-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugkarosserie und insbesondere den Aufbau der Fahrgastzelle in einer Kraftfahrzeugkarosserie.
-
Aus
US 2010/0133878 A1 ist ein Bodenmodul für eine Kraftfahrzeugkarosserie bekannt, das in einen leiterähnlichen Trägerrahmen mit Längs- und Querträgern eingefügt und verklebt wird. Dabei stützt sich das Bodenmodul an oberen Flanken der Längsträger ab. Es muss daher in einer relativ frühen Fertigungsphase am Trägerrahmen montiert werden, bevor andere, auf diesem Trägerrahmen aufbauende Karosserieteile die Anbringung des Bodenmoduls behindern.
-
Die dadurch entstehende Fahrgastzelle ist bei PKWs zu niedrig, um Montagearbeiten darin mit einer bequemen Körperhaltung zuzulassen. Dies macht den Innenausbau der Fahrgastzelle langwierig und beschwerlich.
-
Es besteht daher Bedarf nach einer Kraftfahrzeugkarosserie, bei der der Innenausbau der Fahrgastzelle erleichtert ist.
-
Dieses Ziel wird erreicht, indem bei einer Kraftfahrzeugkarosserie mit einem Trägerrahmen und einer Fahrgastzelle Sitze der Fahrgastzelle auf einer von unten in den Trägerrahmen eingefügten Bodenplatte montiert sind. Die Möglichkeit, die Bodenplatte von unten einzufügen, ist nicht durch das Fortschreiten des Karosserieaufbaus auf dem Trägerrahmen eingeschränkt. Daher kann die Bodenplatte in einem späten Stadium der Fertigung eingefügt werden. Solange sie nicht eingefügt ist, ist die Fahrgastzelle durch eine später von der Bodenplatte zu verschließende Öffnung zugänglich, so dass ein Monteur in bequemer, aufrechter Körperhaltung in der Fahrgastzelle Arbeiten durchführen kann. Der oben beschriebene Aufbau der Kraftfahrzeugkarosserie ermöglicht jedoch nicht nur einen einfacheren Zugang zur Fahrgastzelle während des Ausbaus, darüber hinaus können herkömmlicherweise innerhalb der Fahrgastzelle vorgenommene Arbeiten wie etwa das Montieren der Sitze, das Verlegen eines Bodenbelages etc., an der noch nicht in die Karosserie eingefügten und deshalb aus allen Richtungen bequem zugänglichen Bodenplatte vorgenommen werden.
-
Um dem Monteur eine maximale Bewegungsfreiheit bei dem in der Fahrgastzelle vorzunehmenden Arbeiten zu gewähren, sollte die Öffnung des Trägerrahmens möglichst groß sein. In seitlicher Richtung kann sie daher von Längsträgern der Karosserie begrenzt sein. Vordere und hintere Grenzen der Öffnung können durch eine Stirnwand zwischen Fahrgastzelle und Motorraum bzw. durch eine Laderaum-Bodenplatte gegeben sein.
-
Querträger, die in der fertig montierten Kraftfahrzeugkarosserie die Sitze tragen, können Teil der Bodenplatte sein und so erst zusammen mit dieser und den Sitzen in den Trägerrahmen eingefügt werden werden. Nach dem Einfügen sind sie vorzugsweise mittelbar oder unmittelbar an den Längsträgern verankert.
-
Die Bodenplatte kann zu ihrer Versteifung sowie zur festen Verankerung am Trägerrahmen einen umlaufenden Ringanker umfassen. Ein solcher Ringanker, insbesondere aus Metall oder aus faserverstärktem Kunststoff, ist insbesondere dann zur Stabilisierung der Bodenplatte hilfreich, wenn diese, wie im Folgenden noch genauer erläutert, ansonsten großenteils aus Kunststoff besteht. Über ihn kann eine mittelbare Verankerung der Querträger an den Längsträgern erfolgen.
-
Eine der Fahrgastzelle zugewandte Wand eines Radkastens der Karosserie kann wenigsten zum Teil durch die Bodenplatte gebildet sein. Auf diese Weise kann eine Fügestelle vermieden werden, die herkömmlicherweise am unteren Rand des Radkastens zwischen dessen Rand und der Bodenplatte vorhanden ist und die korrosiongefährdet ist, da Schmutz und Feuchtigkeit dazu neigen, sich an ihr zu sammeln.
-
In die Bodenplatte können diverse Leitungen, sei es für Frischluft, Abgas, flüssige Betriebsmittel, elektrische Signale oder dergleichen, integriert werden. Dazu kann ein Leitungskanal in die Bodenplatte integriert sein, der ein oder mehrere Signalkabel und/oder ein oder mehrere Rohrleitungen aufnehmen oder selber als Rohrleitung für ein Fluid ausgebildet sein kann. Ein solcher Leitungskanal erstreckt sich zweckmäßigerweise von einem vorderen Rand der Bodenplatte aus, um Verbindungen zu Quellen oder Empfängern von Signalen bzw. Fluid im Motorraum herzustellen.
-
Ein solcher Leitungskanal kann ferner wenigsten einen mit einer B- oder C-Säule der Karosserie verbundenen Anschluss und/oder einen Anschluss an einem hinteren Rand der Bodenplatte aufweisen. Mit den Säulen verbundene Anschlüsse sind insbesondere zweckmäßig für den Fall, dass Frischluft zur Verteilung in der Fahrgastzelle in dem Leitungskanal geführt ist; der Anschluss am hinteren Rand der Bodenplatte ist zweckmäßig, wenn Abgas durch den Leitungskanal geführt werden soll. Für die Verteilung von Frischluft kann ein Auslassanschluss eines Leitungskanals auch in eine Vertiefung an der Oberseite der Bodenplatte münden, um den Fußraum vor den Sitzen des Fahrzeuges mit Frischluft zu versorgen.
-
Die Bodenplatte kann eine obere und eine untere feste Außenhaut aufweisen, die zwischen sich einen Zwischenraum einschließen. Dieser Zwischenraum kann den oben erwähnten Ringanker aufnehmen. Die doppelwandige Struktur der Bodenplatte ist ferner zweckmäßig, um eine Unterseite der Bodenplatte zu bilden, die ebener ist als ihre Oberseite. Eine unebene Oberseite kann insbesondere Erhebungen, die die oben erwähnten Querträger aufnehmen, sowie vor den Erhebungen angeordnete, Fußraum für die Passagiere bildende Vertiefungen umfassen. Eine ebene Unterseite der Bodenplatte kann den Strömungswiderstand der Karosserie verbessern und die Menge an Schmutz, Schneematsch oder dergleichen minimieren, die während der Fahrt an der Karosserie hängen bleiben und das Fahrzeug unnötig beschweren kann.
-
Die feste Zwischenhaut kann aus Kunststoff, insbesondere faserverstärktem Kunststoff, bestehen. Das Kunststoffmaterial kann einschichtig sein, oder aus mehreren, unterschiedlich zusammengesetzten Verbundschichten bestehen. Auch Metallbleche kommen für die obere bzw. untere Außenhaut in Betracht.
-
Der Zwischenraum soll zweckmäßigerweise eine Füllung aus schalldämpfendem und/oder wärmeisolierendem Material enthalten, um die Fahrgastzelle von Fahrbahngeräuschen abzuschirmen bzw. eine komfortable Temperatur, insbesondere in Bodennähe der Fahrgastzelle, zu gewährleisten.
-
Die Füllung kann überdies, insbesondere wenn sie an Innen- und Außenhaut fest anhaftet, zur Steifigkeit der Bodenplatte beitragen. Eine solche haftende Füllung kann zum Beispiel durch Einspritzen eines Hartschaum-Vorläufermaterials in den Zwischenraum und Expandierenlassen des Vorläufermaterials zu einem Hartschaum erhalten werden.
-
Ein Leitungskanal, insbesondere ein Leitungskanal wie oben erwähnt, kann in dem Zwischenraum enthalten sein.
-
Ein Betriebsmitteltank oder eine Batterie kann auf der Bodenplatte, vorzugsweise in einem Zwischenraum zwischen der Bodenplatte und einem darüber angebrachten Sitz, montiert oder in einem Hohlraum der Bodenplatte integriert sein. Ein solcher Hohlraum kann insbesondere leicht aus dem oben erwähnten Zwischenraum abgeteilt werden. Die Unterbringung in einem Hohlraum der Bodenplatte eignet sich besonders für Betriebsmittel, die üblicherweise in relativ kleinen Mengen mitgeführt und verbraucht werden, wie bei Scheibenwischerflüssigkeit oder Bremsflüssigkeit. Für einen im Vergleich dazu größeren Kraftstofftank eignet sich eher die Anbringung auf der Bodenplatte.
-
Die Bodenplatte kann ferner einen Pedalblock tragen, der eines oder mehrere der üblicherweise vom Fahrer zum Steuern des Fahrzeuges verwendeten Pedale umfasst. Ein solcher Pedalblock ist an der vor ihrem Einbau in die Karosserie gut zugänglichen Bodenplatte bequem zu montieren, und Leitungen können von den Pedalen über die erwähnten Leitungskanäle abgeführt werden.
-
Auch eine Mittelkonsole kann auf der Bodenplatte vormontiert werden, ggf. einschließlich von auf der Mittelkonsole angebrachten Bedienelementen wie etwa einen Schalt-Wählhebel.
-
Wenn die Bodenplatte erst nach einer Tauchbehandlung des Trägerrahmens und evtl. am Trägerrahmen montierter Karosserieteile, etwa einer Korrosionsschutzbehandlung, in den Trägerrahmen eingefügt ist, behindert sie nicht das Vordringen der Tauchflüssigkeit zu nach dem Einfügen von der Bodenplatte verdeckten Oberflächen des Trägerrahmens, und auch ein eventueller Auftrieb der Bodenplatte behindert das Tauchen nicht.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
-
1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Kraftfahrzeugkarosserie;
-
2 einen horizontalen Schnitt durch eine Weiterbildung der in 1 gezeigten Bodenplatte;
-
3 einen Detailschnitt in Fahrzeugquerrichtung durch die Bodenplatte der 2 und ein Karosserieoberteil, an dem die Bodenplatte montiert ist;
-
4 einen zweiten Detailschnitt entlang einer zur Schnittebene der 3 in Fahrzeuglängsrichtung parallel verschobene Schnittebene;
-
5 eine Abwandlung der Bodenplatte und des Oberteils in einem zu 3 analogen Schnitt;
-
6 die Abwandlung der 5 in einem zu 4 analogen Schnitt;
-
7 einen Längsschnitt durch eine Kraftfahrzeugkarosserie; und
-
8 ein vergrößertes Detail aus 5 gemäß einer Weiterbildung.
-
1 zeigt eine Kraftfahrzeugkarosserie in einer auseinandergezogenen Ansicht. Ein Oberteil 1 der Karosserie umfasst in dem Fachmann vertrauter Weise zwei Längsträger, die sich, im Inneren der Karosserie verborgen, entlang deren rechter und linker Flanke über im wesentlichen die gesamte Länge der Karosserie von einem vorderen Stoßfänger zum hinteren erstrecken. Der Längsträger auf der dem Betrachter zugewandten Seite verläuft hinter einem an ihm befestigten vorderen Kotflügel 2 bogenförmig oberhalb eines vorderen Radkastens 3, unter wenigstens einer Türöffnung 5, hier vorderen und hinteren Türöffnungen 5, hindurch und, durch einen hinteren Kotflügel 6 verdeckt, über einen hinteren Radkasten 7 hinweg. Diese zwei Längsträger, eine sich zwischen Fahrgastzelle 25 und Motorraum erstreckende Stirnwand 8 und eine Laderaumbodenplatte 10 bilden einen Trägerrahmen, der eine unterseitige Öffnung 4 des Oberteils 1 begrenzt, durch die hindurch das Innere der Fahrgastzelle 25 für Montagearbeiten bequem von unten her zugänglich ist.
-
Erst nachdem das im wesentlichen aus metallischen Blechen zusammengefügte Oberteil 1 einer korrosionsschützenden Tauchbehandlung unterzogen und lackiert worden ist und Montagearbeiten in der Fahrgastzelle 25 wie der Einbau eines Armaturenbrettes, eines Dachhimmels oder dergleichen abgeschlossen sind, wird die Öffnung 4 durch Einfügen einer Bodenplatte 12 von unten her verschlossen. Vor dem Einfügen in die Öffnung 4 sind an der bis dahin gut zugänglichen Bodenplatte 12 Sitze 13, 14 und eine Mittelkonsole 15 mit einem Schalt-Wählhebel 16 montiert und ein Bodenbelag auf einer Oberseite der Bodenplatte 12 verlegt.
-
Die Mittelkonsole 15 überdeckt eine in die Oberseite der Bodenplatte 12 eingetiefte Rinne 17. Im hier gezeigten Fall begrenzen die Mittelkonsole 15 und Rinne 17 einen zur Stirnwand 8 hin offenen, in Fahrzeuglängsrichtung langgestreckten Hohlraum, der als Leitungskanal 18 für Seilzüge 19 des Schalt-Wählhebels 16 dient, über die der Schalt-Wählhebel 16 nach Fertigstellung des Fahrzeuges ein im Motorraum untergebrachtes Schaltgetriebe steuert.
-
Der Leitungskanal 18 ist geräumig genug, um weitere Leitungen aufzunehmen; wenn er sich bis zum hinteren Rand der Bodenplatte 12 erstreckt, kann insbesondere eine Abgasleitung darin geführt sein.
-
Die Sitze 13, 14 sind auf je zwei an der Oberseite der Bodenplatte 12 geformten Querrippen 20 montiert. Vertiefungen 21 in der Bodenplatte 12 vor den Sitzen 13, 14 bieten Platz für die Füße der Fahrgäste.
-
Beiderseits der Mittelkonsole 15 sind Leitungskanäle 22 für klimatisierte Frischluft innerhalb der Bodenplatte 12 von einem zu deren vorderen Rand benachbarten Einlassanschluss 23 zu einem Auslassanschluss 24 geführt, der nach dem Einbau der Bodenplatte 12 in das Oberteil 1 an einen Hohlraum in einer B-Säule 9 des Oberteils 1 anschließt, so dass die klimatisierte Frischluft sich über Ausströmöffnungen über B-Säule 9 in der Fahrgastzelle verteilen kann.
-
Die Sitze 13, 14 begrenzen zusammen mit den Querrippen 20, auf den sie montiert sind, jeweils einen Zwischenraum 26, der genutzt werden kann, um Betriebsmitteltanks, eine Batterie 27 oder dergl. darin unterzubringen. Ein in der Figur nicht dargestellter Leitungskanal führt von der Batterie 27 durch die Bodenplatte 12 und bis zu einem Generator und elektrischen Verbrauchern im Motorraum.
-
2 zeigt einen horizontalen Schnitt entlang der in 1 mit II-II bezeichneten Ebene durch eine gegenüber der Darstellung der 1 in einzelnen Merkmalen abgewandelte Bodenplatte 12. Die Oberseite der Bodenplatte 12 ist durch eine aus Kunststoff tiefgezogene oder blasgeformte obere Außenhaut 28 gebildet, die jeweils rings um die Vertiefungen 21 und entlang der Rinne 17 im Schnitt zu sehen ist. Entlang der Ränder der Bodenplatte 12 erstreckt sich ein rechteckiger Ringanker 29. Der Ringanker 29 kann aus Hohlprofilen, insbesondere aus Stahl, Leichtmetall oder faserverstärkten Kunststoff, zusammengefügt sein.
-
Anstelle eines einzigen Einlassanschlusses 23 beiderseits der Rinne 17, wie in 1 gezeigt, hat die Bodenplatte 12 der 2 je bis zu vier solche Einlassanschlüsse 23 und von diesen ausgehende Leitungskanäle 22, die sich im Inneren der Bodenplatte 12 unter dem Bodenniveau der Vertiefungen 21 erstrecken und von denen einer, wie oben beschrieben, den zur B-Säule 9 führenden Auslassanschluss 24 speist. Zwei andere der Leitungskanäle 22 versorgen jeweils einen Auslassanschluss 30, der in eine vordere oder hintere Vertiefung 21 einmündet. Ein Auslassanschluss 31 des vierten Leitungskanals 22 ist im montierten Zustand mit einer C-Säule 11 des Oberteils 1 verbunden, um an der C-Säule 11 verteilte, in die Fahrgastzelle 25 mündende Ausströmöffnungen zu versorgen.
-
3 zeigt schematisch einen Schnitt durch die Bodenplatte 12 der 2 entlang der in 2 mit III bezeichneten, durch eine der Vertiefungen 21 verlaufenden Ebene. Obere Außenhaut 28 und untere Außenhaut 33 sind entlang von sich an ihren Rändern erstreckenden Flanschen 34 verschweißt. Die seitwärts abstehenden Flansche 34 sind unter dem bereits mit Bezug auf 1 erwähnten, hier mit 35 bezeichneten Längsträger bzw. einem dem Längsträger 35 aufnehmenden Türschweller verborgen. Der Längsträger 35 kann sich wie hier gezeigt seitlich vom Ringanker 29 erstrecken, er kann aber auch (wie z. B. in 5 gezeigt) einen L-förmigen Querschnitt mit einem sich über dem Ringanker 29 erstreckenden, als Anschlag beim Einfügen der Bodenplatte 12 in die Öffnung 4 des Oberteils 1 fungierenden Schenkel haben. Der Ringanker 29 erstreckt sich in unmittelbarer Nachbarschaft zum Längsträger 35 und ist von diesem im Wesentlichen nur durch die obere Außenhaut 28 getrennt. Dies erleichtert eine sichere Befestigung des Ringankers 29 am Längsträger 35, insbesondere durch Schrauben. Alternativ oder ergänzend ist auch eine Befestigung durch Verkleben der Bodenplatte an dem Längsträger 35, der Stirnwand 8 und/oder der Laderaum-Bodenplatte 10 möglich. Die Leitungskanäle 22 sind in Hartschaum 36 eingebettet, der den Zwischenraum zwischen oberer und unterer Außenhaut 28, 33 der Bodenplatte 12 ausfüllt.
-
4 zeigt einen weiteren Schnitt durch die Bodenplatte 12 entlang der Ebene IV von 2. In dieser Schnittebene erstreckt sich eine der Querrippen 20. Innerhalb der Querrippe 20 ist die obere Außenhaut 28 ausgesteift durch einen Querträger 37, hier in Form eines nach unten offenen Kastens mit an seiner Stirnseite abstehenden und sich auf dem Ringanker 29 abstützenden Flanschen 38. Die Unterkante einer außerhalb der Schnittebene verlaufenden Längswand des Kastens ist in der Fig. als gestrichelte Linie eingezeichnet. Der Querträger 37 besteht vorzugsweise aus demselben Werksstoff wie der Ringanker 29.
-
Ein Hohlraum im Hartschaum 36 dient als Tank 45, z. B. für Scheibenwischflüssigkeit. Er ist über einen Leitungskanal 46 mit einer Scheibenwischanlage verbunden und über einen an einer Längswand der Querrippe 20 herausgeführten Einfüllstutzen von der Fahrgastzelle 25 aus befüllbar.
-
Die 5 und 6 zeigen jeweils zur 3 bzw. 4 analoge Schnitte gemäß einer weiterentwickelten Ausgestaltung. Dieser Ausgestaltung zufolge weist die Bodenplatte 12 jeweils außerhalb des Ringankers 29 in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende, nach oben offene Nuten 38 auf, die den Längsträger 35 zum Teil aufnehmen, so dass die Bodenplatte 12 wie ein Türschweller seitwärts bis unmittelbar an eine Unterkante einer Tür 39 des Fahrzeugs heranreicht und den Längsträger 35 vor Steinschlag, Witterungseinflüssen etc. schützt.
-
Die Bodenplatte 12 ist durch vertikal orientierte Schrauben 40 unter einer horizontalen Flanke des Längsträgers 35 gehalten.
-
7 zeigt einen Längsschnitt durch eine Fahrzeugkarosserie mit in das Oberteil 1 eingefügter Bodenplatte 12 gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung. Abweichend von der Darstellung der 1 ist an einem vorderen Rand der Bodenplatte 12 hier eine schräge Wand 41 gebildet, die die Fahrgastzelle 25 vom vorderen Radkasten 3 trennt. Die untere Außenhaut 33 erstreckt sich bei dieser Ausgestaltung durchgehend und im Wesentlichen eben zwischen vorderem und hinterem Radkasten 3, 7 und reicht außerdem weit in den vorderen Radkasten 3 hinein. Wasser, das von den Vorderrädern des Fahrzeugs aufgewirbelt wird, kann daher ohne Behinderung durch Fügestellen von der Wand 41 bis unter die Fahrgastzelle 25 abfließen und bleibt daher nicht im Radkasten 3 an Stellen gefangen, an denen es Korrosion fördern könnte. Fugen zwischen dem Längsträger und der Bodenplatte 12 können durch Klebstoff ausgefüllt sein.
-
Die 8 zeigt in einem Schnitt durch den vorderen Bereich einer Kraftfahrzeugkarosserie eine Weiterbildung, in der die Wand 41 über den Radkasten 3 hinaus verlängert ist und einen Teil der herkömmlicherweise zwischen Fahrgastzelle 25 und Motorraum 32 ersteckenden Stirnwand 8 ersetzt. Ein Pedalblock 42 mit Farben-, Brems- und gegebenenfalls Kupplungspedal ist an der Wand 41 der Bodenplatte 12 montiert. Da vor dem Zusammenfügen mit dem Oberteil 1 die Bodenplatte 12 von allen Seiten gut zugänglich ist, ist der Einbau des Pedalblocks 42, insbesondere des Bremspedals 43 an der Fahrgastzelle 25 zugewandten Seite der Bodenplatte 12 und eines durch das Bremspedal 43 betätigten Bremskraftverstärkers 44 auf Seiten des Motorraums 32, vereinfacht.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Oberteil
- 2
- vorderer Kotflügel
- 3
- vorderer Radkasten
- 4
- Öffnung
- 5
- Türöffnung
- 6
- hinterer Kotflügel
- 7
- hinterer Radkasten
- 8
- Stirnwand
- 9
- B-Säule
- 10
- Laderaum-Bodenplatte
- 11
-
- 12
- Bodenplatte
- 13
- Sitz
- 14
- Sitz
- 15
- Mittelkonsole
- 16
- Schalt-Wählhebel
- 17
- Rinne
- 18
- Leitungskanal
- 19
- Seilzug
- 20
- Querrippe
- 21
- Vertiefung
- 22
- Leitungskanal
- 23
- Einlassanschluss
- 24
- Auslassanschluss
- 25
- Fahrgastzelle
- 26
- Zwischenraum
- 27
- Batterie
- 28
- obere Außenhaut
- 29
- Ringanker
- 30
- Auslassanschluss
- 31
- Auslassanschluss
- 32
- Motorraum
- 33
- untere Außenhaut
- 34
- Flansch
- 35
- Längsträger
- 36
- Hartschaum
- 37
- Querträger
- 38
- Flansch
- 39
- Tür
- 40
- Schraube
- 41
- Wand
- 42
- Pedalblock
- 43
- Bremspedal
- 44
- Bremskraftverstärker
- 45
- Tank
- 46
- Leitungskanal
- 47
- Einfüllstutzen
-
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
-
- US 2010/0133878 A1 [0002]
