DE19508970A1 - Rahmenmodul für eine Fahrzeugkarosserie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Rahmenmodul für eine Fahrzeugkarosse­ rie gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein Rahmenmodul der gattungsgemäßen Bauart ist aus der DE-OS 38 09 456 bekannt. Das dort beschriebene als Seitenwand dienende Rahmenmodul ist zweischalig ausgeführt, wozu zwei tiefgezogene Blechteile zu einem biegesteifen, tragenden geschlossenen Hohl­ profil zusammengeschweißt sind. Eine der beiden Schalen bildet dabei die Außenbeplankung der Seitenwand. Bei Schäden an der Au­ ßenbeplankung muß diese gleichzeitig mit dem inneren Blechteil zusammen ausgetauscht werden, was einen hohen Montageaufwand ei­ nerseits mit sich bringt, da die gesamte Seitenwand abgeschraubt und von der Innenverkleidung gelöst werden muß, und andererseits bei kleineren Schäden wie beispielsweise Kratzern eine hochauf­ wendige Lackierung der gesamten Seitenwand erforderlich macht. Bei größeren Schäden an der Außenbeplankung ist der anfallende Schrottanteil durch das gegebenenfalls noch intakte innere Blechteil besonders hoch. Desweiteren ist von Nachteil, daß der Luftschall innerhalb des Hohlprofils relativ gut weitergetragen wird, so daß die Fahrgastzelle geräuschlich stark beaufschlagt werden kann. Ebenfalls ist das Rahmenmodul seitens der Außenbe­ plankung nur unter Austausch der ganzen Seitenwand an unter­ schiedliche Umströmungsanforderungen und/oder unterschiedliche optische Ansprüche anpaßbar. Dies wird begleitet von einem hohem Aufwand an Geld, Zeit und Material. Denkbar wäre zwar eine An­ bringung einer dritten Schale an das Rahmenmodul als nicht-tra­ gende auswechselbare Außenbeplankung, jedoch würde diese Maßnah­ me zu einer unerwünschten Gewichtsteigerung des Gesamtfahrzeuges führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Rahmenmodul dahingehend weiterzubilden, daß dessen Reparatur im Schadensfall unter Erhaltung seiner Tragfähigkeit und Biegestei­ figkeit vereinfacht und die Anpaßbarkeit der Außenbeplankung des Rahmenmoduls an unterschiedliche optische und/oder technische Ansprüche ohne wesentliche Gewichtszunahme bezüglich des Gesamt­ fahrzeuges, sowie die geräuschliche Belastung für die Fahrgast­ zelle verbessert werden.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Dank der Erfindung wird eine Gestaltung eines Rahmenmoduls für ein Kraftfahrzeug ermöglicht, das zwar einteilig ist, jedoch tragfähig und gleichermaßen ausreichend biegesteif, was durch den angespritzten Kunststoff erreicht wird. Das Rahmenmodul weist in seiner Struktur keine geschlossenen Hohlräume auf, wo­ bei die nicht-tragende Außenbeplankung als zweite Schale mittels der an ihm vorgesehenen Befestigungselemente in einfacher Weise am Rahmenmodul lösbar angebracht werden kann. Dadurch kann die Außenbeplankung bei Beschädigungen separat und leicht abgenommen und repariert werden, ohne daß das Rahmenmodul selbst demontiert und umständlich ausgebeult und lackiert werden müßte. Durch die leichte Austauschbarkeit der Außenbeplankung kann diese indivi­ duell an unterschiedliche geschmacklichen Ansprüche hinsichtlich des Designs und an unterschiedliche technische Belange wie bei­ spielsweise an unterschiedliche Luftwiderstandswerte angepaßt werden. Rahmenmodul und Außenbeplankung führen dabei zu keiner wesentlichen Gewichtszunahme für das Gesamtfahrzeug, wobei die Wandstärke des Blechteils aufgrund des stabilisierenden ausstei­ fenden Kunststoffes durchaus dünner bzw. die Bautiefe geringer dimensioniert sein kann. Desweiteren ist dazu auch denkbar, die Bautiefe der Außenbeplankung aufgrund der durch die Versteifung erhöhten Widerstandsmomente geringer zu gestalten, wobei diese an den angespritzten die Verrippung bildenden Versteifungswänden an vielerlei Stellen anliegen kann. Durch die hohe Rückstell­ kraft des relativ elastischen Kunststoffes ergeben sich bei ei­ nem leichten bis mittelschweren Aufprall kaum bleibende Verfor­ mungen am inneren Blechteil und auch keine tiefen Beulbeschädi­ gungen an der Außenbeplankung. Durch die Trennung von Außenbe­ plankung und innerem Blechteil über den Kunststoff wird in vor­ teilhafter Weise eine Kontaktkorrosion verhindert. Dadurch, daß die angespritzten Versteifungswände den Raum zwischen dem inne­ ren Blechteil und der Außenbeplankung unregelmäßig verlaufend durchziehen, kann sich der Luftschall nicht im beplankten Rah­ menmodul ausbreiten. Desweiteren wird eine Schallübertragung über Körperschall an einem Blechteil oder der Außenbeplankung zum einen durch die Aussteifung des Blechteils mit dem Kunst­ stoff zum anderen durch Anlage der Außenbeplankung an diesem stark gedämpft. Insgesamt wird somit die Schallausbreitung an der Karosserie durch das erfindungsgemäße Rahmenmodul sehr stark eingeschränkt, so daß sich für die Fahrgastzelle eine wesentlich geringere Geräuschbelastung ergibt.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran­ sprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend näher erläutert; dabei zeigt:

Fig. 1 das erfindungsgemäße unverkleidete Rahmenmodul und eine Fahrzeugbodengruppe in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 das Rahmenmodul aus Fig. 1 in einem Schnitt entlang der Linie II-II,

Fig. 3 das Rahmenmodul aus Fig. 1 in einem Schnitt entlang der Linie III-III mit einem Außenbeplankungsabschnitt und Befestigungsmitteln,

Fig. 4 das verkleidete Rahmenmodul aus Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung,

Fig. 5 in einem Abschnitt die Verrippung des Rahmenmoduls mit einem Befestigungselement für die Verkleidung sowie deren Gegenpart für das Befestigungselement.

In Fig. 1 ist als Seitenwandmodul dienendes Rahmenmodul 1 für eine Fahrzeugkarosserie eines kleinbauenden Personenkraftwagens dargestellt. Das Rahmenmodul 1 ist in seiner tragenden Substanz einteilig ausgebildet und besteht aus einem tiefgezogenen ein­ schaligen Blechteil 2 mit daran angespritztem Kunststoff 17.

Das Blechteil 2 ist großflächig und relativ wenig filigran als nach außen zur später angebrachten Außenbeplankung 15 hin geöff­ netes Hohlprofil ausgeformt, wodurch die Biegesteifigkeit des Blechteils 2 wesentlich erhöht wird. Das Blechteil weist, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, eingeprägte lokale bohrungsartige Vertiefungen 3 mit Durchbrüchen 4 auf.

Zur Herstellung des Rahmenmoduls 1 wird das ausgeformte Blech­ teil 2 in ein Spritzgußwerkzeug eingelegt und mit einem Kunst­ stoff 17 angespritzt. Für den Kunststoff 17 ist ein Thermoplast, beispielsweise ein glasfaserverstärktes Polyamid, vorzugsweise PA 6/GF 30 vorgesehen. Durch die Durchbrüche 4 der bohrungsarti­ gen Vertiefungen 3 erfolgt ein formschlüssiges Verankern des Kunststoffes 17 am Blechteil 2, wobei der Kunststoff 17 durch die Durchbrüche 4 hindurchtritt.

Der Kunststoff 17 wird dabei in einer Weise angespritzt, daß das Hohlprofil des Blechteils 2 eine filigrane aussteifende Verrip­ pung 5 aus einer Vielzahl von im Zick-Zack verlaufenden Ausstei­ fungswänden 10 erhält, die ihrerseits an den Wänden des Hohlpro­ fils stabilisierenden Halt finden. Dies erfolgt in einem ein­ heitlichen einfachen Arbeitsgang und damit kostengünstig. Die Verrippung 5 kann auch auf beiden Seiten des Blechteil 2 an den jeweils Biegesteifigkeit erfordernden Stellen angespritzt sein.

Das Rahmenmodul 1 weist desweiteren Bohrungen 6 für ein An­ schrauben an einer Bodengruppe 7 des Kraftfahrzeuges auf, wobei sich in den Bohrungen 6 dem angespritzte Kunststoff ebenfalls verankert. Am Blechteil 2 sind im gleichen Arbeitsgang für die Anspritzung der Verrippung 5 auch Befestigungselemente ange­ spritzt, die als Ösen 8 für jeweils einen an der Außenbeplankung 15 innenseitig angebrachten Schnapphaken 9 zur Anbringung der Außenbeplankung 15 ausgebildet sind (Fig. 3). Die Ösen 8 sind hier in den Vertiefungen 3 an den Durchbrüchen 4 vorgesehen als integrale Bestandteile der formschlüssigen Verbindung von Blech­ teil 2 und Kunststoff 17, wodurch die Ösen 8 durch deren Anord­ nung am Ort der Verankerung des Kunststoffes 17 am Blechteil 2 besondere Stabilität hinsichtlich der Tragfähigkeit einer Ver­ kleidung erhalten.

Denkbar ist ebenfalls nach Fig. 5 die Anspritzung von Einhakösen 11 stirnseitig an den Aussteifungswänden 10 der Verrippung 5 im Bereich einer Zick-Zack-Umkehrung mit vertikaler Öffnung 12, wo­ bei an der Außenbeplankung 15 innenseitig angeklebte Haken 13 die Ösen 11 umgreifen. Die Ösen 8, 11 sind jedoch ebenfalls an der der Bodengruppe 7 beim Einbau zugewandten Innenseite des Blechteiles 2 zur Anbringung einer Innenverkleidung 14 anspritz­ bar, welche dementsprechend mit Verbindungshaken ausgerüstet sein muß.

Die Befestigungselemente können auch aus einem vom angespritzten Kunststoff 17 verschiedenen Material, wie beispielsweise aus Me­ tall gebildet und im Kunststoff 17 in von außen für die Montage zugänglicher Weise eingegossen sein. Befestigungselemente dieser Art lassen sich in einfacher Weise eingießen und stellen eine billig zu erstehende Massenware dar.

Zum Einbau des Rahmenmoduls 1 wird beispielhaft zuerst die In­ nenverkleidung 14 innenseitig am Blechteil 2 angebracht, vor­ zugsweise angeschraubt oder angeklebt. Daraufhin wird das derart verkleidete Rahmenmodul 1 von der Seite aus von außen an die Bo­ dengruppe 7 angeschraubt. Dies erleichtert die Montage und be­ seitigt die Abdichtprobleme zwischen Rahmenmodul 1 und Boden­ gruppe 7 zum Boden hin. Danach wird die Außenbeplankung 15 am Rahmenmodul 1 über die Befestigungselemente 8 oder/und 11 befe­ stigt. Die auf beiden Seiten des Fahrzeuges angebrachten ver­ kleideten Seitenwandmodule werden dann schließlich mit ausge­ steiften Dachquerträgerprofilen 16 im Bereich der Windschutz­ scheiben- und Heckscheibenoberkanten noch untereinander verbun­ den. Denkbar ist es - gemäß Fig. 4 - auch, die Außenbeplankung 15 schon vor dem Anschrauben des Seitenwandmoduls an der Boden­ gruppe 7 an diesem zu befestigen.

Alternativ zu der Anbringung der beschriebenen Befestigungsele­ mente kann die Öse 8, 11 auch verkleidungsseitig angebracht und der Haken 9, 13 am Blechteil 2 angespritzt sein. Die aufgezeigte erfindungsgemäße Ausgestaltung des Rahmenmoduls 1 ist nicht be­ schränkt auf eine Seitenwand, vielmehr kann ein derartiges Rah­ menmodul 1 im Vorbau- oder auch Heckbereich des Fahrzeuges eben­ falls verwendet werden.

Claims (6)

1. Rahmenmodul für eine Fahrzeugkarosserie, insbesondere ein Seitenwandmodul für die Karosserie eines Personenkraftwagens, dadurch gekennzeichnet, daß das Rahmenmodul (1) in seiner tragenden Substanz einteilig ausgebildet ist und aus einem tiefgezogenen einschaligen Blech­ teil (2) mit daran angespritztem Kunststoff (17) besteht, wobei das Blechteil (2) Bohrungen (6) und/oder Durchbrüche (4) zum formschlüssigen Verankern des Kunststoffes (17) am Blechteil (2) besitzt und wobei der Kunststoff (17) zum einen als das Blech­ teil (2) aussteifende Verrippung (5) ausgebildet ist und zum an­ deren Befestigungselemente (8, 11) für die Anbringung einer Ver­ kleidung (14, 15) aufweist.

2. Rahmenmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an das Blechteil (2) auf beiden Seiten an Biegesteifigkeit erfordernden Stellen eine Kunststoffverrippung (5) angespritzt ist.

3. Rahmenmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Blechteil (2) als in Einbaulage nach außen geöffnetes Hohlprofil ausgebildet ist.

4. Rahmenmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente (8, 11) aus einem vom angespritzten Kunststoff (17) verschiedenen Material gebildet sind und im Kunststoff (17) in von außen zugänglicher Weise eingegossen sind.

5. Rahmenmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die Befestigungselemente (8, 11) vom angespritzten Kunststoff (17) gebildet sind.

6. Rahmenmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente (8, 11) im Bereich der Bohrungen (6) und/oder Durchbrüche (4) als integrale Bestandteile der form­ schlüssigen Verbindung von Blechteil (2) und Kunststoff (17) vorgesehen sind.