DE4414472C2

DE4414472C2 - Motor vehicle body

Info

Publication number: DE4414472C2
Application number: DE19944414472
Authority: DE
Inventors: Erich Weber; Thomas Dipl Ing Kiefer
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 1994-04-26
Filing date: 1994-04-26
Publication date: 1998-03-19
Anticipated expiration: 2014-04-27
Also published as: DE4414472A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einem durch ein Bodenblech und eine Stirnwand begrenzten Fußraum und einem als nach oben hin offenes, einen Pro filgrund aufweisendes Profil ausgebildeten Längsträger, in welchen zur Festigkeitserhöhung von oben her ein Ver stärkungsprofil eingesetzt und mit dem Längsträger ver schweißt ist.The invention relates to a motor vehicle body one delimited by a floor panel and an end wall Footwell and one as open to the top, a pro filgrund showing profile trained longitudinal members, in which to increase strength from above a Ver Reinforcement profile used and ver with the side member is welded.

Eine Kraftfahrzeugkarosserie der vorstehenden Art ist Ge genstand der DE 40 20 363 A1. Bei der Kraftfahrzeugkaros serie gemäß dieser Patentanmeldung sind die Längsträger im Bereich der Hinterräder durch das Verstärkungsprofil verstärkt. Hierdurch soll eine Verformung des Hinterrah mens durch Federtellerkräfte vermieden werden. Weiterhin soll die Stabilität bei einem Heckaufprall verbessert werden. Das Verstärkungsprofil ist von oben her in den Längsträger eingesetzt und liegt in dem verstärkten Be reich mit seiner Basis auf dem Profilgrund des Längsträ gers auf, während seine Seitenwände gegen die Seitenwände des Längsträgers anliegen und mit diesen verschweißt sind.An automobile body of the above type is Ge subject of DE 40 20 363 A1. At the car checks series according to this patent application are the side members in the area of the rear wheels through the reinforcement profile reinforced. This is to deform the rear frame mens can be avoided by spring plate forces. Farther should improve the stability in a rear impact will. The reinforcement profile is from above in the Side member used and lies in the reinforced Be rich with its base on the profile ground of the Längsträ gers on, while its side walls against the side walls of the side member and welded to them are.

Bei den heute üblichen Personenkraftwagen verlaufen die Längsträger zwischen dem Vorderbau und dem Fußraum der Fahrgastzelle mit einem Höhenversatz. Trifft bei einem Frontalaufprall die vordere Stirnseite der Längsträger gegen ein Hindernis, dann haben die höherliegenden Berei che des Längsträgers die Tendenz, sich geradlinig in den Fußraum hinein zu verschieben, so daß der ursprünglich von vorn nach hinten schräg nach unten laufende Höhenaus gleichsbereich des jeweiligen Längsträgers steiler ver läuft und es dadurch zu einer Verkleinerung des Fußraumes kommt, was die passive Sicherheit des Kraftfahrzeugs für den Fall eines Frontalaufpralls vermindert. Man könnte die Festigkeit in diesem durch den Höhenausgleichsbereich gebildeten, kritischen Bereich dadurch erhöhen, daß man wie gemäß der DE 40 20 363 A1 in den Längsträger ein Ver stärkungsprofil einlegt, so daß dieser im kritischen Be reich doppelwandig ausgeführt ist. Das würde jedoch zu einer unerwünscht starken Erhöhung des Gewichtes führen. Grundsätzlich verbessern ließe sich das Verformungsver halten, wenn man die Höhenausgleichsbereiche weniger steil von vorn nach hinten verlaufen lassen könnte, weil dann die Kräfte weniger stark umgelenkt würden. Tatsäch lich ist der Winkel der Höhenausgleichsbereiche jedoch vorgegeben, da die Stirnwand vom Bodenblech aus in einem zur Abstützung der Füße optimalen Winkel verlaufen muß und das Bodenblech sowie die Stirnwand auf diesen Längs trägern aufliegen.The run in the usual passenger cars today Side members between the front structure and the footwell of the Passenger cell with a height offset. Meets at one Frontal impact the front face of the side members against an obstacle, then the higher lying areas che of the side member the tendency to be straight in the To move the footwell in so that the original heights running diagonally downwards from front to back equal range of the respective side member steeper ver runs and this leads to a reduction in foot space comes what the passive safety of the motor vehicle for reduces the case of a frontal impact. You could the strength in this through the height compensation area increase the critical area formed by: as in DE 40 20 363 A1 in the side member a Ver reinforcement profile inserted so that this in critical Be is double-walled. However, that would be too lead to an undesirably large increase in weight. Basically, the Verformungsver could be improved hold when you have the height compensation areas less could run steeply from front to back because then the forces would be redirected less. Indeed Lich is the angle of the height compensation areas given because the front wall from the floor plate in one to support the feet must be at an optimal angle and the floor panel and the end wall on this longitudinal bear on carriers.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Kraftfahr zeugkarosserie der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mittels jeweils eines möglichst schwach bemessenen Verstärkungsprofils ohne Veränderung des Verlaufs ihrer Längsträger die Steifigkeit der Fahrgastzelle möglichst stark erhöht wird.The invention is based on the problem of a motor vehicle to train the body of the type mentioned at the beginning that by means of one as weak as possible Reinforcement profile without changing the course of their Side members the stiffness of the passenger compartment as possible is greatly increased.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verstärkungsprofil in einem Bereich des Längsträgers vor und hinter der Stirnwand vorgesehen ist, in welchem der Längsträger von einem Vorderbaubereich bis unter das Bodenblech höhenversetzt verläuft und deshalb einen schräg verlaufenden Höhenausgleichsbereich hat, daß das Verstärkungsprofil im Bereich des Bodenbleches zunächst mit zwei nach außen gerichteten, seitlichen Befestigungs flanschen auf der Oberkante des Längsträgers aufliegt, im Höhenausgleichsbereich des Längsträgers jedoch keine seitlichen Befestigungsflansche aufweist, und dort in das Profil des Längsträgers hinein bis zu dem Profilgrund des Längsträgers führt und daß das vordere Ende des Verstär kungsprofils mit dem Profilgrund verschweißt ist.This problem is solved according to the invention in that the reinforcement profile in an area of the side member is provided in front of and behind the end wall, in which the side member from a front section to below Floor plate is offset in height and therefore one inclined height compensation area has that Reinforcement profile in the area of the floor panel first with two outward side fastenings flanges resting on the upper edge of the side member, in Height compensation area of the side member, however, none has side mounting flanges, and there in that Profile of the side member into the bottom of the profile Lateral beam leads and that the front end of the reinforcement kungsprofils is welded to the base of the profile.

Ein solches Verstärkungsprofil hat nicht nur wie das Ver stärkungsprofil nach der DE 40 20 363 A1 die Funktion, einen Längsträger zu versteifen, vielmehr bildet es zwi schen dem Vorderbau des Kraftfahrzeugs und dem Bodenbe reich eine flach abfallende Druckstrebe. Die bei einem Frontalaufprall in die Längsträger eingeleiteten Kräfte werden deshalb in einem geringeren Maße umgelenkt, um in den Seitenbereich zwischen die Fahrzeugräder zu gelangen, als beim Stand der Technik. Dadurch vermag die erfin dungsgemäße Kraftfahrzeugkarosserie ohne schädliche Ver formung des Fußraumes seiner Fahrgastzelle erheblich hö heren Kräften standzuhalten als vergleichbare Kraftfahr zeugkarosserien.Such a reinforcement profile has not only like the Ver strengthening profile according to DE 40 20 363 A1 the function, to stiffen a side member, rather it forms between between the front of the vehicle and the floor a flat sloping pressure strut. The one Forces impacted in the side members are therefore redirected to a lesser extent to to get the side area between the vehicle wheels, than in the prior art. Thereby the inventor can vehicle body according to the invention without harmful Ver shaping the footwell of his passenger compartment considerably higher to withstand higher forces than comparable motor vehicles bodywork.

Die Krafteinleitung in das Verstärkungsprofil ist opti mal, wenn gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Er findung das Verstärkungsprofil an seiner Vorderseite eine auf dem Profilgrund aufliegende Befestigungslasche auf weist.The introduction of force into the reinforcement profile is opti times if according to an advantageous further education of the Er finding the reinforcement profile on its front on the base of the profile points.

Das Verstärkungsprofil kann besonders massearm und damit leicht ausgeführt werden, wenn es entsprechend der Pro filform des Längsträgers trogartig ausgebildet ist und seine Profilhöhe zwischen seinem Vorderbaubereich und seinem rückwärtigen Ende abnimmt.The reinforcement profile can be particularly low-mass and therefore easily run if it is according to the pro filform of the side member is trough-shaped and its profile height between its front section and its rear end decreases.

Ganz besonders stabil wird die Kraftfahrzeugkarosserie, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung die seitlichen Befestigungsflansche des Verstärkungsprofils von hinten gesehen bis über einen Anfangsbereich des Hö henausgleichsbereiches führen und das Verstärkungsprofil in seinem in den Längsträger hineinführenden Bereich mit Seitenwänden gegen entsprechende Seitenflächen des Längs trägers geschweißt ist.The motor vehicle body becomes particularly stable, if according to another development of the invention lateral fastening flanges of the reinforcement profile seen from behind to an initial area of the Hö lead compensation area and the reinforcement profile in its area leading into the longitudinal beam Side walls against corresponding side surfaces of the longitudinal beam is welded.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine da von in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend be schrieben. Diese zeigt inThe invention permits numerous embodiments. For there is a further clarification of their basic principle of shown in the drawing and will be below wrote. This shows in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen vorderen Bereich eines Längsträgers mit einem erfindungsgemäß gestalteten Verstärkungsprofil; Fig. 1 shows a longitudinal section through a front region of a longitudinal beam with a reinforcing profile according to the invention designed;

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Längsträger entlang der Linie II-II, gegenüber Fig. 1 im Maßstab vergrößert;2 shows enlarged a cross-section through the longitudinal beam along the line II-II, compared to FIG 1 in scale..;

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Längsträger entlang der Linie III-III, gegenüber Fig. 1 im Maß stab vergrößert; Fig. 3 shows a cross section through the side member along the line III-III, compared to Figure 1 enlarged in scale.

Fig. 4 eine gegenüber Fig. 1 im Maßstab vergrößerte Draufsicht auf einen vorderen Bereich des Ver stärkungsprofils. Fig. 4 is an enlarged plan view compared to FIG. 1 on a front region of the United gain profile.

Die Fig. 1 zeigt einen Längsträger 1, welcher vor einer Stirnwand 2 einen Vorderbaubereich 3 und unterhalb eines Bodenbleches 4 einen Bodenrandbereich 5 bildet. Der Vor derbaubereich 3 und der Bodenrandbereich 5 sind in der Höhe zueinander versetzt und durch einen Höhenausgleichs bereich 6 des Längsträgers 1 miteinander verbunden. In nerhalb des Längsträgers 1 verläuft, beginnend im Höhen ausgleichsbereich 6, ein Verstärkungsprofil 7 nach hin ten. Fig. 1 shows a longitudinal member 1, which forms a Vorderbaubereich 3 and below a bottom plate 4, a bottom edge portion 5 in front of a front wall 2. The front derbaubereich 3 and the bottom edge area 5 are offset in height from each other and connected to each other by a height compensation area 6 of the side member 1 . In the longitudinal member 1 runs, starting in the height compensation area 6 , a reinforcing profile 7 towards th.

Der Längsträger 1 ist als nach oben hin offenes, U-förmi ges Profil ausgebildet und hat einen Profilgrund 8, auf dem das vorderste Ende des Verstärkungsprofils 7 mit ei ner Befestigungslasche 9 aufliegt und mit dem es dort verschweißt ist. Das Verstärkungsprofil 7 gewinnt von der Befestigungslasche 9 ausgehend nach hinten gesehen zuneh mend Abstand vom Profilgrund 8.The side member 1 is designed as an upwardly open, U-shaped profile and has a profile base 8 on which the foremost end of the reinforcing profile 7 rests with egg ner mounting bracket 9 and with which it is welded there. The reinforcement profile 7 wins from the fastening tab 9 starting from the rear, increasing distance from the profile base 8 .

Die Fig. 2 zeigt im Querschnitt den Längsträger 1, wel cher U-förmig ausgebildet ist und von dessen Profilgrund 8 Seitenwände 10, 11 hochführen, welche an ihrer Ober kante jeweils mit einem nach außen gerichteten Flansch 12, 13 enden. Auf diesen Flanschen 12, 13 liegt das Ver stärkungsprofil 7 von oben her mit Befestigungsflanschen 14, 15 auf, die ihrerseits vom Bodenblech 4 abgedeckt sind. Fig. 2 shows in cross section the side member 1 , which is U-shaped cher cher and from the profile base 8 side walls 10 , 11 lead up, each of which ends at its upper edge with an outwardly directed flange 12 , 13 . On these flanges 12 , 13 , the reinforcement profile 7 lies from above with fastening flanges 14 , 15 , which in turn are covered by the base plate 4 .

Die Schnittdarstellung gemäß Fig. 3 zeigt, daß das Ver stärkungsprofil 7 im weiter vorn liegenden Bereich we sentlich tiefer in das Profil des Längsträgers 1 hinein ragt als im weiter nach hinten liegenden, in der Fig. 2 gezeigten Bereich.The sectional view of FIG. 3 shows that the reinforcement profile 7 in the area further forward we project considerably deeper into the profile of the side member 1 than in the area further shown in FIG. 2.

Die Fig. 4 läßt erkennen, daß die Befestigungsflansche 14, 15 des Verstärkungsprofils 7 nach vorn weiter nach außen reichen als im rückwärtigen Bereich und dann mit einer nach vorn weisenden Kante 16 enden. Von dieser Kante 16 an, welche auch in Fig. 1 positioniert wurde, führt das Verstärkungsprofil 7 in den in Fig. 1 gezeig ten Längsträger 1 hinein, so daß er mit seiner Befesti gungslasche 9 auf dem Profilgrund 8 durch Punktschweißen befestigt werden kann. Zusätzlich ist in diesem hinein führenden Bereich das Verstärkungsprofil 7 mit seinen Seitenwänden 17, 18 mit den in den Fig. 2 und 3 posi tionierten Seitenwänden 10, 11 des Längsträgers 1 punkt verschweißt. Fig. 4 shows that the mounting flanges 14 , 15 of the reinforcing profile 7 extend further outwards than in the rear region and then end with an edge 16 pointing forward. From this edge 16 , which was also positioned in FIG. 1, the reinforcing profile 7 leads into the longitudinal member 1 shown in FIG. 1 so that it can be fastened with its fastening plate 9 to the profile base 8 by spot welding. In this area leading into it, in addition, the reinforcing profile 7 with its side walls 17, 18 of the longitudinal beam 1 is welded with the point posi tioned in FIGS. 2 and 3, side walls 10, 11.

Claims

1. Kraftfahrzeugkarosserie mit einem durch ein Boden blech und eine Stirnwand begrenzten Fußraum und ei nem als nach oben hin offenes, einen Profilgrund aufweisendes Profil ausgebildeten Längsträger, in welchen zur Festigkeitserhöhung von oben her ein Verstärkungsprofil eingesetzt und mit dem Längsträ ger verschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsprofil (7) in einem Bereich des Längs trägers (1) vor und hinter der Stirnwand (2) vorge sehen ist, in welchem der Längsträger (1) von einem Vorderbaubereich (3) bis unter das Bodenblech (4) höhenversetzt verläuft und deshalb einen schräg ver laufenden Höhenausgleichsbereich (6) hat, daß das Verstärkungsprofil (7) im Bereich des Bodenbleches (4) zunächst mit zwei nach außen gerichteten, seit lichen Befestigungsflanschen (14, 15) auf der Ober kante des Längsträgers (1) aufliegt, im Höhenaus gleichsbereich (6) des Längsträgers (1) jedoch keine seitlichen Befestigungsflansche (14, 15) aufweist, und dort in das Profil des Längsträgers (1) hinein bis zu dem Profilgrund (8) des Längsträgers (1) führt und daß das vordere Ende des Verstärkungspro fils (7) mit dem Profilgrund (8) verschweißt ist.1. Motor vehicle body with a sheet metal floor and a front wall limited foot space and egg nem as an upward open, a profile base profile formed longitudinal member, in which a reinforcement profile is used from above and welded to the longitudinal member ger, characterized in that the reinforcing profile (7) support in a range of the longitudinal (1) and is a pre-visible behind the front wall (2), offset in height in which the longitudinal support (1) by a Vorderbaubereich (3) to below the floor panel (4) extends and therefore an obliquely running height compensation area ( 6 ) that the reinforcing profile ( 7 ) in the area of the floor panel ( 4 ) initially with two outward, since Liche fastening flanges ( 14 , 15 ) rests on the upper edge of the side member ( 1 ) , in the level compensation area ( 6 ) of the side member ( 1 ) but no side mounting flange e (14, 15), and therein to the profile base (8) of the longitudinal member (1) returns into the profile of the longitudinal member (1) and that the front end of the Verstärkungspro fils (7) is welded to the profile base (8) is.

2. Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das Verstärkungsprofil (7) an sei ner Vorderseite eine auf dem Profilgrund (8) auflie gende Befestigungslasche (9) aufweist.2. Motor vehicle body according to claim 1, characterized in that the reinforcing profile ( 7 ) on its front side has a lying on the profile base ( 8 ) lying on fastening tab ( 9 ).

3. Kraftfahrzeugkarosserie nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungspro fil (7) entsprechend der Profilform des Längsträgers (1) trogartig ausgebildet ist und seine Profilhöhe zwischen seinem Vorderbaubereich (3) und seinem rückwärtigen Ende abnimmt. 3. Motor vehicle body according to claims 1 or 2, characterized in that the reinforcement pro fil ( 7 ) is trough-shaped in accordance with the profile shape of the side member ( 1 ) and its profile height between its front section ( 3 ) and its rear end decreases.

4. Kraftfahrzeugkarosserie nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Befestigungsflansche des Verstär kungsprofils (7) von hinten gesehen bis über einen Anfangsbereich des Höhenausgleichsbereiches (6) füh ren und das Verstärkungsprofil (7) in seinem in den Längsträger (1) hineinführenden Bereich mit Seiten wänden (17, 18) gegen entsprechende Seitenwände (10, 11) des Längsträgers (1) geschweißt ist.4. Motor vehicle body according to at least one of the preceding claims, characterized in that the lateral fastening flanges of the reinforcing profile ( 7 ) seen from behind to an initial area of the height compensation area ( 6 ) lead and the reinforcing profile ( 7 ) in its in the longitudinal member ( 1 ) leading area with side walls ( 17 , 18 ) against corresponding side walls ( 10 , 11 ) of the side member ( 1 ) is welded.