DE102012110425A1

DE102012110425A1 - Bodenstruktur für eine Kraftfahrzeugkarosserie

Info

Publication number: DE102012110425A1
Application number: DE201210110425
Authority: DE
Inventors: Josip Vlahovic
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2014-04-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bodenstruktur (1) für eine Kraftfahrzeugkarosserie, mit einem Tunnel (4) und Seitenschwellern (11), und mit Sandwichbauteilen (21, 22), die in Querrichtung jeweils zwischen dem Tunnel (4) und den Seitenschwellern (11) angeordnet sind. Um eine stabile und leichte Bodenstruktur zu schaffen, die kostengünstig herstellbar ist, sind in Querrichtung zwischen dem Tunnel (4) und den Seitenschwellern (11) jeweils zwei Sandwichbauteile (21, 22) angeordnet, die durch einen Längsträger (25) miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bodenstruktur für eine Kraftfahrzeugkarosserie, mit einem Tunnel und Seitenschwellern, und mit Sandwichbauteilen, die in Querrichtung jeweils zwischen dem Tunnel und den Seitenschwellern angeordnet sind.
Aus der europäischen Patentanmeldung EP 1 862 380 A1 ist eine Bodenstruktur für eine Kraftfahrzeugkarosserie bekannt, die zumindest in einem Bereich ausschließlich aus einem tragenden, flächigen Sandwichbauteil besteht. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 196 38 005 A1 ist eine Karosserietragkonstruktion für einen Nutzkraftwagen bekannt, die auf Höhe eines Fahrzeugbodens seitliche Längskonsolen aufweist, zwischen denen eine insbesondere sandwichförmige Bodenstruktur eingebettet ist. Weitere Anwendungen von Sandwichbauteilen in der Kraftfahrzeugtechnik sind aus den amerikanischen Veröffentlichungen US 2008/0036240 A1 ; US 6,237,989 B1 und US 5,042,395 bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine stabile und leichte Bodenstruktur gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die kostengünstig herstellbar ist.
Die Aufgabe ist bei einer Bodenstruktur für eine Kraftfahrzeugkarosserie, mit einem Tunnel und Seitenschwellern, und mit Sandwichbauteilen, die in Querrichtung jeweils zwischen dem Tunnel und den Seitenschwellern angeordnet sind, dadurch gelöst, dass in Querrichtung zwischen dem Tunnel und den Seitenschwellern jeweils zwei Sandwichbauteile angeordnet sind, die durch einen Längsträger miteinander verbunden sind. Durch den zusätzlichen Längsträger zwischen den beiden Sandwichbauteilen wird eine leichte und dennoch sehr crashsichere Bodenstruktur geschaffen. Dabei sind zwei innere Sandwichteile vorzugsweise an dem Tunnel befestigt. Ein rechtes äußeres Sandwichbauteil ist vorzugsweise mit einem rechten Seitenschweller verbunden. Ein linkes äußeres Sandwichbauteil ist vorzugsweise mit einem linken Seitenschweller verbunden. Zwischen den inneren und den äußeren Sandwichbauteilen ist jeweils ein Längsträger angeordnet.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Bodenstruktur ist dadurch gekennzeichnet, dass der Längsträger als Hohlprofil mit einem H-förmigen Querschnitt ausgeführt ist. Der H-förmige Querschnitt des Längsträgers vereinfacht die Befestigung der Sandbauteile an dem Längsträger.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Bodenstruktur ist dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil wenigstens einen, bevorzugt aber mehrere, im Querschnitt rechteckige Hohlräume aufweist. Dadurch wird die Stabilität des Längsträgers erhöht.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Bodenstruktur ist dadurch gekennzeichnet, dass ein rechter/linker Längsträger in Querrichtung im Wesentlichen mittig zwischen dem Tunnel und einem rechten/linken Seitenschweller angeordnet ist. Durch diese Anordnung der Längsträger wird auf einfache Art und Weise eine, bezogen auf eine Fahrzeuglängsachse, im Wesentlichen symmetrische Anordnung der Sandwichbauteile mit den Längsträgern ermöglicht.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Bodenstruktur ist dadurch gekennzeichnet, dass die Längsträger mit jeweils zwei Sandwichbauteilen in einer Montageeinheit zusammengefasst sind. Durch diese Anordnung werden eine rechte und eine linke Montageeinheit geschaffen. Die beiden Montageeinheiten sind separat handhabbar und montierbar.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Bodenstruktur ist dadurch gekennzeichnet, dass die Montageeinheiten von oben in die Bodenstruktur eingelegt sind. Dadurch wird die Herstellung der Bodenstruktur erheblich vereinfacht. Natürlich ist alternativ auch ein Einlegen von unten in die Bodenstruktur möglich.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Bodenstruktur ist dadurch gekennzeichnet, dass die Montageeinheiten auf unteren Befestigungsprofilen abgestützt sind, die einstückig mit dem Tunnel beziehungsweise den Seitenschwellern beziehungsweise mit Querträgern der Bodenstruktur verbunden sind. Die Befestigungsprofile können als Winkelprofile ausgeführt sein. Gemäß einer Variante der Erfindung können die Befestigungsprofile auch Strangpressprofile umfassen, die in ein Tunnelprofil integriert sind.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Bodenstruktur ist dadurch gekennzeichnet, dass die Montageeinheiten nach dem Einlegen mit Hilfe von oberen Befestigungsprofilen an dem Tunnel beziehungsweise den Seitenschwellern beziehungsweise an Querträgern der Bodenstruktur befestigt sind. Dadurch wird auf einfache Art und Weise ein Einlegen der Montageeinheiten von oben ermöglicht. Bei den oberen Befestigungsprofilen handelt es sich vorzugsweise um Winkelprofile. Die oberen Befestigungsprofile können stoffschlüssig, zum Beispiel durch Kleben, Schrauben oder Schweißen, mit den Sandwichbauteilen und dem Tunnel beziehungsweise den Seitenschwellern oder Querträgern verbunden werden.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Montageeinheit, ein Befestigungsprofil, einen Seitenschweller, einen Querträger, einen Längsträger, einen Tunnel, einen Seitenschweller und/oder ein Sandwichbauteil für eine vorab beschriebene Bodenstruktur. Die genannten Teile sind separat handelbar.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeug mit einer vorab beschriebenen Bodenstruktur. Die beschriebene Bodenstruktur ist vorzugsweise in einem vorderen Bereich des Kraftfahrzeugs angeordnet. Der vordere Bereich wird vorne vorteilhaft durch einen vorderen Querträger begrenzt. Nach hinten wird der vordere Bereich vorzugsweise durch Sitzquerträger begrenzt. Die Sandwichbauteile und die Längsträger sind, vorzugsweise mit Hilfe von weiteren Befestigungsprofilen, an dem vorderen Querträger und den Sitzquerträgern befestigt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.
In der einzigen beiliegenden Figur ist eine erfindungsgemäße Bodenstruktur im Querschnitt durch einen Tunnel und einen Seitenschweller einer Kraftfahrzeugkarosserie dargestellt.
In der beiliegenden Figur ist eine Bodenstruktur 1 im Querschnitt durch einen Tunnel 4 und einen Seitenschweller 11 einer Kraftfahrzeugkarosserie dargestellt. Der Tunnel 4 erstreckt sich in einer Fahrzeuglängsrichtung und ist in einer Fahrzeugquerrichtung mittig angeordnet.
Der Tunnel 4 umfasst ein Profilteil 5, das dem Seitenschweller 11 zugewandt ist. Der Seitenschweller 11 umfasst ein Profilteil 12, das dem Tunnel 4 zugewandt ist. Bei dem Seitenschweller 11 handelt es sich um einen rechten Seitenschweller. Ein linker Seitenschweller ist in der beiliegenden Figur nicht dargestellt.
Eine Montageeinheit 20 verbindet das Profilteil 5 des Tunnels 4 mit dem Profilteil 12 des Seitenschwellers 11. Die Montageeinheit 20 umfasst zwei Sandwichbauteile 21, 22, zwischen denen ein Längsträger 25 angeordnet ist. Das Sandwichbauteil 21 ist seitlich links an dem Profilteil 5 des Tunnels 4 befestigt. Das Sandwichbauteil 21 ist seitlich rechts an dem Längsträger 25 befestigt. Das Sandwichbauteil 22 ist seitlich links an dem Längsträger 25 befestigt. Das Sandwichbauteil 22 ist seitlich rechts an dem Profilteil 12 des Seitenschwellers 11 befestigt.
Der Längsträger 25 ist als Hohlprofil 30 ausgeführt und erstreckt sich parallel zu dem Tunnel 4 und dem Seitenschweller 11 in einer Fahrzeuglängsrichtung. Dabei ist der Längsträger 25 in Querrichtung im Wesentlichen mittig zwischen dem Tunnel 4 und dem Seitenschweller 11 angeordnet, wobei alternativ auch eine asymetrische Anordnung möglich ist.
Der als Hohlprofil 30 ausgeführte Längsträger 25 umfasst drei rechteckige Hohlräume, die sich in der Fahrzeuglängsrichtung erstrecken. Das Hohlprofil 30 hat einen insgesamt H-förmigen Querschnitt mit zwei Paar Befestigungsschenkeln 31, 32 und 33, 34.
Die Befestigungsschenkel 31, 32 sind parallel zueinander angeordnet und erstrecken sich seitlich links von dem Längsträger 25 auf den Tunnel 4 zu. Die beiden Befestigungsschenkel 33, 34 sind ebenfalls parallel angeordnet und erstrecken sich seitlich rechts von dem Längsträger 25 weg auf den Seitenschweller 11 zu.
Das Sandwichbauteil 21 ist zwischen den Befestigungsschenkeln 31, 32 des Längsträgers 25 angeordnet. Das Sandwichbauteil 22 ist zwischen den Befestigungsschenkeln 33, 34 des Längsträgers 25 angeordnet.
Von dem Profilteil 5 des Tunnels 4 ist ein unteres Befestigungsprofil 41 abgewinkelt. Von dem Profilteil 12 des Seitenschwellers 11 ist ein unteres Befestigungsprofil 42 abgewinkelt. In der Montageeinheit 20 sind die beiden Sandwichbauteile 21, 22 mit dem Längsträger 25 zusammengefasst.
Bei der Herstellung der Bodenstruktur 1 werden zunächst die beiden Sandwichbauteile 21, 22 an dem Längsträger 25 befestigt. Die Montageeinheit 20 wird dann von oben so zwischen dem Tunnel 4 und dem Seitenschweller 11 eingelegt, dass die Sandwichbauteile 21, 22 seitlich links und rechts auf den unteren Befestigungsprofilen 41, 42 aufliegen.
Danach kann die Montageeinheit 20 mit Hilfe von oberen Befestigungsprofilen 51, 52 befestigt werden. Das obere Befestigungsprofil 51 verbindet das Sandwichbauteil 21 mit dem Profilteil 5 des Tunnels 4. Das obere Befestigungsprofil 52 verbindet das Sandwichbauteil 22 mit dem Profilteil 12 des Seitenschwellers 11. Dabei ist naturlich, anstelle einer solchen zweiteiligen Ausführung, alternativ jeweils auch eine einteilige Ausführung möglich, indem der jeweils freie Arm der oberen Befestigungsprofile 51, 52 einstückig mit dem Tunnel 4 beziehungsweise den Seitenschwellern 11 ausgebildet ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1862380 A1 [0002]
DE 19638005 A1 [0002]
US 2008/0036240 A1 [0002]
US 6237989 B1 [0002]
US 5042395 [0002]

Claims

Bodenstruktur (1) für eine Kraftfahrzeugkarosserie, mit einem Tunnel (4) und Seitenschwellern (11), und mit Sandwichbauteilen (21, 22), die in Querrichtung jeweils zwischen dem Tunnel (4) und den Seitenschwellern (11) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass in Querrichtung zwischen dem Tunnel (4) und den Seitenschwellern (11) jeweils zwei Sandwichbauteile (21, 22) angeordnet sind, die durch einen Längsträger (25) miteinander verbunden sind.
Bodenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsträger (25) als Hohlprofil (30) mit einem H-förmigen Querschnitt ausgeführt ist.
Bodenstruktur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil (30) wenigstens einen im Querschnitt rechteckigen Hohlraum aufweist.
Bodenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein rechter/linker Längsträger (25) in Querrichtung im Wesentlichen mittig zwischen dem Tunnel (4) und einem rechten/linken Seitenschweller (11) angeordnet ist.
Bodenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsträger (25) mit jeweils zwei Sandwichbauteilen (21, 22) in einer Montageeinheit (20) zusammengefasst sind.
Bodenstruktur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageeinheiten (20) von oben in die Bodenstruktur (1) eingelegt sind.
Bodenstruktur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageeinheiten (20) auf unteren Befestigungsprofilen (41, 42) abgestützt sind, die einstückig mit dem Tunnel (4) beziehungsweise den Seitenschwellern (11) beziehungsweise mit Querträgern der Bodenstruktur (1) verbunden sind.
Bodenstruktur nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageeinheiten (20) nach dem Einlegen mit Hilfe von oberen Befestigungsprofilen (51, 52) an dem Tunnel (4) beziehungsweise den Seitenschwellern (11) beziehungsweise an Querträgern der Bodenstruktur (1) befestigt sind.
Montageeinheit, Befestigungsprofil, Seitenschweller, Querträger, Längsträger, Tunnel, Seitenschweller und/oder Sandwichbauteil für eine Bodenstruktur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Kraftfahrzeug mit einer Bodenstruktur (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.