DE19833395A1 - Selbsttragende Kraftfahrzeugkarosserie - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine selbsttragende Kraftfahrzeugkarosserie, die ein Vorbaumodul und ein Fahrgastzellenbasismodul aufweist, wobei das Fahrgastzellenbasismodul eine Erstreckung von Karosserietragsäulen bis wenigstens auf Bordkantenhöhe umfaßt. DOLLAR A Erfindungsgemäß sind mehrere, auf das Fahrgastzellenbasismodul aufsetzbare Aufbauvariantenmodule vorgesehen, die alternativ auf das Fahrgastzellenbasismodul aufsetzbar sind, wobei jedes Aufbauvariantenmodul tragende Karosseriesäulenabschnitte aufweist, die in Fortsetzung der Karosserietragsäulen an diese angesetzt sind. DOLLAR A Verwendung für Personenkraftwagen.

Description

Die Erfindung betrifft eine selbsttragende Kraftfahrzeugkarosse­ rie, die ein Vorbaumodul samt Vorderachsaufhängung und Längsträ­ gern und ein Fahrgastzellenbasismodul mit einem Fahrzeugboden aufweist, wobei das Fahrgastzellenbasismodul eine Erstreckung von Karosserietragsäulen bis wenigstens auf Bordkantenhöhe um­ faßt.

Aus der EP 0 622 289 A1 ist eine gattungsgemäße Kraftfahrzeugka­ rosserie bekannt, die ein Basismodul aufweist, das als U-förmi­ ges Gebilde, bestehend aus zwei seitenbildenden Strangpreßprofi­ len und einer Bodenanlage, ausgestaltet ist. An dieses Basismo­ dul sind ein Vorbaumodul, ein Aufbaumodul und ein Heckmodul an­ gesetzt. Das Basismodul bildet dabei eine Tragstruktur, auf die an beliebiger Stelle das Aufbaumodul mit seinen Tragsäulen für den Dachrahmen aufsetzbar ist.

Aus der DE 295 10 120 U1 ist ein Kraftfahrzeug mit einem verän­ derbaren Aufbau bekannt, bei dem auf ein fertig montiertes, fahrbereites Grundfahrzeug ein austauschbarer Aufbau aufgesetzt ist, der über lösbare Verriegelungseinrichtungen an dem Grund­ fahrzeug fixierbar ist. Das Grundfahrzeug ist unveränderbar, weshalb die verschiedenen Aufbauvarianten jeweils identische Verbindungsanordnungen zum Basisfahrzeug aufweisen. Als mögliche Fahrzeugvarianten sind eine Limousine, ein Kombi, ein Cabriolet und ein Pick-up vorgeschlagen.

Aus der EP 0 547 583 A1 ist eine Kraftfahrzeugkarosserie be­ kannt, die aus einem Basismodul, einem vorderen und einem hinte­ ren Aufbaurahmen zusammengefügt ist, so daß sich eine Tragstruk­ tur ergibt, die die Fahrgastzelle umgibt und Längsträger sowie Achsaufhängungen umfaßt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kraftfahrzeugkarosserie der eingangs genannten Art zu schaffen, die abwandelbar und mit ein­ fachen Mitteln herzustellen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mehrere, auf das Fahrgastzellenbasismodul aufsetzbare Aufbauvariantenmo­ dule vorgesehen sind, die alternativ auf das Fahrgastzellenbasis­ modul aufsetzbar sind, und daß jedes Aufbauvariantenmodul tragende Karosseriesäulenabschnitte aufweist, die in Fortsetzung der Ka­ rosserietragsäulen an diese angesetzt sind. Dadurch wird es er­ möglicht, daß die einzelnen Module unabhängig voneinander herge­ stellt und durch die Verwendung unterschiedlicher Aufbauvarian­ tenmodule selbsttragende Karosserien für unterschiedliche Kraftfahrzeugvarianten auf einfache Weise zusammengefügt werden können. Dabei wird die Fertigung einer derartigen Karosserie be­ sonders dadurch erleichtert, daß unabhängig von der Kraftfahr­ zeugvariante die Fügebereiche bei der Montage immer an der glei­ chen Stelle liegen, was sich aus der Verwendung eines einheitli­ chen Fahrgastzellenbasismoduls für alle Varianten ergibt. Dadurch können Montageautomaten problemlos sämtliche Kraftfahr­ zeugvarianten handhaben, ohne daß eine aufwendige Anpassung nö­ tig ist.

In Ausgestaltung der Erfindung sind den benachbarten Stirnab­ schnitten der Karosserietragsäulen einerseits und der daran an­ gesetzten Karosseriesäulenabschnitte der Aufbauvariantenmodule andererseits korrespondierende Profilierungen zugeordnet, die im montierten Zustand formschlüssig ineinandergreifen. Dadurch wird eine Selbstzentrierung bzw. eine selbständige Ausrichtung der Module gegeneinander erreicht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind an das Fahrgastzel­ lenbasismodul verschiedene an die Aufbauvariantenmodule angepaß­ te Heckmodule alternativ ansetzbar, die ein Heckmittelstück und eine Heckendeinheit aufweisen. Dadurch wird die mögliche Varian­ tenvielfalt gesteigert, ohne daß der Fertigungsaufwand wesent­ lich erhöht wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen das Fahrgastzel­ lenbasismodul vollständige A- und B-Säulenanordnungen bis zum Dachrahmen und das Aufbauvariantenmodul übrige Karosseriesäulen­ abschnitte oberhalb der Bordkante auf. Dadurch ergibt sich ein äußerst steifes, im Fertigungsprozeß gut handhabbares Fahrgast­ zellenbasismodul.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfaßt das Vorbaumodul eine Vorderachslenkung, einen Instrumententafelträger und eine Klimatisierungs- und/oder Heizungsanlage. Die genannten Funkti­ onselemente lassen sich dadurch im Rahmen einer Vormontage be­ sonders einfach in das Vorbaumodul integrieren, so daß zusätzli­ cher Aufwand im Rahmen der Endfertigung reduziert wird. Bei ei­ nem Kraftfahrzeug mit Front antrieb weist das Vorbaumodul vor­ zugsweise ein Antriebsaggregat ergänzend zu der beschriebenen Ausgestaltung auf.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. In der nachfolgenden Beschreibung ist ein be­ vorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnun­ gen dargestellt.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug in Form einer Perso­ nenkraftwagen-Limousine mit einer erfindungsgemäßen Ka­ rosserie,

Fig. 2 ein Kraftfahrzeug gemäß Fig. 1 mit einem veränderten Auf­ bauvarianten- und Heckmodul zur Realisierung einer Pick­ up-Variante,

Fig. 3 ein Kraftfahrzeug gemäß Fig. 1 mit einem veränderten Auf­ bauvariantenmodul zur Realisierung einer Cabriolet- Variante,

Fig. 4 ein Kraftfahrzeug gemäß Fig. 1 mit verändertem Aufbauva­ rianten- und Heckmodul zur Realisierung einer Kombi- Variante,

Fig. 5 ein Kraftfahrzeug in Form eines Personenkraftwagen-Kombi mit einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsge­ mäßen Karosserie, und

Fig. 6 ein Kraftfahrzeug in Form eines Personenkraftwagen-Kombi mit einem dritten Ausführungsbeispiel einer erfindungsge­ mäßen Karosserie.

In Fig. 1 ist ein Kraftfahrzeug in Form einer Personenkraftwa­ gen-Limousine mit einer selbsttragenden Kraftfahrzeugkarosserie 1 dargestellt, die im wesentlichen aus einem Fahrgastzellenba­ sismodul 2, einem Vorbaumodul 3, einem Aufbauvariantenmodul 4 und einem Heckmodul 5 aufgebaut ist, die zu einer tragenden Struktur unlösbar zusammengefügt sind. Als Werkstoffe für eine derartige Struktur, die vorzugsweise in Profilbauweise ausge­ führt ist, sind insbesondere Stahl und Aluminium vorgesehen, wo­ bei Verbindungstechniken wie Magnetumformung, Kehlnahtschweißen im Stoß, Rohraufweiten und Umgießen anwendbar sind. Auf die fer­ tige Struktur sind abschließend Beplankungsteile aus Kunststoff, Aluminium oder Stahlblech aufsetzbar, die als Montageteile aus­ führbar sind.

Das Fahrgastzellenbasismodul 2 weist in nicht näher dargestell­ ter Weise einen Karosserieboden einschließlich Längsträgern mit einer Hinterachsaufnahme auf, eine vordere Querwand zwischen Mo­ tor- und Fahrzeuginnenraum, ggf. innere Seitenwandteile sowie die B- und C-Säulen bis zur Bordkante. Es umfaßt ferner die kom­ pletten A-Säulen und einen vorderen Dachquerträger.

Das Vorbaumodul 3 weist nicht nur ein Frontend, vordere Längs­ träger, eine Vorderachsaufhängung, einen Instrumententafelträger und eine Motorhaube auf, sondern ist komplett mit einer An­ triebseinheit, einer Vorderachslenkung und einer Klimatisie­ rungs-/Heizungsanlage vormontiert.

Das Aufbauvariantenmodul 4 weist einen bis auf den vorderen Dachquerträger vollständigen Dachrahmen auf, B- und C-Säulen-Ab­ schnitte zwischen Bordkante und Dachrahmen sowie eine rückseiti­ ge Querwand in Form einer Hutablage, die wiederum Anbindungs­ punkte für einen Kofferraumdeckel aufweisen kann.

Das Heckmodul 5 ist als kurzes Heckmodul ausgeführt und enthält insbesondere ein Heckmittelstück mit zugehöriger Heckendeinheit.

Das Fahrgastzellenbasismodul weist insbesondere an Stirnab­ schnitten der Karosserietragsäulen oder anderer Trägerabschnitte verschiedene Fügebereiche, 2a, 2b, 2c mit Profilierungen auf, an denen das Frontmodul 3, das Aufbauvariantenmodul 4 und das Heck­ modul 5, die jeweils wiederum korrespondierende Profilierungen aufweisen, an das Fahrgastzellenbasismodul anbindbar sind. Diese ineinandergreifenden Profilierungen ermöglichen durch form­ schlüssige Zentrierung eine exakte Ausrichtung der Module gegen­ einander und somit eine genaue Fügeverbindung ohne große Lageto­ leranzen.

Auf diese Weise ergibt sich ein modular aufgebauter Kraftfahr­ zeugrohbau, bei dem auf besonders einfache Weise im Rahmen der Fertigung in der Fabrik dadurch unterschiedliche Kraftfahrzeug­ varianten hergestellt werden können, daß anstelle eines der Mo­ dule 3, 4, 5 ein entsprechend modifiziertes Modul eingesetzt wird. Dabei sind lediglich die Profilierungen der Fügebereiche 2a, bis 2c zu berücksichtigen, deren Ausgestaltung unverändert bleiben soll. Insbesondere können, wie aus den Fig. 2 bis 4 her­ vorgeht, das Aufbauvariantenmodul 4 durch modifizierte Aufbau­ variantenmodule 7, 8 oder 9 und das Heckmodul 5 durch ein modi­ fiziertes, verlängertes Heckmodul 6 ersetzt werden.

In Fig. 2 ist die Gestaltung der erfindungsgemäßen Karosserie nach Fig. 1 als Pick-up-Variante dargestellt. Dabei umfaßt das modifizierte Aufbauvariantenmodul 7 in nicht näher dargestellter Weise einen Dachrahmen bis zu den A-Säulen, die B-Säulen ober­ halb der Bordkante des Fahrzeuges, zwischen denen sich einer­ seits eine rückseitige Querwand zwischen Fahrzeuginnenraum und Laderaum erstreckt, und an die in Richtung des Fahrzeughecks ei­ ne Laderaumauskleidung und gegebenenfalls Seitenwandteile an­ schließen. Anstelle des kurzen Heckmoduls 5 ist ein langes Heck­ modul 6 vorgesehen, das eine Heckverlängerung, ein Heckmittel­ stück samt Heckendeinheit umfaßt.

In Fig. 3 ist die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Karosserie gemäß Fig. 1 als Cabriolet-Variante dargestellt. Das Aufbauva­ riantenmodul 4 der Limousinen-Variante ist hierbei durch das Aufbauvariantenmodul 8 ersetzt, wodurch eine Cabriolet-Variante geschaffen wird, deren modifiziertes Aufbauvariantenmodul 8 ins­ besondere durch eine mehrteilige Verdeckeinheit 10 charakteri­ siert ist. Das Aufbauvariantenmodul 8 besitzt je nach Ausgestal­ tung C-Säulen-Abschnitte oberhalb der Bordkante des Fahrzeuges, Seitenwandabschnitte und/oder Längsträger- bzw. Seitenwandver­ stärkungen.

In Fig. 4 ist die Karosserie nach Fig. 1 mit einem modifizierten Aufbauvariantenmodul 9 und einem verlängerten Heckmodul 6 darge­ stellt, wodurch eine Kombi-Variante realisiert ist. Das Aufbau­ variantenmodul 9 der Kombivariante umfaßt einen kompletten Dachrahmen mit Ausnahme des vorderen Dachquerträgers zwischen den A-Säulen sowie die B-, C- und D-Säulen-Abschnitte oberhalb der Bordkante des Fahrzeuges. Ferner sind an dem Aufbauvarian­ tenmodul 9 Seitenwandteile und Mittel zur Befestigung einer Heckklappe vorsehbar.

Die dargestellten und erläuterten Varianten der Kraftfahrzeugka­ rosserie nach Fig. 1 zeichnen sich insbesondere dadurch aus, daß jeweils ein und dasselbe Fahrgastzellenbasismodul 2 verwendet ist, so daß eine industrielle Fertigung dadurch besonders er­ leichtert abläuft, daß immer dieselben Fügebereiche 2a bis 2c für die Anbindung der weiteren Module zur Verfügung stehen. Es lassen sich somit unterschiedliche Kraftfahrzeugvarianten mit verhältnismäßig geringem Aufwand automatisiert herstellen. Alle Varianten besitzen denselben Radstand, der sich durch die Ver­ wendung des jeweils identischen Fahrgastzellenbasismoduls 2 und eines Vorbaumoduls 3 mit wenigstens unveränderlichen Außenabmes­ sungen ergibt. Darüber hinaus können auch hinsichtlich der ein­ gebauten Antriebseinheit und der sonstigen Hilfsaggregate unter­ schiedlich gestaltete Frontmodule Anwendung finden, wobei ledig­ lich der gleichbleibende Fügebereich 2a des Fahrgastzellenmoduls zu berücksichtigen ist.

In einem modifizierten, zweiten Ausführungsbeispiel der erfin­ dungsgemäßen Kraftfahrzeugkarosserie gemäß Fig. 5 ist ein Fahr­ gastzellenbasismodul 11 vorgesehen, das eine Anordnung der A-, B- und C-Säulen des Fahrzeugs näherungsweise bis auf Bordkanten höhe, einen Karosserieboden, eine vordere Querwand, Längsträger und eine Hinterachsaufnahme sowie ggf. innere Seitenwandteile und Teile des Hecks umfaßt. Es versteht sich, daß auch bei einer derartigen Karosserieausgestaltung die oben dargestellten Kraft­ fahrzeugvarianten realisiert werden können, indem das jeweilige Variantenmodul 4, 7, 8, 9 durch A-Säulen-Abschnitte zwischen Bordkante und Dachrahmen sowie den vorderen Dachquerträger er­ gänzt wird. Dazu ist beispielhaft in Fig. 5 ein entsprechendes Aufbauvariantenmodul 9' einer Kombi-Version dargestellt.

In Fig. 6 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungs­ gemäßen Kraftfahrzeugkarosserie 1'' dargestellt, bei dem ein entsprechend modifiziertes Fahrgastzellenbasismodul 2'' gegen­ über dem in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Fahrgastzellenbasis­ modul 2 dahingehend ergänzt ist, daß das Modul 2'' sowohl die A- Säulen als auch die kompletten B-Säulen einschließlich des Dach­ rahmens im Bereich dieser Säulen mitumfaßt. Die für das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugkarosse­ rie dargestellten Aufbauvariantenmodule 4, 7, 8, 9 sind entspre­ chend gekürzt. In Fig. 6 ist dazu exemplarisch das gekürzte Auf­ bauvariantenmodul 9'' der Kombi-Variante dargestellt, das zusam­ men mit dem modifizierten Fahrgastzellenbasismodul 2'', dem Frontmodul 3 und dem Heckmodul 6 den Karosserierohbau 1'' er­ gibt.

Es versteht sich von selbst, daß bei den dargestellten Ausfüh­ rungsbeispielen einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugkarosserie weitere Modifikationen möglich sind, wie beispielsweise eine fe­ ste Einbeziehung des Heckmoduls 5 oder 6 in das Fahrgastzellen­ basismodul 2, 2' oder 2'' oder auch das Modifizieren des Vorbau­ moduls 3 durch ein Hinzufügen oder Weglassen von Nebenaggregaten und/oder sonstigen Funktionselementen, insbesondere der Len­ kungseinheit oder einer Klimaanlage. Es versteht sich ferner, daß auch jede andere Kraftfahrzeugvariante mit einer erfindungs­ gemäßen Kraftfahrzeugkarosserie realisierbar ist und die vorge­ schlagenen Varianten, Limousine, Pick-up, Cabriolet und Kombi lediglich beispielhaft zu verstehen sind.

Claims (8)

1. Selbsttragende Kraftfahrzeugkarosserie, die ein

• - Vorbaumodul samt Vorderachsaufhängung und Längsträgern und ein
• - Fahrgastzellenbasismodul mit einem Fahrzeugboden aufweist, wo­ bei das Fahrgastzellenbasismodul (2, 2', 2'') eine Erstreckung von Karosserietragsäulen bis wenigstens auf Bordkantenhöhe um­ faßt, dadurch gekennzeichnet, daß
• - mehrere, auf das Fahrgastzellenbasismodul aufsetzbare Aufbau­ variantenmodule (4, 7, 8, 9) vorgesehen sind, die alternativ auf das Fahrgastzellenbasismodul (2, 2', 2'') aufsetzbar sind, und daß - jedes Aufbauvariantenmodul (4, 7, 8, 9) tragende Karosserie­ säulenabschnitte aufweist, die in Fortsetzung der Karosserie­ tragsäulen an diese angesetzt sind.

2. Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den benachbarten Stirnabschnitten der Karosserietragsäulen ei­ nerseits und der daran angesetzten Karosseriesäulenabschnitte der Aufbauvariantenmodule andererseits korrespondierende Profi­ lierungen zugeordnet sind, die im montierten Zustand formschlüs­ sig ineinandergreifen.

3. Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an das Fahrgastzellenbasismodul verschiedene, an die Aufbau­ variantenmodule angepaßte Heckmodule (2'') alternativ ansetz­ bar sind, die ein Heckmittelstück und eine Heckendeinheit auf­ weisen.

4. Kraftfahrzeugkarosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrgastzellenbasismodul (2'') vollständige A- und B-Säulen­ anordnungen bis zum Dachrahmen und das Aufbauvariantenmodul üb­ rige Karosseriesäulenabschnitte oberhalb der Bordkante aufwei­ sen.

5. Kraftfahrzeugkarosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrgastzellenbasismodul (2') eine vollständige A-Säulen­ anordnung einschließlich eines Dachquerträgers und das Aufbauva­ riantenmodul (9') übrige Karosseriesäulenabschnitte oberhalb der Bordkante mitumfassen.

6. Kraftfahrzeugkarosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorbaumodul (3) eine Vorderachslenkung, einen Instrumenten­ tafelträger und eine Klimatisierungs- und/oder Heizungsanlage mitumfaßt.

7. Kraftfahrzeugkarosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein kurz ausgestaltetes Heckmodul (5) ein Heckmittelstück mit einer Heckendeinheit und ein lang ausgestaltetes Heckmodul (6), insbesondere für eine Kombi- oder Pick-up-Variante, eine Heck­ verlängerung und ein Heckmittelstück mit einer Reckendeinheit aufweisen.

8. Kraftfahrzeugkarosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbauvariantenmodul (4, 7, 8, 9) wenigstens eine Kraftfahr­ zeugquerwand, eine Verdeckeinheit, ein Dachrahmenteil und/oder eine Laderaumwand aufweist.