DE102005039400A1

DE102005039400A1 - Karosserie für ein Fahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen

Info

Publication number: DE102005039400A1
Application number: DE200510039400
Authority: DE
Inventors: Thomas Schneidewind
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2005-08-20
Filing date: 2005-08-20
Publication date: 2007-02-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Karosserie 10 für ein Fahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen, mit einem Vorderteil 12, einem Hinterteil 16 und einem dazwischen angeordneten Bodenmittelteil 14, wobei das Hinterteil 16 und/oder das Vorteil 12 jeweils durch einen am hinteren bzw. vorderen Ende des Bodenmittelteils 14 angeordneten Befestigungsmittelträger 22, 24 am Bodenmittelteil 14 befestigt ist. Um für das Bodenmittelteil eine kleine und raumsgünstige Konstruktion zu erreichen, weist der am hinteren Ende des Bodenmittelteils 14 angeordnete Befestigungsmittelträger 22 und/oder der am vorderen Ende des Bodenmittelteils 14 angeordnete Befestigungsmittelträger 24 eine geringere Höhe h auf als die Höhe H des ihm zugewandten Endes 20, 26 des Hinterteils 16 bzw. Vorderteils 12.

Description

Die Erfindung betrifft eine Karosserie gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 3 angegebenen Arten.

Eine Karosserie dieser Arten ist in der DE 42 43 186 A1 beschrieben, und 1 eignet sich für ein Kurzfahrzeug und ein Cabriolet. Die Karosserie ist modular aufgebaut, besteht aus einem Vorderwagen aus Metall als Vorderteil, einer Fahrgastzelle aus Kunststoff als Bodenmittelteil und einem Hinterwagen aus Metall als Hinterteil. Zur Verbindung der Fahrgastzelle mit dem Vorderwagen und dem Hinterwagen sind an den Enden der Fahrgastzelle Befestigungsmittelträger angeordnet, die sich über die jeweilige gesamte Höhe der Karosserie erstrecken und durch seitliche Säulen gebildet sind. Der Karosserie ist auch ein Dachteil zugeordnet, dessen vorderes und hinteres Ende jeweils mit den seitlichen Säulen am hinteren und vorderen Ende der Fahrgastzelle verbindbar sind.

Bei dieser bekannten Konstruktion ist die Fahrgastzelle wenigstens im Bereich ihres hinteren Endes ein Bauteil von hoher und großer Konstruktion, wodurch nicht nur die Herstellung als Kunststoffteil erschwert wird, sondern auch die Gefahr von schädlichen Veränderungen der Abmessungen und Form insbesondere bei Temperaturschwankungen besteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Karosserie gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass unter Vermeidung der genannten Nachteile ein Bodenmittelteil kleiner und raumgünstiger Konstruktion erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.

Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Der Erfindung liegt gemäß Anspruch 1 die Erkenntnis zugrunde, dass eine kleine Konstruktion des Bodenmittelteils die Herstellung, die Formbeständigkeit und auch die Integration unter Berücksichtigung des vorhandenen Raumes begünstigen.

Bei der erfindungsgemäßen Karosserie gemäß Anspruch 1 weist der am hinteren Ende des Bodenmittelteils angeordnete Befestigungsmittelträger und/oder der am vorderen Ende des Bodenmittelteils angeordnete Befestigungsmittelträger eine geringere Höhe auf als die Höhe des ihm zugewandten Endes des Hinterteils bzw. Vorderteils. Hierdurch wird bei Gewährleistung einer hinreichenden Stabilität die Baugröße des Bodenmittelteils verringert, wodurch dessen Herstellung, insbesondere als Kunststoffteil, erleichtert und Formbeständigkeit verbessert werden.

Bei einer durch ein Vorderteil, ein Mittelteil und ein Hinterteil gebildeten Modulbauweise einer Karosserie besteht die Forderung nach einer hinreichenden Stabilität, da die Teilungsfugen zwischen den Modulen die Stabilität im Vergleich mit der Stabilität einer einstückigen Konstruktion verringern.

Der Erfindung liegt deshalb im Weiteren die Aufgabe zugrunde, eine Karosserie gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 3 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass unter Vermeidung der genannten Nachteile die Stabilität vergrößert wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 3 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.

Die zugehörigen Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Der Erfindung liegt gemäß Anspruch 3 die Erkenntnis zugrunde, dass eine Überbrückung des Bodenmittelteils die Stabilität der Karosserie verbessert.

Bei der Karosserie gemäß dem unabhängigen Anspruch 3 ist das hintere und/oder vordere Ende des Dachteils am Hinterteil bzw. Vorderteil befestigt. Hierdurch erfüllt das Dachteil die Funktion eines das Bodenmittelteil überbrückenden Verbinders, der das Hinterteil und das Vorderteil direkt miteinander verbindet und dadurch die Stabilität wesentlich vergrößert. Diese Ausgestaltung lässt sich mit der Ausgestaltung gemäß Anspruch 1 hervorragend kombinieren.

Die Stabilität lässt sich im Weiteren vergrößern, wenn das Dachteil das Hinterteil und/oder das Vorderteil überlappt und in dieser Stellung am Hinterteil und Vorderteil befestigt ist.

Die Befestigungsmittelträger können jeweils durch seitliche hohle Säulen gebildet sein, die durch einen Quersteg miteinander verbunden sein können.

Die Modulbauweise ermöglicht es, die Module weitgehend vorzufertigen, z. B. mit einer KTL-Beschichtung zu versehen oder zu lackieren und mit zugehörigen Anbauteilen, Motor-, Fahrwerk- und Interieurteilen, Verkleidungen, Wärmeschutzblenden und Modelquerträgern vorzumontieren. Eine Rahmenkonstruktion für das Hinterteil und Vorderteil ermöglicht eine große Stabilität bei einem geringen Materialverbrauch und geringem Gewicht.

Diese Vorteile gelten auch dann, das Hinterteil und/oder Vorderteil jeweils aus Metall, vorzugsweise Aluminium, besteht bzw. bestehen und das Bodenmittelteil und/oder das Dachteil jeweils aus einem Metall/Verbundwerkstoff oder einem Kunststoff, vorzugsweise einem faser- oder kohlenstofffaser-verstärkten Verbundwerkstoff, insbesondere der CFK in RTM-Technologie, besteht. Durch diese Ausgestaltungsmerkmale werden außerdem das Crash-Verhalten des Vorderteils und/oder Hinterteils verbessert.

Im übrigen zeichnet sich die erfindungsgemäße Ausgestaltung durch eine einfache und stabile Konstruktion aus, die sich kostengünstig herstellen und integrieren lässt.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Beschreibung, in den Patentansprüchen, in der Zusammenfassung und in der Zeichnung werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.
Die Zeichnung zeigt eine perspektivische Darstellung von oben und vorne einer erfindungsgemäßen Karosserie.
Die in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete Karosserie ist mit einem Vorderteil 12, einem Bodenmittelteil 14, einem Hinterteil 16 und einem Dachteil 18 modular aufgebaut. Das Hinterteil 16 ist durch an seinem vorderen Ende 20 angeordnete, nicht näher bezeichnete Befestigungsmittel an einem hinteren, sich aufwärts erstreckenden Befestigungsmittelträger 22 am rückseitigen Ende des Bodenmittelteils 14 befestigt.
Das Bodenmittelteil 16 weist an seinem vorderen Ende einen sich aufwärts erstreckenden vorderen Befestigungsmittelträger 24 auf, der durch ebenfalls nicht bezeichnete Befestigungsmittel am rückseitigen Ende 26 des Vorderteils 12 befestigt ist.
Das Dachteil 18 ist durch an seinem vorderen Ende 28 angeordnete, nicht näher bezeichnete Befestigungsmittel am Vorderteil 12 befestigt, wobei die zugehörigen Befestigungsstellen 30 im hinteren oberen Endbereich des Vorderteils 12 angeordnet sind.
Außerdem ist das Dachteil 18 durch an seinem hinteren Ende 32 angeordnete Befestigungsmittel am Hinterteil 16 befestigt, wobei die zugehörigen Befestigungsstellen 34 im vorderen oberen Endbereich des Hinterteils 16 angeordnet sind.
Das Vorderteil 12 und/oder das Hinterteil 16 ist bzw. sind jeweils durch eine Rahmenkonstruktion aus Metall, insbesondere Aluminium, gebildet. Hierdurch wird jeweils bei Gewährleistung einer hinreichenden Festigkeit und eines geringen Gewichtes das Verformungsverhalten dieser Teile unter Crashbedingungen verbessert.
Das Bodenmittelteil 14 und/oder das Dachteil 18 besteht bzw. bestehen jeweils vorzugsweise aus Metall, insbesondere Leichtmetall, oder einem Metall/Verbundwerkstoff oder aus einem Kunststoff, insbesondere einem faserverstärkten Kunststoff wie CFK in RTM-Technologie.
Das Bodenmittelteil 14 ist mit einer Bodenwand 36 und den sich von dieser nach oben erstreckenden Befestigungsmittelträgern 22, 24 vorzugsweise einteilig ausgebildet.
Das Dachteil 18 ist in einer Rahmenkonstruktion aufgebaut mit zwei seitlichen Längsholmen 38, deren vordere Endbereiche nach unten geneigt sind, und die durch wenigstens zwei Querholme 40, 42 miteinander verbunden sind, von denen der hintere Querholm 40 im hinteren Endbereich der Längsholme 38 angeordnet ist und der vordere Querholm 42 im mittleren Längsbereich der Längsholme 38, insbesondere im hinteren Randbereich einer Frontfensteröffnung 44, angeordnet ist.
Das vordere Ende 20 des Hinterteils 16 ist durch zwei seitliche Säulen 46 mit quer und vorzugsweise eben verlaufenden vorderseitigen Anlageflächen 46a gebildet, die sich von einem Bodenteil 48 des Bodenmittelteils 14 nach oben erstrecken und in ihrem oberen Endbereich durch einen Querholm 50 miteinander verbunden sind.
Der Befestigungsmittelträger 22 am rückseitigen Ende des Bodenmittelteils 14 ist mit einer geringeren Höhe h als die Höhe H des vorderen Endes 20 des Hinterteils 16 ausgebildet. Oberhalb des Befestigungsmittelträgers 22 befindet sich somit ein Freiraum 52 vor dem vorderen Ende 20 des Hinterteils 16. Dies führt zu einer kleinen maßhaltigen Konstruktion des Bodenmittelteils 14 und zu einer einfachen Bauform, wobei der Freiraum 52 als Innenfreiraum genutzt werden kann. Ein vorteilhafter Höhenunterschied ist insbesondere dann gegeben, wenn die verringerte Höhe des oder der Befestigungsmittelträger etwa die Hälfte der Höhe des Hinterteils bzw. Vorderteils beträgt.
Der Befestigungsmittelträger 22 am rückseitigen Ende des Bodenmittelteils 14 ist vorzugsweise durch zwei seitliche Säulen 54 mit quer und insbesondere eben verlaufenden rückseitigen Anlageflächen 54a gebildet. Die Säulen 54 erstrecken sich von einem die Bodenwand 36 enthaltenden Bodenteil 48 nach oben, und sie sind durch einen sich ebenfalls vom Bodenteil 48 nach oben erstreckenden Quersteg 56 miteinander verbunden und stabilisiert. Zur Stabilisierung gegen nach vorne gerichtete Belastungen können die Säulen 54 durch an ihren Vorderseiten angeordnete Stege 58 gestützt sein.
Der vordere Befestigungsmittelträger 24 kann wenigstens bezüglich seiner Höhe h im wesentlichen spiegelbildlich bezüglich einer vertikalen Querebene im mittleren Längsbereich des unteren Bodenmittelteils 14 ausgebildet sein. Im Gegensatz zur hinteren Teilungsfuge 60 zwischen dem Hinterteil 16 und dem Vorderteil 12, die in der Querrichtung im wesentlichen gerade verläuft, kann die Teilungsfuge 62 zwischen dem Bodenmittelteil 14 und dem Vorderteil 12 nach vorne konvex verlaufen, so dass das vordere Ende des Bodenmittelteils 14 konvex geformt ist und das hintere Ende des Vorderteils 12 konkav geformt ist.
Wie es die Zeichnung deutlich zeigt, ist das Dachteil 18 mit seinen hinteren und vorderen Enden 28, 32 mit dem Hinterteil 16 und dem Vorderteil 12 verbunden. Dabei ist die Befestigungsstelle 30 am Vorderteil 12 bezüglich dem hinteren Ende 26 des Vorderteils 12 um ein Versatzmaß a nach vorne versetzt. Entsprechend gegensinnig kann auch die Befestigungsstelle 34 bezüglich dem vorderen Ende 20 des Hinterteils 16 um ein Versatzmaß b nach hinten versetzt sein, so dass das Dachteil 18 mit seinen hinteren und vorderen Enden 28, 32 das Hinterteil 16 und das Vorderteil 12 überlappt. Hierdurch wird eine raumgünstige und stabile Konstruktion erreicht. Zur Bildung der nach hinten versetzten Befestigungsstelle 34 kann oben am Hinterteil 16 ein Querstrebe 64 vorgesehen sein. Die nach vorne versetzten Befestigungsstellen 30 für die vorderen Enden 28 der Längsholme 38 können im Bereich der in 1 sichtbaren seitlichen Stege 66 angeordnet sein, die durch die konkave Form des hinteren Endes 26 des Vorderteils 12 gebildet sind.
Im übrigen ist auch die Gesamtkonstruktion mit den Verbindungen zwischen dem Bodenmittelteil 14 einerseits und den übrigen Modulen anderseits raumgünstig, einfach und stabil.

10: Karosserie
12: Vorderteil
14: Bodenmittelteil
16: Hinterteil
18: Dachteil
20: vorderes Ende des Hinterteils
22: hinterer Befestigungsmittelträger
24: vorderer Befestigungsmittelträger
26: rückseitiges Ende des Vorderteils
28: vorderes Ende des Dachteils
30: Befestigungsstelle
32: hinteres Ende des Dachteils
34: Befestigungsstelle
36: Bodenwand
38: Längsholm
40: Querholm
42: Querholm
44: Frontfensteröffnung
46: seitliche Säule
46a: Anlagefläche
48: Bodenteil
50: Querholm
52: Freiraum
54: seitliche Säule
54a: Anlagefläche
56: Quersteg
58: Steg
60: Teilungsfuge
62: Teilungsfuge
64: Querstrebe
66: Stege
a: Versatzmaß
b: Versatzmaß
h: Höhe
H: Höhe

Claims

Karosserie (10) für ein Fahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen, mit einem Vorderteil (12), einem Hinterteil (16) und einem dazwischen angeordneten Bodenmittelteil (14), wobei das Hinterteil (16) und/oder das Vorderteil (12) jeweils durch einen am hinteren bzw. vorderen Ende des Bodenmittelteils (14) angeordneten Befestigungsmittelträger (22, 24) am Bodenmittelteil (14) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der am hinteren Ende des Bodenmittelteils (14) angeordnete Befestigungsmittelträger (22) und/oder der am vorderen Ende des Bodenmittelteils (14) angeordnete Befestigungsmittelträger (24) eine geringere Höhe (h) aufweist als die Höhe (H) des ihm zugewandten Endes (20, 26) des Hinterteils (16) bzw. Vorderteils (12).
Karosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Karosserie (10) ein über dem Bodenmittelteil (14) angeordnetes Dachteil (18) aufweist, von dem wenigstens das über dem Befestigungsmittelträger (22, 24) geringer Höhe (h) angeordnete hintere und/oder vordere Ende (28, 32) mit dem ihm jeweils zugewandten Endbereich des Hinterteils (16) bzw. Vorderteils (12) verbunden ist.
Karosserie (10) für ein Fahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen, mit einem Vorderteil (12), einem Hinterteil (16) und einem dazwischen angeordneten Bodenmittelteil (14), wobei das Hinterteil (16) und/oder das Vorderteil (12) jeweils durch einen am hinteren bzw. vorderen Ende des Bodenmittelteils (14) angeordneten Befestigungsmittelträger (22, 24) am Bodenmittelteil (14) befestigt ist, wobei die Karosserie (10) ein über dem Bodenmittelteil (14) angeordnetes Dachteil (18) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das hintere und/oder vordere Ende des Dachteils (18) am Hinterteil (16) bzw. Vorderteil (12) befestigt ist.
Karosserie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der am hinteren Ende des Bodenmittelteils (14) angeordnete Befestigungsmittelträger (22) und/oder der am vorderen Ende des Bodenmittelteils (14) angeordnete Befestigungsmittelträger (24) eine geringere Höhe (h) aufweist bzw. aufweisen als die Höhe (H) des ihr zugewandten Endes (20, 26) des Hinterteils (16) bzw. Vorderteils (12).
Karosserie nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das hintere Ende (32) des Dachteils (18) das vordere Ende (20) des Hinterteils (16) überragt und an einer bezüglich dessen vorderen Ende (20) nach hinten versetzten Befestigungsstelle (34) am Hinterteil (16) befestigt ist und/oder dass das vordere Ende (28) des Dachteils (18) das hintere Ende des Vorderteils (12) überragt und an einer bezüglich dessen hinteren Ende nach vorne versetzten Befestigungsstelle (30) am Vorderteil (12) befestigt ist.
Karosserie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der am hinteren und/oder vorderen Ende des Bodenmittelteils (14) angeordnete Befestigungsmittelträger (22, 24) jeweils durch seitliche Säulen (54) gebildet ist bzw. sind.
Karosserie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Säulen (54) durch einen Quersteg (56) miteinander verbunden sind.
Karosserie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hinterteil (16) und/oder Vorderteil (12) jeweils durch eine Rahmenkonstruktion gebildet ist bzw. sind.
Karosserie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hinterteil (16) und/oder Vorderteil (12) jeweils aus Metall, vorzugsweise Aluminium, besteht bzw. bestehen.
Karosserie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenmittelteil (14) und/oder das Dachteil (18) jeweils aus einem Metall/Verbundwerkstoff oder einem Kunststoff, vorzugsweise einem faser- oder kohlenstofffaser-verstärkten Kunststoff, insbesondere der CFK in RTM-Technologie, besteht.