DE102005024265A1 - Karosserieboden für Kraftfahrzeuge - Google Patents
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Abstract
Bisherige Karosserieböden sind entweder ganz aus Metall und Bestandteil einer ganzen Bodengruppe oder ganz aus Kunststoff und Bestandteil der Fahrerkabine. In manchen Fällen sind im Kunststoff Metalleinlagen vergossen, welche die Fahrerkabine versteifen sollen. DOLLAR A Der mehrteilige Karosserieboden wird in einen metallischen Rahmen eingesetzt, der Bestandteil der Karosserie in Rahmenbauweise ist und der einen großen Teil der Aufprallkräfte auffangen kann. Der Karosserieboden bildet auch einen die Karosserie zusätzlich versteifenden Mitteltunnel aus. DOLLAR A Derartige Karosserieböden werden für Leichtbaukarosserien benötigt, insbesondere für zweisitzige Sportwagen.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf einen Karosserieboden für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Aus der
EP 0812 282 B1 ist ein Karosserieboden bekannt, der einstückig an eine Karosserie angebracht wird, wobei die Karosserie eine Gitterstruktur aufweist. Der einteilige Karosserieboden besteht hier aus einem Kunststoffverbundmaterial, an dem ein Mitteltunnel ausgebildet ist. - Nachteilig bei einem solchen Aufbau ist es, den großen, einstückigen Karosserieboden in das Fahrzeuginnere einzubringen und zu montieren.
- Aus der
DE 102 29 401 A1 ist eine Aufbaustruktur für ein Fahrzeug bekannt, bei der die Fahrgastzelle mit dem Boden einstückig aufgebaut ist und die aus faserverstärktem Kunststoff besteht. - Nachteilig bei einem solchen Aufbau ist es, dass bei einer Beschädigung der Fahrgastzelle die komplette Fahrgastzelle ersetzt werden muss.
- Aufgabe der Erfindung ist es, einen Karosserieboden für Kraftfahrzeuge aufzuzeigen, der einfach montiert werden kann und der bei einer Beschädigung kostengünstig ausgetauscht werden kann.
- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Karosserieboden mehrteilig ist, wobei beispielsweise ein Bodenteil die rechte Fahrzeugseite und ein anderes Bodenteil die linke Fahrzeugseite abdeckt und der Mitteltunnel durch eine Überlappung der Einzelböden ausgebildet wird.
- Der Vorteil bei diesem Karosserieboden ist, dass bei einem solchen Aufbau des Karosseriebodens dieser einfach und auch nachträglich nach Aufbau der Karosserie in das Fahrzeug eingebracht werden kann und dass ein solcher Aufbau durch den durch Überlappung der Einzelteile ausgebildeten Mitteltunnel sehr steif ist. Hierbei kann ein Mitteltunnel mit doppelter Wandstärke oder mit zusätzlich ausgebildeten Hohlprofilen ausgebildet werden, da beide Einzelteile bereits den Mitteltunnel bzw. das eine Einzelteil die Innenwand und das andere Einzelteil die Außenwand des Mitteltunnels aufweisen.
- Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Hierbei besteht der Karosserieboden aus einem kohlenstofffaserverstärkten Verbundwerkstoff, der besonders leicht ist. Weist ferner der Karosserieboden eine Wannenform auf, die sowohl Seitenwände als auch Vorder- und Rückwände ausbildet, so kann der Karosserieboden einfach und gut abdichtend mit der verbliebenden Karosserie verbunden werden. Um die Einzelböden miteinander zu verbinden, insbesondere im Tunnelbereich, ist eine Klebeverbindung am geeignetsten. Weist ferner der Karosserie-Gitterrahmen Auflageflächen aus, so kann der Karosserieboden einfach und schnell positioniert und fixiert werden. Auch ist das Verfahren zum Einbringen des Karosseriebodens in einen Gitterrahmen sehr einfach, da die Einzelböden einer nach dem anderen in den Gitterrahmen eingelegt und dann erst miteinander verbunden werden. Für ein solches Verfahren ist der Platz im Bereich des Frontscheibenrahmens ausreichend, um den Karosserieboden von oben in den Gitterrahmen einzusetzen.
- Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen, die in den
1 bis9 dargestellt sind, näher erläutert werden. Es zeigen: -
1 : Einbringen des rechten Karosseriebodenteils in den Karosserie-Gitterrahmen. -
2 : Funktionieren des rechten Karosseriebodenteils in dem Karosserie-Gitterrahmen. -
3 : Einschieben des linken Karosseriebodens in den Karosserie-Gitterrahmen. -
4 : Positionieren und Fixieren des linken Karosseriebodens. -
5 : Mehrteiliger Karosserieboden von unten. -
6 : Mehrteiliger Karosserieboden mit Schubfedern. -
7 : Karosserieboden ohne Sitzträger. -
8 : Karosserieboden mit Sitzträgern. -
9 : Querschnitt durch den Karosserieboden im Bereich des Tunnels. -
1 zeigt einen Karosserie-Rahmen10 , der in diesem Ausführungsbeispiel ein Gitterrahmen ist. Um einen Karosserieboden in den Gitterrahmen10 einzubringen, wird durch die Frontscheibenöffnung12 eine Hälfte des Karosseriebodens1 ,2 eingebracht. Im Ausführungsbeispiel wird zuerst der rechte Einzelboden1 durch die Frontscheibenöffnung12 im Karosserie-Gitterrahmen10 in die Fahrgastzelle eingeschoben. Der rechte Einzelboden1 ist wannenförmig aufgebaut und weist eine Vorderwand7 , eine Rückwand8 , eine Seitenwand6 und einen Teil des Mitteltunnels4 auf, der als U-förmiges Profil ausgebildet ist. Dieses Profil dient einerseits zur Ausbildung des Tunnels und andererseits zur Stabilisierung des zusammengebauten Karosseriebodens. Ferner befinden sich auf dem rechten Einzelboden1 die Sitzträger13 , an denen später zumindest ein Sitz für die Fahrzeuginsassen befestigt werden kann. Durch die Mehrteiligkeit des Karosseriebodens1 ,2 ist es möglich diesen nachträglich durch eine Fenster-, Tür- oder andere Öffnung des geschlossenen Karosserierahmens einzubringen. Das heißt der Karosserierahmen ist mit dem Dach aufgebaut. Das Dach muss nicht mehr nachträglich, nachdem der Karosserieboden eingebaut ist, an der Karosserie befestigt werden. Dieser Einzelboden besteht insbesondere aus Gewichts- und Kostengründen aus einem faserverstärkten Kunststoff, insbesondere kohlefaserverstärkten Verbundwerkstoff. -
2 zeigt den Karosserie-Gitterrahmen10 , in dem der rechte Einzelboden1 positioniert ist. Hierfür weist der Karosserie-Gitterrahmen10 Auflageflächen11 auf, auf denen der Karosserieboden1 ,2 aufgelegt, positioniert und angebracht werden kann. Nach dem Einbringen des rechten Einzelbodens1 durch die Frontscheibenöffnung12 kann der linke Einzelboden2 , wie in3 dargestellt, durch die Frontscheibenöffnung12 eingebracht werden. -
3 zeigt den linke Einzelboden2 , der gleichfallls wannenförmig aufgebaut ist. Der linke Einzelboden weist einen als Seitenwand dienenden Mitteltunnel4 auf, der sich als U-förmiges Profil über die Gesamtlänge des Karosseriebodens erstreckt. Hierbei wird der Mitteltunnel4 des linken Einzelbodens2 über den Mitteltunnel4 des rechten Einzelbodens1 angebracht. Hierbei erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn die Überlappungsflächen5 , wie später in9 dargestellt, des rechten Einzelbodens1 und des linken Einzelbodens2 im Bereich des Mitteltunnels4 miteinander verklebt werden. Jetzt weist der gesamte, zusammengesetzte Mitteltunnel4 eine doppelte Wandstärke auf, wodurch die Stabilität der gesamten Karosserie erhöht wird. Alternativ dazu können sich beim Zusammensetzen der beiden Einzelböden im Bereich des Mitteltunnels auch zusätzliche Hohlprofile in Längs- aber auch in Querrichtung ausbilden, wobei der eine Einzelboden, einen Teil der Wandung des zusätzlichen Hohlprofils ausbildet und der restliche Teil der Wandung des zusätzlichen Hohlprofils vom anderen Einzelboden ausgebildet wird. Der in4 zusammengesetzte Mitteltunnel dient hierbei als eine Art zusätzlicher, stabilisierender Mittellängsträger für die Karosserie. Auch der zweite Einzelboden besteht aus einem faserverstärktem Kunststoff, insbesondere kohlefaserverstärktem Verbundwerkstoff. -
4 zeigt den Karosserie-Gitterrahmen10 mit komplettem Karosserieboden3 , der wie in den vorhergehenden Figuren beschrieben in Teile zerlegt durch die Frontscheibenöffnung12 eingebaut wurde. Der Karosserieboden3 weist zwei wannenförmige Kammern auf, die in der Mitte durch den Mitteltunnel4 geteilt sind. Die Seitenwände6 , die Vorderwand7 und die Rückwand8 stützen sich an den in dieser Abbildung nicht sichtbaren Auflageflächen11 des Karosserie-Gitterrahmens10 ab. Jedoch könnten auch weitere Auflageflächen am Karosserierahmen, insbesondere im Bereich unterhalb des Mitteltunnels4 , vorhanden sein. Sowohl im linken Einzelboden2 als auch im rechten Einzelboden1 sind die Sitzträger13 bereits eingebracht. Hier dienen die Sitzträger13 auch dazu, den Karosserieboden3 verwindungssteifer zu machen. Mit einem solchen mehrteiligen Aufbau des Karosseriebodens3 ist es möglich, diesem nachträglich in einen fertigen Karosserie-Gitterrahmen10 einzubringen, zu positionieren und zu fixieren. Die Einzelböden1 ,2 weisen im Ausführungsbeispiel im Bereich des Mitteltunnels eine Klebeverbindung auf, die die beiden Böden im Mitteltunnelbereich miteinander verbinden. - Die Aufteilung der Einzelböden kann jedoch auch anders erfolgen. Beispielsweise kann auch ein vorderer und ein hinterer im wesentlichen rechteckige Einzelboden verwendet werden oder es können diagonal getrennte im wesentlichen dreieckige Einzelböden verwendet werden.
-
5 zeigt einen mehrteiligen Karosserieboden3 , der aus den Einzelböden1 ,2 besteht und der im Gitterrahmen positioniert ist, von unten. Hierbei werden die Auflageflächen11 sichtbar, auf denen die beiden Einzelböden1 ,2 aufliegen. Auch der als U-Profil ausgeformte Mitteltunnel4 wir hier von unten gezeigt. Zwischen den Auflageflächen11 des Gitterrahmens und der Auflagefläche des Einzelbodens befinden sich Verbindungsmittel. Diese Verbindungsmittel können beispielsweise Klebstoffe sein oder auch Schrauben und Nieten oder Rastvorrichtungen. Die Verbindungsmittel dienen dazu die Einzelböden mit der Karosserie zu verbinden. -
6 zeigt einen Karosserieboden3 mit Abschlussschienen14 , die im Bereich des Mitteltunnels4 und der seitlichen Auflageflächen11 angeordnet sind. Diese Schienen werden im Ausführungsbeispiel von unten nach dem Einbringen des Karosseriebodens3 in entsprechende Nuten eingeführt, die insbesondere im Bereich des Mitteltunnels angeordnet sind, so dass sich dadurch die Verwindungssteifigkeit des Karosseriebodens verbessert. Durch diese Abschlussschienen kann z.B. der Tunnel beispielsweise gegen Steinschlag und/oder Nässe und/oder Fahrtwind abgedichtet werden. Die Abschlussschienen können beispielsweise aus Metall oder faserverstärktem Kunststoff bestehen. Sie können gleichfalls auf beliebige Weise mit dem Karosserie-Rahmen und/oder dem Karosserieboden verbunden werden. - In den
7 und8 werden mehrteilige Karosserieböden3 dargestellt, die aus einem rechten Einzelboden1 und einem linken Einzelboden2 bestehen, welche Sitzträger aufweisen und die zusammengebaut einen Mitteltunnel4 ausbilden. Dieser Mitteltunnel4 kann, wie in7 dargestellt, zusätzlich mit einer Abdeckplatte, die auf dem Mitteltunnel4 angeordnet ist, ausgesteift werden. Diese Abdeckplatte kann geschlossen sein oder aber auch Öffnungen aufweisen, die zum Befestigen der Handbremse und der Schaltung dienen. -
9 zeigt einen Querschnitt durch den Karosserieboden im Bereich des Mitteltunnels4 . Hier ist der rechte Einzelboden1 im Bereich des Mittelstunnels4 vom linken Einzelboden2 überdeckt. Der Bereich des Mitteltunnels4 weist somit eine doppelte Wandstärke auf. In dem Bereich, in dem sich der rechte Einzelboden1 und der linke Einzelboden2 berührt, kann eine Klebung9 ganz oder partiell die beiden Einzelböden1 ,2 miteinander fest verbinden. In diesem Bereich weist der Mitteltunnel4 dann eine Wandverdickung15 auf, die eine Verstärkung des Mitteltunnels4 bewirkt. Im Ausführungsbeispiel ist der Überlappungsbereich5 , der verklebt werden kann, unterbrochen von Hohlräumen, die in den Ecken des Mitteltunnels angeordnet sind. Diese Hohlräume bilden weitere stabilisierende Längsprofile16 aus, die aus den beiden Einzelböden1 ,2 gebildet werden. Diese Profile16 dienen dazu das Fahrzeug zu versteifen. Alternativ zu einer Anordnung mit mehreren Profilen16 am Mitteltunnel, kann auch nur ein einziges großes Profil ausgebildet werden. Auch die Ausbildung von Versteifungsrippen ist mit einer solchen Anordnung von Einzelböden realisierbar. Eine andere Alternative besteht darin, den gesamten Mitteltunnel4 mit einer durchgehenden Wandverdickungen15 auszustatten. Der Mitteltunnel4 wird unten von einer Abschlussschiene14 abgedeckt, die in einer Nutvorrichtung an einem oder beiden Einzelböden1 ,2 oder im Bereich der Auflagefläche zwischen Karosserie-Gitterrahmen und Karosserieboden3 angeordnet ist. - Bei all diesen Ausführungsbeispielen kann der Karosserieboden
3 bzw. seine Einzelbestandteile1 ,2 ,14 entweder ganz oder teilweise aus einem faserverstärktem Kunststoff bestehen, der das Fahrzeug auf besonders leichte Art im Bodenbereich verschließt. Alternativ dazu könnten auch die Einzelkomponenten aus anderen Materialien, wie beispielsweise, Metall, Kunststoff oder einem Materialmix bestehen. Der Gitterrahmen, in den der Karosserieboden3 eingelegt wird, kann gleichfalls aus einem beliebigen Material besehen. Besonders geeignet für derartige Gitterrahmen sind Aluminiumprofile, die über Aluminiumgussteile miteinander verbunden sind. Anstatt des Gitterrahmenaufbaus können auch andere Tragstrukturen verwendet werden. Wichtig für diese Erfindung ist nur, dass die Karosserie eine Öffnung aufweist, die allerdings kleiner sein kann als der komplette Karosserieboden, durch die die Einzelböden in das Fahrzeuginnere eingebracht werden können. Mit einer solchen Anordnung ist es möglich, zuerst den kompletten Karosserie-Rahmen aufzubauen und dann erst den Karosserieboden einzubringen. - Alternativ zu den beiden Einzelböden, die im Ausführungsbeispiel in Fahrzeuglängsrichtung angeordnet sind, können die Böden auch in Quer- oder Diagonalrichtung geteilt sein oder auch aus mehr als zwei Teilen bestehen. Als besonders vorteilhaft erweist es sich weiterhin, wenn zumindest zwei Einzelböden
1 ,2 eine ähnliche Größe aufweisen. Zeichenerklärung
Claims (9)
- Karosserieboden (
3 ) mit einem Mitteltunnel (4 ) für einen Karosserie-Rahmen (10 ), bestehend aus einem faserverstärkten Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass der Karosserieboden aus mindestens zwei Einzelböden (1 ,2 ) besteht, wobei ein erster Boden (1 ) in einer ersten Fahrzeugseite und ein zweiter Boden (2 ) in einer zweiten Fahrzeugseite angeordnet ist und der Mitteltunnel (4 ) mindestens eine Verstärkung aufweist, die durch eine Überlappung der Einzelböden (1 ,2 ) ausgebildet wird. - Karosserieboden (
3 ) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Karosserieboden (3 ) aus einem kohlenstofffaserverstärkten Verbundwerkstoff besteht. - Karosserieboden (
3 ) nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Karosserieboden (3 ) eine Wannenform aufweist, die sowohl Seitenwände (6 ) als auch eine Vorder- und Rückwand (7 ,8 ) aufweist. - Karosserieboden (
3 ) für Kraftfahrzeuge nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelböden (1 ,2 ) miteinander verklebt sind - Karosserie-Rahmen (
10 ) mit einem Karosserieboden (3 ) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Karosserie-Rahmen (10 ) Auflageflächen (11 ) ausbildet, auf denen der Karosserieboden (3 ) aufliegt und an denen Verbindungsmittel zwischen Karosserie-Rahmen (10 ) und Karosserieboden (3 ) ausgebildet sind. - Karosserieboden (
3 ) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung des Mitteltunnels (4 ) aus einer Wandverdickung (15 ) besteht. - Karosserieboden (
3 ) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung des Mitteltunnels aus einem oder mehreren Profilen (16 ) besteht. - Verfahren zum Einbringen eines Karosseriebodens (
3 ), nach Patentanspruch 1 in einen Karosserie-Rahmen (10 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelböden (1 ,2 ) einzeln und nacheinander, insbesondere im Bereich des Frontscheibenrahmens (12 ), in den Karosserie-Rahmen (10 ) eingelegt, und dann erst miteinander verbunden werden. - Verfahren zum Aufbau eines Fahrzeugs mit einem Karosserieboden (
3 ) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst der gesamte Karosserie-Rahmen (10 ) aufgebaut wird und dann erst der Karosserieboden (3 ) am Karosserie-Rahmen (10 ) befestigt wird.
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