DE102011017468A1 - Verbindungsstruktur für die Verbindung von Strukturbauteilen einer Tragstruktur und Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie - Google Patents

Verbindungsstruktur für die Verbindung von Strukturbauteilen einer Tragstruktur und Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsstruktur (20) für die Verbindung von Strukturbauteilen (10.1, 10.2) einer Tragstruktur (10) einer Fahrzeugkarosserie mit mindestens einem Knotenpunkt (12.1, 12.2), in welchem die Enden der Strukturbauteile (10.1, 10.2) miteinander befestigt sind. Erfindungsgemäß ist der mindestens eine Knotenpunkt (12.1, 12.2) als mehrschnittige Anbindung ausgebildet. Weiterhin wird eine Tragstruktur (10) einer Fahrzeugkarosserie beschrieben, die dadurch kennzeichnet ist, dass diese mindestens eine solche Verbindungsstruktur (20) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verbindungsstruktur für die Verbindung von Strukturbauteilen einer Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7.
  • Tragstrukturen von Fahrzeugkarosserien mit einem Skelett aus Strukturbauteilen sind allgemein bekannt. Zur Verbindung der Strukturbauteile sind Verbindungsstrukturen vorgesehen, die Knotenpunkte aufweisen, in welchen die Enden der Strukturbauteile miteinander befestigt sind. Flächige Bauteile wie das Dach oder die Windschutzscheibe werden steif mit der Tragstruktur verbunden.
  • Aus der EP 0 671 312 B1 ist eine Verbindungsstruktur für die Verbindung von Strukturbauteilen einer Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie bekannt. Die Verbindungsstruktur umfasst mindestens einen Knotenpunkt, in welchem die Enden der Strukturbauteile miteinander befestigt sind. Der Knotenpunkt ist einstückig durch Gießen hergestellt und dient zusätzlich zur Befestigung mindestens eines Bauteiles, wie beispielsweise eines Radaufhängungsarmes, einer Tür oder einer Rückwandtür des Fahrzeuges.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Verbindungsstruktur für die Verbindung von Strukturbauteilen einer Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie anzugeben, welche bei einfacher Konstruktion und kostengünstiger Herstellung sowie geringem Gewicht eine erhöhte Steifigkeit aufweist.
  • Gemäß einem ersten Aspekt wird die Aufgabe durch Bereitstellung einer Verbindungsstruktur für die Verbindung von Strukturbauteilen einer Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie gelöst, die sich gemäß Patentanspruch 1 dadurch auszeichnet, dass die Verbindungsstruktur mindestens eine Knotenpunkt aufweist, der als mehrschnittige Anbindung ausgebildet ist. Gemäß einem zweiten Aspekt wird die Aufgabe durch Bereitstellung einer Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie gelöst, die gemäß Patentanspruch 7 mindestens eine derartige Verbindungsstruktur aufweist.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Um eine Verbindungsstruktur für die Verbindung von Strukturbauteilen einer Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie anzugeben, welche bei einfacher Konstruktion und kostengünstiger Herstellung sowie geringem Gewicht eine erhöhte Steifigkeit aufweist, umfasst die Verbindungsstruktur erfindungsgemäß mindestens einen Knotenpunkt, welcher als mehrschnittige Anbindung ausgebildet ist. Als Strukturbauteil wird im Sinne dieser Erfindung ein Bauteil bezeichnet, welches lösbar am Rohbau einer Fahrzeugkarosserie befestigt ist und den Rohbau insbesondere bezüglich den auf die Rohbaustruktur wirkenden Kräfte unterstützen kann. Als Tragstruktur wird im Sinne dieser Erfindung der Rohbau der Karosserie mit den damit verbundenen zumindest teilweise die Steifigkeit des Rohbaus unterstützenden Strukturbauteilen verstanden. In vorteilhafter Weise ist durch die Ausbildung des mindestens einen Knotenpunktes der Verbindungsstruktur als mehrschnittige Anbindung eine konstruktiv einfache Verbesserung der Verbindung von horizontalen und vertikalen Strukturbauteilen ohne zusätzlichen Materialaufwand möglich, welche bauraumsparend horizontale und vertikale Strukturbauteile miteinander verbindet und dadurch eine Vergrößerung des in einem Fahrzeug zur Verfügung stehenden Innenraums ermöglicht.
  • Des Weiteren ist durch die erfindungsgemäße Verbindungsstruktur eine Verbesserung der Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie realisierbar, über welche eine verbesserte Einleitung von Kräften in den Rohbau der Fahrzeugkarosserie und eine gleichmäßigere Verteilung dieser Kräfte in den Rohbau erfolgen kann. Der erfindungsgemäße Knotenpunkt verbessert allgemein platzsparend die Steifigkeit des Rohbaus des Kraftfahrzeugs, insbesondere aber die Steifigkeit im Bereich der Verbindungsstruktur der Tragstruktur des Fahrzeugs. Hierdurch ersetzt der erfindungsgemäße Knotenpunkt unnötige platzraubende Verstärkungselemente, bei gleichzeitiger Materialreduzierung und Gewichtsreduzierung der Fahrzeugkarosserie. Indem der Knotenpunkt erfindungsgemäß zu der Steifigkeit der Tragstruktur bzw. des Rohbaus der Fahrzeugkarosserie beiträgt, können die Anforderungen an die Steifigkeit der übrigen Strukturbauteile verringert werden. Außerdem können insbesondere die Strukturbauteile, die im Knotenpunkt miteinander befestigt sind, unter Beibehaltung der Steifigkeit im Bereich der Verbindungsstruktur der Tragstruktur des Fahrzeugs mit einer geringeren Materialstärke gefertigt werden. Auf diese Weise werden sowohl die Materialkosten als auch die Herstellungskosten der Fahrzeugkarosserie verringert. Zudem kann dadurch auch das Gesamtgewicht der Karosserie verringert werden, wodurch der Energiebedarf zum Betreiben des Fahrzeugs sinkt.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbindungsstruktur verbindet der mindestens eine Knotenpunkt zumindest eine Vertikalstrukturbauteileinheit mit einer Horizontalstrukturbauteileinheit. In vorteilhafter Weise erfolgt in einem Knotenpunkt eine auf ein Mindestmaß reduzierte, aber dennoch steife Verbindung zweier senkrecht zueinander angeordneter Strukturbauteile, dessen Geometrie und Belastbarkeit einem einstückigen Bauteil entspricht. Dadurch können zusätzliche separate Verstärkungsbleche eingespart werden. Durch die Verbindung einer Vertikalstrukturbauteileinheit mit einer Horizontalstrukturbauteileinheit im Knotenpunkt stehen weitere Strukturbauteile zur Weiterleitung von auftretenden Kräften bzw. nicht absorbierter Aufprallenergie in die Tragstruktur der Fahrzeugkarosserie zur Verfügung. Durch diese zusätzliche Verbindung der Vertikalstrukturbauteileinheit mit einer Horizontalstrukturbauteileinheit bzw. mit der Tragstruktur wird die Verwindungssteifigkeit und die Belastbarkeit der Fahrzeugkarosserie verbessert und im Falle eines Aufpralls die Fahrgastzelle entlastet, wodurch die Sicherheit der Fahrzeuginsassen erhöht wird.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbindungsstruktur umfasst die Vertikalstrukturbauteileinheit zumindest zwei Vertikalträgerprofile, und die Horizontalstrukturbauteileinheit umfasst zumindest ein Längsträgerprofil und zumindest ein Querträgerprofil. In vorteilhafter Weise bilden die Vertikalstrukturbauteileinheit und die Horizontalstrukturbauteileinheit in allen drei Raumrichtungen der Fahrzeugkarosserie mit den Strukturteilen der Tragstruktur der Fahrzeugkarosserie eine besonders stabile Konstruktion, so dass die Tragstruktur eventuell auftretende bzw. einwirkende Kräfte möglichst großflächig aufnehmen kann. Vorzugsweise wird hierdurch mit konstruktiv einfachen Mitteln eine Verbindung der Vertikalstrukturbauteileinheit und der Horizontalstrukturbauteileinheit an die Tragstruktur bewerkstelligt, die mit einfacher Verbindungstechnik eine Verbesserung der Belastbarkeit der Tragstruktur erzielt und somit die Verwindungssteifigkeit der Fahrzeugkarosserie verbessert.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbindungsstruktur ist der mindestens eine Knotenpunkt in dem zumindest einen Längsträgerprofil der Horizontalstrukturbauteileinheit angeordnet. In vorteilhafter Weise ergibt sich hierdurch ohne zusätzlichen Materialaufwand bzw. zusätzliche Bauteile eine bauraumsparende Unterbringung einer Verbindungsstelle in ein bestehendes Bauteil der Tragstruktur zur Anbindung weiterer Strukturteile, wie beispielsweise ein Querträgerprofil, wodurch das Längsträgerprofil der Horizontalstrukturbauteileinheit über eine weitere Verbindungsstelle an die Tragstruktur angebunden wird und sich dadurch die Karosseriesteifigkeit der Fahrzeugkarosserie verbessert. Die Verlagerung des Knotenpunktes in den Längsträger bedeutet Innenraumvergrößerung ohne Abstriche bzw. Minderung der Qualität bezüglich der Karosseriesteifigkeit der Fahrzeugkarosserie.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbindungsstruktur sind die Strukturbauteile der Tragstruktur über eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindung miteinander verbunden. Bevorzugt sind die Strukturbauteile der Tragstruktur über eine Schweißverbindung mit der Tragstruktur verbunden. Indem die Strukturbauteile der Tragstruktur erfindungsgemäß zu der Steifigkeit der Tragstruktur bzw. des Rohbaus der Fahrzeugkarosserie beitragen, können die Anforderungen an die Steifigkeit der übrigen Strukturbauteile verringert werden. Insbesondere können die Strukturbauteile der Tragstruktur, an denen die Strukturbauteile befestigt sind, mit einer geringeren Materialstärke gefertigt werden. Auf diese Weise werden sowohl die Materialkosten als auch die Herstellungskosten verringert. Zudem kann dadurch auch das Gesamtgewicht der Karosserie verringert werden, wodurch der Energiebedarf zum Betreiben des Fahrzeugs sinkt. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die einfache Konstruktion der Strukturbaute, da diese einfach an der Tragstruktur bzw. am Rohbau der Fahrzeugkarosserie anbringbar und somit auch einfach austauschbar sind. Hierdurch kann auf einfache Weise sowohl der Austausch eines beschädigten Strukturbauteils als auch eine Nachrüstung einer bestehenden Tragstruktur erfolgen. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen auf einfache Weise eine biegesteife Ausführung der Strukturbauteile und somit der Tragstruktur der Fahrzeugkarosserie. Zusammenfassend bedeutet dies, dass die Strukturbauteile so mit der Tragstruktur verbunden sind, dass die Steifigkeit der Strukturbauteile die Steifigkeit der Tragstruktur unterstützt. Die Strukturbauteile können somit weicher und leichter dimensioniert werden. Die Steifigkeit des Gesamtfahrzeuges bleibt erhalten. Das Gesamtgewicht wird verringert.
  • Eine bevorzugte Realisierung der erfindungsgemäßen Verbindungsstruktur sieht vor, dass mindestens ein Strukturbauteil der Tragstruktur zumindest teilweise als Hohlprofil ausgebildet ist. In vorteilhafter Weise ist hierdurch das Strukturbauteil sehr leicht und verwindungssteif ausgeführt, kann aber trotz Leichtbauweise einen großen Teil von eventuell am Kraftfahrzeug angreifenden Kräften aufnehmen bzw. in die Tragstruktur weiterleiten.
  • Um eine Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie anzugeben, welche bei einfacher Konstruktion und kostengünstiger Herstellung sowie geringem Gewicht eine erhöhte Steifigkeit aufweist und dadurch eine Vergrößerung des in einem Fahrzeug zur Verfügung stehenden Innenraums ermöglicht, umfasst die Tragstruktur der Fahrzeugkarosserie mindestens eine erfindungsgemäße Verbindungsstruktur, die mit weiteren Strukturbauteilen der Fahrzeugkarosserie eine ringförmige Struktur ausbildet. In vorteilhafter Weise ergibt sich hierdurch eine besonders belastbare Fahrzeugkarosserie, da die ringförmige Struktur einen sogenannten außenliegenden Torsionsring ausbildet, welcher die Fahrzeugkarosserie besonders verwindungssteif werden lässt. Insbesondere bildet hierdurch die Vertikalstrukturbauteileinheit zusammen mit der Horizontalstrukturbauteileinheit eine solide Einheit mit den benachbarten Strukturbauteilen der Tragstruktur. Diese ist besonders widerstandsfähig bzw. belastbar und eignet sich ideal zur Weiterleitung von nicht absorbierter Aufprallenergie in die Tragstruktur der Fahrzeugkarosserie. Durch diese stabile Verbindung wird im Falle eines Aufpralls die Fahrgastzelle entlastet und die Sicherheit der Fahrzeuginsassen erhöht.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Tragstruktur ist die Verbindungsstruktur im Bereich einer Säule der Fahrzeugkarosserie angeordnet. In vorteilhafter Weise wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung eine Verbesserung der Krafteinleitung in die Tragstruktur erzielt. Vorzugsweise ist die Vertikalstrukturbauteileinheit so mit der Säule und weiteren Strukturteilen der Tragstruktur verbunden, dass die Tragstruktur eventuell auftretende bzw. einwirkende Kräfte möglichst großflächig aufnehmen und weiterleiten kann. Besonders die Vertikalstrukturbauteileinheit trägt dazu bei, dass selbst bei einem heftigen Seitenaufprall die Säule weniger belastet wird, indem die Aufprallenergie teilweise über die Vertikalstrukturbauteileinheit in die Fahrzeugkarosserie weitergeleitet und/oder aufgenommen wird. In vorteilhafter Weise ist hierdurch die Karosseriesteifigkeit erhöht. Des Weiteren ermöglicht die partielle Integration der Vertikalstrukturbauteileinheit in die Säule eine Erhöhung der Karosseriesteifigkeit bei größerem Fahrgastraum.
  • Besonders vorteilhaft ist, dass die Vertikalträgerprofile jeweils als Teil eines Radhauses der Fahrzeugkarosserie ausgebildet oder an einem Radhaus der Fahrzeugkarosserie befestigt sind. Hierdurch lässt sich bauraumsparend eine noch bessere Aufnahme der von im Fahrbetrieb in die Fahrzeugkarosserie eingeleiteten Kräfte und Schwingungen erzielen. Über die Vertikalträgerprofile und die Längsträgerprofile im Bereich eines Radhauses können auftretende Belastungen, welche insbesondere bei einem seitlichen Aufprall in die Tragstruktur eingeleitet werden, von dem gesamten Rohbau der Fahrzeugkarosserie besser abgefangen werden. Insbesondere kann die Materialstärke im Bereich der Vertikalträgerprofile in optimaler Weise an die Belastung innerhalb der Vertikalträgerprofile angepasst werden, um die Standzeit der Vertikalträgerprofile und damit der Tragstruktur der Fahrzeugkarosserie zu verlängern.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
  • Dabei zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer aus Strukturbauteilen bestehenden Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie im Bereich eines Hinterwagens,
  • 2 eine perspektivische Darstellung einer Fahrzeugkarosserie mit einer Tragstruktur, welche ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbindungsstruktur aufweist,
  • 3 eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts der Fahrzeugkarosserie aus 2, und
  • 4 eine perspektivische Detaildarstellung der Fahrzeugkarosserie aus 3.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Hinterwagens eines Fahrzeugs mit Strukturbauteilen 10.1, 10.2 einer Tragstruktur 10 einer Fahrzeugkarosserie, wobei die Enden der Strukturbauteile 10.1, 10.2 in zwei Knotenpunkten 12.1, 12.2 miteinander befestigt sind. Selbstverständlich kann es sich bei einem Knotenpunkt 12.1, 12.2 um jeden beliebigen Knotenpunkt 12.1, 12.2 in einer Tragstruktur 10 einer Fahrzeugkarosserie und bei den Strukturbauteilen 10.1, 10.2 um beliebige Strukturbauteile 10.1, 10.2 einer Tragstruktur 10 einer Fahrzeugkarosserie handeln. Vorzugsweise sind die Strukturbauteile 10.1, 10.2 im vorliegenden Ausführungsbeispiel in Blechschalenbauweise ausgeführt.
  • Um eine Verbindungsstruktur 20 für die Verbindung von Strukturbauteilen 10.1, 10.2 einer Tragstruktur 10 einer Fahrzeugkarosserie anzugeben, welche bei einfacher Konstruktion und kostengünstiger Herstellung sowie geringem Gewicht eine erhöhte Steifigkeit aufweist und gleichzeitig eine Vergrößerung des zur Verfügung stehenden Innenraums des Fahrzeugs ermöglicht, umfasst die Verbindungsstruktur 20 erfindungsgemäß mindestens einen Knotenpunkt 12.1, 12.2 der als mehrschnittige Anbindung ausgebildet ist. Die Verbindungsstruktur 20 bildet mit weiteren Strukturbauteilen 10.1, 10.2 der Fahrzeugkarosserie eine ringförmige Struktur aus.
  • Wie aus 1 bis 4 ersichtlich ist, verbinden die Knotenpunkte 12.1, 12.2 der Verbindungsstruktur 20 zumindest eine Vertikalstrukturbauteileinheit 10.1 mit einer Horizontalstrukturbauteileinheit 10.2. Bevorzugt sind die Vertikalstrukturbauteileinheit 10.1 und die Horizontalstrukturbauteileinheit 10.2 einstückig ausgeführt und zusätzlich mit mindestens einer ihrer der Tragstruktur 10 der Fahrzeugkarosserie zugewandten Fläche mit der Tragstruktur 10 der Fahrzeugkarosserie verbunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Vertikalstrukturbauteileinheit 10.1 und die Horizontalstrukturbauteileinheit 10.2 im Wesentlichen senkrecht zueinander angeordnet, wobei die Horizontalstrukturbauteileinheit 10.2 in den Bodenbereich der Tragstruktur 10 der Fahrzeugkarosserie integriert ist und im Wesentlichen bündig mit der Oberkante des Knotenpunkts 12.1, 12.2 abschließt. Sowohl die Vertikalstrukturbauteileinheit 10.1 als auch die Horizontalstrukturbauteileinheit 10.2 können jeweils aus mehreren Einzelbauteilen bestehen.
  • 3 und 4 zeigen jeweils einen Ausschnitt der vorzugsweise als Blechschalenkarosserie ausgeführten Fahrzeugkarosserie im Bereich des Hinterwagens mit den erfindungsgemäßen Knotenpunkten 12.1, 12.2, welche die Verbindung zwischen der Vertikalstrukturbauteileinheit 10.1 und der Horizontalstrukturbauteileinheit 10.2 der Tragstruktur 10 der Fahrzeugkarosserie herstellt. Hierbei umfasst die Vertikalstrukturbauteileinheit 10.1 zumindest zwei Vertikalträgerprofile 10.1a, 10.1b und die Horizontalstrukturbauteileinheit 10.2 umfasst zumindest ein Längsträgerprofil 10.2a, 10.2b und zumindest ein Querträgerprofil 10.2c. Die korrespondierenden Strukturbauteile 10.1, 10.2 sind in den Knotenpunkten 12.1, 12.2 im Wesentlichen senkrecht zueinander angeordnet und mittels überlappender Anlageflächen 24c bzw. Kragen 24a, 24b miteinander verbunden.
  • Wie insbesondere aus 4 weiter ersichtlich ist, ist der mindestens eine Knotenpunkt 12.1, 12.2 in dem zumindest einen Längsträgerprofil 10.2a, 10.2b der Horizontalstrukturbauteileinheit 10.2 angeordnet. Vorzugsweise erfolgt die Verbindung des Vertikalträgerprofils 10.1a, 10.1b mit dem Längsträgerprofil 10.2a, 10.2b im Knotenpunkt 12.1, 12.2 und über den Kragen 24a, 24b des Längsträgerprofils 10.2a, 10.2b. Das Querträgerprofil 10.2c wird über die Anlageflächen 24c des Querträgerprofils 10.2c mit der Grundfläche 22.2a des Längsträgerprofils 10.2a, 10.2b bzw. mit dem Knotenpunkt 12.1, 12.2 verbunden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Querträgerprofil 10.2c in den Bodenbereich der Tragstruktur 10 der Fahrzeugkarosserie integriert, wodurch die Grundfläche 22.2a des Querträgerprofils 10.2c im Wesentlichen bündig mit der Oberkante des Knotenpunkts 12.1, 12.2, bzw. mit dem Schenkel 22.2b des Längsträgerprofils 10.2a, 10.2b abschließt. Hierdurch wird in vertikaler Richtung der Fahrzeugkarosserie eine Vergrößerung des zur Verfügung stehenden Innenraums erreicht. Des Weiteren ist das Vertikalträgerprofil 10.1a, 10.1b als relativ flaches Bauteil ausgeführt, das bauraumsparend an der Tragstruktur 10 der Fahrzeugkarosserie anliegt, wodurch in Richtung einer Querachse der Fahrzeugkarosserie eine weitere Vergrößerung des zur Verfügung stehenden Innenraums erreicht wird.
  • Wie aus 1 bis 4 weiter ersichtlich ist, ist die Vertikalstrukturbauteileinheit 10.1 im Bereich einer Säule 14 der Fahrzeugkarosserie angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Vertikalträgerprofil 10.1a, 10.1b zumindest teilweise in die C-Säule 14 der Fahrzeugkarosserie integriert.
  • Wie aus 1 bis 3 weiter ersichtlich ist, sind die Vertikalträgerprofile 10.1a, 10.1b jeweils als Teil eines Radhauses 16 der Fahrzeugkarosserie ausgebildet oder an einem Radhaus 16 der Fahrzeugkarosserie befestigt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die Strukturbauteile 10.1, 10.2 eine vertikale Erstreckung bauraumsparend im Bodenbereich der Tragstruktur 10 der Fahrzeugkarosserie im Wesentlichen zwischen den Radhäusern 16 auf, und eine horizontale Erstreckung reicht bis in die Höhe der Säule 14. Durch diese solide Aussteifung der Bodenstruktur zwischen den Radhäusern 16 wird die Verwindungssteifigkeit und die Belastbarkeit der Fahrzeugkarosserie verbessert und im Falle eines Aufpralls die Fahrgastzelle entlastet, wodurch die Sicherheit der Fahrzeuginsassen erhöht wird.
  • Die über die Knotenpunkte 12.1, 12.2 verbundenen Strukturbauteile 10.1, 10.2 der Tragstruktur 10 sind über eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindung 18 miteinander verbunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Verbindung 18 der Strukturbauteile 10.1 bis 10.3 der Tragstruktur 10 der Fahrzeugkarosserie vorzugsweise über eine Schweißverbindung 18. Die Vertikalstrukturbauteileinheit 10.1 und die Horizontalstrukturbauteileinheit 10.2 sind derart über den Knotenpunkt 12.1, 12.2 miteinander verbunden, dass die Steifigkeit in den kraftbeanspruchten Bereichen des Knotenpunktes 12.1, 12.2 erhöht ist.
  • Die Tragstruktur 10 der Fahrzeugkarosserie wird vorzugsweise in Blechschalenbauweise ausgeführt. Mindestens ein Strukturbauteil 10.1, 10.2 der Tragstruktur 10 ist zumindest teilweise als Hohlprofil ausgebildet. Das mit weiteren Bauteilen verbindbare Strukturbauteil 10.1, 10.2 umfasst im Wesentlichen einen vorzugsweise U-förmigen Grundkörper mit einer Grundfläche 22.1a, 22.2a und zwei an die Grundfläche 22.1a, 22.2a anschließenden Schenkeln 22.1a, 22.2a. Von beiden Schenkeln 22.1a, 22.2a steht jeweils ein parallel zur Grundfläche 22.1a, 22.2a verlaufender Kragen 24a, 24b ab. Um den örtlich unterschiedlichen geometrischen Bedingungen bzw. Funktionen konstruktiv gerecht zu werden, sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel das Vertikalträgerprofil 10.1a, 10.1b, das Längsträgerprofil 10.2a, 10.2b und das Querträgerprofil 10.2c unterschiedlich im Hinblick auf Anzahl der Schenkel 22.1a, 22.2a und Anzahl der Kragen 24.a, 24.b ausgebildet. Das Vertikalträgerprofil 10.1a, 10.1b liegt vorzugsweise mit mindestens einer Fläche an der Säule 14 der Tragstruktur 10 an und ist mit ihr verbunden.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Tragstruktur
    10.1
    Vertikalstrukturbauteileinheit
    10.1a, 10.1b
    Vertikalträgerprofil
    10.2
    Horizontalstrukturbauteileinheit
    10.2a, 10.2b
    Längsträgerprofil
    10.2c
    Querträgerprofil
    12.1, 12.2
    Knotenpunkt
    14
    Säule
    16
    Radhaus
    18
    Schweißverbindung
    20
    Verbindungsstruktur
    22
    Hohlprofil
    22.1a
    Grundfläche (Vertikalträgerprofil)
    22.2a
    Grundfläche (Querträgerprofil. Längsträgerprofil)
    22.1b
    Schenkel (Vertikalträgerprofil)
    22.2b
    Schenkel (Längsträgerprofil, Querträgerprofil)
    24a, 24b
    Kragen (Längsträgerprofil, Querträgerprofil)
    24c
    Anlageflächen
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 0671312 B1 [0003]

Claims (10)

  1. Verbindungsstruktur für die Verbindung von Strukturbauteilen (10.1, 10.2) einer Tragstruktur (10) einer Fahrzeugkarosserie mit mindestens einem Knotenpunkt (12.1, 12.2), in welchem die Enden der Strukturbauteile (10.1, 10.2) miteinander befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Knotenpunkt (12.1, 12.2) als mehrschnittige Anbindung ausgebildet ist.
  2. Verbindungsstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Knotenpunkt (12.1, 12.2) zumindest eine Vertikalstrukturbauteileinheit (10.1) mit einer Horizontalstrukturbauteileinheit (10.2) verbindet.
  3. Verbindungsstruktur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikalstrukturbauteileinheit (10.1) zumindest zwei Vertikalträgerprofile (10.1a, 10.1b) und die Horizontalstrukturbauteileinheit (10.2) zumindest ein Längsträgerprofil (10.2a, 10.2b) und zumindest ein Querträgerprofil (10.2c) umfasst.
  4. Verbindungsstruktur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Knotenpunkt (12.1, 12.2) in dem zumindest einen Längsträgerprofil (10.2a, 10.2b) der Horizontalstrukturbauteileinheit (10.2) angeordnet ist.
  5. Verbindungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturbauteile (10.1, 10.2) der Tragstruktur (10) über eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindung (18) miteinander verbunden sind.
  6. Verbindungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Strukturbauteil (10.1, 10.2) der Tragstruktur (10) zumindest teilweise als Hohlprofil (22) ausgebildet ist.
  7. Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie, gekennzeichnet durch mindestens eine Verbindungsstruktur (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
  8. Tragstruktur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstruktur (20) mit weiteren Strukturbauteilen (10.1, 10.2) der Fahrzeugkarosserie eine ringförmige Struktur ausbildet.
  9. Tragstruktur nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstruktur (20) im Bereich einer Säule (14) der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist.
  10. Tragstruktur nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikalträgerprofile (10.1a, 10.1b) jeweils als Teil eines Radhauses (16) der Fahrzeugkarosserie ausgebildet oder an einem Radhaus (16) der Fahrzeugkarosserie befestigt sind.
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