DE4342396C2

DE4342396C2 - Vehicle body

Info

Publication number: DE4342396C2
Application number: DE19934342396
Authority: DE
Inventors: Guntram Prof Dipl Ing Huber; Arno Dipl Ing Jambor; Guenther Dipl Ing Ellenrieder; Harald Dipl Ing Brinkschroeder; Guenther Ast; Hartmut Baitinger
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1993-12-13
Filing date: 1993-12-13
Publication date: 1996-11-28
Anticipated expiration: 2013-12-14
Also published as: DE4342396A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosserie gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The invention relates to a vehicle body according to the features of Preamble of claim 1.

Bei einer beispielsweise aus der DE 24 44 016 A1 bekannten Fahrzeugkarosserie ist zur Erzielung einer ausreichenden Steifigkeit der Längsträger, die gleichzeitig als Seitenaufprallschutz dienen sollen, deren Hohlprofil- Querschnitt recht groß gewählt, wodurch die Längsträger relativ hoch sind. Der Höhenunterschied zwischen der Längsträgeroberkante und dem Karosserieboden wird dabei in vielen Fällen durch ein Schaumformteil unter dem Bodenteppich verringert. Durch die hohen Längsträger entstehen in den Türausschnitten oder Türhöhlungen der Karosserie jeweils recht hohe Türschweller, die beim Ein- und Aussteigen hinderlich sind.In one known for example from DE 24 44 016 A1 Vehicle body is sufficient to achieve Stiffness of the side members, which at the same time as Side impact protection should serve, the hollow profile Cross section chosen quite large, which makes the side members are relatively high. The difference in height between the The top edge of the side member and the body floor are in in many cases due to a foam molding under the floor carpet decreased. Due to the high side members in the Door cutouts or door cavities in the body quite high door sills that when getting in and out are a hindrance.

Um die Ein- und Ausstiegsverhältnisse zu verbessern, hat man bei einer ebenfalls bekannten Fahrzeugkarosserie (DE 28 00 633 A1) den Türschweller in dem dem Einstieg dienenden vorderen Bereich des Türausschnitts im Querschnitt kleiner und im hinteren Bereich des Türausschnitts im Querschnitt größer gemacht, so daß die Höhe des Türschwellers im Einstiegsbereich gesenkt wurde, ohne die mittlere Steifigkeit der Längsträger zu reduzieren. Allerdings muß man dabei eine partielle Schwächung der Längsträger im querschnittskleineren Einstiegsbereich in Kauf nehmen, was die Wirkung der Längsträger als Seitenaufprallschutz unter bestimmten Verhältnissen drastisch reduziert.To improve the entry and exit conditions, one has in a likewise known vehicle body (DE 28 00 633 A1) the door sill in the entrance serving front area of the door opening in cross section smaller and in the rear area of the door opening in Cross section made larger so that the height of the door sill was lowered in the boarding area without the middle To reduce the rigidity of the side members. However, you have to a partial weakening of the side members in the accept a smaller entry area what the effect of the side members as side impact protection under certain conditions drastically reduced.

Bei einem bekannten Fahrzeugrahmen für ein Cabrio (US-PS 2 311 880) wird die Höhe des Längsträgers im Bereich der Türausschnitte, also zwischen der vorderen A-Säule und hinteren B-Säule, bei ausreichender Steifigkeit dadurch niedrig gehalten, daß die Querabmessung des Hohlprofils der Längsträger größer als deren Höhenabmessungen gewählt wird und die Querabmessung zur B-Säule hin noch zunimmt. Der Fahrzeugrahmen insgesamt ist eine Skelettstruktur, die von einem Bodenblech abgedeckt ist.In a known vehicle frame for a convertible (US-PS 2 311 880) the height of the side member in the area the door cutouts, i.e. between the front A-pillar and rear B-pillar, with sufficient rigidity kept low that the transverse dimension of the hollow profile of the Side members larger than their height dimensions are selected and the transverse dimension to the B-pillar increases. Of the Vehicle frame as a whole is a skeleton structure that by a floor panel is covered.

Bei einem ebenfalls bekannten Fahrzeugrahmen (DE-PS 7 10 711) besteht der mittlere Teil aus zwei zusammengeschweißten Blechen, wobei an den Längskanten ein U-förmiges Profil herausgepreßt ist, das zu den Stirnseiten hin mit abnehmender Höhe in die Bleche übergeht.In a likewise known vehicle frame (DE-PS 7 10 711) the middle part consists of two welded together Sheets, with a U-shaped profile on the longitudinal edges is pressed out, towards the front with decreasing Height passes into the sheets.

Ein weiterhin bekannter Fahrzeugrahmen (DE-PS 6 90 822) besteht aus einem Hohlkörper, der durch zwei an den Kanten zusammengeschweißten Platten gebildet ist. Die beiden Platten sind gegeneinander durch Stegelemente abgestützt.Another well-known vehicle frame (DE-PS 6 90 822) consists of a hollow body by two on the edges welded plates is formed. The two plates are supported against each other by web elements.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugkarosserie der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß bei Erhaltung des Einstiegskomforts durch relativ niedrige Türschweller die fertigungstechnisch einfache Herstellung der Fahrzeugkarosserie eine insgesamt große Steifigkeit gewährleistet und die Funktion der Längsträger als Seitenaufprallschutz sicherstellt.The invention has for its object a Vehicle body of the type mentioned above too improve that while maintaining ease of entry through relatively low door sills the manufacturing technology simple manufacture of the vehicle body an overall ensures great rigidity and the function of the Ensures side members as side impact protection.

Die Aufgabe ist bei einer Fahrzeugkarosserie der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 definierten Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.The task is in a vehicle body in Preamble of claim 1 defined genus according to the invention by the features of Claim 1 solved.

Bei der erfindungsgemäßen Fahrzeugkarosserie wird durch die einstückige Ausbildung der Längsträger zusammen mit dem Karosserieboden aus zwei im Bereich des Karosseriebodens unmittelbar aufeinanderliegenden und miteinander verbundenen Bodenblechen eine schub- und biegesteife Bodengruppe realisiert, die fertigungstechnisch kostengünstig herstellbar ist und die Gesamtsteifigkeit der Fahrzeugkarosserie wesentlich erhöht. Der Steifigkeitsverlust der Längsträger im Einstiegsbereich der Türschweller, der aus der geringen Profilhöhe der Längsträger resultiert, wird durch die wesentlich vergrößerte Profilbreite in Verbindung mit der vom Ende des Einstiegsbereichs im Türausschnitt bis hin zu der hinteren Türausschnittsbegrenzung durch die B-Säule anwachsende Profilhöhe der Längsträger und den die obere und untere Profilwand der Längsträger miteinander verbindenden Stegelementen kompensiert. In diesen Bereichen der Längsträger mit ansteigender Höhen befinden sich die Sitzkissen der Fahrzeugsitze, so daß die hier größere Höhe der Türschweller den gewünschten Einstiegskomfort nicht schmälert, aber für einen ausreichenden Seitenaufprallschutz sorgt.In the vehicle body according to the invention one-piece training of the side members together with the Body floor made of two in the area of the body floor directly superimposed and interconnected Floor panels a shear and bending resistant floor assembly realized, the manufacturing technology inexpensive to manufacture and the overall rigidity of the vehicle body significantly increased. The loss of rigidity of the side members in the Entry area of the door sills, from the low Profile height of the side members results from the significantly increased profile width in connection with that of End of the entrance area in the door cutout to the rear door cut-out by the B-pillar increasing profile height of the side members and the top and connecting the lower profile wall of the side members Bridge elements compensated. In these areas of There are longitudinal beams with increasing heights Seat cushion of the vehicle seats, so that the greater height here the door sill does not provide the desired ease of entry narrows, but for adequate side impact protection worries.

Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Fahrzeugkarosserie mit zweckmäßigen Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen angegeben. Advantageous embodiments of the invention Vehicle body with appropriate training and Embodiments of the invention are in the further Claims specified.

Die Stegelemente werden gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durch etwa kegelstumpfförmige Verbindungstöpfe realisiert, die sich mit ihren größeren Stirnflächen an der oberen bzw. unteren Profilwand des Längsträgers abstützen und mit ihren kleineren Stirnflächen aneinanderliegen und hier, vorzugsweise durch Punktschweißen, miteinander fest verbunden sind. Die Verbindungstöpfe sind dabei längs der Längsachse des Längsträgers hintereinander im Abstand voneinander angeordnet.The web elements are preferred according to one Embodiment of the invention by approximately frustoconical Connection pots realized with their larger ones End faces on the upper or lower profile wall of the Support the side member and with their smaller end faces lie next to each other and here, preferably by spot welding, are firmly connected. The connection pots are thereby one behind the other along the longitudinal axis of the longitudinal member Spaced from each other.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden die Verbindungstöpfe einstückig aus dem Profilmaterial der Längsträger gezogen, können alternativ aber auch als separate Elemente in die Längsträger eingesetzt und mit den Längsträgern verbunden werden.According to an advantageous embodiment of the invention the connection pots are made in one piece from the profile material the side member pulled, but can alternatively also as separate elements inserted in the side members and with the Side members are connected.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:The invention is based on one shown in the drawing Embodiment described in more detail below. It demonstrate:

Fig. 1 ausschnittweise eine perspektivische Darstellung einer Fahrzeugkarosserie im Bodenbereich, Fig. 1 a detail of a perspective view of a vehicle body in the bottom region,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1. FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1.

Die in Fig. 1 im Bodenbereich ausschnittweise dargestellte Fahrzeugkarosserie weist einen Karosserieboden 10 und zwei jeweils seitlich an diesem sich anschließende, sich in Karosserielängsrichtung erstreckende Hohlprofil-Längsträger 11 auf, von denen in Fig. 1 nur der linke Hohlprofil- Längsträger 11 dargestellt ist. Diese Längsträger 11 bilden innerhalb der Türausschnitte 12 sog. Türschweller 22. In Fig. 1 ist der Türausschnitt 12 für die vordere Fahrertür zu sehen, der in Fahrzeuglängsrichtung nach vorn von der A-Säule 13 und nach hinten von der Mittel- oder B-Säule 14 begrenzt ist.The vehicle body shown in detail in the floor area in FIG. 1 has a body floor 10 and two hollow profile longitudinal members 11 , which laterally adjoin the latter and extend in the longitudinal direction of the body, of which only the left hollow profile longitudinal member 11 is shown in FIG. 1. These longitudinal beams 11 form so-called door sills 22 within the door cutouts 12 . In Fig. 1, the door cutout 12 for the front driver's door can be seen, which is delimited in the longitudinal direction of the vehicle by the A-pillar 13 and rearward by the central or B-pillar 14 .

Aus der Schnittdarstellung in Fig. 2 ist zu erkennen, daß der Karosserieboden 10 und die beiden Längsträger 11 aus zwei übereinander angeordneten Bodenblechen 15 zusammengesetzt sind, die im Mittelbereich 101 des Karosseriebodens 10 unmittelbar aufeinanderliegen und im Bereich der Längsträger 11 mit einem der Höhe des Hohlprofilquerschnitts entsprechenden Abstand etwa parallel zueinander verlaufen. An den Bodenblechen 15, 16 sind endseitig flanschartige Falze 151, 161 angeformt, die sich seitlich der Längsträger 11 und in deren Längsrichtung erstrecken und aufeinanderliegen. From the sectional view in Fig. 2 it can be seen that the body floor 10 and the two side members 11 are composed of two stacked floor panels 15 which lie directly on top of each other in the central region 101 of the body floor 10 and in the area of the side members 11 with one of the height of the hollow profile cross section corresponding distance run approximately parallel to each other. On the bottom plates 15 , 16 , flange-like folds 151 , 161 are formed at the end, which extend laterally of the longitudinal beams 11 and in their longitudinal direction and lie one on top of the other.

Längs dieser Falze 151, 161 sind die Bodenbleche 15, 16 fest miteinander verbunden, was vorzugsweise durch Punktschweißen erfolgt. In gleicher Weise sind auch die beiden Bodenbleche 15, 16 im Mittelbereich 101 des Karosseriebodens 10 durch Punktschweißen fest miteinander verbunden.Along these folds 151 , 161 , the bottom plates 15 , 16 are firmly connected to one another, which is preferably done by spot welding. In the same way, the two floor panels 15 , 16 in the central region 101 of the body floor 10 are firmly connected to one another by spot welding.

Die Hohlprofil-Längsträger 11 weisen zumindest im Einstiegsbereich einen Hohlprofilquerschnitt auf, dessen Breite wesentlich größer ist als dessen Höhe. Die Profilbreite beträgt dabei ein Mehrfaches der Profilhöhe, im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ein Vierfaches. Weiterhin sind die Längsträger 11 durch vertikale Stegelemente 17 versteift, die sich zwischen der vom oberen Bodenblech 15 gebildeten oberen Profilwand und der vom unteren Bodenblech 16 gebildeten unteren Profilwand des Längsträgers 11 abstützen. Wie aus der Schnittdarstellung in Fig. 2 zu erkennen ist, wird jedes Stegelement 17 von zwei kegelstumpfförmigen Verbindungstöpfen 18, 19 gebildet, die mit ihren kleineren Stirnflächen 181, 191 aufeinanderliegen und hier durch Punktschweißen fest miteinander verbunden sind. Die größeren Stirnflächen 182, 192 sind mit den Profilwänden bzw. Bodenblechen 15, 16 verbunden. Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Verbindungstöpfe 18, 19 einstückig aus der jeweiligen Profilwand bzw. dem jeweiligen Bodenblech 15, 16 gezogen. Alternativ können aber auch diese Verbindungstöpfe als separate Bauteile in die Längsträger 11 eingesetzt und mit diesen fest verbunden werden. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß eine Vielzahl von solchen aus jeweils zwei Verbindungstöpfen 18, 19 zusammengesetzten Stegelementen 17 in Längsrichtung des Längsträgers 11 im gleichen Abstand hintereinander angeordnet sind. The hollow profile longitudinal members 11 have a hollow profile cross section, at least in the entry area, the width of which is significantly greater than the height. The profile width is a multiple of the profile height, in the embodiment of FIG. 2 four times. Furthermore, the longitudinal beams 11 are stiffened by vertical web elements 17 which are supported between the upper profile wall formed by the upper floor panel 15 and the lower profile wall of the longitudinal beam 11 formed by the lower floor panel 16 . As can be seen from the sectional view in FIG. 2, each web element 17 is formed by two frustoconical connecting pots 18 , 19 which lie on top of one another with their smaller end faces 181 , 191 and are firmly connected to one another here by spot welding. The larger end faces 182 , 192 are connected to the profile walls or floor plates 15 , 16 . In the embodiment shown in FIGS . 1 and 2, the connecting pots 18 , 19 are pulled in one piece from the respective profile wall or the respective base plate 15 , 16 . Alternatively, however, these connection pots can also be inserted as separate components in the side members 11 and firmly connected to them. From Fig. 1 it can be seen that a plurality of such web elements 17 composed of two connecting pots 18 , 19 are arranged one behind the other in the longitudinal direction of the longitudinal beam 11 .

Durch die vorstehend beschriebene Ausbildung der Fahrzeugkarosserie wird innerhalb der Türausschnitte 12 ein extrem niedriger Türschweller 22 erhalten, ohne daß die Steifigkeit der Längsträger 11 verringert wird und dadurch die Funktion der Längsträger 11 als Seitenaufprallschutz beeinträchtigt wird. Um den Unterschied zu herkömmlichen Hohlprofil-Längsträgern deutlich zu machen, ist in Fig. 2 das Querschnittsprofil des Bodenbereichs einer herkömmlichen Fahrzeugkarosserie strichliniert eingezeichnet. Deutlich ist zu sehen, daß die beschriebenen neuartigen Längsträger 11 wesentlich niedriger und wesentlich breiter als die bekannten Längsträger sind.Due to the design of the vehicle body described above, an extremely low door sill 22 is obtained within the door cutouts 12 without the rigidity of the side members 11 being reduced and thereby the function of the side members 11 as side impact protection being impaired. In order to make the difference to conventional hollow profile longitudinal members clear, the cross-sectional profile of the floor area of a conventional vehicle body is shown in broken lines in FIG. 2. It can clearly be seen that the novel longitudinal beams 11 described are significantly lower and significantly wider than the known longitudinal beams.

Um die Steifigkeit der Längsträger 11, insbesondere im Hinblick auf erhöhten Seitenaufprallschutz zu erhöhen, sind die Längsträger 11 in einem Abschnitt 20 innerhalb des Türausschnitts 12 zusätzlich so ausgebildet, daß die Höhe ihres Hohlprofilquerschnittes stetig bis zu der hinteren, den Türausschnitt 12 begrenzenden Säule anwächst, was im Falle des Türausschnitts 12 für die Fahrertür die B-Säule 14 ist. Dieser Abschnitt 20 mit zunehmender Höhe des Längsträgers 11 erstreckt sich, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, vom Ende des Einstiegbereichs 21 bis hin zur B-Säule 14, also in dem Bereich, der bei geöffneter Tür üblicherweise das Sitzkissen des Sitzes freigibt. Da dieser Bereich ohnehin nicht zum Einstieg in das Fahrzeug genutzt werden kann, stört hier die größere Höhe des Türschwellers nicht.In order to increase the rigidity of the side members 11 , in particular with regard to increased side impact protection, the side members 11 are additionally formed in a section 20 within the door cutout 12 such that the height of their hollow profile cross section increases continuously up to the rear pillar delimiting the door cutout 12 , which is the B-pillar 14 in the case of the door cutout 12 for the driver's door. This section 20 with increasing height of the longitudinal beam 11 extends, as can be seen from FIG. 1, from the end of the entry area 21 to the B-pillar 14 , that is to say in the area which usually releases the seat cushion of the seat when the door is open. Since this area cannot be used to get into the vehicle anyway, the larger height of the door sill does not bother here.

Claims

1. Vehicle body with a body floor and with two laterally on this in the body longitudinal direction extending hollow profile longitudinal members, each of which forms a door sill within the door cutouts of the body and have a hollow profile cross section with a width significantly smaller in height, characterized in that the from the end of Entry area ( 21 ) in the door cut-out ( 12 ) to the rear door cut-out boundary (B-pillar 14 ), a hollow profile longitudinal member ( 11 ) with a continuously increasing profile height, together with the body floor ( 10 ) composed of two floor plates ( 15, 16 ) arranged one above the other are at least in the central area ( 101 ) of the body floor ( 10 ) directly on top of each other and in the area of the side members ( 11 ) with a distance corresponding to the profile height of the side members ( 11 ) that the floor panels ( 15, 16 ) with a side the side member ( 11 ) longitudinally extending flange-like fold ( 151, 161 ) lie one on top of the other and that the floor panels ( 15, 16 ) are firmly connected to one another in the fold area and in the central area ( 101 ) of the body floor ( 10 ), preferably by spot welding, and in the area of the side members ( 11 ) are supported against each other by vertical web elements ( 17 ).

2. Body according to claim 1, characterized in that the web elements ( 17 ) are lined up along the longitudinal beam axis at a distance from each other.

3. Body according to claim 2, characterized in that each web element ( 17 ) is formed by two approximately frustoconical connecting pots ( 18 , 19 ) which are in the side member ( 11 ) with their larger end faces ( 182, 192 ) each on a floor panel ( 15, 16 ) and with their smaller end faces ( 181, 191 ) lie on top of each other and are firmly connected here, preferably by spot welding.

4. Body according to claim 3, characterized in that in each case a connecting pot ( 18 , 19 ) is pulled in one piece from the respective floor panel ( 15, 16 ).

5. Body according to claim 3, characterized in that the connecting pots ( 18, 19 ) are inserted into the side members ( 11 ) and are firmly connected to the floor panels ( 15, 16 ).