DE102005054964A1 - Flüssigkeitsbehälter für eine Kraftfahrzeug-Karosserie und Rohbaustruktur einer Kraftfahrzeugkarosserie - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsbehälter (55) für eine Kraftfahrzeugkarosserie, der sich dadurch auszeichnet, dass dieser ein Rohbaustruktur-Montageteil darstellt. Weiterhin wird eine Rohbaustruktur einer Kraftfahrzeugkarosserie beschrieben, die sich dadurch kennzeichnet, dass diese mindestens einen solchen Flüssigkeitsbehälter (55) aufweist.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsbehälter für eine Kraftfahrzeug-Karosserie sowie eine Rohbaustruktur einer Kraftfahrzeugkarosserie.
• 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 und funktionale Bauteile, wie beispielsweise Flüssigkeitsbehälter, an dem Rohbau angebracht.
• 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.
• 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.
• Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass diese Aufgabe gelöst werden kann, indem ein Flüssigkeitsbehälter in die Erzielung der Steifigkeit beziehungsweise der Festigkeit der Karosserie einbezogen wird.
• Gemäß einem ersten Aspekt wird die Aufgabe daher gelöst durch einen Flüssigkeitsbehälter für eine Kraftfahrzeug-Karosserie, der sich dadurch auszeichnet, dass dieser ein Rohbaustruktur-Montageteil darstellt.
• 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 des Flüssigkeitsbehälters in die Rohbaustruktur kann durch den Flüssigkeitsbehälter zumindest ein Teil der Festigkeit der Karosserie geliefert werden. Bei der Ausgestaltung des Flüssigkeitsbehälters als Rohbaustruktur-Montageteil kann durch den Flüssigkeitsbehälter selber ein tragender Querschnitt gebildet werden. Indem der Flüssigkeitsbehälter erfindungsgemäß zu der Steifigkeit der Rohbaustruktur beiträgt, können die Anforderungen an die Steifigkeit der Rohbauteile verringert werden. Insbesondere können die Rohbauteile, an denen der Flüssigkeitsbehälter 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.
• 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.
• Der Flüssigkeitsbehälter weist vorzugsweise mindestens zwei Befestigungspunkte auf und zwischen mindestens zwei dieser Befestigungspunkte verläuft ein Verbindungselement. Als Befestigungspunkte werden insbesondere die Positionen an dem Flüssigkeitsbehälter bezeichnet, an denen dieser mit einem Teil des Rohbaus verbunden werden kann. Befestigungspunkte können aber auch die Positionen sein, an denen Teile des Flüssigkeitsbehälters, wie beispielsweise der eigentliche Behältertopf und ein Deckel verbunden werden. Die Befestigungspunkte können Laschen zum Einrasten in entsprechende Öffnungen des Rohbaus beziehungsweise des anderen Teils des Flüssigkeitsbehälters oder aber Schraublöcher oder Schraubdome zum Verschrauben mit dem Rohbau oder dem weiteren Teil des Flüssigkeitsbehälters 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 Flüssigkeitsbehälter geschaffen werden, die dem Flüssigkeitsbehälter eine erhöhte Stabilität verleiht.
• Der Flüssigkeitsbehälter kann aus mindestens zwei Materialien bestehen. Hierdurch wird es möglich einzelnen Bereichen des Flüssigkeitsbehälters 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 den Flüssigkeitsbehälter 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 Flüssigkeitsbehälter und einem Rohbauteil beziehungsweise zwischen einzelnen Teilen des Flüssigkeitsbehälters gebildeten Querschnitts im Crashfall verhindert werden.
• Zumindest im Bereich zwischen den Befestigungspunkten, insbesondere in den dort vorgesehenen Verbindungselementen besitzt das Material vorzugsweise ein Elastizitätsmodul von mindestens 4000 MPa. Durch die Verwendung eines Materials dieser Festigkeit in den Verbindungen zwischen Befestigungspunkten des Flüssigkeitsbehälters kann der Flüssigkeitsbehälter maßgeblich zu der Steifigkeit beziehungsweise Festigkeit der Rohbaustruktur beitragen. Als Material kann Metall oder hochfester Kunststoff verwendet werden.
• Der Flüssigkeitsbehälter kann beispielsweise der Kühlwasserbehälter sein. Dieser wird im Bereich des Motorraums des Fahrzeuges vorgesehen und wird dort mit Teilen des Rohbaus verbunden. Indem der Kühlwasserbehälter den erfindungsgemäßen Aufbau aufweist, kann dieser alleine oder in Zusammenwirkung mit dem Rohbau die Steifigkeit der Rohbaustruktur verbessern.
• Weiterhin kann der Flüssigkeitsbehälter der Waschwasserbehälter sein. Dieser ist in der Regel im Bereich des Scheibenquerträgers und insbesondere im Bereich des Wasserkastens vorgesehen. In dieser Position kann der erfindungsgemäß ausgestaltete Flüssigkeitsbehälter beispielsweise zur Stabilisierung der relativen Position der Kotflügelbank gegenüber dem Scheibenquerträger dienen und dadurch können die Anforderungen an diese Teile des Rohbaus minimiert werden.
• Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Rohbaustruktur einer Kraftfahrzeugkarosserie, wobei diese sich dadurch auszeichnet, dass diese mindestens einen erfindungsgemäßen Flüssigkeitsbehälter 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.
• Der mindestens eine Flüssigkeitsbehälter 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 Flüssigkeitsbehälters zu Servicezwecken möglich. Alternativ ist auch eine Verbindung über Rastmittel, insbesondere durch Einklipsen, möglich.
• Vorteile und Merkmale, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Flüssigkeitsbehälter beschrieben werden, gelten – soweit anwendbar – entsprechend für die erfindungsgemäße Rohbaustruktur und umgekehrt.
• Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen erneut erläutert, wobei:
• 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Rohbaustruktur einer Kraftfahrzeug-Karosserie zeigt; und
• 2 eine schematische perspektivische Ansicht eines Rohbaustruktur-Montageteils zeigt.
• In 1 ist der schematische Aufbau eines Rohbaus 1 einer Kraftfahrzeug-Karosserie gezeigt.
• 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.
• In dem Motorraum 53 ist schematisch ein Flüssigkeitsbehälter 55 angedeutet. Dieser befindet sich im Eckbereich zwischen dem Scheibenquerträger 54 und der Kotflügelbank 52. In der dargestellten Ausführungsform stellt der Flüssigkeitsbehälter 55 den Waschwasserbehälter für die Scheibenwischanlage dar.
• Weiterhin kann im Motorraum 53 ein Flüssigkeitsbehälter, wie beispielsweise der Kühlwasserbehälter vorgesehen sein. Auch dieser kann den erfindungsgemäßen Aufbau aufweisen und insbesondere ein Rohbaustruktur-Montageteil darstellen.
• In der 2 ist eine schematische Darstellung eines Rohbaustruktur-Montageteils gezeigt. Der Flüssigkeitsbehälter kann aus einem oder mehreren Teilen bestehen, wobei die Form der Rohbaustrukturmontageteile beziehungsweise des Rohbaustruktur-Montageteils der vorgegebenen Endform des Flüssigkeitsbehälters angepasst ist und abweichend von 2 insbesondere eine Topf- oder Wannenform und einen Deckel umfassen kann. Das Rohbaustruktur-Montageteil kann an dem Rohbau 1 oder an einem weiteren Teil des Rohbaustruktur-Montageteils an zwei oder mehreren Befestigungspunkten 45 befestigt, insbesondere mit diesem verschraubt und oder eingeklipst werden. Die Befestigungspunkte 45 des Rohbaustruktur-Montageteils sind mit einem Material von einem hohen Elastizitätsmodul von beispielsweise mehr als 4000MPa 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.
• Die Einleger 46 können auch durch eine Materialverstärkung in dem entsprechenden Rohbaustruktur-Montageteil gebildet werden.
• 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.
• 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.

Claims (8)

1. Flüssigkeitsbehälter für eine Kraftfahrzeug-Karosserie, dadurch gekennzeichnet, dass dieser ein Rohbaustruktur-Montageteil darstellt.
2. Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser mindestens zwei Befestigungspunkte (45) aufweist und zwischen mindestens zwei Befestigungspunkten (45) ein Verbindungselement (46) verläuft.
3. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieser aus mindestens zwei Materialien besteht.
4. Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Rohbaustruktur-Montageteiles zumindest zwischen zwei Befestigungspunkten (45) ein Elastizitätsmodul von mindestens 4000 MPa besitzt.
5. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dieser einen Kühlwasserbehälter darstellt.
6. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dieser einen Waschwasserbehälter (55) darstellt.
7. Rohbaustruktur einer Kraftfahrzeugkarosserie, dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens einen Flüssigkeitsbehälter (55) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 aufweist.
8. Rohbaustruktur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Flüssigkeitsbehälter (55) über eine Schraubverbindung mit dem Rohbau (1) verbunden ist.