DE10251423A1

DE10251423A1 - Karosseriestruktur einer Rohbaukarosserie an Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE10251423A1
Application number: DE2002151423
Authority: DE
Inventors: Sven Lange; Jens Berger
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2002-11-05
Filing date: 2002-11-05
Publication date: 2004-05-19

Abstract

Die Aufgabe, eine Karosseriestruktur einer Rohbaukarosserie an Kraftfahrzeugen zu schaffen, die zum einen eine maßgebliche Gewichtseinsparung, zum anderen aber auch geringere Aufwendungen für die Entwicklung, Konstruktion und Fertigung solcher Karosseriestrukturen sowie eine Verbesserung der statischen und dynamischen Eigenschaften der mit solchen Karosseriestrukturen versehenen Fahrzeuge gewährleistet, wird im Wesentlichen dadurch gelöst, dass die Karosseriestruktur aus einer Bodenstruktur I und einer Aufbaustruktur II besteht, die ihrerseits, die Rohbaukarosserie ausbildend, fest miteinander verbindbar sind, wobei die Bodenstruktur I sich überwiegend aus Bauteilen aus Stahl und die Aufbaustruktur II sich überwiegend aus Bauteilen aus Werkstoffen oder Materialien mit einem geringeren spezifischen Gewicht als dem von Stahl zusammensetzt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Karosseriestruktur einer Rohbaukarosserie an Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus dem Kraftfahrzeugbau ist es an sich bekannt, zur Gewichts- und Energieersparnis und demgemäß auch zur Schadstoffreduzierung infolge Verringerung des Kraftstoffverbrauches für die Karosseriestruktur statt Stahlbauteile Bauteile aus Leichtmetall, wie Aluminium oder Aluminiumlegierungen, sowie Bauteile aus Kunststoff zu verwenden. D. h., Bauteile aus Stahl bzw. Stahlblech werden durch Bauteile aus vorstehenden Werkstoffen oder Materialien ersetzt.

In der Praxis hat sich jedoch herausgestellt, dass durch den bis dato mehr oder weniger sporadischen Austausch solcher Bauteile zwar eine Gewichtsersparnis zu verzeichnen ist, jedoch die Prozeßkette während der Fertigung solcher Karosseriestrukturen sehr komplex und somit auch kostenintensiv ist. Ferner resultieren aus dem besagten Austausch einzelner ausgewählter Bauteile immer Probleme in den statischen und den dynamischen Eigenschaften des Kraftfahrzeugs, welches in der Folge erhebliche Aufwendungen bei der Entwicklung und Konstruktion derartiger Fahrzeuge erfordert.

Hier setzt die nachfolgend beschriebene Erfindung an.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Karosseriestruktur einer Rohbaukarosserie an Kraftfahrzeugen zu schaffen, die zum einen eine maßgebliche Gewichtseinsparung, zum anderen aber auch geringere Aufwendungen für die Entwicklung, Konstruktion und Fertigung derselben sowie eine Verbesserung der statischen und dynamischen Eigenschaften der mit solchen Karosseriestrukturen versehenen Fahrzeuge gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe derart gelöst, dass die Karosseriestruktur einer Rohbaukarosserie an Kraftfahrzeugen aus einer Bodenstruktur I und einer Aufbaustruktur II besteht, die ihrerseits, die Rohbaukarosserie ausbildend, fest miteinander verbindbar sind, wobei die Bodenstruktur I der Rohbaukarosserie sich überwiegend aus Bauteilen aus Stahl und die Aufbaustruktur II sich überwiegend aus Bauteilen aus Werkstoffen oder Materialien mit einem geringeren spezifischen Gewicht als dem von Stahl zusammensetzt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfaßt die Bodenstruktur I wenigstens zwei beidseitig der Fahrzeuglängsachse des Kraftfahrzeugs angeordnete untere Längsträger, die ihrerseits an wenigstens einem gemeinsamen vorderen sowie hinteren Querträger angebunden sind und einen bereichsweise geschlossenen Rahmen ausbilden, wobei sich zwischen den Längsträgern respektive Querträgern ein fest am Rahmen angeordnetes Bodenblech erstreckt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Aufbaustruktur Π aus Bauteilen aus Nichteisenmetall, wie Aluminium oder Aluminiumlegierungen, und/oder aus Kunststoff und/oder aus Bauteilen in Sandwichbauweise vorstehender Werkstoffe oder Materialien besteht.

Fernerhin wird vorgeschlagen, dass die Aufbaustruktur Π wenigstens durch eine sich an die Bodenstruktur I nach oben hin sich anschließende Fahrgastzelle gebildet ist, die sich Ihrerseits wenigstens aus Säulenelementen und einem sich auf diesen abstützenden Dachrahmen zusammensetzt. Schließlich können an die Fahrgastzelle, die Aufbaustruktur II ergänzend, Front- und/oder Heckteile, Seitenteile, die Dachhaut und/oder vordere und/oder hintere obere Längsträgerelemente angeschlossen respektive zugeordnet sein.

Neben einer erzielbaren maßgeblichen Gewichtsersparnis wird als weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Karosseriestruktur die Verbesserung der Schwerpunktlage derselben gesehen, nämlich derart, dass infolge der Beibehaltung einer sicherlich unbestritten wirtschaftlichen Bodenstruktur I aus Stahl und Ausführung der Aufbaustruktur Π beispielsweise aus Aluminium, die Schwerpunktverlagerung der Karosseriestruktur nach unten vorteilhaft unterstützt wird, woraus wiederum verbesserte Fahreigenschaften des Kraftfahrzeugs resultieren. Des Weiteren werden Kosteneinsparungen bei der Entwicklung und Konstruktion sowie bei der Herstellung der Karosseriestruktur gesehen, da die Bodenstruktur I und die Aufbaustruktur II jeweils weitestgehend aus Bauteilen einheitlichen Werkstoffes und Materials bestehen und demgemäß getrennt voneinander bei Anwendung spezifischer Fügeverfahren mit entsprechend angepaßten Werkzeugen vorgefertigt werden können.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die einzige Figur zeigt die erfindungsgemäße Karosseriestruktur in einer Explosionsdarstellung, wobei lediglich die wesentlichsten Bauteile derselben gezeigt sind.
Danach besteht die Karosseriestruktur einer Rohbaukarosserie an Kraftfahrzeugen, vorliegend einem Personenkraftwagen, zum einen aus einer Bodenstruktur I und zum anderen aus einer Aufbaustruktur Π, wobei die Bodenstruktur I sich überwiegend aus Bauteilen aus Stahl und die Aufbaustruktur Π sich überwiegend aus Bauteilen aus Werkstoffen oder Materialien mit einem geringeren spezifischen Gewicht als dem von Stahl zusammensetzt.
In der bevorzugten Ausführungsform besteht die Aufbaustruktur II aus Bauteilen aus Nichteisenmetall, wie Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Selbstverständlich ist auch die Möglichkeit gegeben, in Abhängigkeit von der Beanspruchung dieser Bauteile einzelne derselben oder sämtliche aus einem an sich bekannten geeigneten Kunststoff oder einem Sandwich- bzw. Verbundmaterial zu fertigen, wobei ein Sandwich aus Aluminium und Kunststoff als besonders geeignet erscheint.
Wie der einzigen Figur weiter zu entnehmen ist, umfaßt die Bodenstruktur I wenigstens zwei beidseitig der Fahrzeuglängsachse des Kraftfahrzeugs angeordnete untere Längsträger 1, die ihrerseits an wenigstens einem gemeinsamen vorderen sowie hinteren Querträger 2; 3 angebunden sind und einen bereichsweise geschlossenen Rahmen 4 ausbilden. Zwischen den Längsträgern 1 respektive Querträgern 2; 3 erstreckt sich fernerhin ein fest am Rahmen 4 angeordnetes Bodenblech 5 mit einer Reserveradmulde 5a, wobei dieselbe sowohl aus Stahlblech als auch aus Kunststoff gefertigt sein kann.
Vorliegend reichen die Längsträger 1 von nahe des Vorderwagens bis in den Bereich des Hinterwagens hinein. Die Bodenstruktur I ergänzend sind im Vorderwagen des Weiteren zwei weitere Längsträgerelemente 6; 7 vorgesehen, die ihrerseits, das nicht näher dargestellte Antriebsaggregat abstützend, höhenversetzt am Rahmen 4 bzw. vorderen Querträger 2 fest angebracht sind.
Die Aufbaustruktur II ist ihrerseits durch eine sich an die Bodenstruktur I nach oben hin anschließende Fahrgastzelle 8 gekennzeichnet, die sich wenigstens aus Säulenelementen 9, vorliegend A-, B- und C-Säulen, sowie einem sich auf diesen abstützenden Dachrahmen 10 zusammensetzt.
Des Weiteren können an der vorbeschriebenen Aufbaustruktur II, dieselbe ergänzend, an sich bekannte Front- und/oder Heckteile 11; 12, wie beispielsweise vordere und hintere Stoßfänger und Querrahmen, ferner Seitenteile 13, wie beispielsweise Radschalen, Kotflügel und Seitenverkleidungen, ebenso die Dachhaut 14, und/oder weitere vordere und/oder hintere obere Längsträgerelemente 15; 16 angeschlossen respektive zugeordnet sein.
Es versteht sich für den Fachmann von selbst, dass je nach Fahrzeugart die Anzahl und die Art solcher zusammengefaßter Bauteile voneinander differieren kann, jedoch diese an sich unbegrenzten Varianten durch die Erfindung mit erfaßt sind, da letztlich sowohl die Bodenstruktur I als auch die Aufbaustruktur Π jeweils als ein im Wesentlichen geschlossenes Ganzes bezeichnet werden können, welche sich durch Bauteile mit im Wesentlichen gleichen Werkstoffen bzw. Materialien auszeichnen, so dass es sicherlich angezeigt und demgemäß vorteilhaft ist, dieselben in bestimmten Grenzen als komplexe Strukturen vorzufertigen und nachfolgend miteinander zu verbinden, wobei aufgrund der unterschiedlichen Materialien dieser Strukturen an sich bekannte mechanische Verbindungselemente, wie Schrauben, Niete o. ä., und/oder Klebungen als besonders geeignet angesehen werden.

Claims

Karosseriestruktur einer Rohbaukarosserie an Kraftfahrzeugen, bestehend aus einer Bodenstruktur I und einer Aufbaustruktur Π, die ihrerseits, die Rohbaukarosserie ausbildend, fest miteinander verbindbar sind, wobei die Bodenstruktur I sich überwiegend aus Bauteilen aus Stahl und die Aufbaustruktur Π sich überwiegend aus Bauteilen aus Werkstoffen oder Materialien mit einem geringeren spezifischen Gewicht als dem von Stahl zusammensetzt.
Karosseriestruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenstruktur I wenigstens zwei beidseitig der Fahrzeuglängsachse des Kraftfahrzeugs angeordnete untere Längsträger (1), die ihrerseits an wenigstens einem gemeinsamen vorderen sowie hinteren Querträger (2; 3) angebunden sind und einen geschlossenen Rahmen (4) ausbilden, umfaßt, wobei sich zwischen den Längsträgern (1) respektive Querträgern (2; 3) ein fest am Rahmen (4) angeordnetes Bodenblech (5) erstreckt.
Karosseriestruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbaustruktur II aus Bauteilen aus Nichteisenmetall, wie Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, und/oder aus Kunststoff und/oder aus Bauteilen in Sandwichbauweise vorstehender Werkstoffe oder Materialien besteht.
Karosseriestruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbaustruktur Π wenigstens durch eine sich an die Bodenstruktur I nach oben hin sich anschließende Fahrgastzelle (8) gebildet ist, die sich Ihrerseits wenigstens aus Säulenelementen (9) und einem sich auf diesen abstützenden Dachrahmen (10) zusammensetzt.
Karosseriestruktur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an die Fahrgastzelle (8), die Aufbaustruktur Π ergänzend, Front- und/oder Heckteile (11; 12), Seitenteile (13), die Dachhaut (14) und/oder vordere und/oder hintere obere Längsträgerelemente (15; 16) angeschlossen respektive zugeordnet sind.