DE102013007346A1

DE102013007346A1 - Bodenstruktur einer Kraftfahrzeugkarosserie mit einem Befestigungsadapter

Info

Publication number: DE102013007346A1
Application number: DE102013007346.4A
Authority: DE
Inventors: Fabian DE LUCA; Andreas Stern
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2013-04-27
Filing date: 2013-04-27
Publication date: 2014-10-30

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft die Bodenstruktur einer Kraftfahrzeugkarosserie, mit zumindest einem Längsträger (4, 6) und zumindest einem Querträger (5, 7) sowie mit einem Befestigungsadapter (10), welcher mit zumindest einem der Längsträger (4, 6) oder Querträger (5, 7) strukturell verbunden ist und welcher eine an zumindest ein Anbauteil (14) geometrisch angepasste Befestigungsstruktur (12) aufweist, um das Anbauteil (14) über den Befestigungsadapter (10) an zumindest einem der Längsträger (4, 6) oder Querträger (5, 7) zu befestigen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bodenstruktur, insbesondere eine heckseitige Bodenstruktur einer Kraftfahrzeugkarosserie sowie eine dementsprechend ausgestaltete Kraftfahrzeugkarosserie, die zur Anbindung unterschiedlicher fahrzeugkonfigurationsspezifischer Anbauteile ausgestaltet ist.
Die Bodenstruktur einer Kraftfahrzeugkarosserie weist typischerweise einen oder mehrere Längsträger sowie die Längsträger in Fahrzeugquerrichtung (y) miteinander verbindender Querträger auf. An einer derartigen, Längsträger und Querträger aufweisenden Tragstruktur können alsdann diverse Anbauteile, wie zum Beispiel Kraftfahrzeugtank, Lade- und Verstaueinrichtungen oder aber auch diverse andere Energiespeicher, wie zum Beispiel Akkumulatoren oder Gastanks befestigt werden.
Zur Bereitstellung unterschiedlicher Antriebskonzepte für ein und denselben Kraftfahrzeugtyp sind gewisse bauliche Anpassungen der Karosserie, mithin der Karosserie-Bodenstruktur erforderlich. So sind je nach Antriebs- oder Kraftfahrzeugkonfiguration insbesondere verschiedenartige Energiespeichereinrichtungen mit jeweils unterschiedlichen geometrischen Abmessungen, etwa im Bereich der heckseitigen Bodenstruktur anzuordnen und daran zu befestigen.
Die Anordnung sowie das Mitführen von Kraftstofftanks, Batterien, Akkumulatoren oder von Flüssiggas- oder Druckgasbehältern erfordert die Bereitstellung einer karosserieseitigen, insbesondere tragstrukturseitigen Befestigungsstruktur, die mit der geometrischen Ausgestaltung der jeweiligen Energiespeichereinrichtung, oder allgemein, eines entsprechenden Anbauteils korrespondiert.
Des Weiteren ist eine karosserie- oder tragstrukturseitige geometrische Anpassung an unterschiedliche Anbauteile auch für kraftfahrzeugkonfigurationsspezifische Bauraumkonzepte vorzusehen. So können im Bereich einer heckseitigen Bodenstruktur unterschiedliche Behältnisse oder Stauraumkonzepte, wie zum Beispiel ausziehbare Fahrradträger oder diverse Lademulden, etwa in Form einer Ersatzradmulde vorgesehen werden.
So beschreibt beispielsweise die DE 10 2010 054 693 A1 ein heckseitiges Bodenmodul für ein Kraftfahrzeug zur Anordnung zwischen zwei im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden heckseitigen Längsträgern einer Fahrzeugkarosserie.
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Bodenstruktur einer Kraftfahrzeugkarosserie bereitzustellen, die eine variable und an die Ausgestaltung unterschiedlicher Anbauteile angepasste Befestigungsstruktur bereitstellt, die insbesondere möglichst kostengünstig und gewichtseinsparend zu verwirklichen ist. Die Bodenstruktur, insbesondere ihre Anpassung an unterschiedlich konfigurierte und hieran zu befestigende Anbauteile, sollte ferner möglichst problemlos in den Kraftfahrzeug-Herstellungs- und Montageprozess integrierbar sein. Zudem soll die Bodenstruktur die mechanische Belastbarkeit, insbesondere die Verwindungssteifigkeit der Kraftfahrzeugkarosserie verbessern.
Vorteilhafte Ausgestaltungen
Diese Aufgabe wird mit einer Bodenstruktur einer Kraftfahrzeugkarosserie gemäß Patentanspruch 1, ferner mit einer Kraftfahrzeugkarosserie nach Patentanspruch 14 sowie mit einem Kraftfahrzeug gemäß Patentanspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind hierbei Gegenstand jeweils abhängiger Patentansprüche.
Die insoweit vorgesehene Bodenstruktur einer Kraftfahrzeugkarosserie weist zumindest einen Längsträger und zumindest einen hiermit verbundenen Querträger auf. Typischerweise weist die Bodenstruktur zwei, in Fahrzeugquerrichtung (y) voneinander beabstandete und sich in etwa in Fahrzeuglängsrichtung (x) erstreckende Längsträger auf, die über den zumindest einen Querträger in Fahrzeugquerrichtung (y) miteinander verbunden sind.
Die Bodenstruktur weist ferner einen Befestigungsadapter auf, der mit zumindest einem der Längsträger oder Querträger strukturell verbunden ist. Der Befestigungsadapter weist ferner eine an zumindest ein Anbauteil geometrisch angepasste Befestigungsstruktur auf, um das Anbauteil über den Befestigungsadapter an zumindest einem der Längsträger oder Querträger zu befestigen. Der Befestigungsadapter ist hierbei als separates Bauteil vorgesehen, welches an der von Längsträger und Querträger gebildeten Tragstruktur oder Rohkarosserie kraftfahrzeugkonfigurationsspezifisch ausgebildet aber unabhängig von der jeweiligen Kraftfahrzeugkonfiguration in immerwährend gleichbleibender Art und Weise befestigt ist.
Zur Anbindung an den zumindest einen Längsträger und/oder an den zumindest einen Querträger weist der Befestigungsadapter insoweit eine genormte Anbindungsstruktur auf, mittels welcher der Befestigungsadapter selbst am Längsträger und/oder Querträger in einer stets gleichbleibenden Art und Weise befestigbar ist. Je nach Kraftfahrzeugkonfiguration kann das an der Bodenstruktur zu befestigende Anbauteil variieren und dementsprechend unterschiedliche geometrische Abmessungen sowie hiermit einhergehend unterschiedliche Befestigungsstrukturen erfordern.
Durch Bereitstellung eines Befestigungsadapters kann den unterschiedlichen geometrischen Ausgestaltungen des Anbauteils und seiner Montageerfordernisse Rechnung getragen werden. Insoweit weist derjeweilige, an das Anbauteil angepasste und entsprechend dem vorgesehenen Anbauteil konfigurierte Befestigungsadapter eine speziell an das Anbauteil angepasste Befestigungsstruktur auf, mittels derer das Anbauteil am Befestigungsadapter befestigt und mit diesem verbunden werden kann. Unterschiedliche anbauteil- oder kraftfahrzeugkonfigurationsspezifische Befestigungsadapter weisen hierbei stets ein und dieselbe genormte Anbindungsstruktur zur Befestigung des Befestigungsadapters an der Tragstruktur der Bodenstruktur, insbesondere an den zumindest einen Längsträger und/oder dem zumindest einem Querträger auf.
Durch das Bereitstellen des Befestigungsadapters kann für unterschiedliche und kraftfahrzeugkonfigurationsspezifische Anbauteile stets eine einzige und für sämtliche Kraftfahrzeugkonfigurationen stets gleichbleibende Tragstruktur oder Rohkarosserie vorgesehen werden, sodass im Rohkarosseriebau keinerlei Anpassungen für die Anbindung des Anbauteils vorgenommen werden müssen. Etwaige anbauteilspezifische geometrische Befestigungsvariationen können einzig und allein durch den Befestigungsadapter bereitgestellt werden.
Nach einer Ausgestaltung ist der Befestigungsadapter als geschlossener Rahmen ausgebildet, der sich zwischen in Fahrzeugquerrichtung (y) gegenüberliegenden Längsträgern und zwischen in Fahrzeuglängsrichtung (x) gegenüberliegenden Querträgern erstreckt. Von Vorteil weist der Befestigungsadapter eine etwa flanschartig nach außen abragende Anbindungsstruktur oder ein dementsprechend ausgebildetes Anbindungsprofil auf, mittels welchem der rahmenartig ausgebildete Befestigungsadapter an den angrenzenden Längsträgern und/oder Querträgern zur Anlage bringbar ist.
Der Befestigungsadapter kann insbesondere den sich zwischen den gegenüberliegenden Längsträgern und zwischen den gegenüberliegenden Querträgern gebildeten und hiervon dementsprechend begrenzten Zwischenraum vollständig ausfüllen.
Es kann hierbei insbesondere vorgesehen werden, dass sich der Befestigungsadapter mit seiner Befestigungsstruktur von oben auf hiermit korrespondierend ausgebildeten Abschnitten von Längsträger oder Querträger, so etwa an nach innen ragenden Flansch- oder Profilabschnitten von Längsträger oder Querträger abstützt.
Der Befestigungsadapter kann auf unterschiedliche Art und Weise mit zumindest einem der Längsträger oder Querträger verbunden sein. Hierfür kommen insbesondere Schweißverbindungen, etwa mehrere Punktschweißungen, aber auch andere Fügeverfahren, wie zum Beispiel Nieten, Schrauben oder Durchsetzfügen infrage.
Durch seine rahmenartig und geschlossene Ausgestaltung kann der Befestigungsadapter für sich betrachtet, bereits eine strukturelle Stabilität bereitstellen, die durch ein mehrfaches und unlösbares Verbinden mit dem Längsträger und/oder Querträger nochmals verstärkt und gesteigert werden kann. Zudem kann der rahmenartig ausgestaltete Befestigungsadapter durch seine mehrfache Anbindung an Längsträger und Querträger auch eine strukturelle Versteifung der von Längs- und Querträger gebildeten Tragstruktur bereitstellen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist der Befestigungsadapter eine als Aufnahme für das Anbauteil ausgebildete Ausnehmung auf. Die geometrische Kontur jener Ausnehmung ist hierbei typischerweise an die geometrische Ausgestaltung des über den Befestigungsadapter an der Bodenstruktur zu befestigenden Anbauteils ausgebildet. Das Vorsehen einer vom Anbauteil ggf. zu durchsetzenden Aufnahme kann zum einen die Montage des Anbauteils erleichtern, zum anderen aber auch zu einer Gewichtsminimierung der Bodenstruktur beitragen.
Indem der Befestigungsadapter eine Aufnahme für das Anbauteil aufweist, ist ferner denkbar, etwa an der Unterseite des Befestigungsadapters ein in Form eines Gehäuses oder einer Einhausung ausgebildetes Anbauteil vorzusehen, dessen Innenraum durch die Ausnehmung des Befestigungsadapters hindurch mit dem Fahrzeuginnenraum koppelbar ist. Insoweit kann der Befestigungsadapter an der Schnittstelle zwischen Kraftfahrzeuginnenraum und Kraftfahrzeugaußenraum angeordnet sein.
Nach einer weiteren Ausgestaltung hiervon ist die Befestigungsstruktur für das Anbauteil zumindest bereichsweise an einem nach innen ragenden Rand der Ausnehmung ausgebildet. Insbesondere kann der Ausnehmungsrand als ein nach innen ragender umlaufender und durchgehender Befestigungsflansch ausgebildet sein, welcher insbesondere eine abdichtende Anbindung des Anbauteils am Befestigungsadapter und somit an der Bodenstruktur ermöglicht. Zudem kann die Befestigungsstruktur durch ihren nach innen ragenden Ausnehmungsrand eine möglichst großflächige und durchgehende Anbindungs- bzw. Anlagefläche für das Anbauteil bereitstellen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist der Befestigungsadapter einteilig oder einstückig ausgebildet. Er kann zum Beispiel ein seinen geometrischen Anforderungen entsprechendes umgeformtes, insbesondere geprägtes oder anderweitig umgeformtes Metallblech aufweisen. Je nach Ausgestaltung der angrenzenden Längs- oder Querträger kann aber auch vorgesehen werden, den Befestigungsadapter als Kunststoffteil oder als Faserverbundwerkstoff auszubilden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist der Befestigungsadapter jedoch mehrteilig ausgebildet. Er weist hierbei zumindest ein Formteil und ein Gussteil auf, die strukturell miteinander verbunden bzw. zusammengefügt sind. Eine zumindest bereichsweise Ausgestaltung des Befestigungsadapters als Gussteil kann dem Befestigungsadapter, insbesondere zum Zweck einer Befestigung des Anbauteils hieran, eine erhöhte Festigkeit und Verwindungssteifigkeit verleihen. Da sich der Befestigungsadapter ggf. über den kompletten von gegenüberliegenden Längs- und Querträgern begrenzten Bereich erstreckt, die Festigkeit eines Gussteils jedoch nur abschnitts- oder bereichsweise gefordert ist, kann der Befestigungsadapter auch bereichsweise als Formteil, insbesondere als Prägeteil oder als kalt- oder warmumgeformtes Formteil ausgestaltet sein.
Die bereichsweise Bereitstellung des Befestigungsadapters als Formteil, etwa als geprägtes oder gestanztes Teil, ist vergleichsweise kostengünstig, material- und gewichtseinsparend.
Nach einer weiteren Ausgestaltung sind das Gussteil und das Formteil aus Materialien desselben Typs gefertigt. Für das Formteil und das Gussteil sind somit stets gleiche Materialpaarungen vorzusehen. Beispielsweise kann das Gussteil als Metall-, insbesondere als Stahlgussbauteil ausgebildet sein. In diesem Fall ist auch das Formteil in Form eines Stahlblechs vorzusehen. Andere Materialien sehen zum Beispiel die Ausgestaltung eines Leichtmetallgussbauteils und eines Leichtmetallblechs, wie zum Beispiel eines Aluminiumgussteils und eines Aluminiumblechs vor. Der Befestigungsadapter ist jedoch nicht notwendigerweise als Metallbauteil auszubilden. Er kann gleichermaßen auch als ein ein- oder mehrteiliges Kunststoffbauteil ausgebildet sein, oder aber auch vollständig, zumindest aber bereichsweise einen Faserverbundwerkstoff, etwa auf Graphitbasis, aufweisen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist das Gussteil ein an dem Querträger und/oder an dem Längsträger aufliegendes Trägerprofil auf. Das Trägerprofil erstreckt sich typischerweise entlang dem Querträger oder entlang dem Längsträger und liegt von Vorteil möglichst vollflächig auf dem Quer- oder Längsträger auf. Hierbei kann ferner auch vorgesehen sein, dass sich das Gussteil entlang mehrerer Trägerkomponenten erstreckt, die miteinander strukturell verbunden sind. Beispielsweise kann sich das Gussteil über eine Verbindungs- oder Fügestelle von Querträger und Längsträger erstrecken und dementsprechend mit seinem Trägerprofil sowohl auf den Querträger als auch auf dem Längsträger zumindest bereichsweise aufliegen.
Die Bereitstellung eines gussteilseitigen Trägerprofils ermöglicht die Bildung einer größtmöglichen Anlage- und Auflagefläche zum entsprechenden Quer- und/oder Längsträger, sodass eine besonders stabile Verbindung und strukturelle Abstützung des Trägerprofils, das heißt des Gussteils und somit des gesamten Befestigungsadapters an der Tragstruktur der Karosserie erfolgen kann.
Es kann hierbei weiterhin vorgesehen sein, dass sich das Trägerprofil des Gussteils über die gesamte Längserstreckung des jeweiligen Quer- und/oder Längsträgers erstreckt und somit auch zur strukturellen Verstärkung des insoweit materialgedoppelten Quer- oder Längsträgers beiträgt. Von daher kann der Befestigungsadapter dazu beitragen, die Stabilität und Verwindungssteifigkeit der Bodenstruktur insgesamt zu erhöhen. Ferner ist denkbar, diejenigen Bereiche von Quer- oder Längsträger, welche mit dem Trägerprofil des Gussteils zur Anlage gelangen, dünnwandiger und somit material- und gewichtseinsparender auszugestalten.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist das Gussteil eine sich entlang dem Trägerprofil erstreckende und vom Trägerprofil abragende Oberschale auf. Die vom Trägerprofil abragende Oberschale, welche aufgrund der Gussteilausgestaltung einstückig mit dem Trägerprofil verbunden ist, kann einerseits das Trägerprofil selbst versteifen und verstärken. Andererseits kann mittels der Oberschale eine weitere Befestigung des Gussteils am angrenzenden Quer- und/oder Längsträger erfolgen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist das Gussteil zumindest bereichsweise mit einer strukturverstärkenden Verrippung versehen. Mittels einer strebenartig oder auch zum Beispiel hexagonal oder wabenartig ausgestalteten Verrippungsstruktur kann das Gussteil zumindest bereichsweise strukturell verstärkt werden. Insoweit kann das Gussteil im Vergleich zum hiermit verbundenen und angrenzenden Formteil eine insbesondere für die Anbindung des Anbauteils am Befestigungsadapter erhöhte Stabilität bereitstellen und somit die Hauptgewichtslast des Anbauteils aufnehmen bzw. an die Tragstruktur der Kraftfahrzeugkarosserie weiterleiten.
Nach einer weiteren Ausgestaltung stützt sich die Oberschale über zumindest eine Verstärkungsrippe am Trägerprofil ab. Die Oberschale und das Trägerprofil können sich in etwa parallel, in Längsrichtung des Gussteils erstrecken und zumindest bereichsweise über zumindest eine, bevorzugt über mehrere, etwa äquidistant zueinander angeordnete Verstärkungsrippen miteinander verbunden sein. Durch die sich zwischen Oberschale und Trägerprofil erstreckenden Verstärkungsrippen kann die Steifigkeit und Festigkeit des Gussteils insbesondere senkrecht zur Längserstreckung des Trägerprofils und/oder der Oberschale erhöht werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist die Oberschale des Gussteils zumindest einen, sich vom Trägerprofil weg erstreckenden Fortsatz auf, welcher mit einem Profil des Längsträgers oder Querträgers verbunden ist. Hierdurch kann zumindest im Bereich des Gussteils eine mehrfache Abstützung und/oder strukturelle Verbindung mit dem angrenzenden Längs- und/oder Querträger erfolgen. Einerseits kann sich das Trägerprofil des Gussteils am Quer- oder Längsträger abstützen. Andererseits kann aber auch der, typischerweise von der Oberschale hervorstehende Fortsatz eine Abstützung am dementsprechend profiliert ausgebildeten Längs- oder Querträger erfahren und beabstandet zum Trägerprofil gesondert mit dem Längs- oder Querträgerprofil verbunden sein.
Durch die mehrfache Anbindung des Gussteils am Längs- oder Querträger kann eine besonders belastbare, stabile und verwindungssteife wechselseitige Anordnung von Befestigungsadapter und bodenseitiger Trägerstruktur der Kraftfahrzeugkarosserie bereitgestellt werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist der Befestigungsadapter zumindest ein Dichtungselement zur abdichtenden Anordnung am Längsträger und/oder am Querträger auf. Das Dichtungselement ist hierbei insbesondere im Bereich der an den Längs- und/oder Querträger angrenzenden Anbindungsstruktur des Befestigungsadapters vorgesehen. Beispielsweise kann die Anbindungsstruktur des Befestigungsadapters einen nach außen abragenden Befestigungsflansch aufweisen, an welchem ein entsprechendes, weichelastisches, etwa einen Elastomerwerkstoff aufweisendes Dichtungselement vorkonfiguriert angeordnet ist. Durch eine dementsprechende Vormontage eines sich etwa entlang dem geschlossenen Rahmen des Befestigungsadapters erstreckenden Dichtungselements am Befestigungsadapter ist das Vorsehen gesonderter Dichtungsmaßnahmen im Befestigungsadapter-Montageprozess nicht mehr erforderlich.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist die Befestigungsstruktur zumindest ein Montageelement zur Anbindung des Anbauteils an der Befestigungsstruktur auf. So kann die Befestigungsstruktur des Befestigungsadapters insbesondere mit Schweißmuttern versehen sein, in die korrespondierend hierzu angeordnete und ausgebildete Schrauben des Anbauteils eingeschraubt werden können. Anstelle von Montageelementen ist aber auch denkbar, dass die Befestigungsstruktur lediglich geeignete Montagelöcher aufweist, die an eine anbauteilspezifische Anbindungsstruktur angepasst sind und ein bestimmungsgemäßes Befestigen des jeweils vorgesehenen Anbauteils an der Befestigungsstruktur ermöglichen.
Das zumindest eine Montageelement kann ferner einstückig mit dem Gussbauteil verbunden, bzw. in dieses integriert sein. Beispielsweise kann das Gussbauteil infolge des Gussprozesses mit einer strukturverstärkten Durchgangsöffnung versehen sein, welche als Montageelement fungiert. Diese kann durch Nachbearbeitung, etwa durch Einschneiden eines Gewindes, in ihrer Funktion einer Schweißmutter vergleichbar, zu einer Schraubbolzenaufnahme ausgestaltet werden. Eine derartige Nachbearbeitung oder Bildung eines Gewindeabschnitts eines in das Gussbauteil integrierten Montageelements kann sich hinsichtlich Montage- und Fertigungsaufwand im Vergleich zur Anordnung einer Schweißmutter als einfacher und kostengünstiger erweisen.
Nach alledem ist ferner eine Kraftfahrzeugkarosserie vorgesehen, die eine zuvor beschriebene Bodenstruktur aufweist.
Des Weiteren ist ferner ein Kraftfahrzeug mit einer dementsprechenden Kraftfahrzeugkarosserie bzw. mit einer zuvor beschriebenen Bodenstruktur vorgesehen.
Kurzbeschreibung der Figuren
Weitere Merkmale und vorteilhafte Ausgestaltungen der Bodenstruktur werden in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Hierbei zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung einer mit einem Befestigungsadapter versehenen Bodenstruktur,
2 eine isolierte perspektivische Darstellung der beiden Einzelteile des Befestigungsadapters,
3 eine perspektivische Darstellung der Bodenstruktur gemäß 1 während der Befestigung des Befestigungsadapters,
4 eine Seitenansicht von hinten auf das Gussteil des Befestigungsadapters,
5 einen Querschnitt durch das Gussteil des Befestigungsadapters,
6 eine ausschnittsweise vergrößerte und perspektivische Darstellung des Gussteils,
7 einen Querschnitt durch das am Querträger angeordnete Gussteil des Befestigungsadapters und
8 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs.
Detaillierte Beschreibung
Das in 8 schematisch skizzierte Kraftfahrzeug 1 weist eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einer in 1 dargestellten heckseitigen Bodenstruktur 3 auf. Die in 1 gezeigte Bodenstruktur 3 weist zwei in Fahrzeugquerrichtung (y) voneinander beabstandete Längsträger 4, 6 auf, die über zwei, in Fahrzeuglängsrichtung (x) voneinander beabstandete und in 3 gesondert gezeigte Querträger 5, 7 strukturell miteinander verbunden sind. Die rahmenartige Ausgestaltung der beiden Längsträger 4, 6 sowie der hiermit verbundenen Querträger 5, 7 stellt eine Tragstruktur der Kraftfahrzeugkarosserie 2 bereit, an welcher beliebige Anbauteile 14 befestigbar sind.
In 1 ist beispielsweise ein etwa topf- oder muldenartiges Anbauteil 14 gezeigt, welches etwa der Aufnahme eines Batteriemoduls dienen kann.
Zur Anbindung jenes Anbauteils 14 an die von Längsträgern 4, 6 und Querträgern 5, 7 gebildete Tragstruktur ist ein Befestigungsadapter 10 vorgesehen, welcher in 2 gesondert gezeigt ist. Der vorliegend mehrteilig ausgebildete Befestigungsadapter 10 weist eine umlaufende Anbindungsstruktur 9, etwa in Form eines Anbindungs- oder Befestigungsflanschs auf, mittels welcher der Befestigungsadapter 10 an den Längsträgern 4, 6 und Querträgern 5, 7 zur Anlage bringbar und dementsprechend befestigbar ist. Über seine umlaufende Anbindungsstruktur 9 ist der Befestigungsadapter 10 in einer immerwährend gleichbleibenden Art und Weise an der Tragstruktur der Kraftfahrzeugkarosserie 2 befestigbar. Hierfür ist insbesondere ein Verschweißen, etwa ein Punktschweißen der befestigungsadapterseitigen Anbindungsstruktur 9 mit etwa nach innen ragenden Flanschabschnitten oder Profilabschnitten von Längsträgern 4, 6 und Querträgern 5, 7 vorgesehen.
Der einen geschlossenen und umlaufenden Rahmen 11 aufweisende oder bildende Befestigungsadapter 10 ist in der vorliegend gezeigten Ausgestaltung mehrteilig ausgeführt. Er weist ein etwa in Fahrtrichtung vorn liegendes Gussteil 20 und ein hiermit verbundenes Formteil 22 auf, die jedoch vor Montage an der Bodenstruktur 3 gesondert miteinander verbunden sind. Vorliegend weist das Gussteil 20 an seinen außenliegenden Längsenden umgebogene Schenkelabschnitte 33, 34 auf, die mit sich in etwa in Fahrzeuglängsrichtung (x) erstreckenden Schenkeln 23, 24 des Formteils 22 verbunden und dementsprechend gefügt sind. Das Formteil 22 weist ferner einen hinten angeordneten, dem Fahrzeugheck zugewandten Querträgerabschnitt 25 auf, über welchen die beiden seitlichen Schenkel 23, 24 des Formteils 22 einstückig miteinander verbunden sind.
Der Befestigungsadapter 10 weist ferner eine als Aufnahme für das Anbauteil 14 ausgebildete zentrale Ausnehmung 15 auf, die vom Rahmen 11 des Befestigungsadapters 10 umschlossen ist. Innenseitig, das heißt am Rand 18 der Ausnehmung 15 ist eine Befestigungsstruktur 12 für das Anbauteil 14 vorgesehen. Jene Befestigungsstruktur 12 kann diverse Montageelemente 13, aber auch lediglich nach innen, in die Ausnehmung 15 hineinragende und vom Rand 18 zumindest geringfügig hervorstehende Anbindungsbereiche aufweisen, welche z. B. lediglich eine Durchgangsöffnung, etwa für einen am Anbauteil 14 vorgesehenen Schraubbolzen 42 aufweisen.
Die zumindest bereichsweise Ausgestaltung des Befestigungsadapters 10 als Gussteil 20 ist in den 4 bis 7 gesondert gezeigt. So weist das Gussteil 20 ein untenliegendes, sich über die gesamte Länge des Gussteils 20 erstreckendes Trägerprofil 31 auf, welches sich nahezu vollflächig am vorderen Querträger 5 der Bodenstruktur 10 abstützt und über mehrere Schweißpunkte 44 zumindest punktuell mit dem Querträger 5 verbunden ist. Wie in 4 gezeigt, ist das Gussteil 20 mit einer strukturverstärkenden Verrippung 37 versehen, welche einzelne, etwa äquidistant in Längsrichtung des Trägerprofils 31 voneinander beabstandete Verstärkungsrippen 35 aufweist.
Zudem weist das Gussteil 20 eine sich nach oben und nach vorn, in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ragende, etwa bogenförmig ausgebildete Oberschale 32 auf, die aufgrund der gussteilmäßigen Ausgestaltung einstückig mit dem Trägerprofil 31 verbunden ist, und welche sich annähernd über die gesamte Länge des Trägerprofils 31 erstreckt. Die einzelnen Verstärkungsrippen 35 stützen die Oberschale 32 am Trägerprofil 31 ab. Eine Flächennormale der etwa eben ausgebildeten Verstärkungsrippen 35 erstreckt sich hierbei in etwa parallel zur Längserstreckung von Trägerprofil 31 und/oder Oberschale 32.
Zudem weist die Oberschale 32 an ihrem nach vorn, in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ragenden Randabschnitt mehrere, in Fahrzeugquerrichtung (y), das heißt in Längsrichtung der Oberschale 32 voneinander beabstandete laschenartige Fortsätze 36 auf, die eine Auflage des vorderen und vom Trägerprofil 31 weg weisenden Endabschnitts der Oberschale 32 am angrenzenden Querträgerprofil 8 des Querträgers 5 ermöglichen. Im Bereich jeder Fortsätze 36 können gesonderte Befestigungsöffnungen vorgesehen sein, die ein zusätzliches Verschrauben des Fortsatzes 36 mit dem in Anlagestellung darunter befindlichen Querträgerprofil 8 des Querträgers 5 ermöglicht, wie dies im Querschnitt gemäß 7 beispielhaft gezeigt ist.
Die Oberschale 32 kann zudem mehrere Zugangs- oder Durchgangsöffnungen 38 aufweisen, mittels derer z. B. ein Schweißwerkzeug von oben durch die Oberschale 32 hindurchgeführt werden kann, damit das darunterliegende Trägerprofil 31 zumindest punktuell mit dem vorderen Querträger 5 verschweißt oder anderweitig unlösbar verbunden werden kann. Auf diese Art und Weise kann eine mehrfache, zumindest zweifache Befestigung des Gussteils 20 an der Tragstruktur der Kraftfahrzeugkarosserie 2 erfolgen.
In 5 ist ferner ein nach vorn, in Fahrzeuglängsrichtung (x) vom Trägerprofil 31 hervorstehender Flanschabschnitt 40 gezeigt, welcher als Teil der Anbindungsstruktur 9 des Befestigungsadapters 10 ausgebildet sein kann. An jenem Flanschabschnitt 40 ist ferner ein zum Beispiel umlaufendes Dichtungselement 41 angeordnet, mittels welchem eine abdichtende Anordnung des Befestigungsadapters 10 an der Tragstruktur ermöglicht wird.
Ergänzend oder alternativ hierzu kann das Dichtungselement 41 auch adhäsiv, folglich klebend oder selbstklebend ausgebildet sein. Auf diese Art und Weise kann eine besonders einfache und sichere Vormontage des Befestigungsadapters 10 an der Tragstruktur, mithin an der Karosserie 2 erfolgen. Insoweit kann an dem Flanschabschnitt 40 ergänzend oder alternativ zum Dichtungselement 41 zumindest bereichsweise ein Klebeelement angeordnet sein.
In 6 ist in vergrößerter Darstellung ferner die Integration eines Montageelements 13 in das Gussteil 20 gezeigt. Das Montageelement 13 kann zum Beispiel nach Art einer Schweißmutter ausgebildet sein. In der hier vorgesehenen Gussteilausgestaltung weist die befestigungsadapterseitige Befestigungsstruktur 12 mehrere Durchgangsöffnungen auf, in welche durch entsprechende Nachbehandlung ein Innengewinde zur Aufnahme eines etwa als Schraubbolzen ausgebildeten Befestigungselements 42 eingeschnitten werden können.
Unabhängig von der Gussbauteilausgestaltung ist grundsätzlich denkbar, dass zumindest einige, bevorzugt sämtliche zur Anbindung des Anbauteils 14 an den Befestigungsadapter 10 erforderlichen Montagelemente 13 bereits vorkonfiguriert am Befestigungsadapter 10 angeordnet sind. So können am Befestigungsadapter 10 an den zur Anbindung des Anbauteils 14 vorgesehenen Bereichen der Befestigungsstruktur 12 zum Beispiel Schweißmuttern oder dergleichen Verbindungs- oder Montageelemente 13 vorkonfiguriert vorgesehen werden.
Insgesamt kann mittels mehrerer unterschiedlich ausgestalteter Befestigungsadapter 10 jeweils eine an das Kraftfahrzeug konfigurationsspezifisch angepasste Anbauteil 14 abgestimmte und hieran angepasste Befestigungsstruktur 12 bereitgestellt werden, ohne dass hierfür irgendwelche konstruktiven oder geometrischen Anpassungen der Tragstruktur, insbesondere von Längsträgern 4, 6 oder Querträgern 5, 7 der Kraftfahrzeugkarosserie 2 erforderlich wären.
Die dargestellten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausgestaltung der Erfindung zu welcher weitere zahlreiche Varianten denkbar und im Rahmen der Erfindung sind. Die exemplarisch gezeigten Ausführungsbeispiele sind in keiner Weise hinsichtlich des Umfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfigurationsmöglichkeiten der Erfindung als einschränkend auszulegen. Die vorliegende Beschreibung zeigt dem Fachmann lediglich eine mögliche Implementierung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels auf. So können an der Funktion und Anordnung von beschriebenen Elementen vielfältigste Modifikationen vorgenommen werden, ohne hierbei den durch die nachfolgenden Patentansprüche definierten Schutzbereich oder dessen Äquivalente zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Karosserie
3: Bodenstruktur
4: Längsträger
5: Querträger
6: Längsträger
7: Querträger
8: Querträgerprofil
9: Anbindungsstruktur
10: Befestigungsadapter
11: Rahmen
12: Befestigungsstruktur
13: Montageelement
14: Anbauteil
15: Ausnehmung
16: Befestigungsstruktur
18: Rand
20: Gussteil
22: Formteil
23: Schenkel
24: Schenkel
25: Querträgerabschnitt
31: Trägerprofil
32: Oberschale
33: Schenkelabschnitt
34: Schenkelabschnitt
35: Verstärkungsrippe
36: Fortsatz
37: Verrippung
38: Zugangsöffnung
40: Flanschabschnitt
41: Dichtungselement
42: Befestigungselement
44: Schweißpunkt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010054693 A1 [0006]

Claims

Bodenstruktur einer Kraftfahrzeugkarosserie, mit zumindest einem Längsträger (4, 6) und zumindest einem Querträger (5, 7) sowie mit einem Befestigungsadapter (10), welcher mit zumindest einem der Längsträger (4, 6) oder Querträger (5, 7) strukturell verbunden ist und welcher eine an zumindest ein Anbauteil (14) geometrisch angepasste Befestigungsstruktur (12) aufweist, um das Anbauteil (14) über den Befestigungsadapter (10) an zumindest einem der Längsträger (4, 6) oder Querträger (5, 7) zu befestigen.
Bodenstruktur nach Anspruch 1, wobei der Befestigungsadapter (10) als geschlossener Rahmen (11) ausgebildet ist, welcher sich zwischen in Fahrzeugquerrichtung (y) gegenüberliegenden Längsträgern (4, 6) und in Fahrzeuglängsrichtung (x) gegenüberliegenden Querträgern (5, 7) erstreckt.
Bodenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche wobei der Befestigungsadapter (10) eine als Aufnahme für das Anbauteil (14) ausgebildete Ausnehmung (15) aufweist.
Bodenstruktur nach Anspruch 3, wobei die Befestigungsstruktur (12) für das Anbauteil (14) zumindest bereichsweise an einem nach innen ragenden Rand (18) der Ausnehmung (15) ausgebildet ist.
Bodenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Befestigungsadapter (10) mehrteilig ausgebildet ist und zumindest ein Formteil (22) und ein Gussteil (20) aufweist, die strukturell miteinander verbunden sind.
Bodenstruktur nach Anspruch 5, wobei das Gussteil (20) und das Formteil (22) aus Material desselben Typs gefertigt sind.
Bodenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 oder 6, wobei das Gussteil (20) ein an dem Querträger (5, 7) und/oder an dem Längsträger (4, 6) aufliegendes Trägerprofil (31) aufweist.
Bodenstruktur nach Anspruch 7, wobei das Gussteil (20) eine sich entlang dem Trägerprofil (31) erstreckende und vom Trägerprofil (31) abragende Oberschale (32) aufweist.
Bodenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 8, wobei das Gussteil (20) zumindest bereichsweis mit einer strukturverstärkenden Verrippung (37) versehen ist.
Bodenstruktur nach Anspruch 8 oder 9, wobei sich die Oberschale (32) über zumindest einen Verstärkungsrippe (35) am Trägerprofil (31) abstützt.
Bodenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 10, wobei die Oberschale (32) zumindest einen sich vom Trägerprofil (31) weg erstreckenden Fortsatz (36) aufweist, welcher mit einem Profil (8) des Längsträgers (4, 6) oder Querträgers (5, 7) verbunden ist.
Bodenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Befestigungsadapter (10) zumindest ein Dichtungselement (41) zur abdichtenden Anordnung am Längsträger (4, 6) und/oder Querträger (5, 7) aufweist
Bodenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Befestigungsstruktur (12) zumindest ein Montageelement (13) zur Anbindung des Anbauteils (14) aufweist.
Kraftfahrzeugkarosserie mit einer Bodenstruktur (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Kraftfahrzeug mit einer Karosserie (2) nach Anspruch 14 oder mit einer Bodenstruktur (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13.