DE102008062006A1

DE102008062006A1 - Body structure for sports car, has side wall element that is designed as single-piece aluminum or magnesium pressure casting part and comprises reinforcement contours and multiple integrated functional elements

Info

Publication number: DE102008062006A1
Application number: DE102008062006A
Authority: DE
Inventors: Werner Wolkersdorfer
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2008-12-12
Filing date: 2008-12-12
Publication date: 2010-06-17
Anticipated expiration: 2028-12-13
Also published as: DE102008062006B4

Abstract

The structure has a side wall comprising a side wall element (1), a wheel housing (2) and an adapter part. The side wall element is designed as a single-piece aluminum or magnesium pressure casting part and comprises reinforcement contours (8) and multiple integrated functional elements e.g. spring strut retainer (9) and longitudinal control arm connection. One of the functional elements integrated into the side panel element is designed as a connecting area for connecting a rollover protection device.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeugs mit einer Seitenwand gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The present invention relates to a body structure of a motor vehicle with a side wall according to the preamble of Claim 1.

Eine gattungsgemäße Karosseriestruktur ist bspw. aus der US 6,193,273 B1 bekannt, bei welcher eine Seitenwand üblicherweise aus mehreren stabförmigen Elementen besteht, die in Knotenelementen miteinander verbunden sind.A generic body structure is, for example, from the US 6,193,273 B1 known, in which a side wall usually consists of a plurality of rod-shaped elements which are interconnected in node elements.

Eine weitere Karosseriestruktur ist bspw. aus der DE 33 46 986 A1 bekannt, wobei hier aus Leichtmetall ausgebildete Strangpressprofile in Verbindung mit aus Leichtmetallguss bestehenden Knotenelementen die tragende Konstruktion bilden. Die Enden der Strangpressprofile werden dabei durch ihre Querschnittsform formschlüssig in entsprechenden Aufnahmen in den Knotenelementen gehalten.Another body structure is, for example, from the DE 33 46 986 A1 known, here formed of light metal extruded profiles in conjunction with existing existing light metal casting node elements form the supporting structure. The ends of the extruded profiles are held by their cross-sectional shape positively in corresponding receptacles in the node elements.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine gattungsgemäße Karosseriestruktur eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, welche insbesondere eine Montage der Karosseriestruktur vereinfacht.The The present invention addresses the problem of for a generic body structure an improved or at least one alternative embodiment indicate, in particular, an assembly of the body structure simplified.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This Problem is inventively by the subject of the independent claim 1 solved. advantageous Embodiments are the subject of the dependent Claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, in ein Seitenwandelement einer Seitenwand mehrere Funktionselemente zu integrieren und dieses gleichzeitig als einstückiges, Aussteifungskonturen aufweisendes Leichtmetalldruckgussteil auszubilden. Zusammen mit einem Radkasten und zumindest einem Adapterteil bildet dabei das Seitenwandelement die Seitenwand einer Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs. Mit dem erfindungsgemäßen Seitenwandelement, lassen sich mehrere bisher separat anzubindende Funktionselemente nunmehr als integraler Bestandteil des Seitenwandelements realisieren, wodurch diese zusammen mit dem Seitenwandelement, das heißt in einem gemeinsamen Herstellungsschritt, gefertigt werden können. Eine spätere zusätzliche und aufwendige Montage der einzelnen Funktionselemente am Seitenwandelement kann dadurch entfallen, wodurch sich die Montage der Seitenwand allgemein vereinfacht. Durch die Ausbildung des Seitenwandelements als Leichtmetalldruckgussteil ist darüber hinaus eine nahezu frei wählbare Formgebung möglich, wobei Leichtmetall darüber hinaus den großen Vorteil des geringen Gewichts besitzt, was im Kraftfahrzeugbau allgemein und insbesondere im Sportwagenbau von besonderer Bedeutung ist. Die Aussteifungskonturen, welche bspw. als Verstärkungsrippen ausgebildet sein können, bilden dabei ebenfalls einen integralen Bestandteil des Seitenwandelements und können vorzugsweise vorab mittels eines entsprechenden Berechnungsprogramms bspw. eines finiten Elementprogramms, exakt berechnet bzw. bestimmt werden. Das erfindungsgemäße Seitenwandelement ist somit kostengünstig, montagefreundlich und bezüglich seines Gewichts und seiner Steifigkeit optimiert hergestellt, wodurch erhebliche Verbesserungen, insbesondere bei der späteren Montage des Seitenwandelements an der Karosseriestruktur erzielt werden können. Als Leichtmetall kann hierbei insbesondere Aluminium in Frage kommen, welches darüber hinaus den großen Vorteil bietet, durch die Bildung einer Oxidschicht korrosionsbeständig zu sein. Weitere Korrosionsschutzmaßnahmen müssen demgemäß nicht getroffen werden, außer vielleicht in Verbindungsbereichen mit anderen Metallen.The Invention is based on the general idea, in a sidewall element a side wall to integrate several functional elements and this at the same time as a one-piece, stiffening contours exhibiting To train light metal die casting. Together with a wheel arch and at least one adapter part forms the side wall element the side wall of a body structure of the motor vehicle. With let the sidewall element according to the invention There are now several separately connected functional elements now realize as an integral part of the side wall element, whereby this together with the side wall element, that is in a common manufacturing step, can be made. A later additional and elaborate assembly the individual functional elements on the side wall element can thereby omitted, which generally simplifies the mounting of the side wall. Due to the design of the side wall element as Leichtmetalldruckgussteil is beyond a nearly arbitrary shape possible, with light metal in addition to the has great advantage of light weight, which in the automotive industry in general and especially in sports car construction of particular importance is. The stiffening contours, which, for example, as reinforcing ribs can be formed, also form an integral Part of the sidewall element and may preferably in advance by means of a corresponding calculation program, for example, one finite element program, calculated or determined exactly. The Side wall element according to the invention is thus inexpensive, easy to install and in terms of its weight and its Stiffness optimized, resulting in significant improvements, especially in the later assembly of the side wall element can be achieved on the body structure. As a light metal In this case, in particular aluminum may be considered, which is about it In addition, the great advantage of providing an oxide layer to be corrosion resistant. Further corrosion protection measures must not be taken accordingly, except perhaps in connection areas with other metals.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, ist eines des in dem Seitenwandelement integrierten Funktionselements als Federbeinaufnahme ausgebildet. In der Federbeinaufnahme wird üblicherweise die von einem Stoßdämpfer herrührende Belastung eines fahrenden Kraftfahrzeugs in die Karosserie eingeleitet. Dementsprechend sollte die Federbeinaufnahme entsprechend steif bzw. widerstandsfähig ausgebildet sein. Durch die Integration der Federbeinaufnahme in das Seitenwandelement, das heißt eine einstückige Ausbildung der Federbeinaufnahme und des Seitenwandelements, kann diese zum einen konstruktiv einfach und steif und vor allem ohne weitere Verbindungselemente im Seitenwandelement zugeordnet werden. Aufwendige Verbindungsmaßnahmen wie bspw. ein Festschweißen oder ein Festschrauben der Federbeinaufnahme am Seitenwandelement können dadurch entfallen.at an advantageous embodiment of the invention Solution is one of the integrated in the sidewall element Functional element designed as a strut mount. In the strut receptacle is usually the one of a shock absorber originating load of a moving motor vehicle in the body initiated. Accordingly, the strut mount should be designed to be stiff or resistant. By the integration of the strut mount in the sidewall element, that is, a one-piece design of the strut mount and the side wall element, this can be structurally simple and stiff and above all without further connecting elements in the side wall element be assigned. Complex connection measures such as For example, a firm welding or tightening the strut mount on the side wall element can be omitted.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung, ist eines der in das Seitenwandelement integrierten Funktionselemente als Anbindungsbereich zur Anbindung einer Überrollschutzeinrichtung, insbesondere eines Überrollbügels ausgebildet. Da eine derartige Überrollschutzeinrichtung ein äußerst sicherheitsrelevantes Bauteil darstellt, ist deren Anbindung an die Karosseriestruktur von besonderer Bedeutung. Durch die Integration des Anbindungsbereichs zur Anbindung einer derartigen Überrollschutzeineinrichtung in das Seitenwandelement, kann die Überrollschutzeinrichtung, respektive der Überrollbügel, direkt und damit günstig am Seitenwandelement befestigt werden. Ein entsprechender Anbindungsbereich kann bspw. in der Art einer Konsole ausgebildet sein.at a further advantageous embodiment of the invention Solution, is one of the integrated into the sidewall element Functional elements as a connection area for connecting a roll-over protection device, in particular a roll bar. Since such a rollover protection device is extremely is safety-relevant component is their connection to the body structure of particular importance. Through the integration the connection area for connecting such a rollover protection device in the sidewall element, the rollover protection device, respectively the roll bar, directly and with it can be conveniently attached to the side wall element. An appropriate one Connection area can, for example, formed in the manner of a console be.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention will become apparent from the Subclaims, from the drawings and from the associated Description of the figures with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above and the following yet to be explained features not only in each case specified combination, but also in other combinations or can be used in isolation, without the scope of the present To leave invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.preferred Embodiments of the invention are in the drawings and will become more apparent in the following description explained, wherein the same reference numerals to the same or similar or functionally identical components relate.

Dabei zeigen, jeweils schematisch,there show, in each case schematically,

1 eine erfindungsgemäße Seitenwand in einer Explosionsdarstellung und einer verkleinerten Gesamtdarstellung, 1 a side wall according to the invention in an exploded view and a reduced overall representation,

2 ein Seitenwandelement der Seitenwand in unterschiedlichen Ansichten. 2 a side wall element of the side wall in different views.

Entsprechend der 1, weist eine Seitenwand einer im Übrigen nicht gezeigten Karosseriestruktur ein Seitenwandelement 1, einen Radkasten 2, einen Träger 3, ein Schließteil 4, einen Flanschadapterradkasten 5, eine Aufnahme 6 für einen Pralldämpfer sowie ein Anschlusselement 7 auf. Das Seitenwandelement 1 ist dabei aus Leichtmetalldruckguss, insbesondere aus Aluminiumdruckguss ausgebildet, während der Radkasten 2, der Träger 3 und die Aufnahme 6 für den Pralldämpfer aus Aluminiumblech ausgebildet sind. Das Schließteil 4, der Flanschadapterradkasten 5 und das Anschlusselement 7 sind demgegenüber aus Stahl ausgebildet.According to the 1 , A side wall of a body structure not otherwise shown has a side wall member 1 , a wheel arch 2 , a carrier 3 , a closing part 4 , a flange adapter wheel box 5 , a recording 6 for an impact damper and a connection element 7 on. The sidewall element 1 is made of light metal die-cast, especially die-cast aluminum, while the wheel arch 2 , the carrier 3 and the recording 6 are formed for the impact damper aluminum sheet. The closing part 4 , the flange adapter wheel box 5 and the connection element 7 On the other hand, they are made of steel.

Erfindungsgemäß weist nun das Seitenwandelement 1 Aussteifungskonturen 8 sowie mehrere integrierte Funktionselemente auf. Eines dieser integrierten Funktionselemente kann bspw. als Federbeinaufnahme 9 ausgebildet sein. Ein weiteres Funktionselement kann bspw. als Längslenkeranbindung 10 oder zur Anbindung an einen hinteren Längsträger ausgebildet sein. Desweiteren können in das erfindungsgemäße Seitenwandelement 1 mehrere Durchgangsöffnungen 11 integriert sein, bspw. eine Durchgangsöffnung 11' zur Ansaugung von Kühlluft, eine Durchgangsöffnung 11'' zur Ansaugung von Prozessluft sowie eine Durchgangsöffnung 11'' die als Wartungsöffnung, bspw. zum Austausch eines Filterelements, ausgebildet ist. Desweiteren kann am Seitenwandelement 1 ein integrierter Anbindungsbereich 12 zur Anbindung einer Überrollschutzeinrichtung, insbesondere zur Anwendung eines so genannten Überrollbügels, vorgesehen sein.According to the invention, the side wall element now has 1 Aussteifungskonturen 8th as well as several integrated functional elements. One of these integrated functional elements can, for example, as strut mount 9 be educated. Another functional element can, for example, as trailing arm connection 10 or be designed for connection to a rear side member. Furthermore, in the sidewall element according to the invention 1 several through holes 11 be integrated, for example, a through hole 11 ' for sucking in cooling air, a passage opening 11 '' for intake of process air and a passage opening 11 '' which is designed as a maintenance opening, for example to replace a filter element. Furthermore, on the side wall element 1 an integrated connection area 12 to connect a rollover protection device, in particular for the application of a so-called roll bar, be provided.

Gemäß der 2 ist das erfindungsgemäße Seitenwandelement 1 in unterschiedlichen Ansichten dargestellt, wobei bereits deutlich wird, wie viel unterschiedliche Funktionselemente nunmehr in das Seitenwandelement 1 integriert, dass heißt einstückig mit diesem ausgebildet sind. Hierdurch lässt sich insbesondere eine nachträgliche Montage der bisher zum Teil separat ausgebildeten Funktionselemente an das Seitenwandelement 1 vermeiden, wodurch die Montage insgesamt vereinfacht wird. Das Seitenwandelement 1 ist dabei erfindungsgemäß aus Leichtmetalldruckguss, insbesondere bspw. aus Aluminiumdruckguss, ausgebildet und weist daher aufgrund des ausgewählten Werkstoffs bereits eine hohe Korrosionsbeständigkeit auf, ohne dass hierfür zusätzliche Korrosionsschutzmaßnahmen getroffen werden müssten. Zugleich bietet Leichtmetall den großen Vorteil, dass es ein geringes Gewicht besitzt, was im Kraftfahrzeugbau und insbesondere im Sportwagenbau von großem Vorteil ist.According to the 2 is the sidewall element according to the invention 1 shown in different views, which is already clear how many different functional elements now in the side wall element 1 integrated, that is integrally formed with this. This makes it possible, in particular, to retrofit the previously partially separately formed functional elements to the side wall element 1 avoid, whereby the assembly is simplified. The sidewall element 1 is in accordance with the invention of light metal die casting, in particular, for example, made of die-cast aluminum, and therefore already has a high corrosion resistance due to the selected material without additional corrosion protection measures would have to be taken. At the same time light metal offers the great advantage that it has a low weight, which is a great advantage in motor vehicle construction and in particular in sports car construction.

Durch die Aussteifungskonturen 8, welche ebenfalls bereits einen integralen Bestandteil des Seitenwandelements 1 bilden, kann dieses bedarfsgerecht ausgesteift werden, wobei eine Lage, eine Orientierung sowie eine Stärke der jeweiligen Aussteifungskonturen 8, bspw. der Aussteifungsrippen, vorab mittels eines entsprechenden Berechnungsprogramms, bspw. eines finiten Elementprogramms, berechnet werden. Hierdurch lässt sich ein einerseits gewichts- und andererseits steifigkeitsoptimiertes Seitenwandelement 1 schaffen. Von besonderem Vorteil bei dem erfindungsgemäßen Seitenwandelement 1 ist jedoch, dass in dieses bereits eine Vielzahl von Funktionselementen integriert ist, so dass diese nicht anschließend separat angebaut werden müssen, was nicht nur erhöhte Montagekosten sondern auch erhöhte Lager- und Logistikkosten bedeuten würde.Through the stiffening contours 8th , which also already an integral part of the sidewall element 1 form, this can be stiffened as needed, with a location, an orientation and a strength of the respective stiffening contours 8th , For example, the stiffening ribs, be calculated in advance by means of a corresponding calculation program, for example. A finite element program. This makes it possible on the one hand weight and on the other hand stiffness-optimized side wall element 1 create. Of particular advantage in the sidewall element according to the invention 1 However, it is that in this already a variety of functional elements is integrated, so that they do not have to be grown separately then, which would mean not only increased assembly costs but also increased storage and logistics costs.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- US 6193273 B1 [0002]
- DE 3346986 A1 [0003]

Claims

Body structure of a motor vehicle with a side wall, characterized in that the side wall is a side wall element ( 1 ), a wheel arch ( 2 ) and at least one adapter part, wherein the side wall element ( 1 ) as one-piece, stiffening contours ( 8th ), having light metal die-cast part is formed and several integrated functional elements ( 9 . 10 . 11 . 12 ) having.

A body structure according to claim 1, characterized in that one of the in the side wall element ( 1 ) integrated functional elements as strut mount ( 9 ) is trained.

A body structure according to claim 1 or 2, characterized in that one of the in the side wall element ( 1 ) integrated functional elements as a storage section ( 10 ) is designed for a trailing arm connection.

Body structure according to one of claims 1 to 3, characterized in that one of the in the side wall element ( 1 ) integrated functional elements is designed as a connection area for connection to a rear side member.

Body structure according to one of claims 1 to 4, characterized in that one of the in the side wall element ( 1 ) integrated functional elements as a passage opening ( 11 ), in particular for an air intake ( 11 ' ), a cooling ( 11 '' ), or as a filter removal opening ( 11 '' ) is trained.

Body structure according to one of claims 1 to 5, characterized in that one of the in the side wall element ( 1 ) integrated functional elements as a connection area ( 12 ) is designed for connecting a rollover protection device.

A body structure according to claim 5 or 6, characterized in that the side wall element ( 1 ) is formed of aluminum or magnesium diecasting.

Motor vehicle with a body structure after a of claims 1 to 7.