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Aus Teilstucken zusammengesetzte, selbsttragende Karosserie
für Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen.
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Die Erfindung betrifft eine neue selbsttragende Karosserie für
Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, die aus Teilstucken
zusammengesetzt ist.
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Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, die
Fertigung derartiger Karos-
serien zu vereinfachen, die Herstellungskosten
zu senken, das Gewicht zu vermin-
dern, und den seit lange gehegten
Wunsch, der Herstellung einer Karosserie aus
weniger widerstandsfähigen
Stoffen, insbesondere gespritzte, tiefgezogene"geblasene oder ähnlich
verarbeitete Metalle, vor allem aber aus Kunststoff zu verwirkli-
chen. Dabei
soll in bisher nicht gelungener Weise die Festigkeit ausreichend erhöht
werden. Beschädigte Verkleidungsteile sollen schnell und einfach sowie
ohne große
Kosten auswechselbar sein. Die Stoßfänger sollen Stoßkräfte aufnehmen,
ohne sich
bleibend zu verformen.
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Versuche mit Karosserien in dieser Richtung führten dazu, daß
z.B. die Seitenteile sowie Boden- und Dachteile für sich hergestellt und
dann zusammengesetzt wurden.
Es wurde auch bereits eine Kunststoffkarosserie
bekannt, die aus einem Stuck be-
steht und als Ganzes auf das
tragende Rahmenfahrgestell montiert wurde. Keine der
bekannten Lösungen
konnte jedoch befriedigen.
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Gemäß der Erfindung wird daher die aus Teilstucken zusammengesetzte,
selbsttragen- de Karosserie für Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen,
derart ausgeführt,
daß ein schalenförmiges, den gesamten
Boden, einschließlich der Radkästen (3y, der
unteren Seitenwandteile
(4), der unteren Türstrebenhälften (5)' und vordere und hin-
tere
Abschlußwände (6) umfassendes Bodenteil (1), das etwa bis zur im Wesentlichen
waagerecht
verlaufenden Gürtellinie in der mittleren Karosseriehöhe reicht, mit
einem,
dieses ergänzenden Dachteil (2) vereinigt wird, welches die oberen Turstrebenhälften
(7), die Windschutzscheibenstreben (8) mit der unteren Quereinfassung
(9), die Heckfensterstreben (10) bzw. Wandteile umfaßt. Gemäß einem weiteren
Merk-
mal der Erfindung, sowohl das Boden- (1) als auch das Dachteil
(2), aus einer Außen-
und einer Innenhaut (J) besteht, zwischen
denen eine leichte, festigkeitssteigernde, wärme- und geräuschdämmende
Stützstoffzwischenfullung, vorzugsweise aus Hart-
schaumstoff, vorgesehen
ist. Zweckmößigerweise wird die Stützstoffzwischenfullung mit der
Außen- (A) und Innenhaut (J) großflächig verbunden, z.B.
durch Kleben,
Schweißen, Vulkanisieren o.ä.
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Im folgenden wird die Erfindung' an Hand eines durch Zeichnungen
erläuterten Ausfüh-
rungsbeispiels beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel
handelt es sich um eine
vierturige Karosserie mit einer Funktionstrennung
zwischen leicht auswechselbaren,
verkleidenden Ergänzungsteilen und dem
tragenden Karosserieskelett.
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In der Zeichnung ist:
Fig. 1 das erfindungsgemäße
Karosserieskelett in auseinandergezogener Darstellung. Fig. 2 das
selbe Karosserieskelett in zusammengesetztem Zustand.
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Dieses tragende Karosserieskelett ist in zwei Hauptfieile
unterteilt, nämlich ein schalenförmiges Bodenteil 0) und ein dieses
ergänzendes Dachteil (1), welche etwa in
der im Wesentlichen waagerecht
verlaufenden Gürtellinie aneinanderstoßen.,
Das Bodenteil (1)
enthält den gesamten Boden vom Bug bis zum Heckj'einscKleich der Radkästen (3),
der unteren Seitenwandteile (4), der unteren Türstrebenhölften (5), sowie
vordere und hintere, die Schalenform ergänzende Abschlußwände. Dieses Bodenteil
(1) reicht bis etwa zür mittleren Karosseriehöhe.
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Das Dachteil (2) umfaßt das Dach, die oberen Türstrebenhölften (7),
die Windschutzscheibenstreben (8) mit der unteren Quereinfassung (9), der Windschutzscheibe,
die Heckfensterstreben (10), bzw. entsprechend Wandteile.
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Es müssen also lediglich die beiden genannten Hauptteile: das Bodenteil
(1) und das . Dachteil (2) miteinander verbunden werden.
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Eine wesentliche Verbesserung erhält die erfindungsgemäße Karosserie
dadurch, daß jedes der genannten Teile doppelwandig, aus einer Außenhaut (A) und
einer Innenhaut (J), sowie einer leichten" festigkeitssteigernden, wurme-
und geräuschdämmenden Stützstoffzwischenfüllung (in der Darstellung nicht gezeigt)
versehen ist. Als Stützstoffzwischenfüllung kommen wabenartige Gebilde, wie sie
von Verbundplattenkonstruktionen her bekannt sind, oder aber besonders Hartschäume
in Frage, mit denen es möglich ist, komplizierteste Hohlräume auszufüllen. Der Abstand
von jeweils zwei hochbelastbaren Deckschichten (A) (J), durch die Stützstoffzwischenfüllung
bewirkt, daß durch die günstige Anordnung der stark belastbaren Materialschichten
das Widerstandsmoment gegen Verdrehungs- und Biegekräfte außerordentlich hoch wird.
Die bei Belastung auftretenden Druck- und Schubkräfte (gegenseitiges Ausweichen
der Teile werden durch die Stützstoffzwischenfüllung, Verbindungsnäpfe zwischen
den Teilen und eine umlaufende Randverbindung aufgenommen. Es entsteht ein außerordentlich
starres, verbundplattenartiges Mehrschichtengebilde, das zusammen mit der Schalenform
der Teile eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Belastung hat. Organische Formübergänge
der Karosseriesegmente innerhalb der Großteile ergeben eine gute Kraftüberleitung,
was der Formsteifigkeit des Karosserieskeletts in allen Richtungen zugute kommt.
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Auf die Außenhaut (A) einwirkende Stöße werden durch die Stützstoffzwischenfüllung
abgefangen und von der Innenhaut (J) ferngehalten.
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Die Außenhaut (A) kann naturgemäß aus einem anderen Werkstoff bestehen
als die Innenhaut (J). Die Verwendung doppelwandiger Teile macht eine besondere
Innenausstattung überflüssig, da nicht nur nach Hörte- und Festigkeitsunterschied,
sondern auch nach Oberflächenbeschaffenheit und Farbgebung für Außen- (A) und Innenhaut
(J) verschiedene Ausgangsstoffe gewählt werden können. Die Unterteilung in Außenhaut
(A), Innenhaut (J) und Stützstoffzwischenfüllung erlaubt dabei erstmals die völlig
sichere Herstellung einer Karosserie aus Kunststoff im Spritz-, Preß- oder Tiefziehverfahren.
Die Festigkeit wird besonders hoch" wenn die Schichten untereinander großflächig
verbunden, z.B. verklebt] verschweißt oder vulkanisiert werden.
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Eine weitere Versteifung für das Karosserieskelett kann durch eine
Querwand (11) als vordere Begrenzung des Insassenraums erreicht werden. Sie reicht
bis in Gürtellinienhöhe und wird mit dem Bodenteil (1) und der, oachreii (2) verbunden.
Die Quer-wand (11) verstärkt den Vorderbau der Karosserie und erhöht die
Verwindungssteifigkeit der gesamten Karosserie.
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Durch die Teilung der Karosserie in Höhe der Gürtellinie wurde die
Minimalanzahl von zwei Hauptbauteilen erreicht (ohne Versteifungsquerwand. Separate
Seitenteile
entfallen. Der Vorteil dieser Unterteilung
liegt darin, daß die Anzahl und der Umfang der Verbindungsstellen
auf einen Mindestwert beschrankt wird. Die Verbindungsstellen liegen
in einer Höhe, die bei der Herstellung aus Metall
einer Korro-
sion und bei der Herstellung aus beliebigen Werkstoffen
einer mechanischen Bean-
spruchung am wenigsten ausgesetzt ist,
weil sich die Verbindungsstellen auf Gurtellinienhöhe, d.h.
weit ab von der Bodenflache befinden. Ein weiterer Vorteil be-
steht
darin, daß der Zusammenbau bei der Herstellung der Karosserie lediglich in
einer
Richtung, nämlich durch Absenkendes Dachteils (2) und der Querwand (11)
auf das Bodenteil (1) erfolgt, was sich bei einer Massenherstellung
günstig auswirkt,
da die Arbeitsstraßen entsprechend einfacher ausgelegt
werden können.
Zweckmaßigerweise werden auch die Querwand (11),
sowie die verkleidenden Ergönzungsteile (Hauben, Türen u.a.)
doppelwandig mit einer StUtzstoffzwischenfüllung ausgeführt.
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Die Stoßftinger sind dem Bodenteil in Bug
und Heck vorgelagert und damit verbunden,
um Bug- und
Heckpartie vor Stoßkräften zu schützen.
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Als Stoßfänger sind gefullte Schlauche aus einem elastischen
Material vorgesehen,
oder ggf. auch offene Profilhallen. Als Fuliung
kann eine Flussigkeit, ein Gas, insbesondere Luft oder ein
Schaumstoff, z.B. Gummi- oder Kunststoffschaum verwendet
werden. Durch
einen entsprechenden Durchmesser der Stoßfänger können unterschied-
liche
Stoßstangenhöhen aufgefangen werden. Es empfiehlt sich, die Stoßfänger seitlich
bis in die Radausschnitte herumzuziehen, so daß das Ende
der Stoßfänger den
unteren, äußeren Radkastenabschnitt
bildet. Dadurch erubrigen sich konventionelle
Kotflügel,
denn die leicht austauschbaren Front- und Heckhaubenteile
grenzen von
oben direkt an die Stoßfänger. Die Stoßfänger
grenzen ohne Absatz an die Karosserie
und verbessern die aerodynamische
Güte des Karosseriegesamtkörpers, da Zerkluftungen vermieden
werden.
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Erläuterung zu den Ziffern und Buchstaben in Fig.
Nr. 1
(l) Bodenteil
(2) Dachteil ('3) Radküsten (4) Untere Seitenwandteile
(5) Untere Turstrebenhölften (6) Vordere und hintere Abschlußwande (l) Obere
TUrstrebenhal ften ($) Windschutzscheibenstreben, (9)@ Untere Quereinfassung
der Windschutzscheibe (10) Heckfensterstreben (11) Querwand
Die
Erfindung ist anhand einiger Ausführungsbeispiele wiedergegeben. Hierbei zeigt:
Abb. 1 ein Karosserieskelett nach der Erfindung in auseinandergenommenem
und
zusammengesetztem Zustand.
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Abb. 2 die untere Außenhaut (A) eines Bodenteils (1@. Abb. 3 die obere
Innenhaut (J) eines Bodenteils (1@.
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Abb. 4 ein zusammengesetztes Bodenteil (1) mir eingesetzter Querwand.
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Abb. 5 ein zusammengesetztes Deckenteil (2) mit der unteren Windschutzscheibeneinfassung
(9) als Querverbindung.
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Abb. 6 ein Bodenunterteil (A) (1), ein Bodeninnenteil (A (1), ein
vorderer und ein hinterer Stoßfänger und das schon zusammengesetzte doppelwandige
Dachteil (2); alle Teile in auseinandergezogener Darstellung.
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Abb. 7 eine aus den Teilen gemäß Abbildung 6 und der Querwand zusammengesetzte
Karosserie ohne Stoßfänger.
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Abb. 8 Seitenansicht der Karosserie mit Fahrwerk und Armaturenbrett
versehen. Abb. 9 Karosserie der vorangehend beschriebenen Art mit Motor, Reserverad
und Innenausstattung ausgerüstet, jedoch ohne Fenster und verkleidende Ergcinzungsteile.