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Die Erfindung betrifft eine Karosserie-Bodenstruktur für ein Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 oder des Patentanspruches 2.
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Die Karosserie-Bodenstruktur eines zweispurigen Fahrzeugs weist in gängiger Praxis zwei seitliche Karosserie-Längsträger auf, die sich in der Fahrzeuglängsrichtung durchgängig durch das Fahrzeug erstrecken und die mittels Querträger miteinander verbunden sind. Die Längs- und Querträger sind von einem, mit Längssicken versehenen Bodenblech überdeckt.
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Aus der
DE 103 13 472 A1 ist eine gattungsgemäße Karosserie-Bodenstruktur für ein Fahrzeug bekannt. Diese weist unter anderem einen in der Fahrzeuglängsrichtung langgestreckten, U-profilförmigen Längsträger und ein Bodenblech auf. Das nach oben offene U-Profil des Längsträgers ist von einem Deckteil geschlossen, das materialeinheitlich und einstückig im Bodenblech als eine den Längsträger-Verlauf folgende Deckteil-Sicke ausgebildet ist.
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In der
DE 103 13 472 A1 ist das Bodenblech zweilagig ausgeführt, und zwar mit einer Oberschale und einer Unterschale, die jeweils mit Sicken versehen sind. Die Deckteil-Sicke weist einen Sickenscheitel auf, der in der Fahrzeugquerrichtung an einer fahrzeuginneren Sickenflanke und an einer fahrzeugäußeren Sickenflanke in einen fahrzeuginneren Sickenboden der Oberschale des Bodenbleches und in einen fahrzeugäußeren Sickenboden des Bodenbleches übergeht. Die fahrzeuginneren und fahrzeugäußeren Sickenböden sind gegenüber dem Sickenscheitel in der Fahrzeughochrichtung betrachtet nach unten versetzt. Zudem ist der U-profilförmige Längsträger mit abgekanteten Längsflanschen in der Fahrzeugquerrichtung außerhalb der Deckteil-Sicke an jeweils dem fahrzeuginneren Sickenboden und dem fahrzeugäußeren Sickenboden des Bodenbleches angebunden.
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Aufgrund der zweiteiligen Ausbildung des Bodenblechs ergibt sich in der
DE 103 13 472 A1 zwar eine gute Gesamtsteifigkeit, jedoch insgesamt ein hohes Bauteilgewicht der Karosserie-Bodenstruktur.
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Aus der
DE 38 31 480 A1 ist eine gattungsgemäße Karosserie-Bodenstruktur für ein Fahrzeug bekannt, bei der ein in Fahrzeuglängsrichtung verlaufender Tunnel von einem ringförmig geschlossenen Hohlprofilträger umgeben ist. Aus der
JP 002011219062 A ist eine weitere Karosserie-Bodenstruktur bekannt. Aus der
DE 1 655 978 A ist eine Unterkonstruktion für einen Automobil-Wagenkasten bekannt.
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DE 103 13 472 B4 betrifft eine Karosseriestruktur für ein Kraftfahrzeug mit einer Bodenplatte, wobei die Bodenplatte wenigstens eine Oberschale und eine Unterschale aufweist, wobei die Oberschale und/oder die Unterschale mit Sicken versehen sind und die Oberschale und die Unterschale miteinander verbunden sind.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Karosserie-Bodenstruktur für ein Fahrzeug bereitzustellen, bei dem in einer einfachen sowie gewichtsgünstigen Weise die Gesamtsteifigkeit der Fahrzeugkarosserie erhöht ist.
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Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Die Erfindung beruht auf dem Sachverhalt, dass im obigen Stand der Technik eine ausreichende Gesamtsteifigkeit nur durch die zweilagige Ausführung des Bodenbleches erfolgt, was im Vergleich zu einer einlagigen Ausführung des Bodenbleches mit einem größeren Bauteilgewicht verknüpft ist. Vor diesem Hintergrund weist der Sickenscheitel der Deckteil-Sicke erfindungsgemäß zumindest eine Anbindungsstelle auf, an der der Längsträger angebunden ist. Erfindungsgemäß ist somit der Längsträger nicht mehr in der Fahrzeugquerrichtung außerhalb der Deckteil-Sicke am Sickenboden des Bodenblechs angebunden, sondern vielmehr zumindest teilweise innerhalb des von der Deckteil-Sicke bereitgestellten Sicken-Bauraums.
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Bei einer identischen Gesamthöhe der erfindungsgemäßen Karosserie-Bodenstruktur sowie der aus dem Stand der Technik bekannten Karosserie-Bodenstruktur kann daher erfindungsgemäß die Bauteilhöhe des Längsträgers vergrößert werden, und zwar um die Höhendifferenz zwischen dem unteren Sickenboden und dem oberen Sickenscheitel des Bodenbleches. Eine solche gesteigerte Bauteilhöhe führt zu einem vergrößerten Längsträger-Querschnitt, der mit einem im Vergleich zum Stand der Technik höheren Widerstandsmoment gegenüber Durchbiegung einhergeht, ohne dass dies mit einer größeren Bauteilgewichts-Zunahme verbunden ist.
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In einer technischen Umsetzung können sich der Sickenscheitel und/oder der Sickenboden des Bodenblechs ebenflächig in einer Horizontalebene erstrecken. Der Längsträger und das Bodenblech werden bevorzugt als zwei voneinander separate Bauteile vorgehalten, die an der Anbindungsstelle zusammengefügt. Der Längsträger kann zudem mit einem Trägerboden sowie davon hochgezogenen Trägerwänden ausgebildet sein, von denen zumindest ein Längsflansch nach außen abgekantet ist. Der Längsflansch des Längsträgers kann an der obenerwähnten Anbindungsstelle unmittelbar am Sickenscheitel der Deckteil-Sicke befestigt sein, zum Beispiel durch Punktschweißen.
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Im Fügezustand sind der Längsflansch des Längsträgers und der Sickenscheitel der Deckteil-Sicke großflächig miteinander in Anlage, und zwar unter Bildung einer Doppelwandstruktur, mittels der die Gesamtsteifigkeit der Karosserie-Bodenstruktur weiter erhöht ist.
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Der Sickenscheitel der Deckteil-Sicke kann in der Fahrzeugquerrichtung an einer Sicken-Längskante in die Seitenflanke übergehen, an der sich der in der Fahrzeughochrichtung nach unten versetzte Sickenboden anschließt. Im Hinblick auf ein einfaches Fügeverfahren kann der Längsflansch des Längsträgers mit seiner äußeren Randkante über einen freien Abstand von der Sicken-Längskante beabstandet sein, um beim Fügevorgang Störkonturen zu vermeiden. In der Zusammenbaulage ist der Längsflansch des Längsträgers in der Fahrzeughochrichtung um einen bereits oben erwähnten Höhenversatz oberhalb des nach unten versetzten Sickenbodens des Bodenblechs angeordnet.
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In einer ersten Ausführungsform geht der Sickenscheitel der Deckteil-Sicke in der Fahrzeugquerrichtung an einer fahrzeuginneren Sickenflanke in einen fahrzeuginneren Sickenboden über und an einer fahrzeugäußeren Sickenflanke in einen fahrzeugäußeren Sickenboden über. Die fahrzeuginneren und die fahrzeugäußeren Sickenboden sind bevorzugt in der Fahrzeughochrichtung auf gleicher Höhe angeordnet.
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Bei der obigen Ausführungsform kann der Längsträger mit seinen beiden nach außen abgekanteten Längsflanschen unmittelbar am Sickenscheitel der Deckteil-Sicke angebunden sein.
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Alternativ dazu geht in einer weiteren Ausführungsform der Sickenscheitel der Deckteil-Sicke nur an einer fahrzeuginneren Sickenflanke in den Sickenboden über. Der Sickenscheitel der Deckteil-Sicke geht in der Fahrzeugquerrichtung nach außen an einer äußeren Übergangskante in einen abgekanteten Längsrandsteg über. Der Längsrandsteg ist in Zusammenbaulage wiederum in Verbindung mit einem Innenteil einer Fahrzeugseitenwand, und zwar insbesondere unter Zwischenlage eines Längsflansches des Längsträgers, der in der Fahrzeughochrichtung in Verlängerung der Längsträgerwand nach oben ragt.
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Durch die aufgrund des vergrößerten Längsträger-Querschnittes gesteigerte Widerstandsfähigkeit gegenüber Durchbiegung ist es erfindungsgemäß möglich, den Materialaufbau des Bodenblechs im Vergleich zum obigen Stand der Technik zu vereinfachen und, so dass das Bodenblech nicht mehr mehrlagig, sondern gewichtsgünstig nur mit einer einzigen Blechlage ausgebildet werden kann.
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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:
- 1 ein Nutzfahrzeug in Seitenansicht sowie mit teilweisem Aufriss;
- 2 eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene A-A aus der 1; und
- 3 eine Ansicht entsprechend der 2, in der eine Karosserie-Bodenstruktur gemäß dem Stand der Technik gezeigt ist; und
- 4 in einer Ansicht entsprechend der 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Karosserie-Bodenstruktur.
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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 2 weiter hervorgeht, ist der Längsträger 5 im Querschnitt U-profilförmig ausgebildet, und zwar mit einem Trägerboden 7 sowie davon hochgezogenen Trägerwänden 9, die jeweils seitlich nach außen abgekantete Längsflansche 11 aufweisen. Der Längsträger 5 weist ein nach oben offenes U-Profil auf, das von einem Längsträger-Deckteil 15 geschlossen ist. Das Längsträger-Deckteil 15 ist in der 2 materialeinheitlich und einstückig im Bodenblech 3 als eine Deckteil-Sicke realisiert. Deren Sickenscheitel 17 geht in der Fahrzeugquerrichtung y an einer fahrzeuginneren Sickenflanke 19 in einen fahrzeuginneren Sickenboden 21 über, der in der Fahrzeughochrichtung z gegenüber dem Sickenscheitel 17 um einen Höhenversatz Δz nach unten versetzt ist. Nach fahrzeugaußen geht der Sickenscheitel 17 an einer fahrzeugäußeren Sickenflanke 23 in einen fahrzeugäußeren Sickenboden 25 über, der in der Fahrzeughochrichtung z auf gleicher Höhe wie der fahrzeuginnere Sickenboden 21 positioniert ist.
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Wie aus der 2 weiter hervorgeht, sind unmittelbar am Sickenscheitel 17 der Deckteil-Sicke 15 Anbindungsstellen A1 und A2 bereitgestellt, an der der Längsträger 5 mit seinen beiden Längsflanschen 11 angebunden ist.
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Sowohl der Sickenscheitel 17 als auch die beiden in der Fahrzeugquerrichtung y beidseitig angrenzenden Sickenboden 21, 25 erstrecken sich ebenflächig in Horizontalebenen. Die beiden Längsflansche 11 des Längsträgers 5 sind an den Anbindungsstellen A1, A2 vollflächig mit dem Sickenscheitel 17 in Anlage, und zwar unter Bildung einer Doppelwandstruktur, die die Gesamtsteifigkeit der Karosserie-Bodenstruktur erhöht. Wie aus der 2 weiter hervorgeht, ist jeder der beiden Längsflansche 11 mit seiner äußeren Randkante über einen freien Abstand a von einer Sicken-Übergangskante beabstandet, an der der Sickenscheitel 17 in die beidseitig angeordneten Seitenflanken 19, 23 übergeht. Die beiden Längsflansche 11 des Längsträgers 5 sind in der 2 in der Fahrzeughochrichtung z um einen Höhenversatz 112 oberhalb der beiden Sickenboden 21, 25 angeordnet.
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Durch die unmittelbare Anbindung des Längsträgers 5 am Sickenscheitel 17 der Deckteil-Sicke 15 kann die Gesamtsteifigkeit der Karosserie-Bodenstruktur in einfacher Weise erhöht werden, wie es nachfolgend aus einem Vergleich der 2 mit der 3 beschrieben ist, die eine aus dem Stand der Technik bekannte Anbindung des Längsträgers 5 am Bodenblech 3 zeigt. Demnach ist in der 3 der Längsträger 5 nicht am Sickenscheitel 17 der Deckteil-Sicke 15 angebunden, sondern vielmehr in der Fahrzeugquerrichtung y außerhalb davon an Anbindungsstellen A1, A2 befestigt, die am Sickenboden 21, 25 ausgebildet sind. Die Anbindungsstellen A1, A2 sind - im Unterschied zur 2 - an den beiden fahrzeuginneren und fahrzeugäußeren Sickenböden 21, 25 positioniert, die gegenüber dem Sickenscheitel 17 um den Höhenversatz Δz nach unten versetzt sind. In der 3 weist die Karosserie-Bodenstruktur eine Gesamthöhe h auf, die sich aus einer Längsträger-Höhe hLT1 und einer Sickenhöhe hS1 zusammensetzt.
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Im Unterschied zur 3 ist in der 2 aufgrund der unmittelbaren Anbindung des Längsträgers 5 am Sickenscheitel 17 der Deckteil-Sicke 15 die Bauhöhe hLT2 im Vergleich zur 3 um die Höhendifferenz Δz bzw. um die Sickenhöhe hS2 erhöht. Der in der 2 gezeigte Längsträger 5 weist demnach im Vergleich zur 3 einen vergrößerten Querschnitt auf, der mit einem erhöhten Widerstandsmoment gegenüber Durchbiegung einhergeht, und zwar ohne dass sich das Bauteilgewicht der Bodenstruktur nennenswert erhöht.
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In der 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, bei dem der Sickenscheitel 17 lediglich fahrzeuginnen in einen fahrzeuginneren Sickenboden 21 übergeht. Fahrzeugaußen ist der Sickenscheitel 17 mit einem nach oben abgekanteten Längsrandsteg 27 begrenzt. Der Längsrandsteg 27 des Bodenblechs 3 ist unter Zwischenlage eines Längsflansches 29 des Längsträgers 5 an einem Innenteil 28 einer Fahrzeugseitenwand angebunden. Der fahrzeugaußenliegende Längsflansch 29 des in der 4 gezeigten Längsträgers 5 ist im Unterschied zur 3 nicht horizontal abgewinkelt, sondern ragt dieser vielmehr in Verlängerung der Trägerwand 9 nach oben ab.
