DE19855238A1

DE19855238A1 - Kraftfahrzeugkarosserie mit Aussteifungselement

Info

Publication number: DE19855238A1
Application number: DE1998155238
Authority: DE
Inventors: Fritz Roesch
Original assignee: Alcan Deutschland GmbH
Current assignee: Novelis Deutschland GmbH
Priority date: 1998-11-30
Filing date: 1998-11-30
Publication date: 2000-05-31

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftfahrzeugkarosserie, mit durch Aussteifungselemente verbesserter Torsionssteifigkeit.

Die Karosseriesteifigkeit beeinflußt maßgeblich das Fahrverhalten von Automobilen. Großer Aufwand wird getrieben, um sie zu erhöhen; dies gelingt oft nur durch zusätzliche Ver steifungen. Besonders bei Cabriolets und bei Ganzaluminium-Karosserien müssen Ver steifungen vorgenommen werden, um den Nachteil der offenen Struktur bzw. des geringeren E-Moduls zu korrigieren.

Im Stand der Technik werden Versteifungselemente bevorzugt im Bereich vor den Hinter rädern angebracht, z. B. Form von Schubflächen in den Rückenlehnen oder in Form von Rohren unter den Rücksitzen. Bei Aluminiumkarosserien wird die erforderliche Steifigkeit oft durch höhere Blechdicken oder durch Verwendung von Blech-Kunststoff-Sandwich elementen erzielt. Alle diese Maßnahmen verursachen zusätzliche Kosten und erhöhen das Gewicht der Karosserie in unerwünschter Weise.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine hinsichtlich der Kosten und des Gewichts günstige Lösung für die Aussteifung von Kfz-Karosserien aufzuzeigen.

Der Treibstofftank in Kraftfahrzeugen ist zur Zeit in den meisten Fällen ein Plastiktank, der mit Gurten an der Karosserie aufgehängt ist. Bei großen, teueren Fahrzeugen ist der Tank aus Stahlblech hinter dem Rücksitz festgeschraubt, jedoch nur zu seiner eigenen Halterung.

Im Deutschen Patent 195 31 035 sowie in der Deutschen Patentanmeldung 198 51 259 werden Anregungen dazu gegeben, die bisher meist verwendeten Kunststofftanks durch Tanks aus Blech, insbesondere aus Aluminiumblech zu ersetzen.

Erfindungsgemäß wird jetzt vorgeschlagen, Treibstofftanks aus Blech, insbesondere auch solche aus Aluminiumblech mit der Karosserie so zu verbinden, daß sie einen wesentlichen Beitrag zur Aussteifung der Karosserie leisten.

Als wesentlicher Beitrag zur Aussteifung der Karosserie wird eine Erhöhung der Torsions steifigkeit der Gesamtkarosserie um mindestens 10% verstanden.

Eine Erhöhung der Torsionssteifigkeit um 20% ist durch die erfindungsgemäße Verbindung zwischen Tank und Karosserie erreichbar.

Die Torsionssteifigkeit heute üblicher Kfz-Karosserien liegt zwischen 10.000 und 30.000 Newton/Grad Verdrehung.

Um die angestrebte Erhöhung der Torsionssteifigkeit um 1.000 bis 3.000 N/Grad Verdrehung zu erreichen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Tank entlang seinem Umfang zu mindest im Bereich von zwei seiner Seiten auf 60% seiner Länge so mit der Karosserie zu verbinden, daß eine Kraftübertragung für Wechsellast von mindestens 1 N/mm Verbindungs länge gewährleistet ist.

Bei einem Tank aus Aluminiumblech mit Befestigungslaschen oder umlaufendem Flansch wird eine Wechsellastübertragung von 1 N/mm Verbindungslänge erreicht, wenn die Laschen oder der Flansch in Abständen von 75 mm durch Punktschweißen, Nieten oder Schrauben mit dem Karosserieblech verbunden werden. Kürzere Abstände der Befestigungsmittel erlauben Kraftübertragungen bis zu 5 N/mm Verbindungslänge. Durch eine Klebeverbindung mit Fixierungspunkten im Abstand von 100 mm können Kraftübertragungen von ca. 15 N/mm Verbindungslänge erzielt werden.

Vorteilhaft für den angestrebten Versteifungseffekt ist die Tatsache, daß üblicherweise die Treibstofftanks vor den Hinterrädern im Bereich der Rücksitze angeordnet werden und gerade dort eine zusätzliche Aussteifung der Karosserie am meisten erforderlich ist und den größten Effekt bringt.

Das durch die Hohlkörperform des Tank bedingte hohe Widerstandsmoment wirkt sich besonders vorteilhaft hinsichtlich der durch die erfindungsgemäße Einbringung des Tanks in die Karosserie erzielte Steifigkeit aus. Aus Sicherheitsgründen, ist jedoch darauf zu achten, daß die Belastung des Tanks seine Festigkeit gegen Einbeulen mit nicht mehr als 60% in Anspruch nimmt.

Außer einer Gewichts- und Kosteneinsparung durch das Erübrigen anderer Versteifungs elemente, ermöglicht die erfindungsgemäße Verbindung des Tanks mit der Karosserie die Einsparung von Kosten für die heute bei Kunststofftanks üblichen Bandagen und Halterungen.

Claims

1. Kraftfahrzeugkarosserie mit einer durch Aussteifungselemente erhöhten Torsionssteifigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus Blech gefertigter Treibstofftank als Aussteifungselement kraftübertragend mit der Karosserie verbunden ist.

2. Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Karosserie verbundene Treibstofftank eine Erhöhung der Torsionssteifigkeit der Gesamtkarosserie von mindestens 10%, vorzugsweise 20% bewirkt.

3. Kraftfahrzeugkarosserie nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank entlang seinem Umfang Befestigungslaschen oder Flansche aufweist, die zumindest auf zwei Seiten des Tanks auf mindestens 60% seiner Länge kraftübertragend mit der Karosserie verbunden sind.

4. Kraftfahrzeugkarosserie nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung so ausgeführt wird, daß eine Kraftübertragung bei Wechsellast von mindestens 1 N/mm Verbindungslänge gewährleistet ist.

5. Kraftfahrzeugkarosserie nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung so ausgeführt wird, daß eine Kraftübertragung bei Wechsellast von mindestens 2 N/mm Verbindungslänge gewährleistet ist.

6. Kraftfahrzeugkarosserie nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung so ausgeführt wird, daß eine Kraftübertragung bei Wechsellast von mindestens 5 N/mm Verbindungslänge gewährleistet ist.

7. Kraftfahrzeugkarosserie nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung so ausgeführt wird, daß eine Kraftübertragung bei Wechsellast von mindestens 15 N/mm Verbindungslänge gewährleistet ist.

8. Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch des Treibstofftanks durch Verbindungsmittel im Abstand von nicht mehr als 75 mm mit der Karosserie verbunden ist.

9. Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel aus Schrauben, Nieten, Punktionsschweißungen oder Clinchungen bestehen.

10. Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Tankflansch und Kraftfahrzeugkarosserie eine Klebverbindung ist.

11. Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Klebverbindung der Flansch mit mechanischen Verbindungsmitteln gegenüber der Karosserie fixiert ist.