DE19724557A1 - Monocoque vehicle bodywork - Google Patents

Abstract

The monocoque bodywork has an end wall (2), a bottom sheet and a tunnel (11). In the region of the end wall, the tunnel is formed by an insertion piece (10), with U-shaped longitudinal fins (22, 21) which pass under the bottom sheet and are located on either side of the tunnel. The fins are fitted in a recess (7) in the end wall from below. The wall thickness of the insertion piece may be greater than that of the end wall. Part of the tunnel may be in the form of a sector made in one with the bottom sheet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttragende Fahr­ zeugkarosserie mit einer Stirnwand, einem Bodenblech und einem Tunnel, wobei die Stirnwand eine rückwärtige hori­ zontale Verlängerung mit einer an das Bodenblech ansto­ ßenden Abschlußkante aufweist, wobei die rückwärtige Ver­ längerung und das Bodenblech den Boden der Fahrgastzelle bilden.The invention relates to a self-supporting driving body with an end wall, a floor panel and a tunnel, the front wall being a rear hori zonal extension with a butt against the floor panel ßenden trailing edge, the rear Ver extension and the floor panel the floor of the passenger compartment form.

Eine solche Fahrzeugkarosserie ist in der DE 24 26 050 A1 beschrieben. Als zusätzliche Versteifungen der Stirnwand sind zwei als Spritzwandstützen bezeichnete Längsprofile vorgesehen, die links und rechts des Tunnels, ausgehend von einem horizontalen Abschnitt der Stirnwand, bis zu einem quer liegenden Versteifungsteil am Boden geführt sind.Such a vehicle body is in DE 24 26 050 A1 described. As additional stiffening of the front wall are two longitudinal profiles called bulkhead supports provided that starting on the left and right of the tunnel from a horizontal section of the bulkhead, up to a transverse stiffener on the floor are.

Generell besteht das Problem, die Fahrgastzelle, d. h. insbesondere die Stirnwand und den vorderen Abschnitt des Bodenblechs bei einem Frontalcrash vor Stauchungen zu be­ wahren, d. h. daß die Fahrgastzelle bei einem Unfall in ihrer Struktur möglichst erhalten bleiben soll. Insbeson­ dere bei Kleinfahrzeugen ist dies äußerst schwierig zu realisieren, da der Vorbau vor der Fahrgastzelle nicht sehr lang ist, so daß für die Aufnahme von Verformungs­ energie nur eine kurze Knautschzone zur Verfügung steht. Generally there is the problem of the passenger compartment, i. H. especially the front wall and the front section of the Floor panels in a frontal crash before being crushed while. H. that the passenger compartment in the event of an accident their structure should be preserved as far as possible. In particular this is extremely difficult for small vehicles realize because the stem in front of the passenger compartment is not is very long, so that for the inclusion of deformation energy only a short crumple zone is available.  

Es wurde schon versucht, dieses Problem durch zahlreiche Versteifungsrippen, die an der Stirnwand und dem Boden­ blech angebracht werden, zu lösen. Nachteilig dabei ist der hohe Produktionsaufwand. Außerdem müssen die Flan­ sche, mit denen die Versteifungsprofile an der Karosserie befestigt sind, versiegelt und komplett abgedichtet wer­ den, da sie sich im vom Spritzwasser erreichbaren und da­ her korrosionsgefährdeten Bodenbereich befinden.This problem has been tried through numerous Stiffening ribs on the bulkhead and floor be attached to solve. The disadvantage is the high production effort. In addition, the flan with which the stiffening profiles on the body are attached, sealed and completely sealed who the, because they are in the splash water and there floor area at risk of corrosion.

Das zu lösende Problem besteht somit darin, eine Struktur der Fahrgastzelle im vorderen Bereich darzustellen, die einerseits ausreichend steif und andererseits leicht her­ stellbar ist. Daher wird gemäß der Erfindung vorgeschla­ gen, die Stirnwand mit einer Aussparung zu versehen, in die ein einen Abschnitt des Tunnels bildendes Einsatz­ stück eingesetzt ist, und daß das Einsatzstück zu beiden Seiten des Tunnelabschnitts jeweils mindestens eine U-förmige Längsrippe aufweist, die unter das Bodenblech ge­ führt ist.So the problem to be solved is a structure to represent the passenger compartment in the front area, the on the one hand sufficiently stiff and on the other hand light is adjustable. Therefore, it is proposed according to the invention to provide the end wall with a recess in which is an insert forming a section of the tunnel piece is inserted, and that the insert piece to both At least one U-shaped side of the tunnel section Longitudinal rib, which ge under the floor panel leads is.

Die Versteifung der Stirnwand bzw. der Fahrgastzelle bil­ det damit ein integrales Bestandteil des Einsatzstückes, das in einfacher Weise in die Stirnwand eingesetzt ist und einen Abschnitt des Tunnels formt.The stiffening of the front wall or the passenger compartment bil det an integral part of the insert, which is easily inserted into the front wall and forms a section of the tunnel.

Die Verwendung eines Einsatzstückes hat darüber hinaus einige weitere Vorteile: Die Steifigkeit des Tunnels be­ stimmt entscheidend die Steifigkeit der gesamten vorderen Struktur der Fahrgastzelle. Wenn der Tunnel einstückig mit der Stirnwand ausgeführt ist, ergeben sich nur wenig Möglichkeiten, den Tunnel mit der geforderten Strukturfe­ stigkeit zu versehen. Da gemäß der Erfindung der Tun­ nel Teil eines Einsatzstückes ist, kann dessen Wandstärke z. B. dicker gewählt werden als die der Stirnwand, so daß auch bei einem niedrigen Gewicht der Stirnwand eine aus­ reichend hohe Steifigkeit erzielt werden kann. Aus der DE 38 31 480 C2 ist zwar bekannt, ein einen Tunnel formendes Einsatzstück mit zwei U-förmigen Profilabschnitten vorzu­ sehen. Dieses Einsatzstück erstreckt sich aber über die gesamte Länge des Bodenblechs und kann daher nur schlecht an die besonderen Steifigkeitsanforderungen im Frontbe­ reich der Fahrgastzelle angepaßt werden.The use of an insert also has some other advantages: the rigidity of the tunnel be determines the rigidity of the entire front Structure of the passenger compartment. If the tunnel is in one piece with the front wall, there are only a few Possibilities to build the tunnel with the required structure stability. Since according to the invention of doing nel is part of an insert, its wall thickness e.g. B. be chosen thicker than that of the end wall, so that even with a low weight of the front wall sufficiently high rigidity can be achieved. From the DE 38 31 480 C2 is known to form a tunnel  Insert with two U-shaped profile sections see. However, this insert extends over the entire length of the floor panel and can therefore only be bad to the special rigidity requirements in the frontbe richly adapted to the passenger compartment.

Es erscheint vielmehr sinnvoll, wie dies die Erfindung weiterhin vorschlägt, den hinteren Tunnelabschnitt ein­ stückig mit dem Bodenblech auszuformen, da die Steifig­ keitsanforderungen im hinteren Bereich des Bodens nicht so hoch sind. Es wird außerdem vorgeschlagen, daß die rückwärtige Verlängerung in einer geraden Stoßkante ab­ schließt, so daß sich über die Breite des Fahrzeuges eine gerade verlaufende Schweißnaht zwischen der Stirnwand und dem Bodenblech ergibt. Diese Naht läßt sich von einem Schweißautomaten leicht herstellen.Rather, it seems reasonable how this is the invention continues to propose the rear section of the tunnel in pieces with the bottom plate, because the stiff not in the rear area of the floor are so high. It is also proposed that the rear extension in a straight butt edge closes, so that a across the width of the vehicle straight weld between the front wall and the bottom plate. This seam can be done by one Manufacture welding machines easily.

Zur weiteren Versteifung des vorderen Bereichs der Fahr­ gastzelle können im Einsatzstück weitere U-förmig ausge­ bildete Längsrippen vorgesehen werden. Das Einsatzstück besteht damit aus einer Schürze und dem daran angeformten Tunnelabschnitt, wobei die Schürze passend zur Stirnwand gebildet ist und die Längsrippen als U-förmige Profile aus der Schürze ausgeformt sind. Die Schürze endet nach vorne hin in einen Längsflansch, die auf Höhe der Ober­ kante des Tunnels verläuft.To further stiffen the front area of the driving guest cell can be made further U-shaped in the insert formed longitudinal ribs are provided. The insert consists of an apron and the molded on it Tunnel section, with the apron matching the front wall is formed and the longitudinal ribs as U-shaped profiles are formed from the apron. The apron ends after in the front into a longitudinal flange, which is level with the upper edge of the tunnel.

Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungs­ beispiels näher erläutert werden. Dabei zeigt in einer Ansicht von schräg oben:In the following, the invention is intended to be based on an embodiment example are explained in more detail. It shows in one Top view:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Stirnwand mit einer Aussparung und ein Einsatzstück mit jeweils zwei Längsrippen zu beiden Seiten des Tunnels. Fig. 1 is a perspective view of an end wall with a recess and an insert with two longitudinal ribs on each side of the tunnel.

Die Fig. 1 zeigt eine Stirnwand 1, bestehend aus einem eine Spritzwand 2 bildenden Abschnitt und einer einen Teil des Bodens bildenden horizontal verlaufenden Verlän­ gerung 3. Zwei Ausbeulungen 5, 6 in der Spritzwand 2 bil­ den Teile von Radkästen; erkerartige Verformungen 6 die­ nen der Befestigung von Aggregaten im Motorraum und in der Fahrgastzelle. Fig. 1 shows an end wall 1 , consisting of a portion 2 forming a bulkhead and a part of the bottom forming horizontally extending extension 3 . Two bulges 5 , 6 in the bulkhead 2 bil the parts of wheel arches; oriel-like deformations 6 the fastening of units in the engine compartment and in the passenger compartment.

In der Stirnwand 1 ist eine Aussparung 7 vorgesehen, die an der hinteren Abschlußkante 8 der Verlängerung beginnt und sich bis in die Spritzwand 2 erstreckt. Die Ausspa­ rung 7 dient der Aufnahme eines Einsatzstückes 10 zur Bildung des vorderen Abschnitts 11 eines Tunnels, der sich von der Spritzwand bis in den hinteren Teil der Fahrgastzelle erstreckt. Zur Befestigung des Einsatzstückes 10 sind die Ränder der Aussparung 7 zu einem Flansch 9 abgekantet.A recess 7 is provided in the end wall 1 , which begins at the rear end edge 8 of the extension and extends into the bulkhead 2 . The Ausspa tion 7 serves to receive an insert 10 to form the front portion 11 of a tunnel, which extends from the bulkhead to the rear of the passenger compartment. To attach the insert 10 , the edges of the recess 7 are folded to form a flange 9 .

Die hintere Abschlußkante 8 der Verlängerung 3 verläuft gerade und schließt an ein nicht dargestelltes Bodenblech an, das entlang dieser Kante mit der Verlängerung 3 ver­ schweißt wird. Der gerade Verlauf der Abschlußkante 8 er­ möglicht eine einfache Verschweißung. Der hintere Ab­ schnitt des Tunnels ist aus dem Bodenblech ausgeformt.The rear end edge 8 of the extension 3 runs straight and connects to a floor plate, not shown, which is welded along this edge with the extension 3 ver. The straight course of the trailing edge 8 enables easy welding. The rear section of the tunnel is formed from the floor panel.

Die Stirnwand 1 ist aus einer einzigen Blechplatine ge­ formt und bietet allein schon wegen der sie versteifenden Abknickung zwischen der Spritzwand 2 und der Verlängerung 3 eine gewisse Steifigkeit. Diese Struktur kann aber durch das Einsatzstück 10, das aus einem Tunnelabschnitt 11 und einer sich zu beiden Seiten anschließenden Schürze 12 besteht, weiter in gezielter Weise versteift werden. Der Tunnelabschnitt 11 bildet ein nach unten offenes U-förmiges Profil mit zwei Seitenwänden 13, 14 und einer oberen Abschlußwand 15. Das Tunnelprofil ist der Ausspa­ rung 7 angepaßt und füllt diese aus. Es wird von unten in die Aussparung 7 eingesetzt und mit den abgekanteten Flanschen 9 verschweißt. Dabei ragt die hintere Abschluß­ kante 16 des Tunnelabschnitts 11 über die Abschlußkante 8 der Verlängerung 3 hinaus, so daß eine Überlappung mit dem im Bodenblech ausgebildeten Tunnelabschnitt gebildet ist.The end wall 1 is formed from a single sheet metal plate and offers a certain rigidity simply because of the stiffening bend between the bulkhead 2 and the extension 3 . However, this structure can be further stiffened in a targeted manner by the insert 10 , which consists of a tunnel section 11 and an apron 12 adjoining on both sides. The tunnel section 11 forms a downwardly open U-shaped profile with two side walls 13 , 14 and an upper end wall 15 . The tunnel profile is adapted to the recess 7 and fills it out. It is inserted from below into the recess 7 and welded to the folded flanges 9 . The rear end edge 16 of the tunnel section 11 protrudes beyond the end edge 8 of the extension 3 , so that an overlap is formed with the tunnel section formed in the floor panel.

Zu beiden Seiten des Tunnels 11 erstrecken sich jeweils zwei U-förmige, nach oben offene Längsrippen 20, 21, die paarweise spiegelsymmetrisch zur Tunnellängsachse ange­ ordnet sind, so daß im folgenden nur die im vorderen Teil des Bildes zu erkennenden Längsrippen beschrieben sind. Jede Längsrippe 20, 21 besteht aus einem im vorderen Be­ reich nach oben abgewinkelten Bodenbereich 22, 23, an den sich seitlich jeweils Wände 24, 25 bzw. 26, 27 anschlie­ ßen. Da die erste Längsrippe 20 unmittelbar am Tunnelab­ schnitt angrenzt, bildet die eine Wand 24 einen Teil der Seitenwand 13 des Tunnels.On both sides of the tunnel 11 each extend two U-shaped, upwardly open longitudinal ribs 20 , 21 which are arranged in pairs mirror-symmetrically to the longitudinal axis of the tunnel, so that only the longitudinal ribs to be seen in the front part of the image are described below. Each longitudinal rib 20 , 21 consists of a in the front loading area angled upward floor area 22 , 23 , to the side walls 24 , 25 and 26 , 27 respectively. Since the first longitudinal rib 20 is directly adjacent to the tunnel section, one wall 24 forms part of the side wall 13 of the tunnel.

Ein erster Abschnitt des Bodens 22, 23 verläuft horizon­ tal zur Verlängerung 3, so daß in diesem Bereich die Ver­ steifung eine kastenförmige Struktur hat. Ein etwas schräg verlaufender Bereich des Bodens 22, 23 verläuft etwas steiler als die Spritzwand 2 und geht in einen obe­ ren Längsflansch 30 der Schürze 12, die etwas oberhalb der oberen Abschlußwand 15 über die gesamte Breite der Schürze verläuft. Dieser Längsflansch 30 kommt zur Anlage an die Spritzwand 2 und wird mit ihr verschweißt. Auf diese Weise entsteht ein keilförmiger Raum zwischen den schräg verlaufenden Bodenbereichen der Längsrippen 20, 21 und der Spritzwand 2.A first portion of the bottom 22 , 23 runs horizontally to the extension 3 , so that in this area the stiffening has a box-shaped structure. A somewhat sloping area of the bottom 22 , 23 extends somewhat steeper than the bulkhead 2 and goes into an obe ren longitudinal flange 30 of the apron 12 , which extends somewhat above the upper end wall 15 over the entire width of the apron. This longitudinal flange 30 comes to rest against the bulkhead 2 and is welded to it. In this way, a wedge-shaped space is created between the sloping bottom areas of the longitudinal ribs 20 , 21 and the bulkhead 2 .

Die benachbarten Seitenwände 25, 26 der Längsrippen 20 bzw. 21 sind über einen Verbindungsflansch 31 an ihren Oberkanten miteinander verbunden. Der Verbindungsflansch 31 liegt von unten an der Spritzwand bzw. an der horizon­ talen Verlängerung an und wird ebenfalls mit der Stirn­ wand verschweißt. The adjacent side walls 25 , 26 of the longitudinal ribs 20 and 21 are connected to one another at their upper edges via a connecting flange 31 . The connecting flange 31 is from below on the bulkhead or on the horizon tal extension and is also welded to the end wall.

Die äußere Seitenwand 27 der äußeren Längsrippe 21 geht über in einen Auflageflansch 32 (bzw. 32'). Das rückwär­ tige Ende der Schürze 12 wird im Bereich der Längsrippen von einem Abschlußflansch 33 abgeschlossen. Der Längs­ flansch 30, die Auflageflansche 32, 32' und der Abschluß­ flansch 33 bilden eine Art Rahmen, der von unten an die Stirnwand bzw. an das Bodenblech angelegt wird und ver­ schweißt eine wasserdichte Verbindung des Einsatzstückes mit der Karosserie bildet.The outer side wall 27 of the outer longitudinal rib 21 merges into a support flange 32 (or 32 '). The rear end of the apron 12 is completed in the region of the longitudinal ribs by an end flange 33 . The longitudinal flange 30 , the support flanges 32 , 32 'and the end flange 33 form a type of frame, which is applied from below to the end wall or to the floor panel and welded ver forms a watertight connection of the insert with the body.

Beide Längsrippen 20, 21 sind nach hinten über die Ab­ schlußkante 16 des Tunnels hinaus verlängert und erstrecken sich unter das Bodenblech. Die Übergangslinie zwi­ schen der Stirnwand und dem Bodenblech ist mit 8' be­ zeichnet. Das Einsatzstück ist aus einem dickeren Mate­ rial gefertigt als die Stirnwand 1 und ist daher in der Lage, die Stirnwand 1 und damit die Fahrgastzelle bei ei­ nem Frontalcrash gegen Verformungen zu schützen.Both longitudinal ribs 20 , 21 are extended to the rear over the closing edge 16 from the tunnel and extend under the floor panel. The transition line between the end wall and the floor panel is marked 8 '. The insert is made of a thicker material than the bulkhead 1 and is therefore able to protect the bulkhead 1 and thus the passenger compartment against deformation in a frontal crash.

Darüber hinaus läßt es sich relativ leicht in die Karos­ serie eingliedern. Eine Abdichtung gegen Spritzwasser braucht lediglich entlang der äußeren Flansche erfolgen.In addition, it is relatively easy to check integrate series. A waterproof seal only needs to be done along the outer flanges.

Claims (6)

1. Selbsttragende Fahrzeugkarosserie mit einer Stirn­ wand, einem Bodenblech und einem Tunnel, wobei die Stirnwand eine rückwärtige horizontale Verlängerung mit einer an das Bodenblech anstoßenden Abschlußkan­ te aufweist, wobei die rückwärtige Verlängerung so­ wie das Bodenblech den Boden einer Fahrgastzelle bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand (1) eine Aussparung (7) aufweist, in die ein einen Abschnitt (11) des Tunnels bildendes Einsatzstück (10) eingesetzt ist, und daß das Einsatzstück (10) zu beiden Seiten des Tunnelabschnitts (11) jeweils mindestens eine U-förmige Längsrippe (20, 21) auf­ weist, die unter das Bodenblech geführt ist.1. Self-supporting vehicle body with an end wall, a floor panel and a tunnel, the end wall having a rear horizontal extension te with an abutting to the end plate, the rear extension as the floor panel form the bottom of a passenger compartment, characterized in that the end wall ( 1 ) has a recess ( 7 ) into which an insert ( 10 ) forming a section ( 11 ) of the tunnel is inserted, and that the insert ( 10 ) has at least one U- on each side of the tunnel section ( 11 ) shaped longitudinal rib ( 20 , 21 ), which is guided under the floor panel. 2. Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Einsatzstück (10) eine größere Wanddicke aufweist als die Stirnwand (1).2. Vehicle body according to claim 1, characterized in that the insert ( 10 ) has a greater wall thickness than the end wall ( 1 ). 3. Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Tunnelabschnitt (11) des Einsatzstückes (10) ein weiterer Tunnelabschnitt an­ schließt, der einstückig mit dem Bodenblech geformt ist.3. Vehicle body according to claim 1 or 2, characterized in that at the tunnel section ( 11 ) of the insert ( 10 ) closes a further tunnel section which is integrally formed with the floor panel. 4. Fahrzeugkarosserie nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu beiden Seiten der dem Tunnelabschnitt (11) benach­ barten Längsrippen (20) weitere Längsrippen (21) verlaufen.4. Vehicle body according to one of the preceding claims, characterized in that parallel to both sides of the tunnel section ( 11 ) neigh disclosed longitudinal ribs ( 20 ) further longitudinal ribs ( 21 ). 5. Fahrzeugkarosserie nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatz­ stück (10) aus einer Schürze (12) und einem daran angeformten Tunnelabschnitt (11) besteht, wobei die Schürze (12) der Stirnwand (1) angepaßt ist und daß die Längsrippen (20, 21) als U-förmige Profile aus der Schürze (12) ausgeformt sind.5. Vehicle body according to one of the preceding claims, characterized in that the insert ( 10 ) consists of an apron ( 12 ) and an integrally formed tunnel section ( 11 ), the apron ( 12 ) of the end wall ( 1 ) being adapted and that the longitudinal ribs ( 20 , 21 ) are formed as U-shaped profiles from the skirt ( 12 ). 6. Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schürze (12) einen gerade verlau­ fenden Flansch (30) auf Höhe der oberen Abschlußwand (15) des Tunnelabschnitts (11) aufweist.6. A vehicle body according to claim 5, characterized in that the apron ( 12 ) has a straight end flange ( 30 ) at the level of the upper end wall ( 15 ) of the tunnel section ( 11 ).