WO2011069581A1 - Verfahren zum herstellen eines rohbaus eines kraftwagens sowie rohbau für einen kraftwagen - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines rohbaus eines kraftwagens sowie rohbau für einen kraftwagen Download PDF

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WO2011069581A1
WO2011069581A1 PCT/EP2010/006522 EP2010006522W WO2011069581A1 WO 2011069581 A1 WO2011069581 A1 WO 2011069581A1 EP 2010006522 W EP2010006522 W EP 2010006522W WO 2011069581 A1 WO2011069581 A1 WO 2011069581A1
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WO
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shell
reinforcing
support structure
support
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PCT/EP2010/006522
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Konrad Eipper
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Daimler AG
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Publication date
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    • B62D29/00—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B62D29/001—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof characterised by combining metal and synthetic material
    • B62D29/005—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof characterised by combining metal and synthetic material preformed metal and synthetic material elements being joined together, e.g. by adhesives
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49616—Structural member making
    • Y10T29/49622—Vehicular structural member making

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a shell of a motor vehicle specified in the preamble of claim 1. Art and a shell for a motor vehicle specified in the preamble of claim 9 Art.
  • DE 10 2005 043 698 A1 discloses a byschweiler a motor vehicle body, with a composite of at least two partial shells box section, which is reinforced in the passenger compartment by a structural part, wherein the structural part is fixedly connected to the box section.
  • the structural part in this case comprises a fiber-reinforced plastic part, which is supported at least on one of the partial shells of the box profile.
  • This object is achieved by a method for producing a shell of a
  • the inventive method makes it possible, despite different construction variants of the motor vehicle, the shell of which must meet different requirements, to use low on the low cost of the car impacting platforms and at the same time a large range of weights in the accident behavior of the motor vehicle
  • the method according to the invention has the advantage of being able to design the shell or the support structure on that construction variant with the lowest weight of the construction variants of the motor vehicle. Does a construction variant of the motor vehicle on a higher weight and thus requires a stiffened and reinforced shell or a stiffened and reinforced support structure, this is with the or the lowest weight designed shell or support structure possible because that at least one Support member of the support structure is provided with the reinforcing member, wherein the reinforcing member lastkenorientiert, d. H. depending on a load in the event of an accident, is arranged on the support member.
  • the said load in the event of an accident is determined, for example, in time prior to the provision of the support member with the reinforcing member or even before the beginning or at least before the end of the production of the support structure or shell, this determination, for example by simulation and / or calculation and / or Trials is performed.
  • this determination for example by simulation and / or calculation and / or Trials is performed.
  • the support part with the reinforcement part is finally arranged at corresponding points, in particular points of high loads.
  • the method according to the invention can also be used in the derivation of derivatives such as, for example, a construction variant in the form of a coupe, a convertible, a van, a roadster, other construction variants without a roof or with an openable and closable roof, etc.
  • a construction variant in the form of a coupe, a convertible, a van, a roadster other construction variants without a roof or with an openable and closable roof, etc.
  • the cost-reducing effect of the method according to the invention has a particularly positive effect.
  • Reinforcement part to reinforce For example, a plurality of such
  • reinforcing members which load-oriented on the support member or the support structure, which includes, for example, a plurality of such support members are positioned and arranged. It may, for example, such
  • Support reinforcement part on the support part.
  • the carrier part is formed for example from two partial shells, which are connected to each other via respective joining flanges, for example by spot welding and / or gluing or the like, wherein the reinforcing member, for example, on a partial shell, which is formed for example of a metal sheet , supports.
  • the reinforcing part surrounds the carrier part or such a partial shell at least partially and for example predominantly.
  • the support member is provided temporally after a coating, painting, in particular a cathodic dip coating or the like with the reinforcing member. If the reinforcing part is formed, for example, from a fiber-reinforced plastic, then this involves this
  • the said fiber-reinforced plastic may be, for example, a glass fiber reinforced plastic, a carbon fiber reinforced plastic or the like.
  • a reinforcing part formed at least substantially of aluminum is provided as the reinforcing part, the reinforcing part then having a very low, specific weight, which benefits a low total weight of the carrier structure and thus of the motor vehicle. This keeps the energy consumption of the motor vehicle for the operation desselbigen low, which in the case of formation of a drive unit as an internal combustion engine low fuel consumption and low C0 2 emissions benefit.
  • reinforcing part essentially formed of steel is provided as reinforcing part. This is a particularly stiff and stable reinforcement part, by means of which the support structure or the
  • Carrier part is particularly efficient to reinforce. In the case of training of the
  • Reinforcement of steel or sheet metal is also given the opportunity to optimize the accident behavior of the support member or the support structure by at least one bead of the reinforcing member.
  • an embodiment of the reinforcement part as at least substantially one
  • fiber-reinforced plastic formed reinforcing member is given the opportunity to align fibers of the fiber-reinforced plastic depending on the load and thus adjust the accident behavior of the support member and thus the entire support structure needs.
  • Reinforcing part is, for example, a higher strength
  • the said reinforcing part formed at least essentially of steel is, for example, a warm one
  • CFRK patches carbon fiber reinforced plastic patches
  • the at least one reinforcement part is connected to the at least one support part, for example, with conventional connection techniques.
  • the reinforcing member is bonded and / or riveted to the support member.
  • the connection of the reinforcing part to the carrier part offers itself, in particular in a reinforcing part formed at least substantially of fiber-reinforced plastic, and by riveting technology.
  • Adhesive technology a provided for connecting the reinforcing member in the support member adhesive can be cured very well by the heat prevailing during the coating, resulting in a further time savings and thus another
  • connection technology is to be matched to the installation location and / or the type and extent of the prevailing load there.
  • the invention also includes a shell for a motor vehicle, in particular a
  • the support part can be provided with at least one reinforcement part at least in regions depending on a construction variant of the motor vehicle, wherein the support part advantageously with the time after the preparation of the support structure
  • the shell according to the invention allows a late variant control and at least a reduction of the variant formation of the shell over different construction variants of the motor vehicle away.
  • an assembly of the reinforcing member according to the invention is provided only after completion of the shell or the support structure and therefore does not have to happen during the manufacture of the shell. This unifies the bodyshell assembly of different construction variants of a motor vehicle significantly, which is associated with a significant reduction in time and costs for the shell and thus for the entire car.
  • FIG. 1 shows a detail of a perspective view of a support part of a shell of a passenger car associated support structure, which is provided in regions depending on a construction variant of the passenger car with a reinforcing member;
  • Fig. 2 is a partial side view of an alternative embodiment of a
  • FIG. 3 shows a detail of a perspective view of a further embodiment of a carrier part according to the preceding figures.
  • Fig. 1 shows a support member in the form of a longitudinal member 10, which consists of a
  • Half shell 14 and a second half-shell 16 is formed, which are connected via respective joining flanges 18 and 20 with formation of a hollow cross-sectional profile 12 with each other.
  • the half shells 14 and 16 are connected to each other by spot welding on the Fügflansche 18 and 20.
  • the longitudinal member 10 shown in FIG. 1 is for example a support part of a first support structure of a shell of a passenger car, said support structure comprises, for example, a plurality of such side members 10 and other support members.
  • the longitudinal member 10 is now dependent on a construction variant of said
  • Passenger motor vehicle partially provided with a reinforcing member 22, wherein the reinforcing member 22 is formed for example of a fiber-reinforced plastic.
  • the reinforcement of the longitudinal member 10 with the reinforcing member 22 takes place both as a function of the construction variant of the passenger car as well as in terms of time after the production of said support structure or the shell of the passenger car, whereby the possibility is created, the shell load level oriented as a function of the construction variant of Passenger car and thus adapt to different weights of different construction variants.
  • the different construction variants on the same shell the same as a function of different requirements, in particular of a representation a good accident behavior of the different construction variants, adapted by appropriate reinforcing parts such as the reinforcing member 22.
  • Reinforcement 22 may be provided or even eliminated. The training of the
  • Reinforcement 22 so for example, the material, dimensions, wall thicknesses and / or geometric designs and its local arrangement on the
  • Side member 10 varies depending on the construction variant and the different loads in an accidental application of force to the support structure or the shell. These different loads in case of accident
  • FIG. 2 shows a support part in the form of a sill 24, which is also formed from two half-shells 14 and 16, wherein in FIG. 2, only the half-shell 16 is shown.
  • the half-shells 14 and 16 are connected to each other via respective joining flanges 18 and 20 by spot welding.
  • the reinforcing member 22 shown in FIG. 2 for example, the reinforcement of the sill 24 in a construction variant of the passenger car, in which this is designed as a convertible.
  • the said compensation of the different hollow cross sections in the areas 28 and 30 means that, for example, the hollow cross section in the area 28 allows sufficient rigidity and strength of the sill 24, while the hollow cross section in the area 30 in the formation of the passenger car as a convertible a further improvement in stiffness has, if not otherwise
  • the rigidity of the sill 24 in the region 30 is significantly improved by the reinforcing member 22, so that a low weight having sill 24 in this construction variant by the reinforcement with the reinforcing member 22 has a sufficient rigidity in each case, resulting in a very good accident behavior of Passenger car leads.
  • the sill 24 may also be part of a support structure of a shell of a passenger car and in particular part of the support structure of the shell of the passenger car mentioned in connection with FIG. 1. In this case, the same applies to the sill 24 according to FIG. 2 with respect to the different construction variants in connection with FIG. 1.
  • Bend carrier 38 which also depends on a construction variant of the
  • Passenger car is partially reinforced with a reinforcing member 22.
  • the bending beam 38 has a C-shaped, open cross-sectional profile, which is formed from an upper belt 40, a lower belt 42 and a web 44 connecting the straps 40 and 42. To reinforce the bending beam 38 by means of
  • the reinforcing member 22 surrounds the straps 40 and 42 regionally and is arranged on the open side of the C-shaped cross-sectional profile for the area-wise formation of a closed hollow cross-sectional profile.
  • the bending beam 28 has a high rigidity and a high strength, which particularly benefits the said accident behavior of the motor vehicle in the event of accidental application of force.
  • the area in which the reinforcement part 22 is arranged is, for example, a medium or a heavily loaded area, which is part of a simulation such an accidental force application and / or is determined in the context of experiments.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Rohbaus eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, bei welchem eine dem Rohbau des Kraftwagens zugeordnete und zumindest ein Trägerteil (10, 24, 38) umfassende Trägerstruktur hergestellt wird, wobei das Trägerteil (10, 24, 38) der Trägerstruktur in Abhängigkeit von einer Bauvariante des Kraftwagens zumindest bereichsweise mit zumindest einem Verstärkungsteil (22) versehen wird, sowie einen Rohbau für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, mit einer dem Rohbau des Kraftwagens zugeordneten und zumindest ein Trägerteil (10, 24, 38) umfassenden Trägerstruktur, wobei das Trägerteil (10, 24, 38) in Abhängigkeit von einer Bauvariante des Kraftwagens zumindest bereichsweise mit zumindest einem Verstärkungsteil (22) versehbar ist.

Description

Verfahren zum Herstellen eines Rohbaus eines Kraftwagens sowie Rohbau für einen
Kraftwagen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Rohbaus eines Kraftwagens der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art sowie einen Rohbau für einen Kraftwagen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 9 angegebenen Art.
Die DE 10 2005 043 698 A1 offenbart einen Seitenschweiler einer Kraftwagenkarosserie, mit einem aus wenigstens zwei Teilschalen zusammengesetzten Kastenprofil, welches im Bereich der Fahrgastzelle durch ein Strukturteil verstärkt ist, wobei das Strukturteil mit dem Kastenprofil fest verbunden ist. Das Strukturteil umfasst dabei ein faserverstärktes Kunststoffteil, welches zumindest an einer der Teilschalen des Kastenprofils abgestützt ist.
Zudem ist aus dem Serienkraftwagenbau bekannt, Rohbauten von Kraftwagen auf unterschiedliche Laststufen durch Variantenbildung des Rohbaus anzupassen. Diese Variantenbildung lässt die Kosten für die Kraftwagen unerwünschterweise ansteigen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Rohbaus eines Kraftwagens sowie einen Rohbau für einen Kraftwagen bereitzustellen, welche geringe Kosten für den Kraftwagen ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen eines Rohbaus eines
Kraftwagens mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch einen Rohbau für einen Kraftwagen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Rohbaus eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, bei welchem eine dem Rohbau des Kraftwagens zugeordnete und zumindest ein Trägerteil umfassende Trägerstruktur hergestellt wird, zeichnet sich dadurch aus, dass das Trägerteil der Trägerstruktur in Abhängigkeit von einer Bauvariante des Kraftwagens zumindest bereichsweise mit zumindest einem Verstärkungsteil versehen wird. Wird das Trägerteil zeitlich nach der Herstellung der Trägerstruktur mit dem Verstärkungsteil versehen, so birgt dies den Vorteil, dass dadurch eine Variantenbildung des Rohbaus über unterschiedliche
Bauvarianten des Kraftwagens hinweg zumindest deutlich reduziert ist, was mit einer Reduzierung der Kosten für den Rohbau und damit für den Kraftwagen insgesamt einhergeht.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, trotz unterschiedlicher Bauvarianten des Kraftwagens, deren Rohbauten unterschiedlichen Anforderungen genügen müssen, sich günstig auf geringe Kosten für den Kraftwagen auswirkende Plattformen einzusetzen und gleichzeitig ein großes Gewichtsspektrum im Unfallverhalten des Kraftwagens
abzudecken. Gleichzeitig ist eine Geringhaltung bzw. sogar Vermeidung unterschiedlicher Varianten des Rohbaus ermöglicht. Ebenso birgt das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, den Rohbau bzw. die Trägerstruktur auf diejenige Bauvariante mit dem niedrigsten Gewicht der Bauvarianten des Kraftwagens auslegen zu können. Weist eine Bauvariante des Kraftwagens ein höheres Gewicht auf und erfordert es somit einen versteiften und verstärkten Rohbau bzw. eine versteifte und verstärkte Trägerstruktur, so ist dies mit dem bzw. der auf das niedrigste Gewicht ausgelegten Rohbau bzw. Trägerstruktur dadurch möglich, dass das zumindest eine Trägerteil der Trägerstruktur mit dem Verstärkungsteil versehen wird, wobei das Verstärkungsteil laststufenorientiert, d. h. in Abhängigkeit von einer Belastung im Falle eines Unfalls, an dem Trägerteil angeordnet wird.
Vorteilhafterweise geschieht dies zeitlich nach der Herstellung des Rohbaus bzw. der Trägerstruktur.
Die besagte Belastung im Falle eines Unfalls wird dabei beispielsweise zeitlich vor dem Versehen des Trägerteils mit dem Verstärkungsteil oder gar vor Beginn oder zumindest vor Ende der Herstellung der Trägerstruktur bzw. des Rohbaus ermittelt, wobei diese Ermittlung beispielsweise durch Simulation und/oder Berechnung und/oder Versuche durchgeführt wird. In Abhängigkeit von den so erzielten Ergebnissen wird schließlich das Trägerteil mit dem Verstärkungsteil an entsprechenden Stellen, insbesondere Stellen hoher Belastungen, angeordnet.
Dies ermöglicht eine Variantensteuerung und damit eine Kostenreduzierung sowie eine Gewichtsreduzierung bei Ecktypen. Des Weiteren vermeidet es das erfindungsgemäße Verfahren, den Rohbau auf die schwerste der Bauvarianten des Kraftwagens auszulegen, wobei auch die leichteste der Bauvarianten den auf die schwerste der Bauvarianten ausgelegten Rohbau aufweisen würde, was nachteilig für das Gewicht wäre.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann dabei auch bei Ableitung von Derivaten wie beispielsweise einer Bauvariante in Form eines Coupes, eins Cabriolets, eines Vans, eines Roadsters, einer anderweitigen Bauvarianten ohne Dach bzw. mit öffnen- und schließbarem Dach usw. angewendet werden. Insbesondere bei einer hohen Stückzahl und bei vielen unterschiedlichen Bauvarianten wirkt sich der kostenreduzierende Effekt des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders positiv aus.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann beispielsweise vorgesehen sein, Knotenelemente der Trägerstruktur bzw. des Rohbaus mit dem zumindest einem
Verstärkungsteil zu verstärken. Beispielsweise ist eine Mehrzahl von derartigen
Verstärkungsteilen vorgesehen, welche laststufenorientiert an dem Trägerteil bzw. der Trägerstruktur, die beispielsweise eine Mehrzahl von derartigen Trägerteilen umfasst, positioniert und angeordnet werden. Dabei kann sich beispielsweise ein solches
Verstärkungsteil an dem Trägerteil abstützen.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass das Trägerteil beispielsweise aus zwei Teilschalen gebildet ist, die über jeweilige Fügflansche, beispielsweise durch Punktschweißen und/oder Verkleben oder dergleichen miteinander verbunden sind, wobei sich das Verstärkungsteil beispielsweise an einer Teilschale, die beispielsweise aus einem Blech ausgebildet ist, abstützt. Ebenso kann vorgesehen sein, dass das Verstärkungsteil das Trägerteil bzw. eine solche Teilschale zumindest bereichsweise und beispielsweise überwiegend umgreift.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Trägerteil zeitlich nach einer Beschichtung, Lackierung, insbesondere einer kathodischen Tauchlackierung oder dergleichen mit dem Verstärkungsteil versehen. Ist das Verstärkungsteil beispielsweise aus einem faserverstärkten Kunststoff ausgebildet, so birgt dies in diesem
Zusammenhang den Vorteil, dass eine Kunststoff matrix des Verstärkungsteils dann durch die bei der Lackierung, insbesondere bei der kathodischen Tauchlackierung,
herrschenden Wärme ausgehärtet werden kann. Dies erlaubt eine Parallelisierung von Prozessen, was mit einer Zeit- und damit mit einer weiteren Kostenreduzierung für das Verfahren, den Rohbau sowie den Kraftwagen insgesamt einhergeht. Bei dem besagten faserverstärkten Kunststoff kann es sich beispielsweise um einen glasfaserverstärkten Kunststoff, einen kohlefaserverstärkten Kunststoff oder dergleichen handeln.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird als Verstärkungsteil ein zumindest im Wesentlichen aus Aluminium gebildetes Verstärkungsteil vorgesehen, wobei das Verstärkungsteil dann ein sehr geringes, spezifisches Gewicht aufweist, was einem geringen Gesamtgewicht der Trägerstruktur und damit des Kraftwagens zugute kommt. Dies hält den Energieverbrauch des Kraftwagens zum Betrieb desselbigen gering, was im Falle einer Ausbildung eines Antriebsaggregats als Verbrennungskraftmaschine einen geringen Kraftstoffverbrauch sowie geringe C02-Emmisionen zugute kommt.
Ebenso kann vorgesehen sein, dass als Verstärkungsteil ein im Wesentlichen aus Stahl gebildetes Verstärkungsteil vorgesehen wird. Dabei handelt es sich um ein besonders steifes und stabiles Verstärkungsteil, mittels welchem die Trägerstruktur bzw. das
Trägerteil besonders effizient zu verstärken ist. Im Falle der Ausbildung des
Verstärkungsteils aus Stahl bzw. aus Blech ist zudem die Möglichkeit gegeben, das Unfallverhalten des Trägerteils bzw. der Trägerstruktur durch zumindest eine Sicke des Verstärkungsteils zu optimieren. In diesem Zusammenhang sei angemerkt, dass eine Ausbildung des Verstärkungsteils als zumindest im Wesentlichen aus einem
faserverstärkten Kunststoff gebildeten Verstärkungsteil die Möglichkeit gegeben ist, Fasern des faserverstärkten Kunststoffes in Abhängigkeit der Belastung auszurichten und somit das Unfallverhalten des Trägerteils und damit der gesamten Trägerstruktur bedarfsgerecht anzupassen.
Bei dem besagten, zumindest im Wesentlichen aus Aluminium ausgebildeten
Verstärkungsteil handelt es sich beispielsweise um einen höherfesten
Aluminiumwerkstoff. Bei dem besagten, zumindest im Wesentlichen aus Stahl ausgebildeten Verstärkungsteil handelt es sich beispielsweise um einen warm
umgeformten Stahl, und bei dem zumindest im Wesentlichen aus Kunststoff
ausgebildeten Verstärkungsteil sind beispielsweise kohlefaserverstärkte Kunststoff- Patche (CFK-Patche) vorgesehen.
Das zumindest eine Verstärkungsteil wird dabei beispielsweise mit herkömmlichen Verbindungstechniken mit dem zumindest einen Trägerteil verbunden. Beispielsweise wird das Verstärkungsteil mit dem Trägerteil verklebt und/oder vernietet. Wird das Trägerteil zeitlich nach der besagten Beschichtung, insbesondere zeitlich nach der kathodischen Tauchlackierung, mit dem Verstärkungsteil versehen, so bietet sich die Verbindung des Verstärkungsteils mit dem Trägerteil insbesondere durch Klebetechnik, insbesondere bei einem zumindest im wesentlichen aus faserverstärkten Kunststoff ausgebildeten Verstärkungsteil, sowie durch Niettechnik an. Bei der besagten
Klebetechnik kann ein zur Verbindung des Verstärkungsteils in dem Trägerteil vorgesehener Kleber durch die bei der Beschichtung herrschenden Wärme besonders gut ausgehärtet werden, was eine weitere Zeitersparnis und damit eine weitere
Kostenreduzierung ermöglicht. Die Verbindungstechnik ist dabei auf den Einbauort und/oder auf die Art und das Maß der dort herrschenden Belastung abzustimmen.
Zur Erfindung gehört auch ein Rohbau für einen Kraftwagen, insbesondere einen
Personenkraftwagen, mit einer dem Rohbau des Kraftwagens zugeordneten und zumindest ein Trägerteil umfassenden Trägerstruktur. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Trägerteil in Abhängigkeit von einer Bauvariante des Kraftwagens zumindest bereichsweise mit zumindest einem Verstärkungsteil versehbar ist, wobei das Trägerteil vorteilhafterweise zeitlich nach der Herstellung der Trägerstruktur mit dem
Verstärkungsteil versehbar ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Rohbaus und umgekehrt anzusehen.
Auch der erfindungsgemäße Rohbau ermöglicht eine späte Variantensteuerung und zumindest eine Reduzierung der Variantenbildung des Rohbaus über unterschiedliche Bauvarianten des Kraftwagens hinweg. So ist eine Montage des Verstärkungsteils erfindungsgemäß erst nach Fertigstellung des Rohbaus bzw. der Trägerstruktur vorgesehen und muss deshalb nicht während der Herstellung des Rohbaus geschehen. Dies vereinheitlicht die Rohbaumontage verschiedener Bauvarianten eines Kraftwagens signifikant, was mit einer deutlichen Zeit- und Kostenreduzierung für den Rohbau und damit für den gesamten Kraftwagen einhergeht.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und
Merkmalskombinationen über die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnungen zeigen in: Fig. 1 Ausschnittsweise eine perspektivische Ansicht eines Trägerteils einer einem Rohbau eines Personenkraftwagens zugeordneten Trägerstruktur, welches in Abhängigkeit von einer Bauvariante des Personenkraftwagens bereichsweise mit einem Verstärkungsteil versehen ist;
Fig. 2 ausschnittsweise eine Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform eines
Trägerteils gemäß Fig. 1 ; und
Fig. 3 ausschnittsweise eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Trägerteils gemäß den vorhergehenden Figuren.
Die Fig. 1 zeigt ein Trägerteil in Form eines Längsträgers 10, welcher aus einer
Halbschale 14 sowie einer zweiten Halbschale 16 ausgebildet ist, die über jeweilige Fügflansche 18 und 20 unter Ausbildung eines Hohlquerschnittsprofils 12 miteinander verbunden sind. Die Halbschalen 14 und 16 sind dabei durch Punktschweißen über die Fügflansche 18 und 20 miteinander verbunden.
Der in der Fig. 1 gezeigte Längsträger 10 ist beispielsweise ein Trägerteil einer ersten Trägerstruktur eines Rohbaus eines Personenkraftwagens, wobei diese Trägerstruktur beispielsweise eine Mehrzahl derartiger Längsträger 10 sowie anderweitiger Trägerteile umfasst.
Der Längsträger 10 ist nun in Abhängigkeit von einer Bauvariante des besagten
Personenkraftwagens bereichsweise mit einem Verstärkungsteil 22 versehen, wobei das Verstärkungsteil 22 beispielsweise aus einem faserverstärkten Kunststoff ausgebildet ist. Die Verstärkung des Längsträgers 10 mit dem Verstärkungsteil 22 erfolgt dabei sowohl in Abhängigkeit von der Bauvariante des Personenkraftwagens als auch zeitlich nach der Herstellung der besagten Trägerstruktur bzw. des Rohbaus des Personenkraftwagens, wodurch die Möglichkeit geschaffen ist, den Rohbau laststufenorientiert in Abhängigkeit von der Bauvariante des Personenkraftwagens und damit in Abhängigkeit von unterschiedlichen Gewichten der unterschiedlichen Bauvarianten anzupassen. Damit weisen die unterschiedlichen Bauvarianten den gleichen Rohbau auf, der eben in Abhängigkeit von unterschiedlichen Anforderungen, insbesondere von einer Darstellung eines guten Unfallverhaltens der unterschiedlichen Bauvarianten, durch entsprechende Verstärkungsteile wie dem Verstärkungsteil 22 angepasst ist.
Dies erlaubt eine späte Variantensteuerung sowie eine Vermeidung einer
Variantenbildung des Rohbaus, was mit geringen Kosten für den Rohbau sowie für den gesamten Personenkraftwagen einhergeht.
In diesem Zusammenhang wird deutlich, dass die in der Fig. 1 gezeigte Verstärkung des Längsträgers 10 durch das Verstärkungsteil 22 nur beispielhaft ist. Bei einer anderen Bauvariante kann eine gänzlich andere Verstärkung bzw. Versteifung durch das
Verstärkungsteil 22 vorgesehen sein oder gar entfallen. Die Ausbildung des
Verstärkungsteils 22, also beispielsweise das Material, Abmessungen, Wandstärken und/oder geometrische Gestaltungen sowie dessen örtliche Anordnung an dem
Längsträger 10 variiert in Abhängigkeit von der Bauvariante und den unterschiedlichen Belastungen bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung der Trägerstruktur bzw. des Rohbaus. Diese unterschiedlichen Belastungen im Falle einer unfallbedingten
Kraftbeaufschlagung resultieren beispielsweise aus unterschiedlichen Gewichten der unterschiedlichen Bauvarianten des Personenkraftwagens. Diese Belastungen werden beispielsweise durch Simulation ermittelt. Ergebnisse dieser Ermittlung sind
beispielsweise hoch belastete Stellen des Längsträgers 10 bzw. der Trägerstruktur bzw. des Rohbaus, an welchen dann entsprechend gestaltete Verstärkungsteile wie das Verstärkungsteil 22 angeordnet werden.
Die Fig. 2 zeigt ein Trägerteil in Form eines Schwellers 24, welcher ebenso aus zwei Halbschalen 14 und 16 gebildet ist, wobei in der Fig. 2 lediglich die Halbschale 16 gezeigt ist. Auch die Halbschalen 14 und 16 sind über jeweilige Fügflansche 18 und 20 durch Punktschweißen miteinander verbunden.
Wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, weist der Schweller 24 in dessen
Längserstreckungsrichtung gemäß einem Richtungspfeil 26 unterschiedliche
Hohlquerschnitte auf. So weist er im vorderen Bereich 28 einen größeren Hohlquerschnitt auf als in einem hinteren Bereich 30. Zum Ausgleich dieser unterschiedlichen
Hohlquerschnitte ist wiederum ein Verstärkungsteil 22 vorgesehen, das, wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert, in Abhängigkeit von der Bauvariante des
Personenkraftwagens und der Belastung des Rohbaus bzw. der Trägerstruktur im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung ausgebildet und an dem Schweller 24 angeordnet wird. So dient das Verstärkungsteil 22 gemäß Fig. 2 beispielsweise der Verstärkung des Schwellers 24 bei einer Bauvariante des Personenkraftwagens, bei welcher dieser als Cabriolet ausgebildet ist.
Der besagte Ausgleich der unterschiedlichen Hohlquerschnitte in den Bereichen 28 und 30 bedeutet dabei, dass beispielsweise der Hohlquerschnitt in dem Bereich 28 eine ausreichende Steifigkeit und Festigkeit des Schwellers 24 ermöglicht, während der Hohlquerschnitt im Bereich 30 bei der Ausbildung des Personenkraftwagens als Cabriolet eine weiter verbesserungswürdige Steifigkeit aufweist, falls keine anderweitigen
Vorkehrungen getroffen sind. Die Steifigkeit des Schwellers 24 in dem Bereich 30 ist durch das Verstärkungsteil 22 deutlich verbessert, sodass ein ein niedriges Gewicht aufweisender Schweller 24 bei dieser Bauvariante durch die Verstärkung mit dem Verstärkungsteil 22 eine in jedem Falle ausreichende Steifigkeit aufweist, was zu einem sehr guten Unfallverhalten des Personenkraftwagens führt. An dieser Stelle sei angemerkt, dass der Schweller 24 auch Teil einer Trägerstruktur eines Rohbaus eines Personenkraftwagens und insbesondere Teil der in Zusammenhang mit der Fig. 1 genannten Trägerstruktur des Rohbaus des Personenkraftwagens sein kann. Dabei trifft das bezüglich den unterschiedlichen Bauvarianten im Zusammenhang mit Fig. 1 Gesagte analog auf den Schweller 24 gemäß Fig. 2 zu.
Dies gilt ebenso analog für ein in der Fig. 3 gezeigtes Trägerteil in Form eines
Biegeträgers 38, der ebenso in Abhängigkeit von einer Bauvariante des
Personenkraftwagens bereichsweise mit einem Verstärkungsteil 22 verstärkt ist.
Der Biegeträger 38 weist ein C-förmiges, offenes Querschnittsprofil auf, das aus einem oberen Gurt 40, aus einem unterem Gurt 42 und einem die Gurte 40 und 42 verbindenden Steg 44 ausgebildet ist. Zur Verstärkung des Biegeträgers 38 mittels des
Verstärkungsteils 22 umgreift das Verstärkungsteil 22 die Gurte 40 und 42 bereichsweise und ist auf der offenen Seite des C-förmigen Querschnittsprofils angeordnet zur bereichsweisen Bildung eines geschlossenen Hohlquerschnittsprofils. Gerade in dem Bereich des Verstärkungsteils 22 weist der Biegeträger 28 eine hohe Steifigkeit und eine hohe Festigkeit auf, die dem besagten Unfallverhalten des Kraftwagens im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung besonders zugute kommt. Bei dem Bereich, in welchem das Verstärkungsteil 22 angeordnet ist, handelt es sich beispielsweise um einen mittel oder um einen höchst belasteten Bereich, welcher im Rahmen einer Simulation einer solchen unfallbedingten Kraftbeaufschlagung und/oder im Rahmen von Versuchen ermittelt wird.
Durch eine Zusammenschau der Fig. 1 bis 3 wird deutlich, dass die unterschiedlichen Bauvarianten des Personenkraftwagens den gleichen Rohbau bzw. die gleiche, dem Rohbau zugeordnete Trägerstruktur aufweisen können, wobei dieser Rohbau in
Abhängigkeit von der Bauvariante des Personenkraftwagens, insbesondere in
Abhängigkeit von unterschiedlichen Gewichten über die unterschiedlichen Bauvarianten hinweg, auf die dann auftretende Belastung im Falle einer unfallbedingten
Kraftbeaufschlagung angepasst werden kann. Somit ist eine spätere Variantenbildung ermöglicht und eine Variantenbildung des Rohbaus selbst vermieden, was die Kosten für den Rohbau sowie für den gesamten Personenkraftwagen in einem geringen Rahmen hält.

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Herstellen eines Rohbaus eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, bei welchem eine dem Rohbau des Kraftwagens
zugeordnete und zumindest ein Trägerteil (10, 24, 38) umfassende Trägerstruktur hergestellt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Trägerteil (10, 24, 38) der Trägerstruktur in Abhängigkeit von einer Bauvariante des Kraftwagens zumindest bereichsweise mit zumindest einem Verstärkungsteil (22) versehen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Trägerteil (10, 24, 38) zeitlich nach der Herstellung der Trägerstruktur mit dem Verstärkungsteil (22) versehen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Trägerteil (10, 24, 38) zeitlich nach einer Beschichtung, Lackierung, insbesondere einer kathodischen Tauchlackierung, oder dergleichen mit dem Verstärkungsteil (22) versehen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
als Verstärkungsteil (22) ein zumindest im Wesentlichen aus einem faserverstärkten Kunststoff gebildetes Verstärkungsteil (22) vorgesehen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4 in dessen Rückbezug auf Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verstärkungsteil (22) zumindest teilweise mittels des Prozesses zur
Beschichtung, Lackierung oder dergleichen ausgehärtet wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
als Verstärkungsteil (22) ein zumindest im Wesentlichen aus Aluminium gebildetes Verstärkungsteil (22) vorgesehen wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
als Verstärkungsteil (22) ein zumindest im Wesentlichen aus Stahl gebildetes Verstärkungsteil (22) vorgesehen wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verstärkungsteil (22) mit dem Trägerteil (10, 24, 38) verklebt und/oder vernietet wird.
9. Rohbau für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, mit einer dem Rohbau des Kraftwagens zugeordneten und zumindest ein Trägerteil (10, 24, 38) umfassenden Trägerstruktur,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Trägerteil (10, 24, 38) in Abhängigkeit von einer Bauvariante des Kraftwagens zumindest bereichsweise mit zumindest einem Verstärkungsteil (22) versehbar ist.
10. Rohbau nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Trägerteil (10, 24, 38) zeitlich nach der Herstellung der Trägerstruktur mit dem Verstärkungsteil (22) versehbar ist.
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