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Die Erfindung betrifft einen Bauteilverbund für eine Karosserie eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff vom Patentanspruch 1.
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Ein solcher Bauteilverbund wird üblicherweise im Bereich des Seitenschwellers in der Kraftwagenkarosserie eingesetzt. Dabei kommt eine üblicherweise aus mehreren Strukturbauteilen beziehungsweise Schalenelementen zusammengesetzte, kastenförmige Schwellerstruktur als Rohbaustruktur zum Einsatz, deren Schalenelemente beziehungsweise Strukturbauteile üblicherweise aus einer Metalllegierung, insbesondere einer Stahllegierung, hergestellt sind. Diese Rohbaustruktur beziehungsweise Schwellerstruktur wird üblicherweise durch ein Verkleidungsteil aus einer weiteren Metalllegierung, beispielsweise einer Aluminiumlegierung, zumindest bereichsweise verkleidet, welches üblicherweise einem Seitenwandrahmen der Kraftwagenkarosserie zugeordnet ist.
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Wird demzufolge ein Seitenwandrahmen aus einer Aluminiumlegierung direkt mittels kalter Verbindungstechnik, beispielsweise durch Nieten oder dergleichen, mit der Rohbaustruktur aus dem Stahlwerkstoff verbunden, so kann dies zu Korrosionsproblemen führen. Zudem ist die Art der Verbindungstechnik aufgrund dieser Materialkombination erheblich eingeschränkt.
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Überdies ist aus der
DE 18 12 449 A eine Schwellen-Längsstütze für Kraftfahrzeuge bekannt. Diese Schwellen-Längsstütze umfasst ein aus einem Stahlbleck bestehendes Trägerteil und ein nach außen gerichtetes Verkleidungsteil, welches mit dem Trägerteil im Bereich seiner Oberkante eng anliegend und im Bereich seiner Unterkante unter Freilassung eines festen Spaltes verbunden ist.
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Des Weiteren wird in der
DE 197 46 165 A1 ein Verbund für eine Fahrzeugkarosserie aus mindestens einem Leichtmetallbauteil und mindestens einem daran angeordneten Zusatzteil offenbart. Hierbei ist das Zusatzteil mit mindestens einem Stahlbauteil stoffschlüssig verbindbar. Bei dem Stahlbauteil kann es sich um einen oberen Schweller eines Stahl-Seitenteiles eines Kraftfahrzeugs handeln.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Bauteilverbund zu schaffen, der ein reduziertes Korrosionsrisiko aufweist und eine höhere Gestaltungsfreiheit einer prozesssicheren Verbindungstechnik ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Bauteilverbund mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Günstige Weiterbildungen sind Gegenstand der unabhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung betrifft einen Bauteilverbund für eine Karosserie eines Kraftwagens, mit einer Schwellerstruktur eines sich auf der jeweiligen Fahrzeugseite in Fahrzeuglängsrichtung und horizontal seitlich des Hauptbodens einer Fahrgastzelle zwischen einem vorderen Radhaus und einem hinteren Radhaus erstreckenden Seitenschwellers, welche wenigstens ein Strukturbauteil aus einer Stahllegierung umfasst und welche durch ein Verkleidungsteil aus einer weiteren Aluminiumlegierung zumindest bereichsweise verkleidet ist, welches oberseitig mit dem einen Strukturbauteil der Schwellerstruktur und unterseitig über ein Adapterteil mit dem Strukturbauteil der Schwellerstruktur verbunden ist. Um den Bauteilverbund derart weiterzuentwickeln, dass dieser ein reduziertes Korrosionsrisiko aufweist und eine höhere Gestaltungsfreiheit einer prozesssicheren Verbindungstechnik ermöglicht, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Verkleidungsteil einem Seitenwandrahmen der Karosserie des Kraftwagens zugeordnet ist und dass das Adapterteil als Adapterblech aus einer Stahllegierung gebildet ist, welches mit dem Strukturbauteil der Schwellerstruktur im Bereich einer Flanschverbindung durch Schweißen verbunden ist.
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Der erfindungsgemäße Bauteilverbund sieht somit vor, dass das Verkleidungsteil über das Adapterteil mit dem wenigstens einen Strukturbauteil der Rohbaustruktur verbunden ist. Somit ist keine unmittelbare Anbindung des Verkleidungsteils an dem Strukturbauteil erforderlich, was in Folge der unterschiedlichen Werkstoffe beziehungsweise Metalllegierungen zu einem erhöhten Korrosionsrisiko führen könnte. Vielmehr wird durch das Adapterteil, welches insbesondere ein Adapterblech oder dergleichen sein kann, eine einfache Möglichkeit zur Vermeidung der Korrosion geschaffen. Das Adapterteil ist dabei beispielsweise und insbesondere aus einem identischen oder ähnlichen Werkstoff wie das Strukturbauteil geschaffen, sodass dieses in seinen Materialeigenschaften auf die Struktur abgestimmt ist. Hierdurch wird nicht nur die Korrosionsproblematik reduziert, sondern darüber hinaus die Gestaltungsfreiheit an einer prozesssicheren Verbindungstechnik erhöht, auch wenn - wie im vorliegenden Fall in Folge der unterschiedlichen Metalllegierungen der Rohbaustruktur und des Verkleidungsteils - eine Mischbauweise eingesetzt wird. Auf die Gestaltungsfreiheit des Verkleidungsteils, welches beispielsweise insbesondere einem Seitenwandrahmen der Kraftwagenkarosserie zugeordnet sein kann, ist hierdurch signifikant zu erhöhen.
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Des Weiteren ist das Adapterteil mit der Rohbaustruktur beziehungsweise mit wenigstens einem der Strukturbauteile über die Flanschverbindung verbunden. Somit kann insbesondere im Bereich der Rohbaustruktur eine besonders günstige Anbindung des Adapterteils erreicht werden und eine unmittelbare Flanschverbindung des Verkleidungsteils mit der Rohbaustruktur vermieden werden.
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Es ist des Weiteren vorgesehen, dass das Adapterteil durch Schweißen, insbesondere durch Punktschweißen, mit der Rohbaustruktur verbunden ist. Dieser Vorteil ergibt sich insbesondere, wenn das Adapterteil und die Rohbaustruktur aus zumindest annähernd identischen oder kompatiblen Werkstoffen gebildet sind.
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Überdies ist vorgesehen, dass das Verkleidungsteil aus der Aluminiumlegierung und die Rohbaustruktur aus einer Stahllegierung gebildet ist. Gerade bei einem derartigen Materialmix ergibt sich ein hoher Bedarf nach dem erfindungsgemäßen Adapterteil, um hierdurch das Korrosionsrisiko erheblich zu reduzieren.
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Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn das Adapterteil zumindest im Wesentlichen aus derselben Stahllegierung gebildet ist wie die Rohbaustruktur. Dies hat den Vorteil, dass insbesondere im Bereich der Flanschverbindung zwischen dem Adapterteil und der Rohbaustruktur beziehungsweise dessen jeweiligem Strukturbauteil ein Mischbauflansch vermieden werden kann, der gegebenenfalls zu einem Korrosionsrisiko führen könnte beziehungsweise die Verbindungstechnik aufgrund der dann vorherrschenden Materialkombination stark einschränken würde.
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Schließlich sieht eine vorteilhafte Ausführungsform vor, dass das Verkleidungsteil mit dem Adapterteil im Bereich einer weiteren Flanschverbindung verbunden ist, welche von der Flanschverbindung zwischen dem Adapterteil und einem der Strukturbauteile der Rohbaustruktur beabstandet ist. Durch das Beabstanden des Verkleidungsteils von der Flanschverbindung des Adapterteils zur Rohbaustruktur ist wiederum das Korrosionsrisiko erheblich reduziert.
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Einzelheiten der Erfindung sind in der nachfolgenden bevorzugten Ausführungsformen der Zeichnungen angegeben.
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Dabei zeigen:
- 1 eine Schnittansicht durch einen Bauteilverbund für eine Karosserie eines Kraftwagens mit einer Rohbaustruktur in Form einer Schwellerstruktur, die vorliegend jeweilige Strukturbauteile aus einer Stahllegierung umfasst und welche durch ein Verkleidungsteil eines Seitenwandrahmens aus einer Aluminiumlegierung zumindest bereichsweise verkleidet ist, wobei das Verkleidungsteil unterseitig über ein Adapterteil mit einem der Strukturbauteile der Schwellerstruktur verbunden ist,
- 2 eine ausschnittsweise vergrößerte Darstellung des Details II der Schnittansicht gemäß 1.
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1 zeigt in einer Schnittansicht entlang einer in Fahrzeughochrichtung beziehungsweise in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Schnittebene einen Bauteilverbund für eine Karosserie eines Personenkraftwagens zwischen einer Rohbaustruktur 1 und einem Verkleidungsteil 2. Die Rohbaustruktur 1 ist im vorliegenden Fall eine Schwellerstruktur eines Seitenschwellers der Kraftwagenkarosserie, welcher sich auf der jeweiligen Fahrzeugseite in Fahrzeuglängsrichtung und horizontal seitlich des Hauptbodens der Fahrgastzelle zwischen einem vorderen Radhaus und einem hinteren Radhaus erstreckt. 1 zeigt dabei - in Vorwärtsfahrtrichtung betrachtet - den Seitenschweller beziehungsweise dessen Rohbaustruktur auf der linken Fahrzeugseite. Hierbei ist erkennbar, dass die Schwellerstruktur 1 vorliegend im Wesentlichen ein erstes Strukturbauteil 3 und ein außenseitig davon angesetztes zweites Strukturbauteil 4 umfasst. Ein üblicherweise ebenfalls vorgesehenes inneres Strukturbauteil, welches eine zwei Kammern umfassende Schwellerstruktur 1 ausbildet, ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt.
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In einem oberen Bereich sind die beiden Strukturbauteile 3, 4 an einer Flanschverbindung 5 und in einem unteren Bereich an einer Flanschverbindung 6 miteinander verbunden. Hierbei können beispielsweise gängige Fügetechnologien wie Punktschweißen oder dergleichen zum Einsatz kommen. Natürlich sind auch andere gängige Fügetechnologien wie beispielsweise Kleben oder kalte Verbindungstechniken denkbar. Zudem sei angemerkt, dass die beiden Strukturbauteile 3, 4 im vorliegenden Fall aus einer Metalllegierung, insbesondere einer Stahllegierung beispielsweise aus hochfesten Stählen, gebildet sind. Natürlich sind auch hier andere Metalllegierungen denkbar. Vorzugsweise werden dabei für die beiden Strukturbauteile 3, 4 zumindest weitestgehend identische Metalllegierungen eingesetzt.
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Außenseitig ist die Schwellerstruktur 1 zumindest bereichsweise durch ein Verkleidungsteil 7 aus einer weiteren, andersartigen Metalllegierung überdeckt beziehungsweise verkleidet. Bei dem Verkleidungsteil 7 handelt es sich vorliegend um einen Bereich eines Seitenwandrahmens der Personenkraftwagenkarosserie, der oberseitig im Bereich einer Umbördelung 8 mit dem inneren Strukturbauteil 3 der Rohbaustruktur 1 verbunden ist.
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Wie insbesondere anhand von 2, welche das Detail II in 1 in einer ausschnittsweisen vergrößerten Schnittansicht zeigt, erkennbar ist, ist das Verkleidungsteil 7 unterseitig jedoch nicht unmittelbar mit der Rohbaustruktur beziehungsweise Schwellerstruktur 1 verbunden, sondern über ein Adapterteil 9. Dieses Adapterteil 9 ist vorliegend als Adapterblech aus einem Blechwerkstoff hergestellt, der aus einer Metalllegierung, insbesondere einer Stahllegierung, gebildet ist, welche zumindest im Wesentlichen an die Stahllegierung des inneren Strukturbauteils 3 angepasst beziehungsweise mit dieser identisch ist.
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Mit dem inneren Strukturbauteil 3 ist das Adapterteil 9 nämlich im Bereich einer Flanschverbindung 10 verbunden. Da somit das Adapterteil 9 und das Strukturbauteil 3 der Rohbaustruktur 1 zumindest im Wesentlichen aus identischen Metalllegierungen beziehungsweise Blechwerkstoffen gebildet sind, kann in einfacher Weise eine Punktschweißverbindung 11 als prozesssichere Verbindungstechnik eingesetzt werden. Somit kann im Bereich dieser Flanschverbindung 10, also im unmittelbaren Nahbereich der Rohbaustruktur 1, eine Mischbauweise vermieden werden, welche zu einem Korrosionsrisiko im Bereich der Schwellerstruktur 1 führen würde, beziehungsweise die Art der Verbindungstechnik aufgrund der dann vorherrschenden Materialkombination aus Stahllegierung und Aluminiumlegierung stark einschränken würde. Vielmehr ist vorliegend ein derartiger Mischbau insbesondere im Bereich der Flanschverbindung 10 vermieden, sodass äußerst korrosionssicher eine Anbindung des Adapterteils 9 an der Rohbaustruktur 1 beziehungsweise eine mittelbare Anbindung des Verkleidungsteils 7 an der Rohbaustruktur 1 erzielt werden kann.
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Das Verkleidungsteil 7 hingegen endet im Bereich einer Flanschverbindung 12, über welche das Verkleidungsteil 7 in einem Abstand zur Flanschverbindung 10 mit dem Adapterteil 9 verbunden ist. Bei dieser Flanschverbindung 12 wird eine entsprechend geeignete Fügeverbindung vorgesehen. Da diese Flanschverbindung 12 jedoch von der Schwellerstruktur 1 entfernt angeordnet ist, ist die Korrosionsproblematik weitaus geringer.
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Somit ist klar, dass im Schwellerflanschbereich, also an der Flanschverbindung 10, ein entsprechender Mischbau erheblich unterschiedlicher Materialien vermieden ist. Vielmehr weist das Adapterteil 9 ähnliche Materialeigenschaften wie das Strukturbauteil 3. Hierdurch ist auch die einfache und prozesssichere Verbindungstechnik des Punktschweißens ohne ein anderes gängiges Fügeverbindungsverfahren denkbar. Zusätzlich ergibt sich auch eine höhere Gestaltungsfreiheit bei der Herstellung des Seitenwandrahmens.
