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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Versteifungsboden für ein Kraftfahrzeug, der in einer Mulde einer Karosserie des Kraftfahrzeuges angeordnet ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein mit einem derartigen Versteifungsboden ausgestattetes Kraftfahrzeug.
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Aus der
DE 10 2008 052 970 A1 ist ein gattungsgemäßer Versteifungsboden für ein Kraftfahrzeug bekannt, der in einer Kofferraummulde einer Karosserie des Kraftfahrzeugs im Vorderwagen oder im Hinterwagen angeordnet ist und der eine Hohlkammerstruktur mit mehreren, parallel zueinander verlaufenden Hohlkammern aufweist. Hierdurch soll eine deutlich vereinfachte Herstellbarkeit realisiert werden, da zumindest eine Unterschale vorgesehen ist, die tiefliegende Abschnitte und davon vertikal beabstandete hochliegende Abschnitte aufweist, die über Verbindungsabschnitte miteinander verbunden sind. In ähnlicher Weise ist dabei eine Oberschale ausgebildet, die von oben so in die wenigstens eine Unterschale eingesetzt wird, dass sich die tief liegenden Abschnitte der Oberschale mit ihren Unterseiten an den Oberseiten der tief liegenden Abschnitte der Unterschale abstützen und zwischen den einander abgestützten Bereichen die Hohlkammern ausgebildet werden.
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Nachteilig bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Versteifungsboden ist jedoch, dass dieser unterschiedliche Steifigkeiten in unterschiedlichen Richtungen aufweist, wodurch bspw. eine hohe Steifigkeit in Fahrzeuglängsrichtung eine vergleichsweise geringe Steifigkeit in Fahrzeugquerrichtung bedingt.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für einen Versteifungsboden der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, der sich insbesondere leicht herstellen lässt und zudem verbesserte Steifigkeitseigenschaften aufweist.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, einen Versteifungsboden für ein Kraftfahrzeug derart auszubilden, dass dieser homogene Steifigkeitseigenschaften sowohl in Fahrzeuglängsrichtung, als auch in Fahrzeugschräg- bzw. -querrichtung aufweist. Hierzu ist der erfindungsgemäße Versteifungsboden aus zwei, jeweils eine muffinblechartige Form aufweisenden Schalen zusammengesetzt, wobei die Schalen entgegengesetzt zueinander angeordnet sind und sich im Bereich von Böden der einzelnen Muffinformen berühren. Im Unterschied zu dem aus dem Stand der Technik bekannten Versteifungsboden, welcher gänzlich unterschiedliche Steifigkeitseigenschaften in Fahrzeuglängs- und -querrichtung aufweist, kann mit dem erfindungsgemäßen Versteifungsboden sowohl eine Versteifung in Fahrzeuglängsrichtung als auch eine Versteifung in Fahrzeugquerrichtung mit jeweils nahezu identischen Steifigkeitseigenschaften geschaffen werden. Darüber hinaus sind die Steifigkeitseigenschaften des erfindungsgemäßen Versteifungsbodens nicht nur in Fahrzeugquer- und -längsrichtung vorzugsweise identisch, sondern in sämtlichen horizontalen Richtungen des Versteifungsbodens. Der erfindungsgemäße Versteifungsboden ist darüber hinaus vergleichsweise einfach herzustellen, da die beiden Schalen des Versteifungsbodens mittels einfacher Stanz- bzw. Umformwerkzeuge hergestellt und anschließend einfach miteinander verbunden werden können. Auf diese Weise lässt sich nicht nur ein hinsichtlich seiner Steifigkeitseigenschaften homogener Versteifungsboden schaffen, sondern zugleich auch ein fertigungstechnisch einfacher und damit kostengünstiger Versteifungsboden.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, weisen die einzelnen Muffinformen der jeweiligen Schale einen ebenen Boden auf, wobei die beiden Schalen im Bereich dieser Böden miteinander verbunden, insbesondere miteinander verklebt, verschweißt oder verlötet, sind. Die Fixierung der beiden Schalen aneinander zum erfindungsgemäßen Versteifungsboden erfolgt dabei in der Fläche lediglich über die Böden der einzelnen Muffinformen, wobei hier eine automatisierte Verbindungstechnik eingesetzt werden kann, wie bspw. das automatisierte Verschweißen oder Verkleben. Zusätzlich können die beiden Schalen in einem Randbereich miteinander verbunden, insbesondere miteinander verklebt, verschweißt, verbördelt oder verlötet, werden, wodurch der erfindungsgemäße Versteifungsboden nicht nur in der Fläche, sondern zusätzlich auch randseitig ausgesteift wird. Über den Randbereich ist darüber hinaus eine Anbindung an andere Karosserieteile, wie bspw. einen Fahrzeugslängs- oder -querträger denkbar.
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Zweckmäßig ist zumindest eine der beiden Schalen aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoff, ausgebildet. Derartige faserverstärkte Kunststoffe mit bspw. Glas- oder Karbonfasern, ermöglichen eine vergleichsweise hohe Steifigkeit bei einem vergleichsweise geringen Gewicht, was insbesondere im Sportwagenbau von großem Interesse ist. Alternativ hierzu kann selbstverständlich auch zumindest eine der beiden Schalen aus Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium oder aus Magnesium, ausgebildet sein. Auch mit Schalen aus Leichtmetall ist die Herstellung eines vergleichsweise leichten Versteifungsbodens mit trotzdem hohen Steifigkeitseigenschaften möglich. Das Ausformen der einzelnen Schalen kann dabei bspw. einfach mittels eines geeigneten Stanz- bzw. Umformwerkzeugs aus Aluminiumblechen erfolgen.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Dabei zeigen, jeweils schematisch,
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1 ein in eine Vorderwagenstruktur eines Kraftfahrzeugs eingebauten erfindungsgemäßen Versteifungsbogen,
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2 eine Darstellung wie in 1, jedoch in einer anderen Schnittdarstellung,
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3 eine teilweise geschnittene Ansicht des erfindungsgemäßen Versteifungsbodens.
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Entsprechend den 1 bis 3, weist ein erfindungsgemäßer Versteifungsboden 1 für ein Kraftfahrzeug, der in einer Mulde einer Karosserie 2 des Kraftfahrzeugs im Vorderwagen oder im Hinterwagen angeordnet ist, zwei jeweils eine Muffin blechartige Form aufweisende Schalen 2 und 3 auf. Der Versteifungsboden 1 ist somit aus diesen beiden Schalen 2, 3 zusammengesetzt, wobei die beiden Schalen 2, 3 entgegengesetzt aneinander angeordnet sind und sich im Bereich von Böden 4 der jeweiligen Muffinformen 5 berühren. Der Begriff „Muffinform“ wurde hierbei lediglich deshalb gewählt, da er vergleichsweise anschaulich die Struktur und Gestalt der beiden Schalen 2, 3 beschreibt. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Versteifungsbodens 1 weist dieser in horizontaler Richtung nahezu homogene Steifigkeitseigenschaften auf, was im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Versteifungsböden, die insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung 6 und in Fahrzeugquerrichtung 7 deutlich unterschiedliche Steifigkeitseigenschaften aufwiesen, einen erheblichen Vorteil darstellt. Durch die Berührung der beiden Schalen 2, 3 an den jeweiligen Böden 4 wird somit eine innen liegende geschlossene Kammer geschaffen, die an den Böden der jeweiligen Muffinformen 5 abgestützt ist.
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Die einzelnen Muffinformen 5 weisen dabei einen ausgerundeten Übergang 8 zur parallel zu den Böden 4 verlaufenden Schalenebene 9 auf. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass dieser Übergang 8 mittels eines Knicks herbeigeführt wird. Die Verbindung der beiden Schalen 2, 3 im Bereich der Böden 4 erfolgt bspw. mittels Verkleben, Verschweißen oder Verlöten, wogegen die beiden Schalen 2, 3 zusätzlich in einem Randbereich 10 miteinander verbunden, insbesondere miteinander verklebt, verschweißt, verbördelt oder verlötet, sind, sodass ein insgesamt sehr steifer Versteifungsboden 1 geschaffen werden kann. Über den ausgesteiften Randbereich 10 ist auch eine Anbindung an weitere Karosserieteile, bspw. einen Längsträger, denkbar.
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Um den Versteifungsboden 1 vergleichsweise leicht aber dennoch steif auszubilden, kann zumindest eine der beiden Schalen 2, 3 aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem Glas- oder Kohlefaser verstärkten Kunststoff, ausgebildet sein. Derartige Glas- oder Kohlefaser verstärkte Kunststoffe weisen eine extrem hohe Steifigkeit sowie Belastbarkeit auf, besitzen andererseits jedoch lediglich ein vergleichsweise geringes Gewicht, was insbesondere im Sportwagenbau von großem Vorteil ist. Alternativ hierzu kann auch zumindest eine der beiden Schalen 2, 3 aus Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium oder aus Magnesium ausgebildet sein, wodurch eine vergleichsweise einfache und dadurch kostengünstige Fertigung ermöglicht wird.
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Mit dem erfindungsgemäßen Versteifungsboden 1 ist es im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Versteifungsböden möglich, die Aussteifung eines damit ausgestatteten Kraftfahrzeugs in sämtlichen horizontalen Richtungen nahezu homogen zu gestalten, wodurch nicht nur ein Aufprall in Fahrzeuglängsrichtung 6 vergleichsweise gut aufgenommen werden kann, sondern zudem auch ein Aufprall in Fahrzeugquerrichtung 7 oder schräg dazu. Der erfindungsgemäße Versteifungsboden 1 ist darüber hinaus vergleichsweise leicht und daher insbesondere für den Einbau in Sportwagen geeignet. Zudem lässt er sich fertigungstechnisch einfach und dadurch kostengünstig herstellen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008052970 A1 [0002]
