-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Fahrzeugkarosserien nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
-
Bei der Großserienproduktion von zweispurigen Fahrzeugen unterschiedlicher Klassen kann eine Plattformstrategie Anwendung finden, bei der fahrzeugklassenübergreifend Gleichteile verwendet werden. Dadurch kann im Presswerk und/oder im Karosserierohbau die Werkzeug- oder Anlageninvestition reduziert werden.
-
In einem solchen Verfahren werden Fahrzeugböden für Fahrzeugkarosserien mit unterschiedlichen Radständen gefügt. Jeder der Fahrzeugböden begrenzt in der Zusammenbaulage bodenseitig den Fahrzeuginnenraum der jeweiligen Fahrzeugkarosserie und kann sich aus drei Schweißgruppen zusammensetzen, nämlich erstens einer, in der Fahrtrichtung betrachtet, vorderen Bodengruppe, zweitens den vorderen Karosserie-Längsträgern sowie drittens einer hinteren Bodengruppe. Die drei Schweißgruppen werden in eine Montagevorrichtung lagerichtig eingelegt und unter Bildung des Fahrzeugbodens miteinander verbunden.
-
Bei dem obigen Verfahren sind zwei der insgesamt drei Schweißgruppen in Abhängigkeit vom Radstand der herzustellenden Fahrzeugkarosserie anzupassen, nämlich die vordere Bodengruppe und die Karosserie-Längsträger. Diese Schweißgruppen sind radstandabhängig ausgeführt und somit nicht fahrzeugklassenübergreifend als Gleichteile verwendbar. Die dritte Schweißgruppe, nämlich die hintere Bodengruppe, kann als fahrzeugklassenübergreifendes Gleichteil - unabhängig von dem Radstand der herzustellenden Fahrzeugkarosserie - als ein radstandunabhängiges Gleichteil verbaut werden.
-
Im oben angegebenen gattungsgemäßen Stand der Technik müssen daher beim Fügen von Karosserien mit unterschiedlichen Radständen die vorderen Bodengruppen und die Karosserie-Längsträger in unterschiedlichen Varianten vorgehalten, deren Baulängen jeweils auf den Radstand der herzustellenden Fahrzeugkarosserie angepasst sind. Entsprechend gestaltet sich der Herstellungsprozess fertigungstechnisch sowie logistisch aufwändig.
-
Aus der
DE 10 2011 086 709 A1 ist eine Gruppe von Kraftfahrzeugen wenigstens zweier Fahrzeugbaureihen bekannt, die unterschiedlichen Fahrzeugklassen zuzuordnen sind. Eine wirtschaftliche Herstellung der Rohkarosserie der Kraftfahrzeuge wird dadurch erzielt, dass nur der vordere Teilbereich der hinteren Längsträger je nach Fahrzeugklasse unterschiedlich gestaltet ist. Der mittlere und hintere Teilbereich der hinteren Längsträger ist fahrzeugklassenübergreifend einheitlich ausgeführt.
-
Aus der
DE 10 2011 115 586 A1 ist ein gattungsgemäßes Verfahren zur Herstellung von Fahrzeugkarosserien mit unterschiedlichen Radständen bekannt. Die darin offenbarte Fahrzeugkarosserie weist einen Karosserie-Längsträger auf, der in einen Radstand unabhängig ausgeführten Grundkörper und in ein Radstand abhängig ausgeführtes Verlängerungsteil unterteilt ist. Aus der
DE 10 2010 021 995 A1 ist eine weitere Fahrzeugkarosserie mit einem Boden-Längsträger bekannt, der ebenfalls einen Radstand unabhängig ausgeführten Grundkörper und ein daran anschließendes Radstand abhängig ausgeführtes Verlängerungsteil aufweist.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Fügen von Fahrzeugkarosserien bereitzustellen, bei der der fertigungstechnische Aufwand speziell bei der Herstellung von Fahrzeugen unterschiedlicher Radstände reduziert ist.
-
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
-
Die Erfindung beruht auf den Kerngedanken, dass der Aufbau des Fahrzeugbodens der Karosserie so zu gestalten ist, dass speziell bei der Herstellung von Karosserien für Fahrzeuge unterschiedlicher Radstände möglichst viele Gleichteile radstandunabhängig verwendet werden können. Vor diesem Hintergrund wird der zumindest eine Karosserie-Längsträger zumindest zweiteilig mit einem radstandunabhängig ausgeführten Grundkörper und einem radstandabhängig ausgeführten Verlängerungsteil ausgebildet. Auf diese Weise wird bei der Herstellung von Fahrzeugen unterschiedlicher Radstände erreicht, dass die Längsträger-Grundkörper jeweils als Gleichteile radstandunabhängig Anwendung finden. Die Anpassung an den jeweiligen Radstand des herzustellenden Fahrzeugs erfolgt durch ein radstandabhängig ausgeführtes Verlängerungsteil, dass entsprechend des beabsichtigten Fahrzeug-Radstands angepasst ist. Bei einer solchen Konstellation sind somit die Längsträger-Grundkörper sowie die hintere Bodengruppe radstandunabhängig ausgeführt, während lediglich die vordere Bodengruppe zusammen mit dem Längsträger-Verlängerungsteil radstandabhängig ausgeführt ist.
-
Erfindungsgemäß ist dem eigentlichen Fügevorgang ein Vormontageschritt vorgelagert, in dem das Längsträger-Verlängerungsteil an die vordere Bodengruppe gefügt wird. Die vordere Bodengruppe bildet eine Schweißgruppe, die an den Radstand des herzustellenden Fahrzeugs anzupassen ist (speziell durch Anpassung der Baulängen). Demgegenüber bilden die Längsträger-Grundkörper eine Schweißgruppe und die hintere Bodengruppe eine weitere Schweißgruppe, die jeweils radstandunabhängig ausgeführt sind. Die Längsträger-Grundkörper und die hinteren Bodengruppen sind somit als Gleichteile in sämtlichen Fahrzeugen unterschiedlicher Radstände einsetzbar.
-
In einer technischen Umsetzung der Erfindung kann der Längsträger-Grundkörper und das daran anschließende Verlängerungsteil an einer Anbindungsstelle miteinander kraftübertragend verbunden sein. Die Verbindung erfolgt beispielhaft durch Schweißung, durch Verschraubung und/oder durch Klebung. Der Längsträger-Grundkörper und das Verlängerungsteil können in der Fahrzeughochrichtung betrachtet an der Unterseite der vorderen Bodengruppe angeordnet sein (das heißt zum Beispiel verschweißt sein). Beispielhaft kann der Längsträger-Grundkörper sowie das Längsträger-Verlängerungsteil jeweils in etwa U-förmig mit einem Profilboden sowie davon hochgezogenen Seitenwänden ausgeführt sein, deren nach außen abgewinkelte Verbindungsflansche in bevorzugt Schweißverbindung mit der vorderen Bodengruppe sind.
-
Der radstandunabhängig ausgeführte Längsträger-Grundkörper kann beispielhaft entlang der vorderen Bodengruppe verlaufen und über die Stirnwand der vorderen Bodengruppe hinaus bis zur Fahrzeugfront verlängert sein. Demgegenüber kann das radstandabhängig ausgeführte Längsträger-Verlängerungsteil in etwa mit einer rückseitigen Randkante der vorderen Bodengruppe abschließen. Alternativ und/oder zusätzlich kann die am Längsträger-Grundkörper angebundene Stirnseite des Verlängerungsteils um einen Längsversatz von einem frontseitigen Rand der vorderen Bodengruppe beabstandet sein.
-
Bevorzugt ergibt sich die örtliche Läge der Anbindungsstelle zwischen dem Längsträger-Verlängerungsteil und dem Längsträger-Grundkörper in Abhängigkeit von Festigkeitserfordernissen am vorderen Karosserie-Längsträger. Das radstandabhängig ausgeführte Verlängerungsteil des vorderen Karosserie-Längsträger kann bevorzugt in etwa mit einer rückseitigen Randkante der vorderen Bodengruppe abschließen.
-
In einer technischen Realisierung kann die vordere Bodengruppe aus einem Bodenblechteil gefertigt sein, an dem zusätzliche Funktionselemente angeformt sind, zum Beispiel ein Mitteltunnel, die Türschweller (das heißt deren Innenschalen), Sitzaufnahmen und/oder eine Stirnwand, die den Fahrzeuginnenraum vom frontseitigen Motorraum trennt, etc. Die hintere Bodengruppe kann ebenfalls ein Bodenblechteil mit daran angeformten Funktionsbereichen sein. Der Karosserie-Längsträger kann als ein U-Profilteil gefertigt sein, und zwar mit einem Profilboden sowie davon hochgezogenen Seitenwänden. Die nach außen abgewinkelten Verbindungsflansche der Profil-Seitenwände sind insbesondere durch Punktschweißung an der Unterseite der vorderen Bodengruppe anbindbar. Die hintere Bodengruppe kann ebenfalls zwei (in diesem hintere) Karosserie-Längsträger aufweisen, die beispielhaft gegenüber den vorderen Karosserie-Längsträgern um einen Querversatz in der Fahrzeugquerrichtung nach außen versetzt sind (gegenüber den vorderen Karosserie-Längsträgern).
-
Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können - außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen - einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
-
Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend von Zeichnungen näher erläutert.
-
Es zeigen:
- 1 in einer Seitenansicht mit teilweisem Aufriss ein zweispuriges Fahrzeug;
- 2 in einer grob schematischen Darstellung den Fahrzeugboden der Fahrzeugkarosserie des in der in der 1 gezeigten Fahrzeugs;
- 3 eine Explosionsdarstellung, anhand der die Einlegefolge der vorderen und hinteren Bodengruppe sowie der beiden Karosserie-Längsträger in eine dafür vorgesehene Montagevorrichtung angedeutet ist;
- 4 einen Satz von unterschiedlich dimensionierten vorderen Bodengruppen, die jeweils zur Realisierung unterschiedlicher Radstände in Fahrzeugkarosserien einzubauen sind;
- 5 in einer Ansicht entsprechend der 2 einen Fahrzeugboden für ein Fahrzeug im Vergleich zur 2 reduziertem Radstand; und
- 6 und 7 jeweils Ansichten entsprechend der 2 und 3 gemäß dem Stand der Technik.
-
In der 1 ist ein zweispuriges Fahrzeug gezeigt, bei dem der Fahrzeugboden 1 der Fahrzeugkarosserie grob schematisch angedeutet ist, und zwar nur insoweit, als es für das Verständnis der Erfindung erforderlich ist. In der 1 weist das Fahrzeug einen Radstand r1 auf. Der Fahrzeugboden 1 sind Funktionselemente angeformt, wie etwa ein Mitteltunnel 2, eine Rücksitzaufnahme 4 oder die vordere Stirnwand 13 (2), die den Fahrzeuginnenraum 15 in der Fahrzeuglängsrichtung x nach vorne begrenzt.
-
In der 2 ist der Fahrzeugboden 1 in einer Alleinstellung sowie stark vereinfacht gezeigt. Ebenso sind die Positionen der Fahrzeugräder 3 des Fahrzeugs gestrichelt angedeutet. Demzufolge weist der Fahrzeugboden 1 ein großflächiges Bodenblechteil 11 auf, an dem die oben erwähnten Funktionselemente angeformt sind. An der Unterseite des Bodenblechteils 11 verlaufen seitlich vordere und hintere Karosserie-Längsträger 5, 19, von denen in den Figuren jeweils nur einer gezeigt ist. Die vorderen Karosserie-Längsträger 5 sind in der Fahrtrichtung FR über die Stirnwand 13 hinaus bis zur Fahrzeugfront verlängert. Entgegen der Fahrtrichtung FR betrachtet gehen die beiden vorderen Karosserie-Längsträger 5 an einer Übergangsstelle 17 in die hinteren Karosserie-Längsträger 19 über, die sich in etwa bis zum Heckabschluss des Fahrzeuges erstrecken. Sowohl die vorderen als auch hinteren Längsträger 5, 19 sind beispielhaft durch Punktschweißung an der Unterseite des Fahrzeugbodens 1 befestigt.
-
Die Längsträger 5, 19 können beispielhaft U-profilförmig sein, und zwar mit einem Profilboden und davon hochgezogenen Profilwänden, die mit ihren nach außen abgewinkelten Verbindungsflanschen an der Unterseite des Fahrzeugbodens 1 befestigt sind. Die hinteren Längsträger 19 können, in der Fahrzeugquerrichtung y betrachtet, nach außen gegenüber den vorderen Längsträgern 5 versetzt sein.
-
Zum einfacheren Verständnis der Erfindung wird nachfolgend zunächst anhand den 6 und 7 die Herstellung eines nicht von der Erfindung umfassten Fahrzeugbodens 1 beschrieben. So ist in der 7 der Zustand von dem Zusammenfügen zum Fahrzeugboden 1 gezeigt. Demzufolge sind insgesamt drei Schweißgruppen bereitgestellt, nämlich erstens die vorderen Karosserie-Längsträger 5, die eine Schweißgruppe U bilden, zweitens eine, in der Fahrtrichtung FR betrachtet, vordere Bodengruppe V, sowie drittens einer hinteren Bodengruppe W. Die drei Schweißgruppen U, V, W werden in eine Montagevorrichtung 31 lagerichtig eingelegt und unter Bildung des Fahrzeugbodens 1 miteinander verschweißt.
-
In der 7 werden zunächst die vorderen Längsträger 5 und die hintere Bodengruppe 29 in der Montagevorrichtung 31 vorpositioniert. Anschließend wird in einem Fügeschritt F die vordere Bodengruppe 27 auf die beiden bereits eingelegten Schweißgruppen U, W gelegt. in einem darauffolgenden Punktschweißvorgang werden die drei Schweißgruppen U, V, W miteinander verbunden, wodurch der Fahrzeugboden 1 für eine Fahrzeugkarosserie mit einem vorgegebenen Radstand r1 bereitgestellt ist.
-
In der 6 und 7 sind von den drei Schweißgruppen U, V, W sowohl die vorderen Karosserie-Längsträger 5 (Schweißgruppe U) als auch die vordere Bodengruppe V in Abhängigkeit vom Radstand der herzustellenden Fahrzeugkarosserie anzupassen. Bei einer fahrzeugklassenübergreifenden Herstellung von Fahrzeugen unterschiedlicher Radstände sind daher die Schweißgruppen U, V in unterschiedlichen Varianten vorzuhalten. Die Schweißgruppen U, V sind somit radstandabhängig ausgeführt und nicht fahrzeugklassenübergreifend als Gleichteile verwendbar. Die dritte Schweißgruppe W, nämlich die hintere Bodengruppe, kann als fahrzeugklassenübergreifendes Gleichteil.- das heißt unabhängig von dem Radstand der herzustellenden Fahrzeugkarosserie - als ein radstandunabhängiges Gleichteil in Karosserien unterschiedlicher Radstände verbaut werden.
-
In den 6 und 7 müssen daher beim Fügen von Karosserien mit unterschiedlichen Radständen die Karosserie-Längsträger 5 und die vorderen Bodengruppen V in unterschiedlichen Varianten vorgehalten werden, deren Baulängen jeweils auf den Radstand der herzustellenden Fahrzeugkarosserie abgestimmt sind. Entsprechend gestaltet sich der Herstellungsprozess fertigungstechnisch sowie logistisch aufwändig.
-
Im Unterschied zum Stand der Technik sind in den 2 bis 5 die Einzelkomponenten des Fahrzeugbodens 1 unterschiedlich in den oben definierten Schweißgruppen U, V, W gruppiert. Gemäß den 2 bis 5 sind nämlich die vorderen Karosserie-Längsträger 5 nicht mehr einteilig ausgeführt und Bestandteil der Schweißgruppe U. Vielmehr ist jeder der vorderen Längsträger 5 zweiteilig aufgebaut, und zwar mit einem radstandunabhängig ausgeführten Grundkörper 33 und einem radstandabhängig ausgeführten Verlängerungsteil 35. Die beiden Längsträger-Grundkörper 33 sind nach wie vor in der Schweißgruppe U zusammengefasst, während die Längsträger-Verlängerungsteile 35 nicht mehr Bestandteil dieser Schweißgruppe sind, sondern vielmehr der vorderen Bodengruppe V1 zugeordnet sind, das heißt mit der vorderen Bodengruppe V1 verschweißt sind.
-
Das Längsträger-Verlängerungsteil 35 ist gemäß der 3 um einen Längsversatz Δx von der frontseitigen Stirnwand 13 der vorderen Bodengruppe V1 beabstandet, während es in etwa bündig mit einer rückseitigen Randkante 39 der vorderen Bodengruppe V1 abschließt.
-
Bei der Herstellung von Fahrzeugen mit unterschiedlichen Radständen r1 , r2 sind somit die Längsträger-Grundkörper 33 (Schweißgruppe U) radstandunabhängig ausgeführt. Gleiches gilt auch für die hintere Bodengruppe W. Auf diese Weise ist alleine die vordere Bodengruppe V1 als einzige Schweißgruppe radstandabhängig ausgeführt und dem jeweiligen Radstand der herzustellenden Fahrzeugkarosserie anzupassen, während die verbleibenden Komponenten des Fahrzeugbodens 1 als Gleichteile bei Fahrzeugen unterschiedlicher Radstände einsetzbar sind.
-
In der 4 ist beispielhaft ein Satz von vorderen Bodengruppen V1 , V2 , V3 gezeigt, die jeweils für Fahrzeugklassen unterschiedlicher Radstände ausgelegt sind. Entsprechend weisen die Verlängerungsteile 35 der jeweiligen vorderen Bodengruppen V1 , V2 , V3 unterschiedliche Baulängen auf. Gleiches trifft auch auf die Baulänge der jeweiligen vorderen Bodengruppen V1 , V2 , V3 zu.
-
In der 5 ist beispielhaft ein Fahrzeugboden 1 für ein Fahrzeug mit einem im Vergleich zur 1 und 2 reduziertem Radstand r2 gezeigt. Die vorderen Längsträger-Grundkörper 33 (Schweißgruppe U) sowie die hintere Bodengruppe W sind baugleich ausgeführt, das heißt identisch mit den entsprechenden Komponenten in der 2. Im Unterschied zur 2 ist in der 5 jedoch nicht mehr dieselbe vordere Bodengruppe V1 verwendet, sondern vielmehr die vordere Bodengruppe V2 mit reduzierter Baulänge, wodurch sich der reduzierte Radstand r2 einstellt.
