entire length of the passenger side section 14 extend. Seen in cross section, the reinforcing struts extend 22 each starting from a center M, which on the longitudinal axis of the passenger side section 14 lies, up to an inner peripheral surface 23 the passenger side section 14 at which the reinforcing struts 22 are connected.

In 6a und 6b ist eine weitere mögliche Verbindung zwischen dem fahrerseitigen Teilstück 13 und dem beifahrerseitigen Teilstück 14 über das Verbindungselement 15 gezeigt. Bei dieser Ausgestaltung ist das Verbindungselement 15 an einer Innenumfangsfläche 23 des beifahrerseitigen Teilstücks 14 angespritzt oder angeklebt, so dass das Verbindungselement 15 von dem beifahrerseitigen Teilstück 14 umschlossen ist. Ein Teil des Verbindungselements 15 ragt aus dem beifahrerseitigen Teilstück 14 heraus und ist mit dem fahrerseitigen Teilstück 13 über eine Schweißverbindung verbunden. In 6a and 6b is another possible connection between the driver side section 13 and the passenger side section 14 over the connecting element 15 shown. In this embodiment, the connecting element 15 on an inner peripheral surface 23 the passenger side section 14 molded or glued, so that the connecting element 15 from the passenger side section 14 is enclosed. Part of the connecting element 15 protrudes from the passenger side section 14 out and is with the driver side section 13 connected via a welded joint.

7a, 7b und 7c zeigen verschiedene Ausgestaltungen von Querschnittsformen des beifahrerseitigen Teilstücks 14. 7a . 7b and 7c show various embodiments of cross-sectional shapes of the passenger side section 14 ,

Bei der in 7a gezeigten Ausgestaltung weist das beifahrerseitige Teilstück 14 im Querschnitt gesehen eine Ellipsenform auf. Durch die Ellipsenform kann die Festigkeit des beifahrerseitigen Teilstücks 14 insbesondere bei Durchbiegungsbelastungen erhöht werden.At the in 7a shown embodiment, the passenger side section 14 seen in cross-section on an elliptical shape. Due to the elliptical shape, the strength of the passenger side section 14 be increased especially at deflection loads.

Bei den in 7b und 7c gezeigten Ausgestaltungen ist das beifahrerseitige Teilstück 14 mehreckig ausgebildet. Bei der in 7b gezeigten Ausgestaltung weist das beifahrerseitige Teilstück 14 eine rechteckige bzw. quadratische Querschnittsform auf, was die Positionierung anderer Bauteile benachbart zu dem fahrerseitigen Teilstück 14 erleichtert. Bei der in 7c gezeigten Ausgestaltung sind nutförmige Einprägungen 24 in den Seitenflächen der rechteckigen bzw. quadratischen Querschnittsform des beifahrerseitigen Teilstücks 14 ausgebildet, welche eine höhere Stabilität des beifahrerseitigen Teilstücks 14 bei Torsionsbelastungen ermöglichen. At the in 7b and 7c Embodiments shown is the passenger side section 14 polygonal trained. At the in 7b shown embodiment, the passenger side section 14 a rectangular or square cross-sectional shape, which is the positioning of other components adjacent to the driver-side section 14 facilitated. At the in 7c embodiment shown are groove-shaped impressions 24 in the side surfaces of the rectangular or square cross-sectional shape of the passenger-side section 14 formed, which a higher stability of the passenger side section 14 allow for torsional loads.

In 8a und 8b ist eine Ausgestaltung gezeigt, bei welcher das als Metallring ausgebildete Verbindungselement 15 Aussparungen 25 aufweist, in welche beim Umspritzen bzw. Anspritzen des beifahrerseitigen Teilstücks 14 das Kunststoffmaterial des beifahrerseitigen Teilstücks 14 die Aussparungen 25 ausfüllen kann. Hierdurch kann eine formschlüssige Verdrehsicherung zwischen dem beifahrerseitigen Teilstück 14 und dem Verbindungselement 15 ausgebildet werden, wodurch die Stabilität der Verbindung zwischen beifahrerseitigen Teilstück 14 und dem Verbindungselement 15 weiter verbessert werden kann.In 8a and 8b an embodiment is shown in which the metal ring designed as a connecting element 15 recesses 25 in which in the encapsulation or injection molding of the passenger-side section 14 the plastic material of the passenger side section 14 the recesses 25 can fill. This allows a positive rotation between the passenger side section 14 and the connecting element 15 be formed, whereby the stability of the connection between the passenger side section 14 and the connecting element 15 can be further improved.

9a und 9b zeigen eine weitere Möglichkeit einer Anbindung des Verbindungselements 15 an das beifahrerseitige Teilstück 14, wobei hierbei in dem Verbindungselement 15 Bohrungen 26 und auch in dem beifahrerseitigen Teilstück 14 Bohrungen 27 ausgebildet sind, wobei in den Bohrungen 26, 27 Niete 28 angeordnet sind, um das Verbindungselement 15 mit dem beifahrerseitigen Teilstück 14 kraftschlüssig zu verbinden. 9a and 9b show a further possibility of a connection of the connecting element 15 to the passenger side section 14 , wherein in this case in the connecting element 15 drilling 26 and also in the passenger side section 14 drilling 27 are formed, wherein in the holes 26 . 27 rivet 28 are arranged to the connecting element 15 with the passenger side section 14 to connect non-positively.

In 10a und 10b ist eine Ausgestaltung einer Anbindung zwischen dem Verbindungselement 15 und dem beifahrerseitigen Teilstück 14 gezeigt, bei welcher das Verbindungselement 15 zweiteilig ausgebildet ist mit einem ersten Ringelement 29 und einem zweiten Ringelement 30. Das erste Ringelement 29 weist einen größeren Durchmesser auf als das zweite Ringelement 30. Das erste Ringelement 29 ist an der Außenumfangsfläche 18 des beifahrerseitigen Teilstücks 14 und das zweite Ringelement 30 ist an der Innenumfangsfläche 23 des beifahrerseitigen Teilstücks 14 angeordnet, so dass das beifahrerseitige Teilstück 14 zwischen den beiden Ringelementen 29, 30 des Verbindungselementes 15 angeordnet ist. In dem beifahrerseitigen Teilstück 14 sind mehrere Bohrungen 31 ausgebildet, wobei im Bereich der Bohrungen 31 die beiden Ringelemente 29, 30 durch eine Schweißverbindung 32 miteinander stoffschlüssig verbunden sind. Die Schweißverbindung 32 kann in Form einer Widerstandspunktschweißverbindung ausgebildet sein.In 10a and 10b is an embodiment of a connection between the connecting element 15 and the passenger side section 14 shown in which the connecting element 15 is formed in two parts with a first ring element 29 and a second ring element 30 , The first ring element 29 has a larger diameter than the second ring element 30 , The first ring element 29 is on the outer peripheral surface 18 the passenger side section 14 and the second ring element 30 is on the inner peripheral surface 23 the passenger side section 14 arranged so that the passenger side section 14 between the two ring elements 29 . 30 of the connecting element 15 is arranged. In the passenger side section 14 are several holes 31 being formed, being in the area of the holes 31 the two ring elements 29 . 30 through a welded joint 32 are connected to each other cohesively. The welded joint 32 may be formed in the form of a resistance spot weld.

In 11a und 11b ist ferner eine Ausgestaltung des beifahrerseitigen Teilstücks 14 gezeigt, welches gekrümmt ausgebildet ist. Durch die Herstellung des beifahrerseitigen Teilstücks 14 aus einem Kunststoffmaterial können durch Zufuhr von Wärme und durch Aufbringen einer Biegekraft unterschiedliche Formen des beifahrerseitigen Teilstücks 14 ausgebildet werden. Die Form des beifahrerseitigen Teilstücks 14 kann dadurch individuell an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden. In 11a and 11b is also an embodiment of the passenger side section 14 shown which is curved. By the production of the passenger-side section 14 From a plastic material by supplying heat and by applying a bending force different shapes of the passenger side section 14 be formed. The shape of the passenger side section 14 can be individually adapted to the respective requirements.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausgestaltungen. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von den dargestellten Lösungen auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile einschließlich konstruktiver Einzelheiten räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritte können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.The invention is not limited in its execution to the above-mentioned preferred embodiments. Rather, a number of variants is conceivable, which makes use of the solutions shown even in fundamentally different versions. All features and / or advantages resulting from the claims of the description or the drawings, including constructive details of spatial arrangements and method steps, can be essential to the invention, both individually and in the most diverse combinations.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100
Tragstruktur supporting structure
1010
Querträger crossbeam
11a, 11b, 11c, 11d11a, 11b, 11c, 11d
Stützelement support element
12a, 12b, 12c12a, 12b, 12c
Halteelement retaining element
1313
Fahrerseitiges Teilstück Driver-side section
1414
Beifahrerseitiges Teilstück Passenger side section
1515
Verbindungselement connecting element
1616
Zwischenelement intermediate element
1717
Zwischenschicht interlayer
1818
Außenumfangsfläche Outer circumferential surface
1919
Anbindungselement connecting element
2020
Zwischenschicht interlayer
2121
Innenraum inner space
2222
Verbindungsstrebe connecting strut
2323
Innenumfangsfläche Inner circumferential surface
2424
Nutförmige Einprägung Slot-shaped impression
2525
Aussparung recess
2626
Bohrung drilling
2727
Bohrung drilling
2828
Niet rivet
2929
Erstes Ringelement First ring element
3030
Zweites Ringelement Second ring element
3131
Bohrung drilling
3232
Schweißverbindung welded joint
MM
Mittelpunkt Focus

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102011052250 A1 [0003] DE 102011052250 A1 [0003]

Claims (10)

Tragstruktur (100) für ein Kraftfahrzeug, welche sich im eingebauten Zustand entlang einer Fahrerseite und einer Beifahrerseite des Kraftfahrzeugs erstreckt, mit einem Querträger (10), mindestens zwei an dem Querträger (10) angeordneten Stützelementen (11a, 11b, 11c, 11d) zum Verbinden des Querträgers (10) mit einer Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs, und mindestens einem an dem Querträger (10) angeordneten Halteelement (12a, 12b, 12c) zum Verbinden des Querträges (10) mit einem Funktionsbauteil des Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger (10) ein fahrerseitiges Teilstück (13) und ein mit dem fahrerseitigen Teilstück (13) verbundenes beifahrerseitiges Teilstück (14) aufweist, wobei das fahrerseitige Teilstück (13) aus einem Metallmaterial und das beifahrerseitige Teilstück (14) aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet ist.Support structure ( 100 ) for a motor vehicle, which extends in the installed state along a driver side and a passenger side of the motor vehicle, with a cross member ( 10 ), at least two on the cross member ( 10 ) arranged supporting elements ( 11a . 11b . 11c . 11d ) for connecting the cross member ( 10 ) with a body structure of the motor vehicle, and at least one on the cross member ( 10 ) arranged holding element ( 12a . 12b . 12c ) for connecting the crossmember ( 10 ) with a functional component of the motor vehicle, characterized in that the cross member ( 10 ) a driver-side section ( 13 ) and one with the driver side section ( 13 ) associated passenger-side section ( 14 ), wherein the driver side section ( 13 ) of a metal material and the passenger side section ( 14 ) is formed of a plastic material. Tragstruktur (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial ein faserverstärkter Kunststoff ist.Support structure ( 100 ) according to claim 1, characterized in that the plastic material is a fiber-reinforced plastic. Tragstruktur (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das beifahrerseitige Teilstück (14) im Strangziehverfahren hergestellt ist.Support structure ( 100 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the passenger side section ( 14 ) is produced in the pultrusion process. Tragstruktur (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verbinden des fahrerseitigen Teilstücks (13) mit dem beifahrerseitigen Teilstück (14) ein Verbindungselement (15) vorgesehen ist, wobei das Verbindungselement (15) mit dem fahrerseitigen Teilstück (13) stoffschlüssig und mit dem beifahrerseitigen Teilstück (14) formschlüssig oder stoffschlüssig verbunden ist.Support structure ( 100 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that for connecting the driver-side section ( 13 ) with the passenger side section ( 14 ) a connecting element ( 15 ) is provided, wherein the connecting element ( 15 ) with the driver side section ( 13 ) cohesively and with the passenger side section ( 14 ) is positively connected or materially connected. Tragstruktur (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (15) mit dem fahrerseitigen Teilstück (13) verschweißt ist.Support structure ( 100 ) according to claim 4, characterized in that the connecting element ( 15 ) with the driver side section ( 13 ) is welded. Tragstruktur (100) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (15) mit dem Kunststoffmaterial des beifahrerseitigen Teilstücks (14) umspritzt ist.Support structure ( 100 ) according to claim 4 or 5, characterized in that the connecting element ( 15 ) with the plastic material of the passenger side section ( 14 ) is sprayed over. Tragstruktur (100) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (15) ein Metallring ist. Support structure ( 100 ) according to one of claims 4 to 6, characterized in that the connecting element ( 15 ) is a metal ring. Tragstruktur (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Halteelement (12a, 12b, 12c) aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet ist und über eine stoffschlüssige Verbindung mit dem beifahrerseitigen Teilstück (14) des Querträgers (10) verbunden ist.Support structure ( 100 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least one retaining element ( 12a . 12b . 12c ) is formed from a plastic material and via a material connection with the passenger side section ( 14 ) of the cross member ( 10 ) connected is. Tragstruktur (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der mindestens zwei Stützelemente (11a, 11b, 11c, 11d) über ein Zwischenelement (16) mit dem beifahrerseitigen Teilstück (14) verbunden ist, wobei das Zwischenelement (16) mit dem Stützelement (11a, 11b, 11c, 11d) und mit dem beifahrerseitigen Teilstück (14) formschlüssig verbunden ist.Support structure ( 100 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least one of the at least two support elements ( 11a . 11b . 11c . 11d ) via an intermediate element ( 16 ) with the passenger side section ( 14 ), the intermediate element ( 16 ) with the support element ( 11a . 11b . 11c . 11d ) and with the passenger side section ( 14 ) is positively connected. Tragstruktur (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (16) ein Metallring ist.Support structure ( 100 ) according to claim 9, characterized in that the intermediate element ( 16 ) is a metal ring.
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