DE102010021137A1

DE102010021137A1 - Body component for motor vehicle, particularly passenger car, has bonded blank, particular customized plate with two laminar subareas made from different metal alloys

Info

Publication number: DE102010021137A1
Application number: DE201010021137
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Eipper Konrad; Dr.-Ing. Gerick Arndt
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2010-05-21
Filing date: 2010-05-21
Publication date: 2011-11-24

Abstract

The body component has a bonded blank, particular a customized plate with two laminar subareas made from different metal alloys. The body component has an edge-constant subarea made from steel and an additional subarea made from an aluminum alloy.

Description

Die Erfindung betrifft ein Karosseriebauteil für einen Kraftwagen nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a body component for a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1.

Beim Kraftwagenbau finden aus Gründen der Gewichtseinsparung und Eigenschaftsoptimierung zunehmend so genannte Hybridkarosserien Anwendung. Diese bestehen abschnittsweise aus unterschiedlichen Materialien, wie beispielsweise Stahl und Aluminium. Dies wird heutzutage derart realisiert, dass die Übergänge zwischen den unterschiedlichen Materialien mit den jeweiligen Bauteilgrenzen zusammen fallen. Beispielsweise werden Seitenwände aus Aluminium mit Bodengruppen aus Stahl kombiniert, um so einerseits ein geringes Gewicht der Gesamtkarosserie zu realisieren, andererseits durch die besonders feste Stahl-Bodengruppe eine crashresistente Fahrgastzelle zu schaffen.In motor vehicle construction, so-called hybrid bodies are increasingly being used for reasons of weight saving and property optimization. These consist in sections of different materials, such as steel and aluminum. This is realized today in such a way that the transitions between the different materials coincide with the respective component boundaries. For example, side walls made of aluminum are combined with floor groups made of steel, on the one hand to realize a low weight of the overall body, on the other hand to create a crashresistente passenger compartment by the particularly strong steel floor assembly.

Das Zusammenfallen von Materialübergängen und Bauteilgrenzen führt jedoch auch zu Problemen. So sind die für die unterschiedlichen Bauteile verwendeten Materialien oftmals nur schwer zu fügen. Dies gilt insbesondere für Stahl und Aluminium, die nur unter Verwendung aufwendiger Schweißverfahren miteinander verschweißbar sind. Die alternative Verwendung von formschlüssigen Fügelementen, wie beispielsweise Nieten, zum Verbinden von Stahlbauteilen mit Aluminiumbauteilen ist zwar in der Durchführung einfacher, benötigt jedoch vergleichbar deutlich mehr Arbeitsschritte, so dass auch hier die Herstellung derartiger Hybridkarosserien besonders teuer ist. Aufgrund der elektrochemischen Eigenschaften der unterschiedlichen Metalle ist zudem oftmals eine aufwändige galvanische Trennung zwischen den unterschiedlichen Bauteilen notwendig, um elektrochemische Kontaktkorrosion zu vermeiden.The coincidence of material transitions and component boundaries, however, also leads to problems. Thus, the materials used for the different components are often difficult to add. This applies in particular to steel and aluminum, which can only be welded together using expensive welding methods. Although the alternative use of form-fitting fastening elements, such as rivets, for joining steel components to aluminum components is simpler to carry out, it requires comparatively much more work steps, so that the production of such hybrid bodies is also particularly expensive here. In addition, because of the electrochemical properties of the different metals, a complex galvanic separation between the different components is often necessary in order to avoid electrochemical contact corrosion.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Karosseriebauteil nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 bereitzustellen, welches eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung von Hybridkarosserien für Kraftwagen ermöglicht.The present invention is therefore based on the object to provide a body component according to the preamble of claim 1, which allows a particularly simple and cost-effective production of hybrid bodies for motor vehicles.

Diese Aufgabe wird durch ein Karosseriebauteil mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved by a body component with the features of claim 1.

Ein derartiges Karosseriebauteil für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, ist aus einem Verbundblech, insbesondere einer maßgeschneiderten Platine gefertigt. Dieses weist wenigstens zwei flächige Teilbereiche aus unterschiedlichen Metalllegierungen auf. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Karosseriebauteil einen randständigen Teilbereich aus einem Stahl und einen weiteren Teilbereich aus einer Aluminiumlegierung umfasst.Such a body component for a motor vehicle, especially a passenger car, is made of a composite sheet, in particular a custom-made board. This has at least two planar portions of different metal alloys. According to the invention, it is provided that the body component comprises a marginal partial region of a steel and a further partial region of an aluminum alloy.

Da im Gegensatz zu üblichen Hybridkarosserien eine aus derartigen Karosseriebauteile aufgebaute Karosserie nicht notwendigerweise Materialübergänge im Bereich der Bauteilgrenzen, sondern vielmehr innerhalb der einzelnen Karosseriebauteile selbst aufweist, ist ein wesentlich größerer Gestaltungsspielraum bei der Gewichts- und Funktionsoptimierung von Karosseriebauteilen gegeben. Der randständige Teilbereich aus Stahl ermöglicht ein einfaches Fügen des Karosseriebauteils mit benachbarten Stahlbauteilen, ohne dass Hybrid-Fügeverbindungen notwendig sind. Vielmehr können einfache konventionelle Schweißtechniken Anwendung finden, welche wesentlich prozesssicherer und kostengünstiger durchgeführt werden können als Hybrid-Fügeverfahren. Damit können überwiegend aus Aluminium bestehende Leichtbaukarosseriebauteile problemlos an Stahlbauteile einer Karosserie angebunden werden.Since, in contrast to conventional hybrid bodies, a body constructed from such body components does not necessarily have material transitions in the region of the component boundaries, but rather within the individual body components themselves, there is much greater freedom of design in the weight and function optimization of body components. The marginal section made of steel allows for easy joining of the body component to adjacent steel components without the need for hybrid joining joints. Rather, simple conventional welding techniques can be used which can be carried out much more reliably and cost-effectively than hybrid joining methods. As a result, lightweight body components predominantly made of aluminum can be easily connected to steel components of a body.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Karosseriebauteil als vorderer Längsträger ausgebildet. Der vordere Längsträger kann daher besonders leicht ausgebildet werden und dennoch einfach mit Stahlbauteilen gefügt werden. Vorzugsweise ist hierzu der randständige Teilbereich als Anbindungsbereich für eine Stirnwand und/oder ein weiteres Trägerteil der Karosserie ausgebildet. Damit kann ein derartiger vorderer Aluminium-Längsträger mit üblichen Schweißverfahren mit der Stirnwand oder beispielsweise einem Längsträger im Bodenbereich des Kraftwagens verbunden werden, ohne dass die Gefahr von Kontaktkorrosion auftritt oder aufwändige Fügeverfahren notwendig sind.In a preferred embodiment, the body component is designed as a front side member. The front side member can therefore be made particularly lightweight and yet easily be joined with steel components. Preferably, for this purpose, the peripheral portion is formed as a connection area for an end wall and / or another support part of the body. Thus, such a front aluminum side member can be connected to the end wall or, for example, a longitudinal member in the bottom region of the motor vehicle by conventional welding methods, without the risk of contact corrosion occurs or complex joining methods are necessary.

Der weitere Teilbereich kann in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zudem einen Anbindungsbereich für einen Dämpferdom umfassen. Auch hier wäre der Dämpferdom dann vollständig aus Stahl ausgebildet, während der leichte Aluminiumträger über seinen Stahlrandbereich problemlos mit dem Dämpferdom gefügt werden kann. Der Aluminiumbereich kann jedoch den Dämpferdom mit einschließen.In a further embodiment of the invention, the further subarea may also include a connection area for a damper dome. Again, the damper dome would then be made entirely of steel, while the lightweight aluminum support over its steel edge area can be easily joined to the damper dome. However, the aluminum area may include the damper dome.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das Karosseriebauteil zwei gegenüber liegende randständige Teilbereiche aus einem Stahl und einem mittigen Teilbereich aus einer Aluminiumlegierung auf. Dies ermöglicht das problemlose beidseitige Fügen eines derartigen, überwiegend aus Aluminium bestehenden Leichtbauteils mit benachbarten Stahlbauteilen.In a further embodiment of the invention, the body component on two opposite edge portions of a steel and a central portion of an aluminum alloy. This allows easy two-sided joining of such lightweight component, consisting mainly of aluminum, with adjacent steel components.

Derart ausgebildete Karosseriebauteile können beispielweise als Bestandteile des Hinterwagens einer Kraftwagenkarosserie Anwendung finden. Das Karosseriebauteil kann dabei als Blechschale eines Kompensationsträgers, eines Hinterachsquerträgers oder eines Fondsitzquerträgers ausgebildet sein. Alle diese Teile profitieren vom geringen Gewicht des aus Aluminium gefertigten Mittenbereiches. Über den randständigen Teilbereich kann die Anbindung der jeweiligen Trägerbauteile an seitliche Längsträger mit konventionellen Schweißverfahren erfolgen. In einer derartigen Heckwagenstruktur ist vorzugsweise der Heckboden des Kraftwagens aus einem Aluminiumblech ausgebildet. Um auch hier eine problemlose, bezüglich des Werkstoffes homogene Fügeverbindung zu ermöglichen, weist der mittlere Teilbereich eines derart ausgebildeten Kompensationsträgers, Hinterachsquerträgers oder Fondsitzquerträgers einen Anbindungsbereich für diesen Heckboden auf. Auch hier können konventionelle Schweiß- oder Nietverfahren verwendet werden, ohne dass besondere Maßnahmen zur Herstellung von Hybridfügeverbindungen getroffen werden müssen. Insbesondere muss keine Rücksicht auf mögliche elektrochemische Korrosion getroffen werden, da alle Fügeverbindungen derart ausgebildeter Träger zwischen gleichartigen Materialien gebildet sind.Such trained body parts can be used, for example, as components of the rear of a motor vehicle body application. The body component can be used as a sheet metal shell of a Compensation carrier, a Hinterachsquerträgers or a Funditzquerträgers be formed. All these parts benefit from the low weight of the aluminum center section. About the marginal part of the connection of the respective carrier components can be made to lateral side members with conventional welding. In such a tail truck structure, the rear floor of the motor vehicle is preferably formed from an aluminum sheet. In order here to allow a smooth, with respect to the material homogeneous joint, the middle portion of such formed compensation carrier, Hinterachsquerträgers or rear seat cross member a connection area for this rear floor. Again, conventional welding or riveting can be used without special measures for the production of hybrid joints must be made. In particular, no consideration must be given to possible electrochemical corrosion, since all joints of such trained carrier between similar materials are formed.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können solche Karosseriebauteile auch Anwendung für ein Dach eines Kraftwagens finden. Das Karosseriebauteil kann dabei als Blechschale eines Dachspriegels, eines vorderen oder eines hinteren Dachrahmens ausgebildet sein. Dies ermöglicht die einfache Fertigung von Leichtbaudächern, die an Stahlbauteilen einer Karosserie befestigt werden sollen. Auch hier erfolgt die Befestigung des Daches über die aus Stahl bestehenden Randbereiche der genannten Spriegel bzw. Rahmenbauteile, so dass konventionelle Fügeverfahren Anwendung finden können. Der Mittenbereich dient dagegen der Anbindung eines Dachbleches aus Aluminium, so dass auch hier bezüglich des Werkstoffes homogene Fügeverbindungen vorliegen und keine elektrochemische Korrosion auftritt.In a further embodiment of the invention, such body parts can also find application for a roof of a motor vehicle. The body component may be formed as a sheet metal shell of a roof wing, a front or a rear roof frame. This allows the simple production of lightweight roofs that are to be attached to steel components of a body. Again, the attachment of the roof is made on the steel edge regions of said bow or frame members, so that conventional joining methods can be applied. The middle area, in contrast, serves to connect a roof plate made of aluminum, so that in this case too there are homogeneous joining connections with respect to the material and no electrochemical corrosion occurs.

Die Erfindung betrifft ferner eine Karosserie für einen Personenkraftwagen mit einer Mehrzahl von Karosseriebauteilen der beschriebenen Art. Derartige Hybridkarosserien zeichnen sich dadurch aus, dass die Materialübergänge zwischen den unterschiedlichen Werkstoffen in der Karosserie im Wesentlichen frei gewählt werden können.The invention further relates to a body for a passenger car with a plurality of body parts of the type described. Such hybrid bodies are characterized in that the material transitions between the different materials in the body can be chosen substantially freely.

Vorzugsweise besteht bei einer derartigen Karosserie ein Vorbau der Kraftwagenkarosserie, welcher sich im Wesentlichen von einem Dämpferdom bis zu einem Biegequerträger erstreckt, zumindest im Wesentlichen aus einer Aluminiumlegierung. Gleiches gilt für eine Hinterwagenstruktur, welches sich von einem Fondsitzquerträger bis zum Heck der Karosserie erstreckt. Auch ein oberer Bereich, welcher ein Dach, die A-Säulen und C-Säulen bis etwa auf Höhe einer Bordwandkante sowie die B-Säulen bis etwa auf Höhe einer Säulenwurzel umfasst, ist vorzugsweise zumindest überwiegend aus einer Aluminiumlegierung gefertigt. Der restliche Teil des Kraftwagens, also insbesondere der Bodenbereich, die Stirnwand, die Heckwand und der A-Säulen – sowie C-Säulenbereich bis auf Höhe der Bordwandkante besteht dagegen aus Stahl, so dass die beschriebene Karosserie eine besonders feste Fahrgastzelle aufweist und dennoch aufgrund des hohen Aluminiumanteils besonders leicht ist. Die Materialgrenzen können aufgrund der Verwendung der beschriebenen Karosseriebauteile dabei mit Hinblick auf Steifigkeit, Crashfestigkeit und Gewicht, sowie gegebenenfalls anderen Strukturen und funktionellen Kriterien frei gewählt werden.Preferably, in such a body, a stem of the motor vehicle body, which extends substantially from a damper dome to a bending cross member, at least substantially of an aluminum alloy. The same applies to a rear structure, which extends from a rear seat cross member to the rear of the body. Also, an upper area, which comprises a roof, the A-pillars and C-pillars to about the level of a side wall edge and the B-pillars to about the height of a column root is preferably at least predominantly made of an aluminum alloy. The remaining part of the motor vehicle, ie in particular the floor area, the front wall, the rear wall and the A-pillar - and C-pillar area up to the level of the side wall edge, however, consists of steel, so that the body described has a particularly strong passenger compartment and yet due to the high aluminum content is particularly easy. Due to the use of the body components described, the material limits can be freely selected with regard to rigidity, crash resistance and weight, as well as possibly other structures and functional criteria.

Bei allen geschilderten Karosseriebauteilen sowie der gesamten Karosserie verlaufen die einzigen Hybrid-Fügeverbindungen innerhalb der maßgeschneiderten Platinen, die zur Herstellung der Karosseriebauteile verwendet werden. Die Hybrid-Fügeverbindungen werden dabei bereits bei der Herstellung der Platine selbst, also im unverformten Zustand der jeweils verwendeten Bleche eingebracht, so dass eine besonders gute Prozessführung und Qualitätskontrolle der Schweißnähte möglicht ist.In all of the described body components as well as the entire body, the only hybrid joining joints run within the custom blanks used to make the body components. The hybrid joining compounds are already incorporated in the production of the board itself, ie in the undeformed state of the sheets used in each case, so that a particularly good process control and quality control of the welds is possible.

Aufgrund der hohen Schweißnahtqualität und der fehlenden Überlappung der Bleche tritt im Bereich dieser Nähte keine Kontaktkorrosion auf. Kontaktkorrosion ist üblicherweise lediglich im Bereich von Überlappungsflanschen ein Problem, die jedoch bei einer hier beschriebenen Karosserie nur zwischen gleichartigen Werkstoffen auftreten, so dass keine aufwändigen Abdichtmaßnahmen oder dergleichen notwendig sind.Due to the high weld quality and the lack of overlap of the sheets no contact corrosion occurs in the area of these seams. Contact corrosion is usually a problem only in the area of overlap flanges, which, however, only occur between similar materials in the case of a body described here, so that no costly sealing measures or the like are necessary.

Im Folgenden soll die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen:In the following, the invention and its embodiments will be explained in more detail with reference to the drawings. Hereby show:

1 Bestandteile einer Vorderwagenstruktur einer Kraftwagenkarosserie mit Ausführungsbeispielen erfindungsgemäßer Karosseriebauteile; 1 Components of a front end structure of a motor vehicle body with embodiments of inventive body parts;

2 Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Karosseriebauteile, die als Blechschalen für Längsträger einer unteren Längsträgerebene eines Karosserievorbaus ausgebildet sind; 2 Embodiments of inventive body parts, which are designed as sheet metal shells for longitudinal members of a lower longitudinal support level of a body protector;

3 Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Karosseriebauteile, die als Blechschalen für Längsträger einer oberen Längsträgerebene eines Karosserievorbaus ausgebildet sind; 3 Embodiments of the invention body parts, which are designed as sheet metal shells for longitudinal members of an upper longitudinal member level of a body stem;

4 Bestandteile eines Kompensationsträgers nach dem Stand der Technik; 4 Components of a compensation carrier according to the prior art;

5 Bestandteile eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kompensationsträgers; 5 Components of an embodiment of a compensation carrier according to the invention;

6 mehrere als Querträger eines Hinterwagens ausgebildete erfindungsgemäße Karosseriebauteile; 6 a plurality of cross member of a rear carriage formed according to the invention body parts;

7 Bestandteile eines als Fondsitzquerträgers ausgebildeten erfindungsgemäßen Karosseriebauteils; 7 Components of a designed as a fund seat cross member body part according to the invention;

8 Bestandteile eines bei einem Fahrzeugdach als Dachspriegel und Dachrahmen ausgebildeten erfindungsgemäßen Karosseriebauteilen; 8th Components of a trained in a vehicle roof as a roof bow and roof frame body components according to the invention;

9 die Blechschalen von Dachspriegels und Dachrahmen gemäß 8 und 9 the sheet metal shells of roof spoiler and roof frame according to 8th and

10 den Verlauf der Materialübergänge in einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftwagenkarosserie. 10 the course of the material transitions in an embodiment of a motor vehicle body according to the invention.

1 zeigt die Bauteile einer Vorbaustruktur für eine Kraftwagenkarosserie. Die Vorbaustruktur umfasst eine Stirnwand 10, an welcher sich vordere Längsträger 12 anschließen. An diese angebunden sind die Federbeindome 14 der Karosserie. Die vorderen Längsträger 12 sind hierbei als Hybridstrukturen ausgebildet, deren vorderer Bereich 16 bis zu einer Trennlinie 18 aus Aluminium besteht. Der hintere Bereich 20 der Längsträger 12 ist dagegen aus Stahl gefertigt und kann mit üblichen Schweißverfahren an die ebenfalls aus Stahl gefertigte Stirnwand 10 angebunden werden. Die Federbeindome 14 sind aus Aluminium ausgebildet, so dass die gesamte Vorbaustruktur besonders leicht ist. Auch zusätzliche Stärkungsschalen 22, 24 weisen jeweilige Trennlinien 18 auf und bestehen aus einem vorderen Bereich 16 aus Aluminium und einem hinteren Bereich 20 aus Stahl. Insgesamt wird so eine besonders leichte Vorbaustruktur geschaffen, die dennoch problemlos über den hinteren Bereich 20 an die stählerne Stirnwand 10 bzw. an andere Trägerelemente aus Stahl angebunden werden kann. 1 shows the components of a front structure for a motor vehicle body. The stem structure comprises an end wall 10 , on which there are front side members 12 connect. Attached to these are the spring legs 14 the body. The front side members 12 are here designed as hybrid structures whose front area 16 up to a dividing line 18 made of aluminum. The back area 20 the side member 12 On the other hand, it is made of steel and can be welded to the end wall, which is also made of steel, using standard welding methods 10 be connected. The spring legs 14 are made of aluminum, so that the entire porch structure is particularly lightweight. Also additional buffs 22 . 24 have respective dividing lines 18 on and consist of a front area 16 made of aluminum and a rear area 20 from steel. Overall, a particularly lightweight porch structure is created, but still easily on the rear area 20 to the steel front wall 10 or to other support elements made of steel can be connected.

Auch die in 2 gezeigten Blechschalen 26, 28 für Längsträger der unteren Längsträgerebene des Kraftwagensvorbaus weisen eine entsprechende Hybridstruktur auf. Auch hier ist in Fahrzeuglängsrichtung ein vorderer Bereich 16 aus Aluminium und ein hinterer Bereich 20 aus Stahl ausgebildet. Die Blechschalen 26, 28, die den fertigen Karosserielängsträger der unteren Längsträgerebene des Kraftwagenvorbaus bilden, sind daher einerseits besonders leicht, können jedoch andererseits besonders stabil mit konventionellen Schweißverfahren an die Stirnwand 10 bzw. eine ebenfalls aus Stahl bestehende Bodengruppe angebunden werden.Also in 2 shown sheet metal shells 26 . 28 for longitudinal members of the lower longitudinal member level of the motor vehicle body have a corresponding hybrid structure. Again, in the vehicle longitudinal direction is a front area 16 made of aluminum and a rear area 20 made of steel. The sheet metal shells 26 . 28 , which form the finished body longitudinal beams of the lower longitudinal beam plane of the motor vehicle body, therefore, on the one hand particularly light, but on the other hand, can be particularly stable with conventional welding to the end wall 10 or a floor group also made of steel.

Gleiches gilt für die Blechschalen der Längsträger der oberen Längsträgerebene des Kraftwagenvorbaus, die in 3 dargestellt sind. Auch diese Blechschalen 30, 32 sowie 34, 36, die paarweise jeweils einen Längsträger der oberen Längsträgerebene des Kraftwagenvorbaus ausbilden, weisen die Hybridstruktur auf, wie bereits geschildert wurde. Eine Trennlinie 18 grenzt einen vorderen Bereich 16 aus Aluminium sowie einen hinteren Bereich 20 aus Stahl voneinander ab. Auch hier gelten die genannten Vorteile.The same applies to the sheet metal shells of the longitudinal members of the upper longitudinal member level of the motor vehicle body, in 3 are shown. Also these metal dishes 30 . 32 such as 34 . 36 , which in pairs each form a longitudinal member of the upper longitudinal beam plane of the motor vehicle body, have the hybrid structure, as already described. A dividing line 18 borders a front area 16 made of aluminum and a rear area 20 made of steel from each other. Again, the benefits mentioned apply.

Alle geschilderten Bauteile können in Form von sogenannten Tailored-Blanks bereitgestellt werden. Hierbei handelt es sich um flächige Hybridhalbzeuge, die abschnittsweise aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Diese werden dabei vor dem Umformen der Hybridhalbzeuge gefügt, was beispielsweise durch Reibrührschweißen oder Kaltmetalltransferschweißen geschehen kann. Erst nach dem Fügen wird durch Ziehen, Walzen oder dergleichen umgeformt. Durch das Fügen des Aluminiumbereichs 16 mit dem Stahlbereich 20 im unverformten Zustand werden besonders gute Schweißnähte erhalten.All described components can be provided in the form of tailored blanks. These are two-dimensional semi-finished hybrid products, which consist of different materials in sections. These are added before the forming of the hybrid semi-finished products, which can be done for example by friction stir welding or cold metal transfer welding. Only after the joining is formed by drawing, rolling or the like. By joining the aluminum area 16 with the steel area 20 in the undeformed state particularly good welds are obtained.

Das geschilderte Konzept kann auch für die Hinterbaustruktur des Kraftwagens Verwendung finden. Ein wichtiger Bestandteil einer solchen Hinterbaustruktur ist der im Ganzen mit 38 bezeichnete Kompensationsträger, der insbesondere zur Torsionsversteifung des Heckwagens dient. Wie in 4 gezeigt, ist eine solcher Kompensationsträger nach dem Stand der Technik als mehrteilige Blechkonstruktion aus einem mittleren Blechprofil 40, zwei im Bereich der Radkästen an der Restkarosserie befestigten Randteilen 42 sowie Übergangsteilen 44 gefertigt. Nach dem Stand der Technik bestehen alle diese Teile 40, 42, 44 aus Stahl.The described concept can also be used for the rear structure of the motor vehicle. An important component of such a Hinterbaumtruktur is the whole with 38 designated compensation carrier, which is used in particular for torsional reinforcement of the rear end. As in 4 is shown, such a compensation carrier according to the prior art as a multi-part sheet metal construction of a central sheet metal profile 40 , two in the wheel arches attached to the residual body edge parts 42 as well as transitional parts 44 manufactured. According to the prior art, all these parts exist 40 . 42 . 44 from steel.

Um einen besonders leichten Kompensationsträger 38 zu schaffen, kann auch hier eine Hybridbauweise angewendet werden. Hierzu werden die Übergangsteile 44 als Hybridbleche gefertigt. Auch hier verläuft der Materialübergang zwischen Aluminium und Stahl entlang einer Trennlinie 18. Ein innerer Bereich 16 der Übergangsbauteile 44 ist Aluminium, der äußere Bereich 20 aus Stahl gefertigt. Dies ermöglicht ein einfaches Fügen mit dem Mittelblech 40, welcher hier ebenfalls aus Aluminium gefertigt ist. Die Randteile 42 sind dagegen aus Stahlblech hergestellt. Gegebenenfalls kann ein solcher Kompensationsträger 38 auch aus einem einteiligen Hybridblech hergestellt werden, wobei die Lage des Materialübergangs 18 identisch zur in 5 gezeigten mehrteiligen Variante ist. Auch eine zweiteilige Ausführung, bei welchem Kompensationsträger entlang der mittigen Trennlinie 46 getrennt ist, ist vorstellbar. Toleranzausgleich kann dabei an der mittigen Trennung erfolgen. Ein derartiger Kompensationsträger 38 kann in einer Hinterbaustruktur mit einem Heckboden aus Aluminium, der im Mittenteil 40 angebunden wird, Anwendung finden. Über die Zwischenteile 44 kann eine Anbindung an ebenfalls aus Aluminium bestehende hintere Längsträger stattfinden, während die Randbauteile 42 eine Anbindung an eine ansonsten aus Stahl gefertigte Karosserie ermöglichen. Damit kann eine besonders leichte Heckbodenstruktur geschaffen werden.To a very light compensation carrier 38 To create a hybrid design can also be applied here. For this purpose, the transition parts 44 manufactured as hybrid sheets. Again, the material transition between aluminum and steel runs along a dividing line 18 , An inner area 16 the transitional components 44 is aluminum, the outer area 20 made of steel. This allows easy joining with the center panel 40 , which is also made of aluminum here. The edge parts 42 are, however, made of sheet steel. Optionally, such a compensation carrier 38 also be made of a one-piece hybrid sheet, the position of the material transition 18 identical to in 5 shown multi-part variant is. Also a two-part design, in which compensation carrier along the central dividing line 46 is disconnected is conceivable. Tolerance compensation can be done at the central separation. Such a compensation carrier 38 may be in a rear wing structure with a rear floor made of aluminum, the middle part 40 tethered, find application. About the intermediate parts 44 For example, a connection can also be made to rear side members, which are also made of aluminum, while the edge components 42 allow a connection to an otherwise made of steel body. Thus, a particularly lightweight rear floor structure can be created.

Zur weiteren Gewichtseinsparung kann auch der in 6 gezeigte Fondquerträger 50 und die beiden Hinterachsquerträger 52, 54, in der beschriebenen Hybridbauweise hergestellt werden. Auch hier zeigt die strichlierte Linie 18 jeweils den Materialübergang zwischen äußeren Stahlbereichen 20 und einem mittigen Aluminiumbereich 16 an. Auch hier ist eine Verbindung des Hinterachsquerträgers 48 mit einem Heckboden aus Vollaluminium problemlos möglich.For further weight savings can also in 6 shown rear cross member 50 and the two Hinterachsquerträger 52 . 54 , are manufactured in the described hybrid construction. Again, the dashed line shows 18 each the material transition between outer steel areas 20 and a central aluminum area 16 at. Again, a connection of the Hinterachsquerträgers 48 easily possible with a rear floor made of aluminum.

7 zeigt schließlich einen unterhalb des Fondsitzes angeordneten Querträger, der ebenfalls in der geschilderten Hybridbauweise ausgeführt ist. Der insgesamt mit 55 bezeichnete Querträger besteht aus zwei Blechen 56, 58 sowie zwei Verstärkungsteilen 60. Auch hier geben die Trennlinien 18 den Verlauf des Materialübergangs zwischen einem Mittenbereich 16 aus Aluminium und den aus Stahl bestehenden Randbereichen 20 an. Auch hier ist eine Verbindung mit einem Heckboden aus Vollaluminium ohne Hybridfügenähte möglich, während über die Randbereiche 20 ein Fügen des Fondsitzquerträgers 55 mit einer Stahlkarosserie ermöglicht ist. 7 finally shows a arranged below the rear seat cross member, which is also carried out in the described hybrid construction. The total with 55 designated cross member consists of two sheets 56 . 58 and two reinforcing parts 60 , Again, the dividing lines give 18 the course of material transfer between a central area 16 made of aluminum and the steel edge areas 20 at. Again, a connection with a rear floor of full aluminum without hybrid seams is possible, while over the edge areas 20 a joining of the rear seat cross member 55 with a steel body is possible.

Neben dem Vorder- und Hinterwagen kann ein Kraftwagendach in der geschilderten Hybridbauweise geschaffen werden. Die Bauteile eines solchen Dachs sind in 8 dargestellt. Die Dachbeplankung 62 besteht dabei vollständig aus Aluminium, während die Blechschalen 64, 66 des vorderen Dachrahmens, die Blechschalen 68, 70 des hinteren Dachrahmens sowie der Dachspriegel 72 in Hybridbauweise ausgeführt sind, wobei auch hier die gestrichelten Linien 18 die Materialgrenzen zwischen einem Mittenbereich 16 aus Aluminium und einem Randbereich 20 aus Stahl angeben. Ein solches Dach ist aufgrund des hohen Aluminiumanteils besonders leicht, kann jedoch auch hier ohne Hybridfügenähte mit einer Stahlkarosserie verbunden werden.In addition to the front and rear, a motor car roof can be created in the described hybrid design. The components of such a roof are in 8th shown. The roofing 62 consists entirely of aluminum, while the sheet metal shells 64 . 66 the front roof frame, the sheet metal shells 68 . 70 the rear roof frame and the roof hoop 72 are executed in hybrid construction, here also the dashed lines 18 the material boundaries between a central area 16 made of aluminum and a border area 20 specify from steel. Such a roof is particularly light due to the high aluminum content, but can also be connected here without hybrid seams with a steel body.

9 zeigt noch einmal im Detail die Blechbauteile 64, 70 und 72 für Dachrahmen und Dachspriegel. 9 shows again in detail the sheet metal components 64 . 70 and 72 for roof frame and roof hoop.

Insgesamt lässt sich, wie in 10 gezeigt, durch die Verwendung von Hybridbauteilen der geschilderten Art eine insgesamt mit 74 bezeichnete Kraftwagenkarosserie schaffen. Die Karosserie 74 ist als Aluminium-Stahl-Hybrid ausgebildet, wobei die Materialgrenzen auch hier innerhalb einzelner Karosseriebauteile verlaufen. Für die gesamte Karosserie 74 verläuft die Materialtrennung entlang der strichlierten Linien 76. Eine Plattform 78 bildet den unteren Bereich der Karosserie 74 und ist aus Stahl gefertigt. Die Materialgrenze 76 zu einem aus Aluminium gefertigten Oberbau 80 verläuft etwa in Höhe der Bordwandkante durch die A-Säulen 81 sowie auf Höhe der Bordwandkante durch die C-Säulen 82, erstreckt sich im mittleren Bereich des Kraftwagens jedoch nach unten bis auf Höhe einer Säulenwurzel 84 der B-Säulen 86. Eine derartige Karosserie 74 weist daher ein besonders gutes Stabilitäts- und Crashverhalten auf, da die Festigkeit durch den Stahlunterbau 78 gewährleistet wird. Durch den im Falle eines Crashs nicht wesentlich beanspruchten Oberbau 80, der im Wesentlichen aus Aluminium ausgebildet ist, wird jedoch das Gesamtgewicht der Karosserie 74 verringert. Neben dem Oberbau 80 können auf bereits geschilderte Weise auch ein Vorderwagen 88 sowie ein Heckwagenbereich 90 in Leichtbauweise gefertigt werden.Overall, as in 10 shown by the use of hybrid components of the kind described a total of 74 create designated car body. The body 74 is designed as an aluminum-steel hybrid, the material boundaries also run here within individual body components. For the entire body 74 The material separation runs along the dashed lines 76 , A platform 78 forms the lower part of the body 74 and is made of steel. The material limit 76 to a made of aluminum superstructure 80 runs approximately at the level of the side wall edge through the A-pillars 81 and at the level of the side wall edge through the C-pillars 82 , however, extends in the middle area of the motor vehicle down to the height of a column root 84 the B-pillars 86 , Such a body 74 Therefore, has a particularly good stability and crash behavior, since the strength by the steel substructure 78 is guaranteed. By in the case of a crash not significantly stressed superstructure 80 However, which is formed essentially of aluminum, but the total weight of the body 74 reduced. Next to the superstructure 80 can in the manner already described, a front end 88 as well as a rear car area 90 be manufactured in lightweight construction.

Claims

Body component ( 12 . 22 . 24 . 26 . 28 . 30 . 32 . 34 . 36 . 44 . 50 . 52 . 54 . 56 . 58 . 60 . 64 . 66 . 68 . 70 . 72 ) for a motor vehicle, in particular a passenger car, from a composite metal sheet, in particular a custom-made board, with at least two flat partial areas ( 16 . 20 ) of different metal alloys, characterized in that the body component ( 12 . 22 . 24 . 26 . 28 . 30 . 32 . 34 . 36 . 44 . 50 . 52 . 54 . 56 . 58 . 60 . 64 . 66 . 68 . 70 . 72 ) a marginal subarea ( 20 ) of a steel and a further subregion ( 16 ) comprises an aluminum alloy.

Body component ( 12 . 22 . 24 . 26 . 28 . 30 . 32 . 34 . 36 . 44 . 50 . 52 . 54 . 56 . 58 . 60 . 64 . 66 . 68 . 70 . 72 ) according to claim 1, characterized in that the body component ( 12 . 22 . 24 . 26 . 28 . 30 . 32 . 34 . 36 . 44 . 50 . 52 . 54 . 56 . 58 . 60 . 64 . 66 . 68 . 70 . 72 ) as a sheet metal shell ( 26 . 28 . 30 . 32 . 34 ) is formed of a front longitudinal member.

Body component ( 12 . 22 . 24 . 26 . 28 . 30 . 32 . 34 . 36 . 44 . 50 . 52 . 54 . 56 . 58 . 60 . 64 . 66 . 68 . 70 . 72 ) according to claim 2, characterized in that the marginal portion ( 20 ) a connection area for an end wall ( 10 ) and / or another carrier part of the body ( 74 ).

Body component ( 12 . 22 . 24 . 26 . 28 . 30 . 32 . 34 . 36 . 44 . 50 . 52 . 54 . 56 . 58 . 60 . 64 . 66 . 68 . 70 . 72 ) according to claim 2 or 3, characterized in that the further subregion ( 16 ) a connection area for a damper dome ( 14 ).

Body component ( 12 . 22 . 24 . 26 . 28 . 30 . 32 . 34 . 36 . 44 . 50 . 52 . 54 . 56 . 58 . 60 . 64 . 66 . 68 . 70 . 72 ) to Claim 1, characterized in that the body component ( 12 . 22 . 24 . 26 . 28 . 30 . 32 . 34 . 36 . 44 . 50 . 52 . 54 . 56 . 58 . 60 . 64 . 66 . 68 . 70 . 72 ) two opposing marginal sections ( 20 ) of a steel and a central portion ( 16 ) comprises an aluminum alloy.

Body component ( 12 . 22 . 24 . 26 . 28 . 30 . 32 . 34 . 36 . 44 . 50 . 52 . 54 . 56 . 58 . 60 . 64 . 66 . 68 . 70 . 72 ) according to claim 5, characterized in that the body component ( 12 . 22 . 24 . 26 . 28 . 30 . 32 . 34 . 36 . 44 . 50 . 52 . 54 . 56 . 58 . 60 . 64 . 66 . 68 . 70 . 72 ) as a sheet metal shell ( 44 ) of a compensation carrier ( 38 ) is trained.

Body component ( 12 . 22 . 24 . 26 . 28 . 30 . 32 . 34 . 36 . 44 . 50 . 52 . 54 . 56 . 58 . 60 . 64 . 66 . 68 . 70 . 72 ) according to claim 5, characterized in that the body component ( 12 . 22 . 24 . 26 . 28 . 30 . 32 . 34 . 36 . 44 . 50 . 52 . 54 . 56 . 58 . 60 . 64 . 66 . 68 . 70 . 72 ) as a sheet metal shell ( 52 ) is formed a Hinterachsquerträgers.

Body component ( 12 . 22 . 24 . 26 . 28 . 30 . 32 . 34 . 36 . 44 . 50 . 52 . 54 . 56 . 58 . 60 . 64 . 66 . 68 . 70 . 72 ) according to claim 5, characterized in that the body component ( 12 . 22 . 24 . 26 . 28 . 30 . 32 . 34 . 36 . 44 . 50 . 52 . 54 . 56 . 58 . 60 . 64 . 66 . 68 . 70 . 72 ) as a sheet metal shell ( 56 . 58 . 60 ) of a rear seat crossbeam ( 55 ) is trained.

Body component ( 12 . 22 . 24 . 26 . 28 . 30 . 32 . 34 . 36 . 44 . 50 . 52 . 54 . 56 . 58 . 60 . 64 . 66 . 68 . 70 . 72 ) according to one of claims 6 to 8, characterized in that the marginal portion ( 20 ) comprises a connection area for a lateral side member.

Body component ( 12 . 22 . 24 . 26 . 28 . 30 . 32 . 34 . 36 . 44 . 50 . 52 . 54 . 56 . 58 . 60 . 64 . 66 . 68 . 70 . 72 ) according to one of claims 6 to 9, characterized in that the middle subregion ( 16 ) comprises a connection area for a rear floor.

Body component ( 12 . 22 . 24 . 26 . 28 . 30 . 32 . 34 . 36 . 44 . 50 . 52 . 54 . 56 . 58 . 60 . 64 . 66 . 68 . 70 . 72 ) according to claim 5, characterized in that the body component ( 12 . 22 . 24 . 26 . 28 . 30 . 32 . 34 . 36 . 44 . 50 . 52 . 54 . 56 . 58 . 60 . 64 . 66 . 68 . 70 . 72 ) as a sheet metal shell ( 72 ) is formed of a roof bow.

Body component ( 12 . 22 . 24 . 26 . 28 . 30 . 32 . 34 . 36 . 44 . 50 . 52 . 54 . 56 . 58 . 60 . 64 . 66 . 68 . 70 . 72 ) according to claim 5, characterized in that the body component ( 12 . 22 . 24 . 26 . 28 . 30 . 32 . 34 . 36 . 44 . 50 . 52 . 54 . 56 . 58 . 60 . 64 . 66 . 68 . 70 . 72 ) as a sheet metal shell of a front (64) or rear roof frame ( 70 ) is trained.

Bodywork ( 74 ) for a passenger vehicle having a plurality of body components ( 12 . 22 . 24 . 26 . 28 . 30 . 32 . 34 . 36 . 44 . 50 . 52 . 54 . 56 . 58 . 60 . 64 . 66 . 68 . 70 . 72 ) according to one of claims 1 to 12, characterized in that a stem ( 88 ) of the motor vehicle body ( 74 ), which essentially consists of a damper dome ( 14 ) to a bending crossmember ( 92 ), at least substantially consists of an aluminum alloy.

Bodywork ( 74 ) for a passenger vehicle having a plurality of body components ( 12 . 22 . 24 . 26 . 28 . 30 . 32 . 34 . 36 . 44 . 50 . 52 . 54 . 56 . 58 . 60 . 64 . 66 . 68 . 70 . 72 ) according to one of claims 1 to 12, characterized in that a rear structure ( 90 ) of the motor vehicle body which extends from a rear seat crossbeam ( 55 ) extends to the rear of the body, at least predominantly consists of an aluminum alloy.

Bodywork ( 74 ) for a passenger vehicle having a plurality of body components ( 12 . 22 . 24 . 26 . 28 . 30 . 32 . 34 . 36 . 44 . 50 . 52 . 54 . 56 . 58 . 60 . 64 . 66 . 68 . 70 . 72 ) according to one of claims 1 to 12, characterized in that a subregion ( 80 ) of the motor vehicle body, which a roof ( 62 ), the A-pillars ( 81 ) and C-pillars ( 82 ) to about the height of a side wall edge, as well as the B-pillars ( 86 ) at about the height of a column root ( 84 ), at least predominantly consists of an aluminum alloy.