DE4138393A1 - Sheet metal component reinforcing system - uses extruded profiled component fixed to it along straight line - Google Patents
Sheet metal component reinforcing system - uses extruded profiled component fixed to it along straight lineInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Verstärkung eines Blechteils, insbesondere an einer Fahrzeugkarosserie, nach dem Ober begriff des Anspruchs 1.The invention relates to a reinforcement of a sheet metal part, especially on a vehicle body, according to the waiter Concept of claim 1.
Beim Aufbau von Fahrzeugkarosserien aus Blechteilen ist es an Stellen, an denen hohe Belastungen auftreten, oft erforder lich, die Blechteile zu verstärken. Dazu werden in diesen Bereichen weitere Blechteile als sog. Blechdoppelungen ange schweißt und flächige Umgebungen mit Sicken zur Aussteifung versehen.When it comes to building vehicle bodies from sheet metal parts, it is time Places where high loads occur are often required Lich to reinforce the sheet metal parts. To do this in this Areas of other sheet metal parts as so-called sheet metal duplications welds and flat environments with beads for stiffening Mistake.
Beispielsweise treten in einem Kraftfahrzeug an den hinteren Gurtanbindungspunkten im Belastungsfall hohe Spannungsspitzen auf. Diese Gurtanbindungspunkte liegen etwa im Bereich, wo die Bodenwanne zur hinteren Rücksitzschottwand ansteigt und an den hinteren Längsträger angrenzt. Für die erforderliche Verstärkung des einfachen Bodenwannenblechs an diesem Gurt anbindungspunkt ist es bekannt, Blechdoppelungen zu verwen den, die mit einem Mutternkäfig oder mit Schweißmuttern ver bunden sind, an denen das Ende des Sicherheitsgurts bzw. ein Aufwickelautomat befestigt sind. Zusätzlich zu den Blechdoppe lungen muß die flächige Umgebung mit Sicken für eine weitere Versteifung versehen werden.For example, step in a motor vehicle to the rear Belt connection points with high voltage peaks in case of load on. These belt attachment points are roughly in the area where the floor pan rises to the rear rear seat bulkhead and adjacent to the rear side member. For the necessary Reinforcement of the simple floor pan sheet on this belt connection point it is known to use sheet metal double those who use a nut cage or weld nuts are tied to the end of the seat belt or a Winder are attached. In addition to the double sheet the flat area has to be lungs with beads for another Stiffening.
Die Herstellung eines solchen verstärkten Gurtanbindungs punktes ist durch die erforderlichen mehreren Blechteile und die erforderlichen mehreren Schweißvorgänge sowie der notwen digen Sicken aufwendig. Außer der Verstärkung für die Gurt anbindung wird keine wesentliche Verbesserung der Steifigkeit oder des Schwingungsverhaltens der Karosserie an sich im verstärkten Bereich erhalten. Eine zusätzliche Befestigung weiterer Fahrzeugteile ist an den bekannten Blechdoppelungen nicht ohne weiteren Aufwand und weitere Maßnahmen möglich.The production of such a reinforced belt connection point is due to the required multiple sheet metal parts and the required several welding processes and the necessary some beads. Except the reinforcement for the belt connection will not significantly improve stiffness or the vibration behavior of the body itself in get reinforced area. An additional attachment other vehicle parts is on the well-known double sheet metal not possible without further effort and further measures.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verstärkung eines Blech teils durch ein zusätzlich damit verbundenes Bauteil zu schaffen, die hohen Belastungen standhält und mit geringerem Aufwand herzustellen ist.The object of the invention is to reinforce a sheet partly through an additional component connected to it create that withstands high loads and with less Effort is to produce.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the features of claim 1.
Dazu liegt an einem Blechteil, das in einer ersten Raumrich tung gerade verläuft und Biegungen nur in den anderen beiden Raumrichtungen aufweist, formschlüssig ein Strangprofilteil an. Dieses ist dem Blechteil entsprechend geformt mit einer Profillängsrichtung entlang der oben genannten ersten Raum richtung. Das Blechteil und das Strangprofilteil sind mit einander verbunden.This is due to a sheet metal part that is in a first spatial direction direction is straight and bends only in the other two Has spatial directions, an extruded profile part at. This is shaped with a corresponding to the sheet metal part Profile longitudinal direction along the above first space direction. The sheet metal part and the extruded section are included connected to each other.
Ein Strangprofilteil kann beispielsweise als Trägerteil steif und hohe Kräfte aufnehmend dimensioniert werden. Durch die flächige und formschlüssige Anlage an dem Blechteil wird dieses großflächig abgestützt, wodurch die Kräfte und Span nungsspitzen im Belastungsfall günstig verteilt werden. Sicken in der flächigen Umgebung des Blechteils können damit regelmäßig entfallen, ebenso wie mehrere Blechteile für komp lizierte Blechdoppelungen und Blechabstützungen und die dafür erforderlichen Schweißarbeiten.An extruded profile part can, for example, be rigid as a support part and dimensioned to absorb high forces. Through the flat and form-fitting system on the sheet metal part this supported extensively, reducing the forces and chip voltage peaks can be distributed cheaply in case of stress. Beads in the flat area of the sheet metal part can be used regularly omitted, as well as several sheet metal parts for comp Sheet metal duplications and sheet metal supports and the corresponding ones required welding work.
Damit wird eine Verstärkung eines Blechteils für hohe Be lastungen kostengünstiger. Zudem steift das Strangprofil als Träger die aus Flächenteilen bestehende Umgebung des zu ver stärkenden Bereiches aus und verbessert, insbesondere bei einer Fahrzeugkarosserie, die lokale Steifigkeit und das Schwingungsverhalten.This is a reinforcement of a sheet metal part for high loading loads cheaper. In addition, the extruded profile stiffens as Carrier the area consisting of surface parts of the ver strengthening area and improved, especially at a vehicle body, the local rigidity and that Vibration behavior.
Die Verbindung des Blechteils und des Strangprofilteils ist grundsätzlich über eine Schweißung möglich. In einer beson ders bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 2 werden jedoch das Blechteil und das Strangprofilteil an den Anlage flächen über eine Klebeschicht verbunden. Eine solche Verbin dung ist einfach und kostengünstig durchzuführen, wobei hier die für eine feste Verklebung erforderlichen großen Flächen zur Verfügung stehen.The connection of the sheet metal part and the extruded profile part is basically possible via a weld. In a particular the preferred embodiment according to claim 2 however, the sheet metal part and the extruded profile part on the system surfaces connected by an adhesive layer. Such a connection manure is easy and inexpensive to do, here the large areas required for a firm bond be available.
Üblicherweise ist es nur erforderlich, einen kleineren Be reich eines größeren Blechteils durch ein Strangprofilteil zu verstärken, wobei nach Anspruch 3 vorgeschlagen wird, dieses an der stark belasteten Stelle von hinten her in Belastungs richtung anzubringen. Damit wird eine Belastung bei günstiger Krafteinleitung wirksam aufgefangen.Usually it is only necessary to use a smaller Be range of a larger sheet metal part through an extruded profile part amplify, which is proposed according to claim 3, this at the heavily stressed point from behind in stress direction. This makes a burden less expensive Force transmission effectively absorbed.
Ein besonderer Vorteil bei der Verwendung eines Strangprofils für eine Verstärkung liegt nach Anspruch 4 darin, daß bei einer Ausbildung von Längskanälen auf einfache Weise Befesti gungen durchführbar sind. Beispielsweise können in einen solchen Längskanal Befestigungsteile, wie Mutternplatten, Sitzführungen, etc., eingeschoben werden. Durch Verprägen der Kanalseitenwände können diese Befestigungsteile in der ge wünschten Position gehalten werden. Entlang des Kanalverlaufs besteht zudem eine Flexibilität und Möglichkeit der Einstel lung hinsichtlich der Position der Befestigungselemente. Die Wände der Haltekanäle bewirken eine zusätzliche Vergrößerung der Biegesteifigkeit des Strangprofilteils.A particular advantage when using an extruded profile for a reinforcement is according to claim 4 in that a training of longitudinal channels in a simple manner fastening are feasible. For example, in one such longitudinal channel fasteners, such as nut plates, Seat guides, etc., can be inserted. By stamping the Channel sidewalls can these fasteners in the ge desired position. Along the course of the canal there is also flexibility and the possibility of setting tion regarding the position of the fasteners. The Walls of the holding channels cause an additional enlargement the bending stiffness of the extruded section.
In einem konkreten, bevorzugten Anwendungsfall ist nach An spruch 5 das Blechteil ein Teil einer Bodenwanne eines Fahr zeugs im Bereich der hinteren Gurtanbindungspunkte. Das Strangprofilteil ist insbesondere als Aluminium-Strangpreß profil quer zum Fahrzeug als Querträger ausgebildet, der sich von der Innenseite des hinteren Längsträgers bis etwa zur Fahrzeugmitte erstreckt und den Bodenwannenbereich unter greift. Damit wird der hintere Gurtanbindungspunkt für die im Belastungsfall hohen Spannungspitzen ausreichend verstärkt. Durch die großflächige Abstützung an der übrigen Blechstruk tur werden bei günstiger Krafteinleitung die Spannungsspitzen gesenkt. Durch die Wirkung des Strangprofilteils als Querträ ger wird dessen gesamte Umgebung ausgesteift, was das Schwin gungsverhalten und die Steifigkeit, insbesondere bei einem Seitenaufprall, verbessert. Zweckmäßig wird die Verbindung zwischen Blechteil und Strangprofilteil auch hier durch Kle ben hergestellt, um Spannungsspitzen, die bei Schweißnähten oder Nieten auftreten können, zu vermeiden. Schweißungen bei Aluminium führen zu einem Festigkeitsabfall in der Wärmeein flußzone. Diese Bereiche wären im Crashfall stark rißgefähr det, so daß das Kleben vorzuziehen ist.In a specific, preferred application, according to An say 5 the sheet metal part of a floor pan of a driving stuff in the area of the rear belt attachment points. The Extruded profile part is in particular as an aluminum extrusion Profile formed across the vehicle as a cross member, which itself from the inside of the rear side member to about Vehicle center extends and the floor pan area below takes hold. The rear belt connection point for the in Sufficiently amplified during high voltage peaks. Due to the large support on the rest of the sheet metal structure ture, the voltage peaks become with a favorable introduction of force lowered. Due to the effect of the extruded section as a cross beam its entire surroundings are braced, which is what the Schwin behavior and stiffness, especially with one Side impact, improved. The connection is expedient between sheet metal part and extruded profile part also here by Kle ben manufactured to withstand voltage peaks at welds or rivets may occur. Welds at Aluminum leads to a drop in strength in the heat river zone. These areas would be very likely to crack in the event of a crash det, so that gluing is preferable.
Eine besonders wirksame Verstärkung bei günstiger Kraftein leitung wird für einen hinteren Gurtanbindungspunkt mit den Merkmalen des Anspruchs 6 erreicht. Dabei liegt ein etwa waagrechtes, plattenförmiges Profilteil an der Bodenwanne von unten und ein etwa schräg nach oben stehendes, zweites Profil teil von hinten her am Anstieg der Bodenwanne zum Rücksitz an. Durch diese winkelige Ausführung des Profilteils wird dessen Biegesteifigkeit erhöht und die Verstärkung und Ab stützung erfolgt wirksam über eine Längskante.A particularly effective reinforcement with inexpensive power for a rear belt connection point with the Features of claim 6 achieved. There is an approx horizontal, plate-shaped profile part on the floor pan from at the bottom and a second profile that stands at an angle part from behind on the rise of the floor pan to the rear seat at. This angular design of the profile part whose bending stiffness increases and the reinforcement and Ab support is effective over a long edge.
Eine noch günstigere Ausführungsform wird mit den Merkmalen des Anspruchs 7 dadurch erreicht, daß eine weitere Abwinke lung durch einen dritten, plattenförmigen Profilteil erreicht wird und ein Haltekanal mit steifen Seitenwänden die gesamte Breite des zweiten Profilteils einnimmt. Dort kann eine ent sprechend großflächig dimensionierte Mutternplatte einge schoben und fixiert werden, wodurch auftretende Belastungen großflächig auf das Profilteil und das Blechteil verteilt werden.An even cheaper embodiment is provided with the features of claim 7 achieved in that a further bend achieved by a third, plate-shaped profile part and a holding channel with stiff side walls the entire Occupies the width of the second profile part. There can be an ent speaking large dimensioned nut plate inserted can be pushed and fixed, thereby creating loads distributed over a large area on the profile part and the sheet metal part will.
Anhand einer Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfin dung mit weiteren Merkmalen, Einzelheiten und Vorteilen näher erläutert.With the aid of a drawing, an embodiment of the invention is shown with further features, details and advantages explained.
Es zeigenShow it
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Verstär kung eines Blechteils mit einem Strangprofilteil, Fig. 1 shows a cross section through an inventive Verstär kung a sheet metal part with an extruded profile part,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Verstärkung im Be reich eines hinteren Gurtanbindungspunkts in einem Kraftfahrzeug. Fig. 2 is a perspective view of a reinforcement in the loading area of a rear belt connection point in a motor vehicle.
In Fig. 1 ist eine Verstärkungsanordnung 1 aus einem Blech teil 2 und einem Strangprofilteil 3 dargestellt. Fig. 1 stellt einen Ausschnitt aus einem Schnitt entlang der Linie A-A aus Fig. 2 dar. In Fig. 2 ist eine perspektivische Teil ansicht eines hinteren, unteren Karosseriebereichs eines Kraftfahrzeugs dargestellt, mit einem hinteren Längsträger 4, einem hinteren Sitzquerträger 5 und einem Teilausschnitt einer Bodenwanne 6 mit einem Anstieg 7 zu einer Schottwand 8 zu einem Kofferraumbereich 9.In Fig. 1, a reinforcement assembly 1 from a sheet metal part 2 and an extruded section 3 is shown. Fig. 1 shows a section of a section along the line AA from Fig. 2. In Fig. 2 is a partial perspective view of a rear, lower body area of a motor vehicle is shown, with a rear side member 4 , a rear seat cross member 5 and a partial section a floor pan 6 with a rise 7 to a bulkhead 8 to a trunk area 9 .
Im Bereich 10, wo der hintere Längsträger 4 mit dem Anstieg 7 der Bodenwanne zusammentrifft, liegen etwa die hinteren Anbin dungspunkte für einen Sicherheitsgurt.In area 10 , where the rear side member 4 meets the rise 7 of the floor pan, approximately the rear connec tion points for a seat belt.
Dieser Bereich ist wegen der im Belastungsfall hohen Span nungsspitzen durch das Strangprofilteil 3 zu verstärken. Dieses liegt von hinten und unten her (siehe Fig. 1) am Blech teil 2 bzw. der Bodenwanne 6 an und verläuft als Querträger etwa von der Innenseite der hinteren Längsträger bis zur Fahr zeugmitte. In Fig. 2 ist die Lage des Strangprofilteils 3 (liegt von der Rückseite her an) schraffiert eingezeichnet.This area is to be reinforced by the extruded section 3 because of the high voltage peaks in the event of a load. This is from behind and below (see Fig. 1) on the sheet metal part 2 or the floor pan 6 and runs as a cross member approximately from the inside of the rear side member to the middle of the vehicle. In Fig. 2, the position of the extruded section 3 (is from the back) is shown hatched.
Aus der vergrößerten Darstellung der Fig. 1 ist zu ersehen, daß das Strangprofilteil 3 im Querschnitt etwa einen ersten geraden, plattenförmigen Profilteil 11 aufweist, der etwa waagrecht unter dem Blechteil 2 bzw. der Bodenwanne 6 an liegt. Mit einem zweiten Profilteil 12 liegt das Strang profilteil 3 am Anstieg 7 der Bodenwanne 6 an, ebenso mit einem weiteren dritten Profilteil 13, der demgegenüber etwas in Richtung auf die Horizontale abgewinkelt ist. Am zweiten Profilteil 12 ist durch zwei Klauenprofile 14, 15 ein offener Haltekanal 16 gebildet, der die gesamte Breite des zweiten Profilteils 12 einnimmt.From the enlarged representation of FIG. 1 it can be seen that the extruded profile part 3 has in cross section approximately a first straight, plate-shaped profile part 11 which lies approximately horizontally under the sheet metal part 2 or the floor pan 6 . With a second profile part 12 , the extruded profile part 3 rests against the rise 7 of the floor pan 6 , likewise with a further third profile part 13 , which, in contrast, is angled somewhat in the direction of the horizontal. On the second profile part 12 , an open holding channel 16 is formed by two claw profiles 14 , 15 , which takes up the entire width of the second profile part 12 .
In diesen Haltekanal 16 können eine (strichliert eingezeichne te) Mutternplatte 17 zur Befestigung des Sicherheitsgurtes und/oder andere Befestigungsmittel, beispielsweise für eine Tankbefestigung, eingeschoben und fixiert werden.In this holding channel 16 , a (dashed line) te nut plate 17 for fastening the seat belt and / or other fastening means, for example for tank fastening, can be inserted and fixed.
Durch die abgewinkelte Profilstruktur des Strangprofilteils 3 und die Klauenprofile 14, 15 wird eine hohe Biegesteifigkeit erreicht, so daß das Strangprofilteil im Fahrzeug als Quer träger wirkt. Der Querträger kann bevorzugt über die gesamte Fahrzeugbreite von links nach rechts einstückig verlaufen; ggfs. ist jedoch auch eine Teilung etwa an einem mittleren Träger oder Tunnel möglich.Due to the angled profile structure of the extruded profile part 3 and the claw profiles 14 , 15 a high bending stiffness is achieved, so that the extruded profile part acts as a cross member in the vehicle. The cross member can preferably run in one piece over the entire vehicle width from left to right; if necessary, however, division is also possible, for example on a central girder or tunnel.
Ein solcher Querträger steift die aus Flächenteilen bestehen de Umgebung aus (siehe Fig. 2), verbessert dadurch die lokale Steifigkeit und das Schwingungsverhalten. Die großflächige Kontaktfläche und die bevorzugte Verbindung durch Kleben sen ken auftretende Spanungsspitzen im Belastungsfall bei einer günstigen Krafteinleitung. Zudem wird bei der vorzugsweisen Verwendung von Aluminium-Strangprofilen der Korrosionsschutz verbessert. Durch integrierte Klauenprofile 14, 15 zu Halte kanälen 16 werden einfache Befestigungsmöglichkeiten für die Anbringung von Teilen, wie Sicherheitsgurten, Tankhalterun gen, Sitzhalterungen, etc., zur Verfügung gestellt.Such a cross member stiffens the area consisting of surface parts (see FIG. 2), thereby improving the local rigidity and the vibration behavior. The large-area contact surface and the preferred connection by gluing reduce the voltage peaks that occur in the event of a load with a favorable force application. In addition, the corrosion protection is improved when aluminum extruded profiles are preferably used. Integrated claw profiles 14 , 15 for holding channels 16 provide simple fastening options for attaching parts such as seat belts, tank holders, seat holders, etc.
Claims (7)
daß das Blechteil (2) in einer ersten Raumrichtung gerade verläuft und Biegungen nur in den anderen beiden Raum richtungen aufweist,
daß an dem Blechteil (2) formschlüssig ein mit der Profil längsrichtung in der ersten Raumrichtung verlaufendes, dem Blechteil (2) entsprechend geformtes Strangprofilteil (3) anliegt und
daß das Blechteil (2) und das Strangprofilteil (3) verbunden sind.1. Reinforcement of a sheet metal part, in particular on a vehicle body, by an additionally connected component, characterized in that
that the sheet metal part ( 2 ) runs straight in a first spatial direction and has bends only in the other two spatial directions,
that on the sheet metal part ( 2 ) a profile profile ( 3 ) correspondingly shaped with the profile longitudinal direction in the first spatial direction, corresponding to the sheet metal part ( 2 ), and
that the sheet metal part ( 2 ) and the extruded profile part ( 3 ) are connected.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8130 | Withdrawal |