DE10036791A1 - Kraftwagen mit einer Tragstruktur aus Zusammengesetzten Leichtbauplatten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftwagen mit einer Tragstruktur aus zusammengesetzten Leichtbauplatten, die an ihren Breitseiten planparallele, eine Hohlkammeranordnung begrenzende Plattenwände aufweisen, wobei die zu einer Schmalseite der Leichtbauplatte offenen Hohlkammern durch ein an der Leichtbauplatte befestigtes Abdeckelement geschlossen sind. Als Abdeckelement ist eine Profilleiste mit mehreren in korrespondierende Hohlkammern der Leichtbauplatte eingesteckten Stopfen vorgesehen. DOLLAR A Alternativ ist das Abdeckelement als die Leichtbauplatte randseitig umgreifendes und auf diese aufgestecktes Strangpressprofil ausgebildet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftwagen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solcher, der EP 0255 749 A1 als bekannt zu entnehmender Kraftwagen umfaßt eine Tragstruktur aus zusammengesetzten Leichtbauplatten, die an ihren Breitseiten planparallele, eine Hohlkammeranordnung begrenzende Plattenwände aufweisen. Die als Boden der Tragstruktur vorgesehene Leichtbauplatte weist zu ihren seitlichen Schmalseite der Leichtbauplatte offene Hohlkammern auf, welche durch ein an der Leichtbauplatte befestigtes Abdeckelement geschlossen sind. Das Abdeckelement ist dabei als Blechhalbschale eines Schwellers ausgebildet, welche an der oberen und unteren Plattenwand des Bodens angeschweißt ist.

Als nachteilig ist es hierbei anzusehen, dass das Anschweißen des Abdeckelements an der Leichtbauplatte einen relativ hohen Montageaufwand erfordert. Zudem ist es mit dem bekannten Abdeckelement beispielsweise schwierig, die Hohlkammern vor dem Eindringen von Wasser zu schützen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kraftwagen der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass das Abdeckelement für die Hohlkammern auf einfache Weise an der Leichtbauplatte montiert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Kraftwagen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und des Patentanspruchs 8 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen angegeben.

Das Abdeckelement gemäß Patentanspruch 1 ist mit seinen in korrespondierende Hohlkammern einsteckbaren Stopfen nicht nur auf sehr einfache und schnelle Weise mit der zugeordneten Leichtbauplatte zu verbinden, sondern die Steckverbindung zwischen den Stopfen und den Kohlkammern ist - bei entsprechendem Werkstoff des Abdeckelements - auch sehr steif und zur Übertragung hoher Kräfte geeignet. Damit eignet sich das Abdeckelement auch zur seitlichen Versteifung der Leichtbauplatte, beispielsweise als Schweller randseitig einer Bodenplatte.

Soll eine besonders steife und zur Übertragung größerer Kräfte geeignete Steckverbindung zwischen den Stopfen und den zugeordneten Hohlkammern geschaffen werden, so können die Stopfen zusätzlich über Befestigungsmittel an der Leichtbauplatte gesichert werden. Insbesondere hat sich hierzu eine Klemmeinrichtung für den zugeordneten Stopfen bewährt, die platzsparend innerhalb der zugehörigen Hohlkammer sicherbar ist. Dabei kann eine Klemmschraube der Klemmeinrichtung - zur Einsparung an weiteren Bauteilen - zusätzlich zur Anbringung eines an die Profilleiste angrenzenden Anbauteils dienen.

Das Abdeckelement gemäß Patentanspruch 8 ist durch die randseitige Umgreifung der Leichtbauplatte ebenfalls auf sehr einfache und schnelle Weise mit der zugeordneten Leichtbauplatte zu verbinden. Außerdem ist die Steckverbindung zwischen dem Abdeckelement und der Leichtbauplatte ebenfalls sehr steif und zur Übertragung hoher Kräfte geeignet.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in

Fig. 1 eine Perspektivansicht von schräg vorne oben auf die aus Leichtbauplatten zusammengesetzte Tragstruktur eines Kraftwagens;

Fig. 2 eine Perspektivansicht von schräg vorne oben auf die teilweise mit Beplankungsteilen verkleidete Tragstruktur gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische vergrößerte Explosionsdarstellung einer ausschnittsweise gezeigten Leichtbauplatte der Tragstruktur aus Strangpressprofil und eines ebenfalls ausschnittsweise gezeigten Abdeckelements nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung, welches in Hohlkammern der Leichtbauplatte einsteckbare Stopfen umfaßt;

Fig. 4 eine vergrößerte ausschnittsweise Schnittdarstellung entlang der Linie IV-IV in Fig. 2 durch das in Fig. 3 gezeigte und in die Hohlkammern der Leichtbauplatte eingesteckte Abdeckelement;

Fig. 5 eine vergrößerte ausschnittsweise Schnittdarstellung entlang der Linie V-V in Fig. 1 durch das die Leichtbauplatte randseitig umgreifende und auf diese aufgesteckte Abdeckelement nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und in

Fig. 6 eine Perspektivansicht auf das Abdeckelement gemäß Fig. 5.

In Fig. 1 ist in Perspektivansicht von schräg vorne oben eine Tragstruktur eines Kraftwagens dargestellt, die zumindest überwiegend aus energieabsorbierenden, eigensteifen und ebenen Leichtbauplatten gebildet ist. Je nach Anforderung sind die Leichtbauplatten vorzugsweise als Strangpreßprofil ausgebildet, wobei in einzelnen Bereichen auch Leichtbauplatten in Sandwichbauweise, mit Wabenstruktur, aus Holz, aus Aluminium, als Faserverbund oder dgl. verwendet werden können. Um günstige Fertigungsbedingungen zu erreichen, können die einzelnen Plattenabschnitte sowohl einteilig ausgebildet als auch mehrteilig gefügt sein. Vorn im Fußraumbereich 12 geht ein Boden 10 in eine Stirnwand 14 über, die einen an den Boden 10 anschließenden, schräg nach vorn oben gerichteten Übergangsbereich 16 und einen davon oberhalb angeordneten, etwa vertikalen Bereich 18 umfaßt. Seitlich und oben ist der Fußraumbereich 12 von einer vorderen und einer hinteren oberen Leichtbauplatte 26, 28 sowie von seitlichen Stützkastenwänden 30 begrenzt, die mit dem Boden 10 und der Stirnwand 14 einen Stützkasten 22 für eine an diesem befestigte Vorbaustruktur 24 bilden. Die Knautschzone 24 umfaßt zwei vordere Längsträger 34 mit jeweils einer etwa vertikalen Leichtbauplatte 36 und einer quer dazu verlaufenden Leichtbauplatte 38. Am vorderen linken Längsträger 34 ist ein schematisch angedeutetes, oberseitig an der Seitenwand 32 befestigtes Abdeckelement 66 erkennbar, welches unter Bezugnahme der Fig. 3 und 4 noch näher erläutert wird. Weiter ist an der Unterseite der vertikalen Leichtbauplatte 36 des vorderen rechten Längsträgers 34 ein schematisch angedeutetes Abdeckelement 68 erkennbar, welches unter Bezugnahme der Fig. 5 und 6 noch näher erläutert wird. Am vorderen Ende der Längsträger 34 ist eine in Fahrzeugquerrichtung und etwa vertikal verlaufende vordere Abschlußwand 42 befestigt.

Hinten geht der Boden 10 in eine schräg nach hinten oben ragende Hecktrennwand 52 über, hinter der sich eine als Knautschzone ausgebildete Heckstruktur 54 mit hinteren Längsträgern 56 anschließt. Diese weisen jeweils eine sich in Fahrzeughochrichtung und eine sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckende Leichtbauplatte 58, 60 auf. Am hinteren Ende der hinteren Längsträger 56, welche über Leichtbauplatten 74, 75, 76 fest miteinander verbunden sind, ist eine in Fahrzeugquerrichtung sowie etwa vertikal verlaufend hintere Abschlußwand 64 befestigt. Die Seitenwände 32 erstrecken sich zwischen der vorderen und hinteren Abschlußwand 42, 64 und sind vorne und hinten mit jeweils einem Radausschnitt versehen.

In Fig. 2 ist in Perspektivansicht von schräg vorne oben die Tragstruktur gemäß Fig. 1 gezeigt, welche u. a. mit einer Antriebseinheit sowie mit einem Fahrwerk versehen und auf ihrer linken Seite im Bereich der Kotflügel und der Seitentür mit Verkleidungsteilen 62, 63 aus Kunststoff oder dgl. elastisch verformbaren Material beplankt ist.

Fig. 3 zeigt in perspektivischer vergrößerter Explosionsdarstellung ausschnittsweise die Seitenwand 32 der Tragstruktur sowie das Abdeckelement 66. Die aus einem Strangpressprofil hergestellte Seitenwand 32 weist an ihren beiden Breitseiten planparallele, eine Hohlkammeranordnung begrenzende Plattenwände 32b auf, wobei die zur oberen Schmalseite 32s der Leichtbauplatte 32 offenen Hohlkammern 70 in Fahrzeughochrichtung verlaufen. Zum Schließen der offenen Hohlkammern 70 auf der Schmalseite 32b der Leichtbauplatte 32 ist das Abdeckelement 66 als Profilleiste mit einer Mehrzahl von Stopfen 72 ausgebildet, die in die korrespondierenden Hohlkammern 70 der Seitenwand 32 einsteckbar sind. Die paßgenau an die zugeordneten Hohlkammern 70 geformten Stopfen 72 sind hier - entlang einer parallel zur Schmalseite 32s verlaufenden Schnittebene betrachtet - im Querschnitt etwa rechteckig ausgebildet. Natürlich wären auch andere Querschnittsformen der Stopfen 72 denkbar. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Profilleiste 66 für jede der zur Schmalseite 32s offenen Hohlkammern 70 der Leichtbauplatte 32 einen Stopfen 72 auf, wobei die Stopfen 72 mit ihrer Profilleiste 66 einstückig ausgebildet und vorzugsweise aus einem Kunststoff oder aus einer Aluminiumlegierung hergestellt sind. In der in die Hohlkammern 70 eingesteckten Lage ist die Profilleiste 70 auf ihrer Sichtseite 67 deckungsgleich mit der Schmalseite 32s der Seitenwand 32. Anstelle an der hier gezeigten oberen Schmalseite 32s der Seitenwand 32 kann das Abdeckelement 66 selbstverständlich an der Schmalseite 32s jeder anderen, mit einer Hohlkammeranordnung versehenen Leichtbauplatte der Tragstruktur befestigt sein.

In Fig. 4 ist in vergrößerter ausschnittsweiser Schnittdarstellung entlang der Linie IV-IV in Fig. 2 das in die Hohlkammern 70 der Leichtbauplatte eingesteckte Abdeckelement 66 gemäß Fig. 3 gezeigt. Die Profilleiste 66 mit den Stopfen 72 ist hier im Schnitt etwa T-förmig ausgebildet. Als Befestigungsmittel zur zusätzlichen Sicherung der Steckverbindung zwischen dem jeweiligen Stopfen 72 und der zugeordneten Hohlkammer 70 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Klemmeinrichtung 78 vorgesehen, die eine hier etwa kegelstumpfförmige Spannhülse 80 umfaßt. Die Spannhülse 80 ist von einer an diese angepaßten, ebenfalls kegelstumpfförmigen Öffnung 82 verdrehsicher aufgenommen, welche an der Unterseite des entsprechenden Stopfens 72 ausgespart ist. Die Öffnung 82 ist dabei über eine Durchgangsbohrung 84 für eine Klemmschraube 86 mit der Sichtseite 67 der Profilleiste 66 verbunden. Die Klemmschraube 86 ist durch die Durchgangsbohrung 84 hindurchsteckbar und in ein Gewinde 88 der Spannhülse 80 einschraubbar. Demgemäß wird bei entsprechendem Anziehen der Klemmschraube 86 die Spannhülse 80 in Richtung nach oben und dadurch Abschnitte 90 des entsprechenden Stopfens 72 in Richtung nach außen gegen die Begrenzungswände der jeweiligen Hohlkammer 70 bewegt, um eine zusätzlichen Sicherung der Steckverbindung zwischen dem jeweiligen Stopfen 72 und der zugeordneten Hohlkammer 70 zu erreichen. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist jedem Stopfen 72 eine Klemmeinrichtung 78 zugeordnet; gleichfalls wäre es jedoch auch denkbar, nur einzelne Stopfen 72 einer Profilleiste 66 mit einer Klemmeinrichtung 78 zu versehen. Alternativ zu der Klemmeinrichtung 78 könnten andere Befestigungsmittel wie z. B. Schrauben, Nieten oder eine Schweiß- oder Klebeverbindung eingesetzt werden. In einer besonders einfachen Ausführungsform kann die Profilleiste 66 unter Verzicht auf ein weiteres sicherndes Befestigungsmittel lediglich über die Steckverbindungen zwischen den einzelnen Stopfen 72 und den zugeordneten Hohlkammern 70 an der entsprechenden Leichtbauplatte befestigt sein.

Neben der Sicherung der Steckverbindung zwischen dem Stopfen 72 und der zugeordneten Hohlkammer 70 dient die Klemmschraube 86 der Klemmeinrichtung 78 zusätzlich zur Anbringung des an die Profilleiste 66 angrenzenden Beplankungsteils 62 an der Sichtseite 67. Natürlich können die Beplankungsteile auch über separate Befestigungsmittel an der Profilleiste 66 befestigt werden. Zur Anordnung des Beplankungsteils 62 oder sonstiger Nebenaggregate an der Breitseite 32b der Leichtbauplatte 32 werden hier Dübel 92 aus Kunststoff oder Aluminiumlegierungen verwendet, welche drehsicher in Bohrungen 91 in der Breitseite 32b einsteckbar sind. Wie in Fig. 4 erkennbar, kann dann eine Schraube 94 unter Aufweitung des Dübelabschnitts 93 in den Dübel 92 eingeschraubt und das entsprechende Bauteil 62 an der Leichtbauplatte 32 befestigt werden. Bei Verwendung geeigneter Kunststoffdübel ist gleichzeitig die Bohrung 91 dicht verschlossen.

Fig. 5 zeigt eine vergrößerte ausschnittsweise Schnittdarstellung entlang der Linie V-V in Fig. 1 durch das die Leichtbauplatte 36 randseitig umgreifende und auf diese aufgesteckte Abdeckelement 68 nach einer zweiten Ausführungsform. Das im Querschnitt etwa U-förmige Abdeckelement 68 ist als Strangpressprofil vorzugsweise aus Kunststoff oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet und weist hier mehrere Hohlkammern 94 auf. Die an der Leichtbauplatte 36 anliegenden Innenseiten der beiden Seitenwangen 96 sind dabei parallel zueinander angeordnet und vorzugsweise derart voneinander beabstandet, dass das Abdeckelement 68 in seiner aufgesteckten Lage bereits ohne zusätzliche Befestigungsmittel hält. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Abdeckelement 68 mittels einer Klebeverbindung mit der Leichtbauplatte 36 verbunden und abziehgesichert; alternativ können auch andere Befestigungsmittel wie z. B. Schrauben, Nieten oder eine Schweißverbindung eingesetzt werden.

Mit einem Sockelabschnitt 98 ist das Abdeckelement 68 mit der Leichtbauplatte 36 an einem angrenzenden Anschlußbauteil 100, beispielsweise einer weiteren Leichtbauplatte, Nebenaggregat, Fahrwerksglied oder dgl. festlegbar, wobei zur Festlegung hier eine Befestigungsschraube 102 oder ein anderes Befestigungsmittel vorgesehen ist, welches im Überdeckungsbereich der Schmalseite 36s in Verlängerung der Leichtbauplatte 36 angeordnet ist. Innerhalb einer der entlang der Schmalseite 36s des Abdeckelements 68 verlaufenden Hohlkammern 94 ist eine hier etwa kegelstumpfförmige Schiebemutter 104 für die Befestigungsschraube 102 drehsicher gehalten, die hier je nach Position einer Durchgangsbohrung 106 an der dem Anschlußbauteil 100 zugewandten Seite des Sockelabschnitts 98 entlang der Hohlkammer 94 verschoben werden kann.

Fig. 6 zeigt in Perspektivansicht das Abdeckelement 68 gemäß Fig. 5, welches hier als Bandware ausgebildet und entsprechend der gewünschten Länge bei der Montage entlang von vormarkierten Trennstellen 110 zugeschnitten werden kann. Natürlich wäre es auch denkbar, die Abdeckelemente 66, 68 bereits vorkonfektioniert für die Montage zur Verfügung zu stellen.

Claims (11)

1. Kraftwagen mit einer Tragstruktur aus zusammengesetzten Leichtbauplatten, die an ihren Breitseiten planparallele, eine Hohlkammeranordnung begrenzende Plattenwände (32b; 36b) aufweisen, wobei die zu einer Schmalseite (32s; 36s) der Leichtbauplatte (32; 36) offenen Hohlkammern (70) durch ein an dieser befestigtes Abdeckelement (66; 68) geschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass als Abdeckelement eine Profilleiste (66) mit mehreren in korrespondierende Hohlkammern (70) der Leichtbauplatte (32) eingesteckten Stopfen (72) vorgesehen ist.

2. Kraftwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindung zwischen den Stopfen (72) und den zugeordneten Hohlkammern (70) der Leichtbauplatte (32) durch Befestigungsmittel gesichert ist.

3. Kraftwagen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Stopfen (72) der Profilleiste (66) mittels einer Klemmeinrichtung (78) innerhalb ihrer zugehörigen Hohlkammer (70) sicherbar sind.

4. Kraftwagen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klemmschraube (86) der Klemmeinrichtung (78) zusätzlich zur Anbringung eines an die Profilleiste (66) angrenzenden Anbauteils, insbesondere Beplankungsteils (62), dient.

5. Kraftwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilleiste (62) auf ihrer Sichtseite (67) deckungsgleich mit der Schmalseite (32s) der entsprechenden Leichtbauplatte (32) ist.

6. Kraftwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilleiste (66) für jede der zur Schmalseite (32s) offenen Hohlkammern (70) der Leichtbauplatte (32) einen Stopfen (72) aufweist.

7. Kraftwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stopfen (72) mit ihrer Profilleiste (66) einstückig ausgebildet sind.

8. Kraftwagen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (68) als die Leichtbauplatte (36) randseitig umgreifendes und auf diese aufgestecktes Strangpressprofil ausgebildet ist.

9. Kraftwagen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (68) durch Befestigungsmittel abziehgesichert ist.

10. Kraftwagen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Abdeckelement (68) mittels einer Befestigungsschraube (102) ein Anschlußbauteil (100) festlegbar ist.

11. Kraftwagen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (68) eine entlang der Schmalseite (36s) verlaufende Hohlkammer (94) aufweist, in der eine Schiebemutter (104) für die Befestigungsschraube (102) drehsicher gehalten ist.