DE102005024263B4

DE102005024263B4 - Body floor for a vehicle

Info

Publication number: DE102005024263B4
Application number: DE200510024263
Authority: DE
Inventors: Thomas Schneidewind; Werner Holl
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2005-05-27
Filing date: 2005-05-27
Publication date: 2014-10-23
Anticipated expiration: 2025-05-28
Also published as: DE102005024263A1

Abstract

Mehrteiliger aus Kunststoff bestehender, vergossener Karosserieboden (3) für eine Fahrzeugkarosserie wobei in mindestens einem Karosseriebodenteil (1, 2) mindestens eine Befestigungshülse (14) eingegossen ist, an die ein Anbauteil (13) befestigt wird und diese Befestigungshülse (14) von der Fahrzeugunterseite (22) von mindestens einem anderen Karosserieteil (2, 1) abgedeckt wird.Multi-part, cast plastic body floor (3) for a vehicle body, at least one fastening sleeve (14) being cast into at least one body floor part (1, 2) to which an attachment (13) is fastened and this fastening sleeve (14) from the underside of the vehicle (22) is covered by at least one other body part (2, 1).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen mehrteiligen aus Kunststoff bestehenden, vergossenen Karosserieboden für ein Fahrzeug.The invention relates to a multi-part made of plastic, molded body floor for a vehicle.

Ein Karosserieboden aus faserverstärktem Kunststoff ist beispielsweise aus der DE 10229401 A1 bekannt. Dieser Karosserieboden ist einteilig als komplette Fahrgastzelle ausgebildet. An der aus Kunststoff bestehenden Fahrgastzelle befindet sich im Bereich der vorderen Wandstruktur und der A-Säule ein metallischer Einsatz in einem hohlen Profilteil. Dieser metallische Einsatz weist eine Gewindebohrung auf. Der Einsatz wird in das hohle Profilteil eingelegt. An dieser Steile kann dann eine Halteplatte für eine metallische A-Säule mittels Schraube von außen am Kunststoffprofil befestigt werden.A body floor made of fiber-reinforced plastic is for example from the DE 10229401 A1 known. This body floor is integrally formed as a complete passenger compartment. At the plastic passenger compartment located in the area of the front wall structure and the A-pillar a metallic insert in a hollow profile part. This metallic insert has a threaded hole. The insert is inserted into the hollow profile part. At this point, a retaining plate for a metallic A-pillar can then be fastened by means of a screw from the outside on the plastic profile.

Nachteilig hierbei ist die aufwendige Montage und das Positionieren des Einsatzes, der im Hohlraum verrutschen kann.The disadvantage here is the complex installation and positioning of the insert, which can slip in the cavity.

Aus der EP 0812282 B1 ist ein einteiliger Karosserieboden bekannt, der aus faserverstärktem Kunststoff besteht. Dieser Karosserieboden weist einen aus dem Boden ragenden Mitteltunnel auf. An diesem Mitteltunnel, der ein Hohlprofil ausbildet ist ein Sitzträger und eine Führungsschiene befestigt, auf dem ein Fahrzeugsitz montiert werden kann. Ferner befinden sich eingegossene, metallische Einsätze im Boden, die zur Befestigung von Anbauteilen dienen.From the EP 0812282 B1 is known a one-piece body floor, which consists of fiber-reinforced plastic. This body floor has a protruding from the ground center tunnel. At this center tunnel, which forms a hollow profile, a seat support and a guide rail is fixed, on which a vehicle seat can be mounted. Furthermore, there are cast-in, metallic inserts in the ground, which are used for attachment of attachments.

Nachteilig hierbei Ist jedoch, dass durch die metallischen Einsätze hindurch z. B. Feuchtigkeit in das Fahrzeuginnere gelangen kann.The disadvantage here, however, is that through the metallic inserts through z. B. Moisture can get into the vehicle interior.

Aus der DE 196 08 127 A1 ist ein einteiliger Karosserieboden bekannt, bei dessen Herstellung mehrere unterschiedliche Kunststoffschichten und eine Befestigungshülse vergossen werden. Hierbei ist die Befestigungshülse in mindestens eine Kunststoffschicht eingebettet.From the DE 196 08 127 A1 is known a one-piece body floor, in the production of several different plastic layers and a mounting sleeve are cast. Here, the fastening sleeve is embedded in at least one plastic layer.

Nachteilig hierbei ist jedoch, dass die Länge der Befestigungshülse durch die Dicke des Karosseriebodens begrenzt ist.The disadvantage here, however, is that the length of the fastening sleeve is limited by the thickness of the body floor.

Aus der DE 101 35 847 A1 ist eine Befestigungshülse offenbart, die zwischen einem Werkzeug und einem Kunststoffteil angeordnet ist, wobei zur Fixierung der Befestigungshülse bei der Herstellung mittels des Werkzeugs das Kunststoffteil mit einem Hinterschnitt versehen wird.From the DE 101 35 847 A1 a fastening sleeve is disclosed, which is arranged between a tool and a plastic part, wherein the plastic part is provided with an undercut during manufacture by means of the tool for fixing the fastening sleeve.

Nachteilig hierbei ist jedoch, dass die Länge der Befestigungshülse durch die Geometrie des Hinterschnitts des Kunststoffteils begrenzt wird Aufgabe der Erfindung ist es einen Kunststoff-Karosserieboden zu schaffen an dem auf einfache und exakte Weise Anbauteile angebracht werden können, ohne die Dichtigkeit des Fahrzeugbodens zu verschlechtern.The disadvantage here, however, is that the length of the fastening sleeve is limited by the geometry of the undercut of the plastic part. The object of the invention is to provide a plastic body floor to which attachments can be attached in a simple and exact manner without impairing the tightness of the vehicle floor.

Diese Aufgabe wird bei dem Karosserieboden dadurch gelöst, dass mindestens eine Befestigungshülse in ein plattenförmiges Karosseriebodenteil eingegossen wird, wobei dieses Karosseriebodenteil mit einem anderen Karosserieteil ein Hohlprofil ausbildet, so dass sich die vergossene Befestigungshülse in einem Hohlraum befindet und nicht direkt an der Fahrzeugunterseite ausgebildet ist.This object is achieved in the body floor by at least one fastening sleeve is cast into a plate-shaped body floor part, said body floor part forms a hollow profile with another body part, so that the molded fastening sleeve is located in a cavity and is not formed directly on the vehicle underside.

Der Vorteil bei einer solchen Anordnung besteht darin, dass die Befestigungshülsen einfach bei der Herstellung des Karosseriebodenteils in dasselbe eingegossen werden können. Hierfür kann im Gießwerkzeug eine Aufnahme für die Befestigungshülse ausgebildet sein. Wird dieses Bodenteil mit einem anderen Karosserieteil, insbesondere Bodenteil oder Schweller beispielsweise durch eine Klebung verbunden und bildet das Karosseriebodenteil mit dem anderen Karosserieteil im Bereich der Befestigungshülse einen Hohlraum aus, so ist die Befestigungshülse gegen Feuchtigkeit, Luftzug, Verschmutzung, Steinschlag und ähnliche schädliche Einwirkungen geschützt. Die Dicke des Karosseriebodenteils ist somit auch nahezu unabhängig von der Größe der Befestigungshülse, da diese aus dem Karosseriebodenteil in den Hohlraum ragen kann.The advantage with such an arrangement is that the mounting sleeves can be easily molded into the same when making the body floor panel. For this purpose, a receptacle for the fastening sleeve can be formed in the casting tool. If this bottom part is connected to another body part, in particular bottom part or sill, for example by gluing and the body floor part forms a cavity with the other body part in the region of the fastening sleeve, the fastening sleeve is protected against moisture, draft, dirt, stone chipping and similar harmful effects , The thickness of the body floor part is therefore also almost independent of the size of the fastening sleeve, since it can protrude from the body floor part in the cavity.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Hierbei erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn die Befestigungshülse ein Innengewinde aufweist, in die später eine Schraube zur Befestigung eines Anbauteils angebracht werden kann. Weist ferner die Befestigungshülse an der Aussenwandung, Rillen, hakenförmige Ausbildungen, oder andere Oberflächenstrukturen auf, die einen festen Sitz der Befestigungshülse im Kunststoff bewirken, so ist die Verdrehsicherheit im Kunststoffbett gegeben. Für einen besonders stabilen und langlebigen Einsatz eignen sich vor allem Metallhülsen. Ein solcher Aufbau eignet sich vor allem bei einem Karosserieboden aus einem leichten Verbund-Kunststoffmaterial, insbesondere glasfaserverstärkte bzw. kohlefaserverstärktem Kunststoff, die in einen Leichtmetall-, insbesondere Aluminiumrahmen eingelegt werden. Die Befestigungshülse eignet sich besonders gut zur Anbringung eines Sitzträgers, der dann zusätzlich der Verwindungsfähigkeit des Karosseriebodens entgegenwirkt.Further advantages and advantageous developments emerge from the subclaims. It proves to be particularly advantageous if the mounting sleeve has an internal thread into which later a screw for attachment of an attachment can be attached. Further, the fastening sleeve on the outer wall, grooves, hook-shaped formations, or other surface structures, which cause a tight fit of the mounting sleeve in the plastic, so the security against rotation is given in the plastic bed. For a particularly stable and durable use are especially metal sleeves. Such a structure is particularly suitable for a body floor of a lightweight composite plastic material, in particular glass fiber reinforced or carbon fiber reinforced plastic, which are inserted into a light metal, in particular aluminum frame. The mounting sleeve is particularly well suited for mounting a seat support, which then additionally counteracts the twisting ability of the body floor.

Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen, die in den Figuren dargestellt sind, näher erläutert werden. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to embodiments that are illustrated in the figures. Show it:

1: Befestigungshülse 1 : Mounting sleeve

2: Ausschnitt aus einem Karosserieboden mit Befestigungshülse von oben. 2 : Detail of a body floor with mounting sleeve from above.

3: Karosserierahmen mit Kunststoffboden. 3 : Body frame with plastic bottom.

4: Querschnitt durch einen Karosserieboden. 4 : Cross section through a body floor.

1 zeigt eine metallenen Befestigungshülsen 14, die in einen Kunststoff, insbesondere Verbundwerkstoff-Karosserieboden bei der Herstellung miteingegossen werden kann. Diese Metallhülse kann an ihrer äußeren Oberfläche 15 glatt und/oder rau sein. Bei einer rauen bzw. strukturierten Außenfläche 15 ergibt sich beim Eingießen der Metallhülse in den Kunststoff durch die höherer Reibung eine bessere Haftung an der Übergangsschicht Kunststoff-Metall. Die Außenfläche 15 kann auch konisch verlaufen, um einen besseren Halt nach dem Vergießen zu erzielen. Die Unterseite 17 der Metallhülse 14 kann offen oder geschlossen sein. Weist die Oberseite 18 der Metallhülse 14 eine Krempe auf, so kann diese beispielsweise als Auflagefläche für das Anbauteil verwendet werden oder wie im Ausführungsbeispiel dargestellt Löcher aufweisen, die beim Vergießen aufgefüllt werden und dadurch die Hülse dauerhaft und verdrehsicher positionieren. Die Aufgabe der eingegossenen Metallhülse besteht darin, dass eine stabile, ausreißfeste Verbindung zwischen einem Kunststoff-Karosserieboden und einem Anbauteil, insbesondere einem Sitzträger, ausgebildet werden kann. Die Länge der Hülse kann auch größer sein als die Wandstärke des Karosseriebodens. Die Hülse kann auch aus anderen festen und stabilen Werkstoffen bestehen. Ferner kann sie beidseitig oder nur einseitig geöffnet sein. Die Innenfläche 16 der Befestigungshülse kann als Innengewinde ausgebildet sein. Alternativ zum Innengewinde an der Befestigungshülse sind auch andere Verbindungsformen, wie beispielsweise Einrast- oder Klemmmechanismen möglich. 1 shows a metal mounting sleeves 14 , which can be incorporated in a plastic, in particular composite body floor in the production. This metal sleeve may be on its outer surface 15 smooth and / or rough. For a rough or structured outer surface 15 results in the pouring of the metal sleeve into the plastic due to the higher friction better adhesion to the transition layer plastic-metal. The outer surface 15 can also be tapered for a better grip after casting. The bottom 17 the metal sleeve 14 can be open or closed. Indicates the top 18 the metal sleeve 14 a brim, it can for example be used as a bearing surface for the attachment or as shown in the embodiment have holes that are filled during casting and thereby position the sleeve permanently and against rotation. The object of the cast-in metal sleeve is that a stable, tear-resistant connection between a plastic body floor and an attachment, in particular a seat support, can be formed. The length of the sleeve can also be greater than the wall thickness of the body floor. The sleeve can also consist of other solid and stable materials. Furthermore, it can be open on both sides or only on one side. The inner surface 16 the fastening sleeve may be formed as an internal thread. As an alternative to the internal thread on the mounting sleeve, other connection forms, such as latching or clamping mechanisms are possible.

2 zeigt einen Ausschnitt eines Karosserieboden in den eine Befestigungshülse 14 eingegossen ist. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Teil des Karosseriebodens, der aus einem Faser-Verbundwerkstoff besteht. Bei der Herstellung eines solchen Bodens wird zumindest eine metallene Befestigungshülse 14 in die Gießform miteingelegt, und zusammen mit dem Bodenteil darin vergossen. Dadurch wird die Hülse 14 formschlüssig und dauerhaft mit dem Karosserieboden 1 verbunden. Weist die Hülse 14 ein Innengewinde auf, so können später Anbauteile, insbesondere der Sitzträger 13 einfach und exakt daran angeschraubt werden. Hierfür ist am Sitzträger 13, wie in dieser Figur dargestellt ein Loch ausgebildet. Hier wird dann mit einer Schraube der Sitzträger 13 an den Karosserieboden 1 fest angeschraubt. 2 shows a section of a body floor in a mounting sleeve 14 is poured. In this embodiment is a part of the body floor, which consists of a fiber composite material. In the manufacture of such a floor is at least a metal mounting sleeve 14 miteingelegt in the mold, and shed together with the bottom part in it. This will cause the sleeve 14 positive and permanent with the body floor 1 connected. Indicates the sleeve 14 an internal thread, so later attachments, especially the seat support 13 simply and exactly be screwed to it. This is the seat carrier 13 , as shown in this figure formed a hole. Here then with a screw the seat carrier 13 on the body floor 1 firmly screwed.

3 zeigt einen Karosserie-Rahmen 10, der in diesem Ausführungsbeispiel ein Aluminium-Gitterrahmen ist. Die Karosseriebodenteile 1, 2 werden nacheinander in den Gitterrahmen 10 durch die Frontscheibenöffnung 12 eingebracht. Im Ausführungsbeispiel wird zuerst der eine Einzelboden 1 durch die Frontscheibenöffnung 12 im Karosserie-Gitterrahmen 10 in die Fahrgastzelle eingeschoben. Dieser Einzelboden 1 ist wannenförmig aufgebaut und weist eine Vorderwand, eine Rückwand, eine Seitenwand und einen Teil des Mitteltunnels 4 auf, der als U-förmiges Profil ausgebildet ist. Dieses Profil dient einerseits zur Ausbildung des Tunnels und andererseits zur Stabilisierung des zusammengebauten Karosseriebodens. Danach wird der andere Einzelboden 2 durch die Frontscheibenöffnung eingeschoben. Dieser weist gleichfalls eine Vorderwand, eine Rückwand, eine Seitenwand und einen Teil des Mitteltunnels 4 auf. Der gesamte Karosserieboden 3 besitzt somit einen zusammengesetzten, hohlen Mitteltunnel, der als eine Art Längsträger dient. Ferner befinden sich auf den Bodenteilen 1, 2 bereits die Sitzträger 13, an denen später die Fahrzeugsitze befestigt werden können. Diese Sitzträger 13 sind an der Befestigungshülse 14 angeschraubt und dienen zusätzlich zur Versteifung des Karosseriebodens, da sie sich durchgehend von der Seitenwand bis zum Mitteltunnel erstrecken. Die Sitzträger 13 haben somit die zusätzliche Funktion von Querträgern Die Befestigungshülsen 14 sind im Karosserieboden 1, 2 dauerhaft vergossen und in dieser Darstellung nicht sichtbar. Die beiden wannenförmigen Einzelböden 1, 2 weisen Seitenwände 6 Vorderwände 7 und Rückwände 8 auf. Auf jedem Karosseriebodenteil sind bereits die Sitzträger angeschraubt oder auf eine andere Art über die Befestigungshülse an dem Karosseriebodenteil 1, 2 angebracht. Die beiden Bodenteile 1, 2 werden miteinander verklebt und bilden jetzt dem kompletten Karosserieboden 3 aus. Zum Schluss wird der Karosserieboden 3 an den Längsträgern 22, insbesondere Schwellern, angebracht. An der Fahrzeugunterseite 21 befindet sich eine Abdeckung 19, die den Mitteltunnel zur Unterseite hin verschließt. 3 shows a body frame 10 which is an aluminum grid frame in this embodiment. The body floor parts 1 . 2 be successively in the grid frame 10 through the windscreen opening 12 brought in. In the embodiment, the first is a single bottom 1 through the windscreen opening 12 in the body grid frame 10 inserted into the passenger compartment. This single floor 1 is trough-shaped and has a front wall, a rear wall, a side wall and a part of the center tunnel 4 on, which is designed as a U-shaped profile. This profile serves on the one hand to form the tunnel and on the other hand to stabilize the assembled body floor. After that, the other single floor 2 inserted through the windscreen opening. This also has a front wall, a rear wall, a side wall and a part of the center tunnel 4 on. The entire body floor 3 thus has a composite, hollow center tunnel, which serves as a kind of side member. Furthermore, are located on the bottom parts 1 . 2 already the seat carrier 13 on which later the vehicle seats can be attached. This seat carrier 13 are on the mounting sleeve 14 bolted and serve in addition to the stiffening of the body floor, as they extend continuously from the side wall to the center tunnel. The seat carrier 13 thus have the additional function of cross beams The mounting sleeves 14 are in the body floor 1 . 2 permanently shed and not visible in this representation. The two trough-shaped individual floors 1 . 2 have side walls 6 front walls 7 and back walls 8th on. On each body floor part, the seat support is already screwed or in another way on the mounting sleeve on the body floor part 1 . 2 appropriate. The two parts of the floor 1 . 2 are glued together and now form the complete body floor 3 out. Finally, the body floor 3 on the side rails 22 , especially sills, attached. At the vehicle underside 21 there is a cover 19 , which closes the center tunnel to the bottom.

4 zeigt einen Querschnitt durch den Karosserieboden 3. Hier ist der eine Einzelboden 2 im Bereich des Mitteltunnels 4 vom anderen Einzelboden 1 überdeckt. Der Bereich des Mitteltunnels 4 weist somit eine doppelte Wandstärke auf. In dem Bereich, in dem sich der eine Einzelboden 2 und der andere Einzelboden 1 berührt, kann eine Klebung 9 ganz oder partiell die beiden Einzelböden 1, 2 miteinander fest verbinden. Im Ausführungsbeispiel ist der Überlappungsbereich 5, der verklebt werden kann, unterbrochen von Hohlräumen, die in den Ecken des Mitteltunnels angeordnet sind. Diese Hohlräume 20 bilden weitere stabilisierende Profile aus, die aus den beiden Einzelböden 1, 2 gebildet werden. Der Mitteltunnel 4 wird unten von einer Abschlussschiene 19 abgedeckt, die in einer Nutvorrichtung an einem oder beiden Einzelböden 1, 2 oder im Bereich der Auflagefläche zwischen Karosserie-Gitterrahmen 10 und Karosserieboden 3 angeordnet ist. Die Befestigungshülsen 14 sind in den beiden Karosserieboden Teilen 1, 2 eingegossen. Um die Dichtigkeit des Karosseriebodens im Bereich der Befestigungshülse 14 zu gewährleisten ist die Hülse von unten durch ein weiteres Karosseriebodenteil 1, 2 bzw. durch eine Auflagefläche am Gitterrahmen 10, insbesondere im Bereich des Schwellers 22 von unten abgedeckt. Alternativ dazu kann die Hülse auch auf der Unterseite geschlossen sein, so dass keine Feuchtigkeit in die Fahrgastzelle gelangt. Durch die Abschlussschiene und die in einem Hohlraum 20 befindliche Befestigungshülse 14 kann der Innenraum zuverlässig gegen Steinschlag und/oder Nässe und/oder Fahrtwind abgedichtet werden. Der Sitzträger 13 kann bereits vor dem Verbinden der verschiedenen Karosseriebodenteile oder erst nach dem Einbau des Bodens erfolgen. 4 shows a cross section through the body floor 3 , Here is the one single floor 2 in the area of the center tunnel 4 from the other single floor 1 covered. The area of the center tunnel 4 thus has a double wall thickness. In the area where the a single floor 2 and the other single floor 1 touched, can be a bond 9 completely or partially the two individual floors 1 . 2 firmly connect with each other. In the embodiment, the overlap area 5 , which can be glued, interrupted by cavities, which are arranged in the corners of the center tunnel. These cavities 20 form more stabilizing profiles, consisting of the two individual floors 1 . 2 be formed. The center tunnel 4 gets down from a graduation track 19 covered in a groove device on one or both floors 1 . 2 or in the area of the bearing surface between body grid frame 10 and body floor 3 is arranged. The fastening sleeves 14 are in the two body floor parts 1 . 2 cast. To the tightness of the body floor in the area of the mounting sleeve 14 to ensure the sleeve is from below through another body floor part 1 . 2 or by a bearing surface on the grid frame 10 , especially in the area of the sill 22 covered from below. Alternatively, the sleeve may also be closed on the underside, so that no moisture gets into the passenger compartment. Through the end rail and in a cavity 20 located mounting sleeve 14 The interior can be reliably sealed against stone chipping and / or moisture and / or wind. The seat carrier 13 can already be done before joining the different body floor parts or after the installation of the soil.

Claims

Plastic multi-part, molded body floor ( 3 ) for a vehicle body, wherein in at least one body floor part ( 1 . 2 ) at least one fastening sleeve ( 14 ) to which an attachment ( 13 ) and this mounting sleeve ( 14 ) from the vehicle underside ( 22 ) of at least one other body part ( 2 . 1 ) is covered.

Body floor ( 3 ) according to claim 1, characterized in that the other body part another bottom part ( 2 . 1 ).

Body floor according to claim 1, characterized in that the other body part a longitudinal beam ( 22 ), in particular a sill.

Body floor according to claim 1, characterized in that the attachment a seat support ( 13 ).

Body floor according to claim 2, characterized in that the fastening sleeve ( 14 ) has an internal thread.