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Die Erfindung betrifft eine Karosseriestruktur für ein zweispuriges Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Fahrzeug-Karosseriestruktur nach dem Patentanspruch 8.
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Ein für eine geringere Tonnage ausgelegtes Nutzfahrzeug kann in einer ersten Fahrzeugvariante eine Einzelbereifung aufweisen. Ein für eine höhere Tonnage ausgelegtes Nutzfahrzeug kann dagegen eine Zwillingsbereifung aufweisen. Die beiden Fahrzeugvarianten sind bevorzugt mit im Wesentlichen identischer Fahrzeugbreite auszulegen. Dies bedeutet im Falle einer Zwillingsbereifung, dass das Radhaus in der Fahrzeugquerrichtung nach fahrzeuginnen mit einem größeren Quermaß einragt als ein für die Einzelbereifung ausgelegtes Radhaus.
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Bei einer solchen Konstellation können in der ersten Fahrzeugvariante (das heißt Einzelbereifung) die Karosserie-Längsträger in der Fahrzeuglängsrichtung geradlinig bis zum Fahrzeugheck verlaufen. In der zweiten Fahrzeugvariante (das heißt Zwillingsbereifung) ist dagegen der vordere Längsträger-Verlauf weiter fahrzeugaußen als der hintere Längsträger-Verlauf. Der vordere und der hintere Längsträger-Verlauf gehen mittels einer Verkröpfung ineinander über.
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In einer gattungsgemäßen Karosseriestruktur für ein solches zweispuriges Nutzfahrzeug ist der zumindest eine, in der Fahrzeuglängsrichtung langgestreckte Längsträger U-profilförmig ausgeführt, wobei dessen Deckteil im Bodenblech materialeinheitlich und einstückig als eine Sicke ausgebildet ist. Die Deckteil-Sicke folgt dem Längsträger-Verlauf in der Fahrzeuglängsrichtung. Zudem ist das Bodenblech in gängiger Praxis in der Fahrzeuglängsrichtung betrachtet nicht einteilig ausgebildet, sondern weist dieses vielmehr zumindest ein Bodenblech-Vordersegment auf, an dessen hinterem Bauteilrand sich ein Bodenblech-Hintersegment anschließt.
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Aufgrund der oben dargelegten unterschiedlichen Sickenverläufe sind bei der Herstellung der obigen beiden Fahrzeugvarianten Bodenblech-Segmente mit angepassten Sickenverläufen sowohl für die erste Fahrzeugvariante (Einzelbereifung) als auch für die zweite Fahrzeugvariante (Zwillingsbereifung) werkzeugtechnisch aufwendig herzustellen sowie logistisch aufwendig vorzuhalten.
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Aus der
DE 197 22 139 A1 ist allgemein eine Bodenbaugruppe für ein Kraftfahrzeug bekannt, das aus einem vorderen Bodenblech und einem hinteren Bodenblech zwischen zwei seitlich äußeren Schwellern aufgebaut ist.
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Aus der
DE 10 2011 115 586 A1 ist eine Karosseriestruktur für ein Fahrzeug bekannt, die ein vorderes Bodenblech-Segment aufweist, an dessen hinterem Bauteilrand sich entweder in einer ersten Fahrzeugvariante ein erstes hinteres Bodenblech-Segment mit langem Hecküberhang oder in einer zweiten Fahrzeugvariante ein zweites hinteres Bodenblech-Segment mit kurzem Hecküberhang anschließt. Aus der
DE 2010 021 995 A1 ist eine Bodenbaugruppe eines Fahrzeugkarosserieaufbaus bekannt. Aus der
GB 2481095 A ist eine weitere Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeugs bekannt.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Karosseriestruktur für ein Fahrzeug bereitzustellen, die mit reduziertem Bauteilaufwand sowie reduziertem Werkzeugeinsatz für die erste Fahrzeugvariante und für die zweite Fahrzeugvariante anpassbar ist.
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Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 oder des Patentanspruches 8 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Erfindungsgemäß weist die Karosseriestruktur unabhängig von den obigen beiden Fahrzeugvarianten ein gemeinsames Bodenblech-Vordersegment auf, an dessen hinterem Bauteilrand eine Sicken-Anschlusskontur ausgebildet ist. Diese ist so ausgelegt, dass entweder zur Realisierung der ersten Fahrzeugvariante ein erstes Bodenblech-Hintersegment anbindbar ist oder zur Realisierung der zweiten Fahrzeugvariante ein zweites Bodenblech-Hintersegment anbindbar ist. Auf diese Weise ist sowohl der Bauteilaufwand als auch der Werkzeugaufwand bei der Herstellung der beiden Fahrzeugvarianten reduziert, da das Bodenblech-Vordersegment sowohl für die erste Fahrzeugvariante als auch für die zweite Fahrzeugvariante einsetzbar ist. Insgesamt sind bei der Bodenblech-Herstellung nicht mehr vier Werkzeuge (wie im obigen Stand der Technik) erforderlich, sondern lediglich drei Werkzeuge, und zwar ein erstes Werkzeug für das gemeinsame Bodenblech-Vordersegment sowie ein zweites Werkzeug für das erste Bodenblech-Hintersegment und ein drittes Werkzeug für das zweite Bodenblech-Hintersegment.
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Sowohl das erste Bodenblech-Hintersegment (für eine Einzelbereifung angepasst) als auch das zweite Bodenblech-Hintersegment (für eine Zwillingsbereifung angepasst) weisen jeweils randseitige Sicken-Anschlusskonturen auf, die identisch ausgebildet sind und jeweils mit der Sicken-Anschlusskontur des gemeinsamen Bodenblech-Vordersegmentes in Anlageverbindung bringbar sind (zum Beispiel in einem Schweißprozess).
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In einer technischen Umsetzung ist der Sickenverlauf im Bodenblech unterteilt in eine im Bodenblech-Vordersegment in der Fahrzeuglängsrichtung geradlinig verlaufende Vordersicke, die am hinteren Bauteilrand mit der Sicken-Anschlusskontur endet. Die Vordersicke kann in eine im (ersten oder zweiten) Bodenblech-Hintersegment in der Fahrzeuglängsrichtung geradlinig verlaufende Hintersicke übergehen, die an einem vorderen Bauteilrand des Bodenblech-Hintersegmentes mit einer Sicken-Anschlusskontur endet.
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Die Deckteil-Sicke weist im Querschnitt einen gegenüber einem Bodenblech-Grundkörper in der Fahrzeughochrichtung nach oben versetzten Sickenboden auf. Der Sickenboden geht in der Fahrzeugquerrichtung beidseitig an einer fahrzeuginneren Sickenflanke und an einer fahrzeugäußeren Sickenflanken in den Bodenblech-Grundkörper über.
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In der ersten Fahrzeugvariante verläuft die Karosserielängsträger in der Fahrzeuglängsrichtung betrachtet durchgängig geradlinig bis zum Fahrzeugheck. Das heißt, dass die in dem Bodenblech-Vordersegment gebildete Vordersicke und die in dem ersten Bodenblech-Hintersegment gebildete Hintersicke in der Fahrzeuglängsrichtung in Flucht hintereinander angeordnet sind.
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Im Unterschied dazu ist in der zweiten Fahrzeugvariante (das heißt Zwillingsbereifung) der Längsträger-Verlauf zum Fahrzeugheck nicht geradlinig ausgeführt, sondern vielmehr an einer Verkröpfung im Radhaus-Bereich nach fahrzeuginnen versetzt. In diesem Fall ist die in dem zweiten Bodenblech-Hintersegment gebildete Hintersicke um einen Querversatz gegenüber der in dem Bodenblech-Vordersegment gebildeten Vordersicke nach fahrzeuginnen versetzt. Die Vordersicke und die Hintersicke können an dem Verkröpfungsabschnitt (das heißt einem geschwungenen Übergangsabschnitt) ineinander übergehen.
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In einer konstruktiven Ausführungsform kann die im Bodenblech-Vordersegment ausgebildete Vordersicke einen Vordersicken-Hauptabschnitt mit einem in der Fahrzeuglängsrichtung durchgängig konstanten Querschnitt aufweisen. Der Vordersicken-Hauptabschnitt kann unter Querschnittserweiterung in die Sicken-Anschlusskontur übergehen. Bevorzugt kann zur Querschnittserweiterung eine fahrzeuginnere Sickenflanke der Vordersicke im Verlauf nach hinten nach fahrzeuginnen ausgeweitet sein. Demgegenüber kann eine fahrzeugäußere Sickenflanke der Vordersicke bis zu deren Sicken-Anschlusskontur in der Fahrzeuglängsrichtung durchgängig geradlinig verlaufen.
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Die Hintersicke des ersten oder des zweiten Bodenblech-Hintersegmentes kann (analog zur vorgenannten Vordersicke) einen Hintersicken-Hauptabschnitt mit einem in der Fahrzeuglängsrichtung durchgängig konstanten Querschnitt aufweisen. Der Hintersicken-Hauptabschnitt kann ebenfalls unter Queschnittserweiterung in die Sicken-Anschlusskontur übergehen, und zwar unter Bildung einer Konturerweiterung nach fahrzeuginnen.
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Für eine solche Querschnittserweiterung der Hintersicke des ersten Bodenblech-Hintersegmentes kann deren fahrzeuginnere Sickenflanke im Sickenverlauf nach vorne sowie nach fahrzeuginnen ausgeweitet sein, und zwar unter Bildung einer Konturerweiterung der Sicken-Anschlusskontur am ersten Bodenblech-Hintersegment. Demgegenüber kann die fahrzeugäußere Seitenflanke der Hintersicke bis zu deren Sicken-Anschlusskontur in der Fahrzeuglängsrichtung durchgängig geradlinig sowie in Flucht mit der fahrzeugäußeren Vordersicken-Seitenflanke verlaufen.
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Zur Querschnittserweiterung der Hintersicke des zweiten Bodenblech-Hintersegmentes kann eine fahrzeugäußere Sickenflanke der Hintersicke im Sickenverlauf nach vorne sowie nach fahrzeugaußen ausgeweitet sein, und zwar unter Bildung einer Konturerweiterung der Sicken-Anschlusskontur am zweiten Bodenblech-Hintersegment.
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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.
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Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 ein Nutzfahrzeug in Seitenansicht sowie mit teilweisem Aufriss;
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1a eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene A-A;
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2 in einer Teilansicht von oben ein Bodenblech einer Fahrzeug-Karosseriestruktur gemäß einer ersten Fahrzeugvariante;
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3 in einer Teilansicht von oben ein Bodenblech einer Fahrzeug-Karosseriestruktur gemäß einer zweiten Fahrzeugvariante;
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4 und 5 jeweils eine perspektivische Teilansicht der Anbindungsstelle zwischen einem Bodenblech-Vordersegment und einem Bodenblech-Hintersegment der ersten Fahrzeugvariante (4) oder der zweiten Fahrzeugvariante (5).
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In der 1 ist in einer Seitenansicht mit teilweisem Aufriss ein Nutzfahrzeug gezeigt, dessen Laderaum 1 bodenseitig durch ein Bodenblech 3 sowie in der Fahrzeugquerrichtung y durch ein Radhaus 4 begrenzt ist. An der Unterseite des Bodenblechs 3 verlaufen in der Fahrzeuglängsrichtung x seitliche Längsträger 5 bis zum Fahrzeugheck. Wie aus der 1a hervorgeht, sind die Längsträger 5 im Querschnitt U-profilförmig ausgebildet, wobei das Längsträger-Deckteil 7 materialeinheitlich und einstückig im Bodenblech 3 als eine Sicke realisiert ist. Deren Sickenboden 9 ist von einem Bodenblech-Grundkörper in der Fahrzeughochrichtung z nach oben versetzt. Der Sickenboden 9 geht in der Fahrzeugquerrichtung y beidseitig an einer fahrzeuginneren Sickenflanke 11 und fahrzeugäußeren Sickenflanken 13 in den Bodenblech-Grundkörper über. Die Deckteil-Sicke 9 folgt dem Längsträger-Verlauf. Zudem weist das Bodenblech 3 ein vorderes Bodenblech-Segment 15 auf, das an einer Anbindungsstelle A (1) in ein hinteres Bodenblech-Segment 19, 19‘ übergeht.
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In der 2 ist in einer Ansicht von oben ausschnittsweise das Bodenblech 3 für eine erste Fahrzeugvariante I gezeigt, die für eine Einzelbereifung ausgelegt ist. Im Unterschied dazu ist in der 3 eine entsprechende Ansicht des Bodenbleches 3 einer zweiten Fahrzeugvariante II gezeigt, die für eine Zwillingsbereifung ausgelegt ist. Demzufolge ist in der 3 der für das Radhaus (nicht gezeigt) bereitzustellende seitliche Blech-Ausschnitt 21 mit einem im Vergleich zur 2 wesentlich größeren Quermaß nach innen in das jeweilige Bodenblech-Hintersegment 19‘ eingearbeitet.
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Das Bodenblech 3 der ersten Fahrzeugvariante I (2) und das Bodenblech 3 der zweiten Fahrzeugvariante II (3) weisen unterschiedliche Sickenverläufe auf: Im Bodenblech 3 der ersten Fahrzeugvariante I (2) verlaufen die seitlichen Längsträger 5 in der Fahrzeuglängsrichtung x geradlinig nach hinten. Demgegenüber ist im Bodenblech 3 der zweiten Fahrzeugvariante II (3) der vordere Längsträger-Verlauf weiter fahrzeugaußen angeordnet als der hintere Längsträger-Verlauf. Der vordere Längsträger-Verlauf und der hintere Längsträger-Verlauf gehen an einer Verkröpfung 23 (3) ineinander über, die teilweise im Bodenblech-Vordersegment 15 und teilweise im Bodenblech-Hintersegment 19 ausgebildet ist. In der Verkröpfung 23, d.h. am Bauteil-Übergang zwischen dem Bodenblech-Vordersegment und dem Bodenblech-Hintersegment, ist der Sickenquerschnitt QV (3) wesentlich erhöht, und zwar im Vergleich zum Sickenquerschnitt QLT im vorderen Längsträger-Verlauf und im hinteren Längsträger-Verlauf.
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Erfindungsgemäß weisen sowohl das in der 2 gezeigte Bodenblech 3 als auch das in der 3 gezeigte Bodenblech 3 unabhängig von der realisierten Fahrzeugvariante I, II identische Bodenblech-Vordersegmente 15 auf, an deren jeweiligem hinteren Bauteilrand 17 eine Sicken-Anschlusskontur 25 (4 oder 5) ausgebildet ist. Die Sicken-Anschlußkontur 25 ist so ausgelegt, das entweder das in der 2 oder 4 gezeigte erste Bodenblech-Hintersegment 19 mit seiner Sicken-Anschlusskontur 27 oder das in der 3 oder 5 gezeigte zweite Bodenblech-Hintersegment 19‘ mit seiner Sicken-Anschlusskontur 27‘ anbindbar ist. Die Sicken-Anschlusskonturen 27, 27‘ der ersten und zweiten Bodenblech-Hintersegmente 19, 19‘ sind in den 4 und 5 baugleich ausgeführt.
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Nachfolgend ist die Sickengeometrie bei realisierter erster Fahrzeugvariante I (2 und 4) und bei realisierter zweiter Fahrzeugvariante (3 und 5) im Einzelnen dargelegt. Die gepunkteten Linien in der 4 oder 5 deuten jeweils das nicht verbaute hintere Bodenblech-Hintersegment 19, 19‘ an.
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So ist in der 2 oder 4 der Sickenverlauf im Bodenblech 3 unterteilt in eine im Bodenblech-Vordersegment 15 in der Fahrzeuglängsrichtung x verlaufende Vordersicke 29, die einen Vordersegment-Hauptabschnitt 31 mit einem in der Fahrzeuglängsrichtung x durchgängig konstanten Sicken-Querschnitt QLT aufweist. Der Vordersicken-Hauptabschnitt 29 geht in den 2 oder 4 unter Querschnittserweiterung in die Sicken-Anschlusskontur 25 über. Zur Querschnittserweiterung ist die fahrzeuginnere Sickenflanke 11 der Vordersicke 29 im Verlauf nach hinten sowie nach fahrzeuginnen in Richtung auf deren Sicken-Anschlusskontur 25 ausgeweitet, und zwar unter Bildung einer Konturerweiterung 32. Die fahrzeugäußere Sickenflanke 13 verläuft dagegen bis zur Sicken-Anschlusskontur 25 in der Fahrzeuglängsrichtung x durchgängig geradlinig.
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Wie aus der 4 weiter hervorgeht, ist eine Hintersicke 30 des ersten Bodenblech-Hintersegmentes 19 mit einem Hintersicken-Hauptabschnitt 33 ausgebildet, der mit einem in der Fahrzeuglängsrichtung x durchgängig konstanten Querschnitt QLT ausgeführt ist. Der Hintersicken-Hauptabschnitt 33 geht im Sickenverlauf nach vorne unter Querschnittserweiterung QV in die Sicken-Anschlusskontur 27 über. Zur Querschnittserweiterung QV der Hintersicke 30 des ersten Bodenblech-Hintersegmentes 19 ist die fahrzeuginnere Sickenflanke 11 der Hintersicke 30 nach vorne in Richtung auf deren Sicken-Anschlusskontur 27 ausgeweitet, und zwar unter Bildung einer Konturerweiterung 35 am ersten Bodenblech-Hintersegment 19. Die fahrzeugäußere Seitenflanke 13 der Hintersicke 30 verläuft in der 4 dagegen bis zu deren Sicken-Anschlusskontur 27 durchgängig geradlinig sowie in Flucht mit der fahrzeugäußeren Seitenflanke 13 der Vordersicke 29.
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Anhand der 5 ist nachfolgend der Sickenverlauf im Bodenblech 3 der zweiten Fahrzeugvariante erläutert: Demzufolge ist im Vergleich zur ersten Fahrzeugvariante I (4) in der 5 (zweite Fahrzeugvariante II) das Bodenblech-Vordersegment 15 unverändert und lediglich ein für die Zwillingsbereifung ausgelegtes Bodenblech-Hintersegment 19‘ ausgewechselt. In den 5 ist die Hintersicke 30‘ des zweiten Bodenblech-Hintersegmentes 19‘ ebenfalls in einen Hauptabschnitt 33‘ mit in der Fahrzeuglängsrichtung x durchgängig konstantem Querschnitt QLT aufgebaut, der unter Querschnittserweiterung QV in die Sicken-Anschlusskontur 27‘ übergeht. Zur Querschnittserweiterung QV der Hintersicke 30‘ des zweiten Bodenblech-Hintersegmentes 19‘ ist – im Unterschied zum ersten Bodenblech-Hintersegment 19 (4) – eine fahrzeugäußere Sickenflanke 13‘ der Hintersicke 30‘ im Verlauf nach vorne sowie nach fahrzeugaußen bis zur Sicken-Anschlusskontur 27‘ ausgeweitet, und zwar unter Bildung einer Konturerweiterung 37 an der Sicken-Anschlusskontur 27‘ des zweiten Bodenblech-Hintersegmentes 19‘.
