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Die
Erfindung betrifft ein Innenverkleidungsbauteil 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 Innenverkleidungselemente
an dem Rohbau angebracht. Diese aus Kunststoff bestehenden Montageteile
dienen der Abdeckung des Rohbaus und können je nach Einbauort zur
Verbesserung des optischen Erscheinungsbildes oder zum Schutz vor
Eindringen von Flüssigkeiten
oder Verunreinigungen in den Rohbau dienen.
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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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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 Innenverkleidung 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 Innenverkleidungsbauteil für eine Kraftfahrzeug-Karosserie,
das sich dadurch auszeichnet, dass dieses ein Rohbaustruktur-Montageteil
darstellt.
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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 Innenverkleidung in die Rohbaustruktur
kann durch die Innenverkleidung 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
Innenverkleidungsbauteil erzielt werden. Die Verkleidung des Rohbaus
mit einer Verblendung ist aus optischen Gründen und zur besseren Pflege
des Fahrzeuges notwendig. Indem das Innenverkleidungsbauteil erfindungsgemäß zu der
Steifigkeit der Rohbaustruktur beiträgt, können die Anforderungen an die
Steifigkeit der Rohbauteile verringert werden. Insbesondere können die
Rohbauteile, an denen das Innenverkleidungsbauteil 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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Es
können
im Bereich des Innenverkleidungsbauteils auch gegebenenfalls in
dem Rohbau bei Verwendung herkömmlicher
Innenverkleidungsbauteile notwendige Sicken oder andere Verstärkungsmittel
eingespart werden, wodurch sich die Herstellung der Rohbauteile
weiter vereinfacht. Das Rohbaustruktur-Montageteil kann somit 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
Innenverkleidungsbauteil weist vorzugsweise mindestens zwei Befestigungspunkte
auf und zwischen mindestens zwei dieser Befestigungspunkte verläuft ein
Verbindungselement. Als Befestigungspunkte werden die Positionen
an dem Innenverkleidungsbauteil 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
Innenverkleidungsbauteil geschaffen werden, die dem Innenverkleidungsbauteil
eine erhöhte
Stabilität
verleiht.
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Das
Innenverkleidungsbauteil kann aus mindestens zwei Materialien bestehen.
Hierdurch wird es möglich
einzelnen Bereichen der Innenverkleidungsbauteile 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 Innenverkleidungsbauteil 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 Innenverkleidungsbauteil
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 vorzugsweise
ein Elastizitätsmodul
von mindestens 4000 MPa. Durch die Verwendung eines Materials dieser
Festigkeit in den Verbindungen zwischen Befestigungspunkten des
Innenverkleidungsbauteils kann das Innenverkleidungsbauteil maßgeblich
zu der Steifigkeit beziehungsweise Festigkeit der Rohbaustruktur
beitragen. Als Material kann Metall oder hochfester Kunststoff verwendet
werden.
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Einzelteile
der Innenverkleidung, die als erfindungsgemäßes Innenverkleidungsbauteil
verwendet werden können,
können
den Dachhimmel, die Innenverkleidungen der Säulen (A, B, C, D) oben und unten,
die Innenverkleidung des Dachrahmens, die Innenverkleidung des Einstiegs
vorne und hinten, die Verkleidung der Hutablage, den Belag des Kofferraumbodens,
die Verkleidung des Heckabschlusses, die Innenverkleidung des Kofferraums
(rechts, links und oben unterhalb der Hutablage), die Innenverkleidung
der Türen,
die Mittelkonsole, die Seitenverkleidung der Mittelkonsole, die
Instrumententafel sowie die Innenverkleidung der Rückwand umfassen.
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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 Innenverkleidungsbauteil
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 Innenverkleidungsbauteil mit zumindest
einem Teil des Rohbaus einen Querschnitt. Dieser definiert vorzugsweise
einen Raum zwischen zumindest eines Teils eines Rohbauteils und
dem Innenverkleidungsbauteil. Dies ist beispielsweise bei einer
Verkleidung der Hutablage, des Kofferraums oder der Säulen der
Fall. Hierbei wird der Querschnitt durch ein Verschließen eines
durch den Rohbau gebildeten offenen Profils mittels des Innenverkleidungsbauteils
erzielt.
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Bei
der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der
Innenverkleidung der Hutablage als Rohbaustruktur-Montagebauteil
wird beispielsweise zwischen der Hutablage, die sich von dem Scheibenquerträger der
Heckscheibe und der Rückwand
des Fahrgastraums erstreckt, und der Innenverkleidung ein Querschnitt
geschaffen, der ein Schubfeld für
auf diesen Bereich gegebenenfalls bei einem Crash auftretende Schubkräfte bereit
gestellt.
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Ist
zudem auch die obere Innenverkleidung des Kofferraums als Rohbaustruktur-Montageteil ausgebildet,
kann der Querschnitt im Bereich der Hutablage, um den Querschnitt,
der zwischen der Hutablage und der oberen Kofferraumverkleidung gebildet
ist, vergrößert werden.
Hierdurch wird die Stabilität
der Rohbaustruktur auch bei geringem Gewicht der Karosserie im rückwärtigen Bereich
des Fahrzeuges optimiert und Insassen ideal bei einem rückwärtigen Aufprall
geschützt.
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Das
Innenverkleidungsbauteil kann auch den seitlichen Teil der Kofferraumverkleidung
darstellen. In diesem Fall wird der voll tragende Querschnitt zwischen
der Kofferraumverkleidung und dem Seitenteil der Karosserie, das
sich bis über
das Rückrad des
Fahrzeuges erstreckt, gebildet. Der seitliche Teil der Kofferraumverkleidung
kann mit dem oberen Teil der Kofferraumverkleidung einteilig ausgebildet
sein, wodurch der tragende Querschnitt sich von dem Seitenteil und
nach unten bis zu dem Längsträger des Kraftfahrzeuges
und nach oben bis zu der Hutablage des Fahrgastraumes erstreckt.
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Weiterhin
kann die Innenverkleidung die Verkleidung einer der Karosseriesäule darstellen.
Diese kann an der Innenseite des Seitenteils der Karosserie beispielsweise
im Bereich der D-Säule
zwischen der Dreiecksscheibe und der Heckscheibe vorgesehen werden
und so mit dem Seitenteil der Karosserie in diesem Bereich eine
tragenden Querschnitt bilden.
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Es
ist aber auch möglich,
dass der Querschnitt eine Fläche
zwischen mindestens zwei Rohbauteilen definiert. Dies ist beispielsweise
bei dem Dachhimmel der Fall, bei dem der Querschnitt beziehungsweise
die Fläche
zwischen den seitlichen und dem vorderen und hinteren Dachrahmen
gebildet wird.
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Das
mindestens eine Innenverkleidungsbauteil 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 Innenverkleidungsbauteils 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 Innenverkleidungsbauteil
beschrieben werden, gelten – soweit anwendbar – entsprechend
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;
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2 einen
Schnitt entlang der Schnittlinie A-A in 1 zeigt;
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3 einen
Schnitt entlang der Schnittlinie B-B in 1 zeigt;
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4 einen
Schnitt entlang der Schnittlinie C-C in 1 zeigt;
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5 einen
Schnitt entlang der Schnittlinie D-D in 1 zeigt;
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6 einen
Schnitt entlang der Schnittlinie E-E in 1 zeigt;
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7 einen
Schnitt entlang der Schnittlinie F-F in 1 zeigt;
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8 einen
Schnitt entlang der Schnittlinie G-G in 1 zeigt;
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9 einen
Schnitt entlang der Schnittlinie H-H in 1 zeigt;
und
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10 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 Innenverkleidungsbauteile
vorgesehen werden, die Rohbaustruktur-Montageteile darstellen.
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In
der 2 ist ein Schnitt durch den Tunnel 11 im
hinteren Bereich der Karosserie entlang der Schnittlinie A-A in 1 gezeigt.
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau
des Rohbaustruktur-Montageteils weist dieser einen großen tragenden
Querschnitt 15 auf. Bei der herkömmlichen Rohbauweise wird lediglich
das Bodenblech 12, das der Bodengruppe 7 zugeordnet
ist, für
die Stabilität
in dem Bodenbereich zuständig
sein und muss zu diesem Zweck eine ausreichende Materialstärke aufweisen. In
der dargestellten Ausführungsform
hingegen wird zum einen zwischen der Tunnelinnenverkleidung 13 und
der Oberseite des Tunnels 11 und zum anderen zwischen der
Unterseite des Bodenbleches 12 und der unteren Luftwiderstands-Verkleidung
(CW-Verkleidung) 14 ein tragender Querschnitt 15 gebildet.
In dem Zwischenraum zwischen der CW-Verkleidung 14 und
dem Bodenblech 12 verlaufen die Kardanwelle 16 und
die Leitungen 17 der Abgasanlage. Die CW-Verkleidung 14 kann über die
angedeuteten Schraubdome 18 mit dem Bodenblech 12 über Verschraubungen
verbunden werden.
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In
der 3 ist ein Schnitt durch den Tunnel 11 im
vorderen Bereich der Karosserie entlang der Schnittlinie B-B in 1 gezeigt.
Hierbei ist ebenfalls zwischen der Tunnelverkleidung 13 und
der Oberseite des Tunnels 11 ein zusätzlicher tragender Querschnitt 15 gebildet.
In dem Zwischenraum zwischen der Tunnelverkleidung 13 und
dem Tunnel 11 verlaufen hierbei die Luftführungen 19.
Auch im vorderen Bereich des Tunnels 11, ist zwischen der
CW-Verkleidung 14 und dem Bodenblech 12 ein Zwischenraum gebildet,
der den größten Teil
des tragenden Querschnittes 15 darstellt. Im vorderen Bereich
des Tunnels 11 ist in diesem Zwischenraum außer den
Leitungen 17 der Abgasanlage auch das Getriebe 20 vorgesehen.
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An
den Seiten des Bodens 12 wird außer durch die zu der Bodengruppe 7 zählenden
Schweller 21 ein weiterer Teil des tragenden Querschnitts 15 durch
die Kabelkanäle 22 gebildet,
die ebenfalls als Rohbaustruktur-Montageteil ausgeführt sein
können.
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In
der 4 ist ein Schnitt durch die B-Säule 4 der
Karosserie entlang der Schnittlinie C-C in 1 gezeigt.
Der tragende Querschnitt wird in diesem Bereich zwischen dem Schließblech 23 an
der Außenseite
der B-Säule 4 und
der als Rohbaustruktur-Montageteil ausgebildeten Innenverkleidung 24 der B-Säule 4 gebildet.
Zwischen der B-Säule 4 und
der Innenverkleidung 24 verläuft die Luftführung 19.
An den Seiten sind die B-Säule 4 und
die Verkleidung 24 mit einer Dichtung 25 versehen.
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In
der 5 ist ein Schnitt durch den Seitenbereich des
Kofferraums 26 im Bereich der Regenrinne 27 entlang
der Schnittlinie D-D in 1 gezeigt. Hierbei wird der
tragende Querschnitt 15 zwischen dem Seitenteil 28,
in dem die Regenrinne 27 an der Oberseite vorgesehen ist
und einer an der Seitenwand des Kofferraums 26 vorgesehne
Kofferraumverkleidung 29 gebildet. Im Bodenbereich des
Kofferraums 26 ist der Rohbau durch die darin vorgesehene
Reserveradmulde 30 verstärkt.
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In
der 6 der Schnitt durch die Hutablage 31 des
Fahrgastraums entlang der Schnittlinie E-E in 1 gezeigt.
Von dem Scheibenquerträger 32 der Heckscheibe 33 zu
der Rückwand 34 erstreckt
sich die Hutablage 31, die einen Teil des Rohbaus 1 darstellt.
Bei der vorliegenden Erfindung ist diese Hutablage 31 nach
oben durch eine als Rohbaustruktur-Montageteil ausgestaltete Verkleidung 35 der Hutablage 31 und
eine dem Kofferraum 26 zugewandten oberen Verkleidung 36 des
Kofferraums 26 abgedeckt. Zwischen diesen beiden Rohbaustruktur-Montageteilen 35, 36 wird
somit ein Zwischenraum gebildet, der den tragenden Querschnitt 15 in diesem
Bereich darstellt.
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In
der 7 ist ein Schnitt durch den Heckquerträger 37 entlang
der Schnittlinie F-F
in 1 gezeigt. Von dem Heckquerträger 37 erstreckt sich nach
oben das innere Heckblech 38, das zu einer der Rückseite
des Fahrzeuges zugewandten Dichtung 39 führt. Unterhalb
des inneren Heckbleches 38 ist in dessen oberen Bereich
ein äußeres Heckblech 40 vorgesehen.
Das innere Heckblech 38 wird in der dargestellten Ausführungsform
an dessen Innenseite von einer Verkleidung 41 verdeckt.
Somit wird der zwischen innerem und äußerem Heckblech 38, 40 bestehende
Zwischenraum um den zwischen der Verkleidung 41 und dem
inneren Heckblech 38 bestehendem Zwischenraum vergrößert und
so der tragende Querschnitt 15 im Bereich des Heckquerträgers 37 vergrößert.
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In
der 8 ist ein Schnitt durch das Radhaus hinten entlang
der Schnittlinie G-G in 1 gezeigt. In diesem Bereich
wird der tragende Querschnitt 15 zum einen durch den Rohbau 1,
insbesondere das Seitenteil 28, den Längsträger 2 und die Hutablage 31 gebildet.
Dieses offene Profil wird durch die Verkleidung des Kofferraums 26,
insbesondere die obere und seitliche Kofferraumverkleidung 36, 29 geschlossen
und so der tragende Querschnitt 15 gebildet. Im Bereich
des Rades 47 wird der Querschnitt 15 durch die
vorgesehene Radlaufschaufel 48 begrenzt.
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Weiterhin
ist im unteren Bereich, oberhalb des Längsträgers 2 ein Kabelkanal 22 vorgesehen, der
ebenfalls einen Teil des tragenden Querschnitts 15 definiert.
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In
der 9 ist der Schnitt durch die D-Säule 6 entlang
der Schnittlinie H-H in 1 gezeigt. Zwischen der Dreiecksscheibe 42 und
der Heckscheibe 33 wird die D-Säule 6 durch das Seitenteil
und den hinteren Dachrahmen 43 gebildet. Zur Innenseite
hin ist eine Verkleidung 44 der D-Säule 6 vorgesehen, die
einen tragenden Querschnitt 15 mit der D-Säule 6 bildet.
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In
der 10 ist eine schematische Darstellung eines Rohbaustruktur-Montageteils gemäß der vorliegenden
Erfindung gezeigt. Das Rohbaustruktur-Montageteil, das ein Innenverkleidungsbauteil, wie
beispielsweise die Verkleidung der Türen oder der Hutablage darstellen
kann, kann an dem Rohbau 1 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 10 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 10 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.