-
Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugtank und ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugtanks.
-
Aus dem allgemeinen Stand der Technik ist es bekannt, dass Kraftfahrzeuge mit einem Tank ausgestattet werden, um eine Versorgung der flüssigen Betriebsstoffe zu ermöglichen. Üblicherweise wird ein Kraftfahrzeugtank als separates Bauteil unterhalb des Fahrzeugbodens angeordnet, wobei der Kraftfahrzeugtank mittels Trägergurte mit der Karosserie verbunden ist. Der Kraftstofftank kann aus Aluminium, Stahl oder Kunststoff hergestellt sein.
-
Aus der
DE 20 2010 001 076 U1 ist ein Bodenträger für ein Fahrzeug bekannt. Dieser Bodenträger ist in Form eines Rahmenprofils ausgebildet, das mit einem Strangziehverfahren hergestellt wurde. Das Rahmenprofil bildet einen Hohlkasten, der als Fahrzeugtank dienen kann. Dieses Rahmenprofil ist wenigstens teilweise aus Kunststoff hergestellt, wobei insbesondere Glasfaser oder Kohlefaser eingesetzt werden kann.
-
Aus der
DE 10 2010 018 481 A1 ist eine Bodenstruktur einer Fahrzeugkarosserie bekannt. Die Fahrzeugkarosserie weist eine in Form eines Bodenblechs gebildete Bodenstruktur auf, die in Fahrtrichtung liegend zwischen einer nach oben ragenden Stirnwand und über einem Fersenblech angeordnet ist. Im Bereich der Stirnwand und dem Fersenblech weist die Karosserie kreuzartig ausgebildete Tunnelstrukturen auf, die sich als Mittel- bzw. Quertunnel unterhalb der Fahrgastzelle befinden. Der von den Mittel- bzw. den Quertunneln umspannte Bereich kann als Stauraum für eine Batterie oder einen Kraftstofftank verwendet werden.
-
Aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift
DE 92 17 503.1 ist eine Grundeinheit für ein Kraftfahrzeug bekannt. Dieses Kraftfahrzeug weist ein Tragrohr auf, das als Aufnahme für einen Tank verwendet werden kann. Der Tank ist hierbei durch eine flexible Hülle gebildet, die in das Tragrohr eingeführt wird, wobei sich die flexible Hülle nach dem Einführen in das Tragrohr aufblähen kann.
-
In der
DE 198 60 007 A1 ist eine Fahrzeugstruktur eines Kraftfahrzeugs gezeigt, die im Bereich unterhalb der Frontseite ein geschlossenes kastenförmiges Strukturelement aufweist. Das Strukturelement ist dabei so ausgebildet, dass sich die Torsionssteifigkeit der Fahrzeugstruktur erhöht. Unterhalb des Strukturelements ist ein keilähnlich ausgebildeter Kraftstoffbehälter angeordnet, der das Strukturelement zu einem Quader ergänzt.
-
Bisher beschriebene Kraftfahrzeugtanks benötigen daher einen vergleichsweise großen Freiraum, der jedoch keinerlei Beiträge zur Stabilität der Bodengruppe eines Kraftfahrzeugs leistet.
-
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Kraftfahrzeugtank anzugeben bzw. ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugtanks zu schaffen, so dass die Platzverhältnisse innerhalb der Karosserie besser ausgenutzt werden.
-
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 8 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche. Diese können in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit der Zeichnung, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.
-
Gemäß der Erfindung wird in ihrem ersten Aspekt ein Kraftfahrzeugtank angegeben, der in eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs so integrierbar ist, dass eine vordere Seitenwand des Tanks ein Fersenblech einer Bodengruppe bildet und darüber hinaus zur Stabilität der Karosserie beiträgt.
-
Erfindungsgemäß wird ein Kraftfahrzeugtank geschaffen, der nicht als separates Bauteil über Trägergurte mit der Kraftfahrzeugkarosserie verbunden ist, sondern einen festen Bestandteil der Bodengruppe bildet. Folglich kann der Kraftfahrzeugtank zur Stabilität der Karosserie beitragen, indem seine Seitenwände als Bestandteil der Karosserie ausgebildet sind. Zur weiteren Platzersparnis ist die vordere Seitenwand des Tanks gleichzeitig das Fersenblech der Bodengruppe. Demgemäß ist es möglich, unmittelbar hinter beziehungsweise unter dem für die Passagiere vorgesehenen Raum den Kraftfahrzeugtank auszubilden, so dass eine Platzersparnis auftritt. Darüber hinaus wird die Torsionsfestigkeit der Karosserie erhöht, so dass beispielsweise die Karosserie mit geringerer Verstärkung ausgeführt sein kann, ohne Einbußen in der Stabilität des Kraftfahrzeugs hinnehmen zu müssen.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist eine Oberseite des Kraftfahrzeugtanks eine oder mehrere Sitzmulden auf.
-
Demgemäß ist es möglich, den oberen Teil des Kraftfahrzeugtanks ebenfalls als Bestandteil der Bodengruppe auszubilden, so dass entsprechende Sitzmulden für die Passagiere im Fond des Fahrzeugs geschaffen werden.
-
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Kraftfahrzeugtank aus Einzelblechen aufgebaut, die an ihren Kanten abgedichtet sind.
-
Die Einzelbleche können beispielsweise als Tiefziehteile oder in Biegetechnik bzw. Abkanttechnik bereit gestellt sein. Die Einzelbleche können als Baugruppe vorgeschweißt und in dem Karosserierohbau eingebracht werden. Dabei ist es möglich, dass die Einzelbleche dichtgeschweißt sind oder gelötet werden.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Kraftfahrzeugtank in seinem inneren teil- oder vollabgedichtet.
-
Eine Teilabdichtung aller Nähte der Einzelteile bzw. der Fügestellen kann beispielsweise durch eine Spritzbeschichtung geschaffen werden. Ebenso ist es möglich eine Vollabdichtung mit gleichzeitiger Korossionsbeschichtung zu schaffen, beispielsweise in dem entsprechendes Beschichtungsmaterial durch Spritzen, Taumeln, Schleudern, Pulverbeschichten, galvanischem Beschichten, Tauchverzinken, Tauchbeschichten oder Einsetzen und Ausblasen mit einem Blaskörper geschaffen wird. Diese Maßnahmen dienen alle zur Sicherstellung der Dichtigkeit des Kraftfahrzeugtanks und sorgen dafür, dass kein Kraftstoff den erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtank unbeabsichtigt verlassen kann.
-
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Kraftfahrzeugtank mit der Bodengruppe, Seitenwänden, einem Kofferraumboden oder einer Rückwand der Karosserie fest verbunden.
-
Somit ist es möglich, dass der Kraftfahrzeugtank stoffschlüssig oder formschlüssig mit der Karosserie verbunden wird. Da der Kraftfahrzeugtank einen integralen Bestandteil der Karosserie bildet, tritt eine Verbesserung der Stabilität der Karosserie auf. Der Kraftstofftank bildet ein Hohlprofil, das mit den benachbarten Elementen der Karosserie, d.h. der Bodengruppe, den Seitenwänden, den Kofferraumboden oder der Rückwand verbunden ist und somit einen Beitrag zur Stabilität der Karosserie liefert. Der Kraftfahrzeugtank kann als Baugruppe vorgeschweißt werden und kann in den Karosserierohbau beispielsweise eingeschweißt, genietet, gebördelt oder auch geschraubt werden. Demgemäß wird eine feste Verbindung geschaffen, so dass der Kraftfahrzeugtank als Baugruppe den Karosserierohbau verstärkt.
-
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Kraftfahrzeugtank mit Schwallblechen versehen, die im Inneren des Kraftfahrzeugtanks eingeschweißt, geklebt, gelötet, genietet oder geschraubt sind. Das oder die Schwallbleche können auch als zusätzliche Versteifung der Karosserie wirken.
-
In einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugtanks angegeben.
-
Demgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugtanks in einer Karosserie geschaffen, bei dem folgende Schritte ausgeführt werden:
- – Bereitstellen eines Kraftfahrzeugtanks als vorgefertigte Baugruppe, und
- – Einbringen der vorgefertigten Baugruppe in einen Karosserierohbau, wobei eine vordere Seitenwand der Baugruppe ein Fersenblech einer Bodengruppe eines Kraftfahrzeugs bildet.
-
Der Schritt des Bereitstellens des Kraftfahrzeugtanks kann beispielsweise so ausgeführt werden, dass die Einzelbleche als Tiefziehteile oder als Biegeteile bzw. Abkantteile bereitgestellt werden.
-
Der Schritt des Bereitstellens des Kraftfahrzeugtanks kann aber auch so ausgeführt werden, dass der Kraftfahrzeugtank aus vorzugsweise faserverstärktem (z.B. durch Kohlefaser, Glasfaser) Kunststoff hergestellt wird. Der Kraftfahrzeugtank kann in die Karosserie eingeklebt, eingeschraubt oder genietet werden.
-
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der aus Einzelblechen aufgebaute Kraftfahrzeugtank an den Kanten der Einzelbleche abgedichtet.
-
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Einzelbleche als Baugruppe vorgeschweißt und in dem Karosserierohbau eingebracht werden. Dabei ist es möglich, dass die Einzelbleche dichtgeschweißt sind oder gelötet werden.
-
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Kraftfahrzeugtank in seinem Inneren teil- oder vollabgedichtet, insbesondere indem eine Teilabdichtung durch eine Spritzbeschichtung geschaffen wird oder indem eine Vollabdichtung durch Einbringen eines entsprechenden Beschichtungsmaterials mittel Spritzen, Taumeln, Schleudern, Pulverbeschichten, galvanischem Beschichten, Tauchverzinken, Tauchbeschichten oder Einsetzen und Ausblasen mit einem Blaskörper.
-
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Kraftfahrzeugtank mit der Bodengruppe, Seitenwänden, einem Kofferraumboden oder einer Rückwand der Karosserie fest verbunden, wobei der Kraftfahrzeugtank vorgeschweißt oder in den Karosserierohbau eingeschweißt, genietet, gebördelt oder geschraubt wird.
-
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Kraftfahrzeugtank mit Schwallblechen versehen, um vorzugsweise eine zusätzliche Versteifung der Karosserie zu bewirken.
-
Außerdem können im Bereich eines Mitteltunnels ein oder mehrere Untergurte angeschraubt, genietet, geklebt oder geschweißt werden.
-
Außerdem wird ein Kraftfahrzeug angegeben, das mit einem oben beschriebenen Kraftfahrzeugtank ausgestattet ist.
-
Schließlich wird ein Kraftfahrzeug angegeben, das einen Kraftfahrzeugtank aufweist, der nach einem oben beschriebenen Verfahren hergestellt wurde.
-
Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 einen Kraftfahrzeugtank in einer perspektivischen Seitenansicht,
-
2(A) den Kraftfahrzeugtank aus 1 in einer Frontansicht,
-
2(B) den Kraftfahrzeugtank aus 1 in einer Querschnittansicht,
-
3 den Kraftfahrzeugtank aus 1 zusammen mit einer Bodengruppe eines Kraftfahrzeugs in einer Seitenansicht, und
-
4 eine weitere Darstellung des Kraftfahrzeugtanks aus 1 mit der Bodengruppe.
-
In den Figuren sind gleiche oder funktional gleich wirkende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
-
Unter Bezugnahme auf 1 wird im Folgenden eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtanks KT näher erläutert.
-
Der Kraftfahrzeugtank KT kann aus einer Vielzahl von Einzelblechen aufgebaut sein, die in 1 beispielhaft mit dem Bezugszeichen EB1, EB2, EB3, EB4 und EB5 und EB6 gekennzeichnet sind. Die Einzelbleche EB1 bis EB5 sind beispielsweise als Tiefziehteile oder in Biegetechnik bzw. Abkanttechnik vorgefertigt.
-
Es ist aber auch vorgesehen, dass der Kraftfahrzeugtank KT aus faserverstärktem, beispielsweise durch Kohlefaser oder Glasfaser verstärktem Kunststoff hergestellt wird. Der Kraftfahrzeugtank KT aus Kunststoff kann in die Karosserie eingeklebt, eingeschraubt oder genietet werden.
-
Die Einzelbleche EB1 bis EB5 sowie die weiteren nicht explizit mit Bezugszeichen versehenen Einzelbleche der 1 werden als Baugruppe vorgeschweißt und in einen Karosserierohbau eingebracht, wie nachfolgend noch erläutert werden wird. Um im späteren Betrieb des Kraftfahrzeugtanks KT Dichtigkeit gegenüber auslaufenden Betriebsstoffen erreichen zu können, werden die Einzelbleche EB1 bis EB5 dichtgeschweißt oder werden an ihren Stoßkanten verlötet.
-
Der Kraftfahrzeugtank KT wird beim Einbau in einem Kraftfahrzeug so angeordnet, dass die dem Betrachter in 1 zugewandte Seite, d. h. die aus den Einzelblechen EB1, EB2, und EB3 gebildete Fläche in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs zeigt.
-
Um eine zusätzliche Stabilität des Kraftfahrzeugs zu erreichen, ist der Kraftfahrzeugtank KT in einem ersten Bereich BE1 und in einem zweiten Bereich BE2, die auf gegenüber liegenden Seiten des Kraftfahrzeugtanks KT angeordnet sind, sowie in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs mit einem untergurtartigen Profil UG versehen. Über die untergurtartigen Profile UG wird der Kraftfahrzeugtank KT, beim Einbau mit der Karosserie eines Kraftfahrzeugs verbunden. Darüber hinaus wird der Kraftfahrzeugtank KT vorteilhafterweise mit einer Bodengruppe, rechten und linken Seitenwänden und einer Rückwand (Coupé mit Stufenheck oder Limousine) oder einem Kofferraumboden (Coupé mit Schrägheck oder Kombinationskraftwagen) fest verbunden, so dass der Kraftfahrzeugtank KT mit allen ihn umgebenden Baugruppen der Karosserie durch Formschluss eine Einheit bildet. Demgemäß wird ein Hohlprofil geschaffen, das die Stabilität der Karosserie erhöht, indem eine zusätzliche Verstärkung und/oder Versteifung geschaffen wird.
-
Zusätzlich können im Bereich eines Mitteltunnels MT bei Standard oder Allradantrieb ein oder mehrere Untergurte angeschraubt, genietet, geklebt, geschweißt werden. Dieser oder diese Untergurte dienen als Versteifung im Bereich Kardantunnel bzw. Mitteltunnel.
-
Demgemäß bildet der Kraftfahrzeugtank einen Bestandteil der Bodengruppe, so dass der Kraftfahrzeugtank KT zur Stabilität des Kraftfahrzeugs beiträgt. Eine feste Verbindung der Karosserie mit dem Kraftfahrzeugtank KT ist in vielfältiger Weise möglich, wie später noch erläutert werden wird. Wichtig ist jedoch, dass der Kraftfahrzeugtank stoffschlüssig oder formschlüssig mit der Karosserie verbunden ist, und nicht beispielsweise wie im Stand der Technik üblich, als separates Bauteil über Trägergurte mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist.
-
Der Kraftfahrzeugtank KT aus 1 wird in 2(A) in einer Frontansicht, d.h. aus einer Richtung entgegen der Fahrtrichtung, nochmals näher erläutert. Der besseren Übersichtlichkeit halber wurde in 2 die Aufteilung in Einzelbleche jedoch nicht dargestellt.
-
Der Kraftfahrzeugtank KT aus 1 wird in 2(B) in einer Querschnittansicht dargestellt. Der Querschnitt folgt dabei der Linie A-A, wie in 2(A) angedeutet.
-
Der Kraftfahrzeugtank KT ist in seinem Inneren IN teil- oder vollabgedichtet.
-
Eine Teilabdichtung aller Nähte der Einzelteile bzw. der Fügestellen kann beispielsweise durch eine Spritzbeschichtung geschaffen werden.
-
Ebenso ist es möglich, eine Vollabdichtung mit gleichzeitiger Korrosionsbeschichtung zu schaffen, beispielsweise in dem ein entsprechendes Beschichtungsmaterial BM im Inneren IN des Kraftfahrzeugtanks KT aufgebracht wird. Das Beschichtungsmaterial BM ist in 2(B) lediglich beispielhaft in einer Ecke angedeutet und kann selbstverständlich auch vollflächig ausgebracht werden. Das Beschichtungsmaterial BM kann beispielsweise durch Spritzen, Taumeln, Schleudern, Pulverbeschichten, galvanischem Beschichten, Tauchverzinken, Tauchbeschichten oder Einsetzen und Ausblasen mit einem Blaskörper geschaffen werden.
-
Desweiteren ist es möglich, dass der Kraftfahrzeugtank KT in seinem Inneren IN mit einem oder mehreren Schwallblechen SW versehen ist, wie in 2(B) schematisch angedeutet ist. Das oder die Schwallbleche SW können im Inneren IN des Kraftfahrzeugtanks KT eingeschweißt, geklebt, gelötet, genietet oder geschraubt sein. Die Schwallbleche dienen bei zweckmäßiger Gestaltung gleichzeitig auch als Verstärkung oder Versteifung der Karosserie und können sowohl für die Variante aus Einzelblechen als auch für die Variante aus Kunststoff vorgesehen sein.
-
In 3 ist in einer perspektivischen Seitenansicht der Kraftfahrzeugtank KT aus 1 zusammen mit einer Karosserie KO eines Kraftfahrzeugs KF dargestellt. Die Karosserie KO umfasst eine Bodengruppe BG sowie beispielsweise einen ersten Längsträger LT1, einen zweiten Längsträger LT2, die auf gegenüber liegenden Seiten der Bodengruppe BG angeordnet sind. Zwischen dem ersten Längsträger LT1 und dem zweiten Längsträger LT2 kann beispielsweise hinter dem Kraftfahrzeugtank KT ein Querträger QT angeordnet sein. Der erste Längsträger LT1 bzw. der zweite Längsträger LT2 sind in Fahrtrichtung gesehen vor den Radkästen RK angeordnet.
-
Wie schon in 1 dargestellt, kann der Kraftfahrzeugtank KT so geformt sein, dass sich in einem zentralen Bereich eine Aussparung für einen Mitteltunnel MT ergibt. Der Kraftfahrzeugtank KT ist im ersten Bereich BE1 und dem zweiten Bereich BE2 mit dem ersten Längsträger LT1 bzw. mit dem zweiten Längsträger LT2 fest verbunden. Die Verbindung kann bei der Herstellung des Karosserierohbaus durch Schweißen, Nieten, Bördeln oder Schrauben hergestellt werden. Des weiteren ist der Kraftfahrzeugtank KT mit der Bodengruppe BG, rechten und linken Seitenwänden und einer Rückwand (Coupé mit Stufenheck oder Limousine) oder einem Kofferraumboden (Coupé mit Schrägheck oder Kombinationskraftwagen) fest verbunden, so dass der Kraftfahrzeugtank KT mit allen ihn umgebenden Baugruppen der Karosserie KO durch Formschluss eine Einheit bildet. Aufgrund der festen Verbindung des Kraftfahrzeugtanks KT mit der Karosserie KO bildet der Kraftfahrzeugtank KT ein tragendes Element innerhalb der Fahrzeugkarosserie, so dass eine zusätzliche Torsionssteifigkeit erreicht wird.
-
In 4 ist in einer Querschnittsansicht ein Kraftfahrzeug KF gezeigt, das den erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtank KT verwendet. Das Kraftfahrzeug KF weist die im Zusammenhang mit 3 beschriebene Karosserie mit der Bodengruppe BG auf, in die der Kraftfahrzeugtank KT eingebracht ist. Oberhalb des Kraftfahrzeugtanks KT ist die hintere Sitzreihe HS angeordnet, wobei eine Vorderseite des Kraftfahrzeugtanks KT ein Fersenblech FB der Bodengruppe BG bildet. Im Gegensatz dazu sind die Vordersitze VS auf entsprechenden Sitzschienen BS angeordnet.
-
Die Karosserie mündet hinter der Bodengruppe BG, wie oben im Zusammenhang mit 3 beschrieben, in die Radkästen RK, in dem die Räder der Hinterachse RH angeordnet sind. Die Räder der Vorderachse RV sind ebenfalls mit eingezeichnet. Um den Sitzkomfort der hinteren Sitzreihe HS zu erhöhen, weisen die dort angeordneten Sitze üblicherweise eine Polsterung auf, wobei zur entsprechenden Aufpolsterung der Kraftfahrzeugtank KT auf seiner Oberseite mit entsprechenden Sitzmulden SM versehen ist, wie in 1 eingezeichnet.
-
Der erfindungsgemäße Kraftfahrzeugtank KT kann auf folgende Weise hergestellt werden. Zuerst wird eine Vielzahl von Einzelblechen EB bereit gestellt, die nachfolgend zu einer vorgefertigten Baugruppe verbunden werden, die geeignet sind, den Kraftfahrzeugtank KT zu bilden. Anschließend erfolgt ein Einbringen der vorgefertigten Baugruppe in die Bodengruppe BG eines Karosserierohbaus, wobei eine vordere Seitenwand der Baugruppe ein Fersenblech FB der Bodengruppe BG des Kraftfahrzeugs bildet.
-
Es ist aber auch vorgesehen, dass der Kraftfahrzeugtank KT aus Kunststoff, vorzugsweise faserverstärkt, insbesondere mittels Kohlefaser oder Glasfaser, hergestellt wird und in die Karosserie KO eingeklebt, eingeschraubt oder genietet wird.
-
Die vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen sowie die den Abbildungen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln also in verschiedener Kombination vorteilhaft realisierbar. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar.
-
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
-
- DE 202010001076 U1 [0003]
- DE 102010018481 A1 [0004]
- DE 9217503 U [0005]
- DE 19860007 A1 [0006]
