DE1275372B

DE1275372B - Kraftfahrzeug mit aus Kunststoff bestehendem Wagenkasten

Info

Publication number: DE1275372B
Application number: DEP32678A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Schroeder; Rainer Srock
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1963-09-28
Filing date: 1963-09-28
Publication date: 1968-08-14
Also published as: US3331627A; GB1014127A

Description

Kraftfahrzeug mit aus Kunststoff bestehendem Wagenkasten Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug mit aus Kunststoff bestehendem Wagenkasten, dessen Bodengruppe durch zwei mit Abstand ineinanderliegende wannenförmige Forinteile gebildet wird, deren Ränder unter Bildung von Hohlträgern gegeneinander gewölbt Längsträger eines aus Blechpreßteilen bestehenden Rahmens umschließen.
Es ist bekannt, Kunststoffwagenkasten unter Verwendung schalenförmiger Formteile zu fertigen, welche an besonders hoch beanspruchten Stellen durch Versteifungseinlagen in Gestalt von Blechpreßteilen verstärkt sind. Die Herstellung derartiger Wagenkasten ist jedoch mit großen, fertigungstechnischen und zeitlichen Aufwendungen verbunden, weshalb bei den gebräuchlichen Ausführungen auf eine selbsttragende Kunststoffbauweise verzichtet und als Lagerbasis für das Lauf- und Triebwerk des Fahrzeugs ein aus Blechpreßteilen oder einem Rohrgerüst bestehender Unterrahmen vorgesehen worden ist, auf welchem die Kunststoffkarosserie aufgesetzt wird. Dadurch geht jedoch ein wesentlicher Vorteil der Kunststoffkarosserie, nämlich ihre Korrisionsbeständigkeit gerade in dem meist gefährdeten Bereich an der Fahrzeugunterseite verloren, da die Blechpreßteile des Unterrahmens allen Witterungseinflüssen ausgesetzt sind. Diese Mängel sind zwar bei Ausführungen mit einem aus Blechpreßteilen oder aus rohrförmigen Verstrebungen bestehenden Traggerüst vermieden, das mit Kunststoff verschalt ist. Die festhaftende Verbindung der Kunststoffschalen mit dem Traggerüst, beispielsweise durch gegeneinander versetzte Laschen, ist jedoch für großflächige Verschalungsteile, wie sie unter anderem die Bodengruppe eines Wagenkastens beinhaltet, nicht geeignet, da sie zeitraubende und aufwendige Vorkehrungen für die Verbindung erforderlich macht. Bekannt sind auch selbsttragende Wagenkasten, bei welchen die erforderliche Festigkeit durch doppelwandige Ausbildung der Boden- und Seitenwandungen des Wagenkastens erhalten wird. Für Kunststoffwagenkasten ist diese Bauweise nicht geeignet. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß es unter anderem zur Aufnahme des Trieb- und Laufwerkes eines Fahrzeugs erforderlich ist, einen aus Blechpreßteilen bestehenden Grundrahmen vorzusehen und auf diesem den Wagenkasten aufzubauen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, ein Kraftfahrzeug gemäß der eingangs genannten Gattung so zu verbessern, daß bei schützender Ummantelung eines einfach gehaltenen Grundrahmens eine verwindungssteife Bodengruppe zu geschaffen wird, bei welcher mit möglichst großflächigen Schalenteilen eine stabile und schwingungsfreie Bodenplatte zwischen den Rahmenlängsträgern erhalten wird, die tief zwischen den Trägern zu liegen kommt und somit wesentlich zu einer günstigen Schwerpunktlage des Fahrzeugs beiträgt.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß das innere mit den Rahmenlängsträgern verbundene Formteil der Bodengruppe zwischen den Rahmenlängsträgern unter deren Unterkante gezogen und an örtlich auseinanderliegenden Stellen beiderseits der lotrechten Längsmittelebene des Wagenkastens mit dem äußeren Formteil verbunden ist, welches durch ein in der Längsmittelebene sich erstreckendes Blechprofilband versteift ist.
Dadurch wird bei schützender Ummantelung des Unterrahmens als Folge der ineinanderliegenden Kastenprofile aus Stahlblech und aus Kunststoff eine sehr stabile verwindungssteife Bodengruppe erhalten, auf welcher die übrigen Baugruppen des Wagenkastens, unter Verwendung einfacher und großflächiger Schalenteile, aufgebaut werden können. Es wird somit ein Traggerüst erhalten, bei welchem die Vorteile einer Kunststoffkarosserie in vollem Umfang gewahrt und die hierfür erforderlichen Aufwendungen nicht größer sind, als bei den gebräuchlichen Ausführungen.
Um eine genügende Steifigkeit des Bodens zwischen den Rahmenlängsträgern zu erhalten, weist das innere Formteil in der lotrechten Längsmittelebene des Wagenkastens eine entgegen der Wannenform ausgewölbte hochstegige Rinne auf, die zusammen mit dem äußeren Formteil einen Hohlkörper bildet, welcher parallel zu den die Rahmenlängsträger aufnehmenden Hohlkörpern verläuft.
Das innere Formteil ist zwischen seinen Rändern und der Rinne vorteilhaft als Sitzmulde ausgebildet, welche sich einstückig in eine Lehne fortsetzt, die zugleich eine Querwand des Wagenkastens bildet und mit dessen Dach verbunden ist. Dadurch wird mit einem einzigen Formteil sowohl der Boden des Fahrgastraumes als auch die erforderliche Trennwand zwischen dem Maschinen- oder Gepäckraum und dem Fahrgastraum geschaffen, ohne daß hierfür komplizierte Herstellungsformen benötigt werden. Der Einfachheit halber stützt sich die ein Rückblickfenster enthaltende Querwand auf einem Querträger des Rahmens ab und ist durch eine Rinne versteift, welche sich zwischen den Sitzmulden bis etwa in die Höhe des Rückblickfensters erstreckt. Die Rinne dient somit zur Versteifung der Boden- und der Querwandung des Fahrgastraumes sowie als Seitenstütze der Sitze.
Ein fertigungstechnisch günstiger Zusammenbau der Bodengruppe wird dadurch erhalten, daß das mit den Rahmenlängsträgern verbundene innere Formteil nach außen gerichtete Randflanschen aufweist, die mit den nach außen abgewinkelten Randflanschen der die Rahmenlängsträger mit Abstand umgebenden und nach oben gewölbten Ränder des äußeren Formteiles verbunden sind. Die gewölbten Ränder und die Randflansche des äußeren Formteiles sind im Bereich der Türschwelle von der Innenwandung der Tür abgedeckt, die sich bis unterhalb der Rahmenlängsträger erstreckt. Das äußere Forinteil ist auf seiner Innenseite vorteilhaft durch ein Blechprofilband verstärkt, das im Bereich der Bodengruppe von der Rinne des inneren Formteiles überdeckt wird. Dadurch werden unerwünschte Schwingungen der großflächigen Bodenschale weitgehend vermieden.
Für Kraftfahrzeuge mit einem im Heck angeordneten Antriebsaggregat ergeben sich günstige Verhältnisse hinsichtlich der Halterung und Anordnung weiterer Baugruppen der Karosserie, wenn sich das in der lotrechten Längsmittelebene des Wagenkastens angeordnete Blechprofilband in den Motorraum erstreckt und einen Teil des Antriebsaggregates bügelartig umschließt. Das Blechprofilband ist vorteilhaft um etwa 1801 gebogen und mit einem Rahmenquerträger oberhalb und vor der Achse der Hinterräder verbunden. Das Band bildet auf diese Weise zusammen mit dem Querträger des Rahmens ein Traggerüst zur Halterung des Antriebsaggregates. Gleichzeitig dient das Blechprofilband für Kraftfahrzeuge mit einer klappbaren Heckverkleidung zu deren Halterung. Die Heckverkleidung des Wagenkastens erstreckt sich dabei bis zu der zwischen den Rädern des Fahrzeugs angeordneten Querwand der Bodengruppe. Die klappbar am Blechprofilband angelenkte Heckverkleidung besteht vorteilhaft aus einem Kunststofformteil mit einem über die gesamte Breite des Wagenkastens verlaufenden Versteifungsbügel, welcher als Dachverlängerung vor dem in der Querwand angeordneten Rückblickfenster liegt.
In den Zeichnungen, welche eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung schematisch zeigen, sind F i g. 1 ein Längsschnitt durch den Kunststoffwagenkasten eines Sportwagens mit im Heck angeordnetem Antriebsaggregat, F i g. 2 ein Querschnitt durch den Wagenkasten gemäß der Linie II-II in F i g. 1 und F i g. 3 ein Querschnitt durch einen Rahmenlängsträger und die diesen umschließenden Formteile der Bodengruppe des Wagenkastens in größerer Darstellung. Der aus Blechpreßteilen bestehende Fahrzeugrahmen 1 setzt sich aus zwei mit Abstand voneinander angeordneten kastenförmigen Rahmenlängsträgern 2 und 3 und mehreren kastenförmigen Querträgern 4, 5, 6 und 7 zusammen, welche die Rahmenlängsträger 2 und 3 untereinander verbinden. An den Rahmenlängsträgern 2 und 3 ist die Bodengruppe 8 des Wagenkastens 9 angebracht. Die Bodengruppe 8 besteht aus zwei wannenförmigen Formteilen 10 und 11 aus Kunststoff, die ineinander liegen. Die Ränder 12 des inneren Formteiles 10 und die Ränder 13 des äußeren Formteiles 11 sind gegeneinander gewölbt und bilden Hohlträger 14 bzw. U, welche die Rahmenlängsträger 2 und 3 umschließen. Die Ränder 12 und 13 der Formteile 10 und 11 umgreifen die Rahmenlängsträger 2 und 3 mit Abstand und sind mit horizontal abaewinkelten Randflanschen 15 bzw. 16 (F i g. 3) versehen. Die Randflansche 15 und 16 sind unmittelbar untereinander, beispielsweise mittels Kleben, verbunden. Zur Verbindung der Formteile 10 und 11 mit den Rahmenlängsträgern 2 und 3 dient eine nahe den Rändern 12 angeordnete Schrägfläche 17, die festhaftend an einer entsprechenden Gegenfläche 17' der Rahmenlängsträger 2 und 3 angebracht 0 ist. Das äußere Formteil 11 untergreift die Rahmenlängsträger 2 und 3 gleichfalls mit Abstand, so daß zwischen diesen und dem Formteil 11 ein Raum zur Unterbringung von Leitungen 18 für Kraftstoff, Heizluft u. dgl. verbleibt. Zwischen den Rahmenlängsträgern 2 und 3 ist der innere Fonnteil 10 beiderseits der lotrechten Längsmittelebene X-X des Wagenkastens 9 an örtlich auseinanderliegenden Stellen durch Auspressungen 19 und 20 mit dem äußeren Formteil 11 verbunden. In der lotrechten Längsmittelebene X-X ist das Formteil 10 mit einer entgegengerichtet zur Wanne ausgeformten hochstegigen Rinne 21 versehen, welche zusammen mit dem Formteil 11 einen weiteren Hohlträger 22 bildet, der parallel zu den Hohlträgern 14 und 14' verläuft. Zwischen der Rinne 21 und den Rändern 12 jeder Seite ist der Formtell 10 als Sitzmulde 23 ausgebildet. Die Sitzmulde 23 läuft einstückig in eine Lehne 24 aus, welche zugleich eine Querwand 25 des Wagenkastens 9 bildet und mit dessen Dach 26 verbunden ist. Die Querwand 25 enthält ein Rückblickfenster 27 und ist durch eine Konsole 28 auf dem Querträger 6 des Fahrzeugrahmens 1 abgestützt. Zur Versteifung der Querwand 25 ist die Rinne 21 vom Boden zwischen den Sitzmulden 23 entlang mit ihrem Ende 21' bis unterhalb des Rückblickfensters 27 geführt. An die Querwand 25, welche den Fahrgastraum 29 vom Motorraum 30 trennt, schließt sich eine Heckverkleidung 31 an, die das Antriebsaggregat 32 abdeckt. Die aus Kunststoff gefertigte Heckverkleidung 31 besteht mit einem sich über die ge - samte Breite des Fahrzeugs erstreckenden Verstärkungsbügel 33 aus einem Stück, dessen die seitlichen Schenkel 34 verbindender Mittelsteg 35 eine Verlängerung des Daches 26 bildet. Die Heckverkleidung 31 ist nach hinten klappbar an einem U-föriniges Profil aufweisenden Blechprofilband 36 angelenkt. Das in der lotrechten Längsmittelebene X-X des Wagenkastens 9 angeordnete Blechprofilband 36 ist auf der Innenseite des Formteiles 11 der Bodengruppe 8 festhaftend angebracht und erstreckt sich vom Querträger 5 in den Motorraum 30, wobei sein um 180, gebogenes Ende 36' das Wechselgetriebe 37 des Antriebsaggregates 32 umschließt. Das Ende 36' des Blechprofilbandes 36 ist oberhalb und vor der Achse 38 der Hinterräder 39 mit dem Querträger 7 verbunden und dient zur Halterung der Heckverkleidung 31 sowie des Schalldämpfers 40 des Antriebsaggregates 32. Im Bereich der Türschwelle 41 der Fahrzeugtür42 sind die Ränder12 und 13 der Formteile 10 und 11 und deren Randflansche 15 und 16 von der Innenwandung 43 (F i g. 3) der Fahrzeugtür 42 abgedeckt. Die Fahrzeugtür 42 erstreckt sich zu diesem Zweck bis unter die Unterkante der Rahmenlängsträger 2 und 3. Die Türaußenwandung 44 bildet dabei die Fortsetzung des Formverlaufes des Formteiles 11 des Wagenbodens.

Claims

Patentansprüche: 1. Kraftfahrzeug mit aus Kunststoff bestehendem Wagenkasten, dessen Bodengruppe durch zwei mit Abstand ineinanderliegende wannenförmige Formteile gebildet wird, deren Ränder unter Bildung von Hohlträgern gegeneinander gewölbt Längsträger eines aus Blechpreßteilen bestehenden Rahmens umschließen, d a d u r c h gekennzeichnet, daß das innere, mit den Rahmenlängsträgern (2 und 3) verbundene Formteil (10) der Bodengruppe (8) zwischen den Rahmenlängsträgern unter deren Unterkante gezogen und an örtlich auseinanderliegenden Stellen beideresits der lotrechten Längsmittelebene (X-X) des Wagenkastens (9) mit dem äußeren Formteil (11) verbunden ist, welches durch ein in der Längsmittelebene sich erstreckendes Blechprofilband (36) versteift ist.
2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Formteil (10) in der lotrechten Längsmittelebene (X-X) des Wagenkastens (9) eine entgegen der Wannenform ausgewölbte hochstegige Rinne (21) aufweist, die zusammen mit dem äußeren Formteil (11) einen Hohlkörper (22) bildet, welcher parallel zu den die Rahmenlängsträger (2 und 3) aufnehmenden Hohlkörpern (14 und U) verläuft. 3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Formteil (10) zwischen seinen Rändern (13) und der Rinne (21) als Sitzmulde (23) ausgebildet ist, welche sich einstückig in eine Lehne (24) fortsetzt, die zugleich eine Querwand (25) des Wagenkastens (9) bildet und mit dessen Dach (26) verbunden ist. 4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ein Rückblickfenster (27) enthaltende Querwand (25) sich auf einem Querträger (6) des Fahrzeugrahmens (1) abstützt und durch die Rinne (21) versteift ist, welche sich zwischen den Sitzmulden (23) bis etwa in die Höhe des Rückblickfensters erstreckt. 5. Kraftfahrzeug nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das mit den Rahmenlängsträgern (2 und 3) verbundene innere Formteil (10) nach außen gerichtete Randflanschen (15) aufweist, die mit den nach außen abgewinkelten Randflanschen (16) der die Rahmenlängsträger mit Abstand umgebenden, nach oben gewölbten Ränder (13) des äußeren Formteiles (11) verbunden sind. 6. Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gewölbten Ränder (13) und die Randflansche (16) des äußeren Formteiles (11) im Bereich der Türschwelle (41) von der Innenwandung (43) der Fahrzeugtür (42) abgedeckt sind, die sich bis unterhalb der Rahmenlängsträger (2 und 3) erstreckt. 7. Kraftfahrzeug nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Blechprofilband (36) auf der Innenseite des äußeren Formteiles (11) angeordnet ist und im Bereich der Bodengruppe (8) von der Rinne (21) des inneren Formteiles (10) überdeckt wird. 8. Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, mit einem im Heck angeordneten Antriebsaggregat, dadurch gekennzeichnet, daß sich das in der lotrechten Längsmittelebene (X-X) des Wagenkastens (9) angeordnete Blechprofilband (36) in den Motorraum (30) erstreckt und einen Teil (37) des Antriebsaggregates (32) bügelartig umschließt. 9. Kraftfahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Blechprofilband (36) um etwa 1801 gebogen und mit einem Querträger (7) oberhalb und vor der Achse (38) der Hinterräder (39) verbunden ist. 10. Kraftfahrzeug nach den Ansprüchen 3, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Blechprofilband (36) zur Halterung der Heckverkleidung (31) des Wagenkastens (9) vorgesehen ist, die sich bis zu der zwischen den Rädern des Fahrzeugs angeordneten Querwand (25) der Bodengruppe (8) erstreckt. 11. Kraftfahrzeug mit klappbarer Heckverkleidung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die klappbar am Blechprofilband (36) angelenkte Heckverkleidung (31) aus einem Kunststofformteil mit einem über die gesamte Breite des Wagenkastens verlaufenden Verstärkungsbügel (33) besteht, welcher als Dachverlängerung (35) vor dem in der Querwand (25) angeordneten Rückblickfenster (27) liegt. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 1202 866, 871268; britische Patentschrift Nr. 747 879; USA.-Patentschriften Nr. 2 637 592, 2 612 964, 2271310.