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Die Erfindung betrifft ein Motorraumabdeckungsbauteil für eine Kraftfahrzeug-Karosserie sowie eine Rohbaustruktur einer Kraftfahrzeugkarosserie.
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Bei der Herstellung von Kraftfahrzeugen wird in einem ersten Schritt der Rohbau der Karosserie gefertigt bei dem die tragenden Bauteile in der Regel durch Schweißen verbunden werden und der Struktur der Karosserie die notwendige Stabilität verleihen. Nach der Fertigstellung des in der Regel selbst tragenden Rohbaus werden in einem Montageschritt Verkleidungselemente an dem Rohbau angebracht. Diese aus Kunststoff bestehenden Montageteile dienen der Abdeckung des Rohbaus und können je nach Einbauort zur Verbesserung zum Schutz vor Eindringen von Flüssigkeiten oder Verunreinigungen in den Rohbau oder in durch diesen definierte Räume dienen. Beispielsweise wird der Motorraum von oben durch Motorraumabdeckungen gegen ein Eindringen von Verunreinigungen geschützt.
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Der Nachteil bei dieser Ausgestaltung der Karosserie einer Kraftfahrzeug-Karosserie besteht darin, dass die Steifigkeit der Karosserie nur durch den Rohbau erzeugt wird. Zur Erhöhung der Steifigkeit muss bei dieser Art der Karosserie gegebenenfalls die Materialstärke der Rohbauteile vergrößert werden. Dies führt zu einer Erhöhung des Gesamtgewichts der Karosserie.
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In der
US 4,955,662 A ist eine Kraftfahrzeugkörperstruktur beschrieben, die durch ein Motorhaubenteil verstärkt ist. Hierbei wird ein Wasserkasten verwendet, der eine nach oben offene Kanalstruktur darstellt. Der Wasserkasten wird an den seitlichen Trägern befestigt und sorgt dadurch gegen ein Zusammenknicken der seitlichen Träger. Um dieses Zusammenknicken zu verhindern muss das Material des Wasserkastens allerdings eine angemessene Wandstärke aufweisen.
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In der
DE 29 14 209 A wird weiterhin ein Kraftfahrzeug beschrieben, bei dem zur Reduzierung der Abgabe von Geräuschen einer Brennkraftmaschine nach außen, an einem Rahmen des Kraftfahrzeuges, der einen Teil der Karosserie darstellt, eine schallschluckende Verkleidung befestigt wird. Die Verkleidung wird hierbei über Tragelemente an dem Rahmen befestigt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde eine Möglichkeit zu schaffen, mit der eine Karosserie bereitgestellt werden kann, die bei einem angemessenen Gewicht eine ausreichende Steifigkeit aufweist und einfach herzustellen ist.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass diese Aufgabe gelöst werden kann, indem die Motorraumabdeckung in die Erzielung der Steifigkeit beziehungsweise der Festigkeit der Karosserie einbezogen wird.
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Gemäß einem ersten Aspekt wird die Aufgabe daher gelöst durch ein Motorraumabdeckungsbauteil für eine Kraftfahrzeug-Karosserie, das sich dadurch auszeichnet, dass dieses ein Rohbaustruktur-Montageteil darstellt, mindestens zwei Befestigungspunkte aufweist und das Material des Rohbaustruktur-Montageteiles zumindest zwischen zwei Befestigungspunkten ein Elastizitätsmodul von mindestens 4000 MPa besitzt.
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Als Rohbaustruktur-Montageteil wird im Sinne dieser Erfindung ein Bauteil bezeichnet, das an dem Rohbau lösbar befestigt ist und den Rohbau insbesondere bezüglich auf die Rohbaustruktur wirkenden Kräfte unterstützen kann. Als Rohbaustruktur wird im Sinne dieser Erfindung der Rohbau einer Karosserie mit den damit verbundenen zumindest teilweise die Steifigkeit des Rohbaus unterstützenden Montageteilen verstanden. Durch die Integration der Motorraumabdeckung in die Rohbaustruktur kann durch die Motorraumabdeckung zumindest ein Teil der Festigkeit der Karosserie geliefert werden. Zudem kann die Festigkeit auch durch die Kombination aus zumindest einem Teil des Rohbaus und einem Motorraumabdeckungsbauteil erzielt werden. Indem das Motorraumabdeckungsbauteil erfindungsgemäß zu der Steifigkeit der Rohbaustruktur beiträgt, können die Anforderungen an die Steifigkeit der Rohbauteile verringert werden. Insbesondere können die Rohbauteile, an denen das Motorraumabdeckungsbauteil befestigt wird, mit einer geringeren Materialstärke gefertigt werden. Auf diese Weise werden sowohl die Materialkosten als auch die Herstellungskosten verringert. Zudem kann dadurch auch das Gesamtgewicht der Karosserie verringert werden, wodurch der Energiebedarf zum Betreiben des Fahrzeuges sinkt.
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Das Rohbaustruktur-Montageteil kann der Rohbaustruktur ihre endgültige Steifigkeit und Festigkeit geben und zu einem einfachen Aufbau und dadurch zu einer einfachen Herstellung des Rohbaus beitragen.
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Das Motorraumabdeckungsbauteil weist erfindungsgemäß mindestens zwei Befestigungspunkte auf und zwischen mindestens zwei dieser Befestigungspunkte verläuft ein Verbindungselement. Als Befestigungspunkte werden die Positionen an dem Motorraumabdeckungsbauteil bezeichnet, an denen dieses mit einem Teil des Rohbaus verbunden werden kann. Die Befestigungspunkte können Laschen zum Einrasten in entsprechende Öffnungen des Rohbaus oder aber Schraublöcher oder Schraubdome zum Verschrauben mit dem Rohbau darstellten. Die Verbindungselemente erstrecken sich zwischen mindestens zwei Befestigungspunkten. Es ist aber auch möglich zwischen drei Befestigungspunkten entweder zwei längliche oder ein flächiges, insbesondere dreieckiges, Verbindungselement vorzusehen. Die Verbindungselemente erstrecken sich vorzugsweise jeweils über den gesamten Abstand zwischen den Befestigungspunkten zwischen denen diese vorgesehen sind. Durch das Vorsehen dieser Verbindungselemente kann eine Struktur in dem Motorraumabdeckungsbauteil geschaffen werden, die dem Motorraumabdeckungsbauteil eine erhöhte Stabilität verleiht.
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Das Motorraumabdeckungsbauteil kann aus mindestens zwei Materialien bestehen. Hierdurch wird es möglich einzelnen Bereichen der Motorraumabdeckungsbauteile die für die dort herrschenden Bedingungen notwendigen Eigenschaften zukommen zu lassen. So kann insbesondere in den Verbindungselementen eine erhöhte Festigkeit bereitgestellt werden. In diesem Fall können die Verbindungselemente beispielsweise Metalleinleger darstellen, die in ein Kunststoffbauteil eingebracht beziehungsweise auf dieses aufgebracht sind. Es ist allerdings auch möglich das Motorraumabdeckungsbauteil aus einem einzigen Material herzustellen und die erforderliche Festigkeit in den Verbindungselementen durch eine Vergrößerung der Materialstärke in diesen Bereichen zu erzeugen. Durch die Verbindungselemente kann auch ein Einknicken eines gegebenenfalls zwischen dem Motorraumabdeckungsbauteil und einem Rohbauteil gebildeten Querschnitts im Crashfall verhindert werden.
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Zumindest im Bereich zwischen den Befestigungspunkten, insbesondere in den dort vorgesehenen Verbindungselementen besitzt das Material erfindungsgemäß ein Elastizitätsmodul von mindestens 4000 MPa. Durch die Verwendung eines Materials dieser Festigkeit in den Verbindungen zwischen Befestigungspunkten des Motorraumabdeckungsbauteils kann das Motorraumabdeckungsbauteil maßgeblich zu der Steifigkeit beziehungsweise Festigkeit der Rohbaustruktur beitragen. Als Material kann Metall oder hochfester Kunststoff verwendet werden.
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Die Abdeckungen im Motorraum können die Abdeckung des Wasserkastens, die Abdeckung des Federbeintopfes oder des eigentlichen Motorraums sein.
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Zu dem Motorraum zählt sowohl der Bereich des Wasserkastens, der unterhalb des Scheibenquerträgers angeordnet ist, als auch der eigentliche Motorbereich, in dem sich der Motor befindet. Zusätzlich ist auch der Bereich des Federbeintopfes dem Motorraum zuzuordnen. In diesen einzelnen Bereichen wird in der Regel eine Abdeckung vorgesehen.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Abdeckung des Wasserkastens als Rohbaustruktur-Montageteil ausgestaltet sein. In diesem Fall wird zwischen dem Wasserkasten und der Abdeckung ein Querschnitt gebildet, der in der Lage ist eine gewisse Kraft aufzunehmen. Insbesondere wird durch die erfindungsgemäße Motorraumabdeckung in diesem Bereich das durch den Wasserkasten gebildete offene Profil geschlossen und so ein tragender Querschnitt gebildet.
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Auch die Abdeckung des Federbeintopfes kann als erfindungsgemäßes Motorraumabdeckungsbauteil ausgestaltet sein. Insbesondere kann dadurch der durch den Federbeintopf gebildete nach oben offene Querschnitt geschlossen und so ein tragender Querschnitt gebildet werden.
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Auch die Abdeckung des Motors kann als Motorraumabdeckungsbauteil ausgestaltet sein. Bei dieser Ausführungsform wird zwischen den Kotflügelbänken rechts und links eine Fläche gebildet, die aufgrund der erfindungsgemäßen Ausführung zur Stabilität der Rohbaustruktur maßgeblich beitragen kann. Insbesondere wird durch diese Ausgestaltung eine Abstützung der Kotflügelbänke gegeneinander realisiert.
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Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Rohbaustruktur einer Kraftfahrzeugkarosserie, wobei diese sich dadurch auszeichnet, dass diese mindestens ein erfindungsgemäßes Motorraumabdeckungsbauteil aufweist. Hierdurch kann die Steifigkeit gegenüber einer herkömmlichen Rohbaustruktur erhöht oder bei gleich bleibender Steifigkeit das Gewicht des Rohbaus und damit der Karosserie verringert werden.
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Vorzugsweise bildet das mindestens eine Motorraumabdeckungsbauteil mit zumindest einem Teil des Rohbaus einen Querschnitt. Dieser definiert vorzugsweise einen Raum zwischen zumindest eines Teils eines Rohbauteils und dem Motorraumabdeckungsbauteil. Dies ist beispielsweise bei einer Abdeckung des Wasserkastens der Fall. Hierbei wird der Querschnitt durch ein Verschließen eines durch den Rohbau gebildeten offenen Profils mittels des Motorraumabdeckungsbauteils erzielt.
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Es ist aber auch möglich, dass der Querschnitt eine Fläche zwischen mindestens zwei Rohbauteilen definiert. Dies ist beispielsweise bei der Abdeckung des Motors der Fall, bei dem der Querschnitt beziehungsweise die Fläche zwischen den seitlichen Kotflügelbänken gebildet wird.
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Das mindestens eine Motorraumabdeckungsbauteil kann über eine Schraubverbindung mit dem Rohbau verbunden sein. Diese Art der Verbindung gewährleistet zum einen eine feste Verbindung mit dem Rohbau und zum anderen ist ein Abnehmen des Motorraumabdeckungsbauteils zu Servicezwecken möglich. Alternativ ist auch eine Verbindung über Rastmittel, insbesondere durch Einklipsen, möglich.
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Vorteile und Merkmale, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Motorraumabdeckungsbauteil beschrieben werden, gelten – soweit anwendbarentsprechend für die erfindungsgemäße Rohbaustruktur und umgekehrt.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen erneut erläutert, wobei:
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1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Rohbaustruktur einer Kraftfahrzeug-Karosserie zeigt; und
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2 eine schematische perspektivische Ansicht eines Rohbaustruktur-Montageteils zeigt.
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In 1 ist der schematische Aufbau eines Rohbaus 1 einer Kraftfahrzeug-Karosserie gezeigt.
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Bei der dargestellten Ausführungsform sind die herkömmlichen Rohbauteile der Karosserie, insbesondere die Längsträger 2, die A-Säulen 3, B-Säulen 4, C-Säulen 5 und D-Säulen 6, die Bodengruppe 7, die Dachrahmen vorne 8, hinten 9 und seitlich 10 vorgesehen An diesem Rohbau 1 können beispielsweise Innenverkleidungsbauteile, Unterbodenverkleidungsbauteile, Motorraumabdeckungen, Außenseitenverkleidungen, Kabelkanäle, Luftführungen und/oder Flüssigkeitsbehälter vorgesehen werden, die Rohbaustruktur-Montageteile darstellen können.
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Der Motorraum 53 wird in der dargestellten Ausführungsform von erfindungsgemäßen Motorraumabdeckungsbauteilen nach oben abgeschlossen.
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Insbesondere ist oberhalb des Wasserkastens eine Wasserkastenabdeckung 49 vorgesehen, die sich von dem Scheibenquerträger 54 aus erstreckt. Diese Wasserkastenabdeckung 49 kann sowohl an dem Wasserkasten selber oder aber auch an dem Scheibenquerträger 54 und/oder den Kotflügelbänken 52 befestigt sein. Durch die Wasserkastenabdeckung 49 erhält die Rohbaustruktur in dem Bereich vor und unterhalb des Scheibenquerträgers 54 eine erhöhte Stabilität, ohne, dass der Scheibenquerträger 54 in diesem Bereich eine größere Materialstärke aufweisen muss.
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Weiterhin ist in 1 die Abdeckung des Federbeintopfes 50 angedeutet. Auch in diesem Bereich kann durch die erfindungsgemäße Motorraumabdeckung eine Verstärkung des Rohbaus erzielt werden.
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Schließlich ist in der 1 die Abdeckung des Motors 51 gezeigt. Diese erstreckt sich zwischen der rechten und der linken Kotflügelbank 52. Durch die so gebildete Fläche wird die Rohbaustruktur auch oberhalb der Längsträger 2 des Rohbaus 1 stabilisiert.
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In der 2 ist eine schematische Darstellung eines Rohbaustruktur-Montageteils gezeigt. Das Rohbaustruktur-Montageteil, das ein Motorraumabdeckungsbauteil, wie beispielsweise die Abdeckung des Wasserkastens 49 oder die Abdeckung 51 des Motors darstellen kann, kann an dem Rohbau 1 an zwei oder mehreren Befestigungspunkten 45 befestigt, insbesondere mit diesem verschraubt und oder eingeklipst werden. Die Form der Motorraumabdeckung ist der vorgegebenen Endform angepasst und kann somit insbesondere eine von der in 2 gezeigten Form abweichende Form aufweisen. Die Befestigungspunkte 45 des Rohbaustruktur-Montageteils sind mit einem Material von einem hohen Elastizitätsmodul von beispielsweise mehr als 4000 MPa verbunden. Diese Verbindung zwischen den Befestigungspunkten 45 kann über Einleger 46, insbesondere Metalleinleger, erfolgen. Diese können, wie in 2 gezeigt streifenförmig zwischen Befestigungspunkten 45 verlaufen oder aber flächig ausgestaltet sein. Im Falle von drei Befestigungspunkten 45 wird der Einleger 46 daher eine Dreiecksform aufweisen. Wie sich aus der 2 ergibt, sind die Befestigungspunkte 45 des Rohbaustruktur-Montageteils entweder durch ein Schraubloch 45' oder eine Einsteck- oder Schraublasche 45'' gebildet.
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Die Einleger 46 können auch durch eine Materialverstärkung in dem entsprechenden Rohbaustruktur-Montageteil gebildet werden.
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Durch den erfindungsgemäßen Aufbau kann das, außer dem Material für den oder die Einleger 46 verwendeten Material, weitere Material, das das Rohbaustruktur-Montageteil bildet, ein geringeres Elastizitätsmodus aufweisen und beispielsweise aus einfachem Kunststoff hergestellt sein. Mittels der Einleger 46 wird auch bei dieser Ausgestaltung der zwischen dem Rohbaustruktur-Montageteil und dem Rohbau 1 gebildete Querschnitt als tragender Querschnitt 15 dienen können und somit die Stabilität der Rohbaustruktur erhöhen, beziehungsweise bei geringerer Materialstärke des Rohbaus 1 die erforderliche Steifigkeit geben.
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An einem Montageteil können zu diesem Zweck je nach der Länge einer oder mehrere Einleger 46 vorgesehen sein, wobei ein Befestigungspunkt 45 auch mit mehreren Einlegern 46 verbunden sein kann.
