DE19860794A1

DE19860794A1 - Modular motor vehicle body fabrication system uses the same driver's cabin module for all vehicle types, and small groups of different modules for front and rear bodies, screwed to cabin

Info

Publication number: DE19860794A1
Application number: DE1998160794
Authority: DE
Inventors: Rudolf Spiller
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1998-12-30
Filing date: 1998-12-30
Publication date: 2000-07-06

Abstract

A chosen type of vehicle body is assembled from different body modules, with the same driver's cabin module (1) for all types. A front vehicle module (6,7) chosen from a group, with associated contact faces and profiles, is joint to the front face (5) of the cabin module. A rear body module (11,12,13) with passenger seating area, chosen from a group, is joint to vertical contact surfaces (8) and profiles in the B-column area (9), at the rear (10) of the cabin module. All modules are fastened to each other by screw connections. Each or all modules have a frame structure, which are pref. screwed together to form a body structure.

Description

Die Erfindung betrifft ein variables Karosseriebaukonzept für Fahrzeugkarosserien nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a variable body construction concept for vehicle bodies the preamble of claim 1.

Eine allgemein bekannte, selbsttragende Fahrzeugkarosserie aus Stahlblech wird in der Weise hergestellt, daß tiefgezogene Stahlblechteile im Karosserierohbau zu einer Rohkarosse gefügt und verschweißt werden. Es ist auch allgemein bekannt, unterschiedliche Typen von Fahrzeugkarosserien für Stufenheckfahrzeuge, Kurzheckfahrzeuge oder Kombifahrzeuge insbesondere auf gleichen Bodengruppen aufzubauen. Zum Erhalt solcher unterschiedlicher Rohkarosserietypen werden aber dann lediglich entsprechend angepaßte Blechteile verwendet und mit diesen sofort ein bestimmter Typ einer Rohkarossiere, beispielsweise eine Kombirohkarosse oder eine Stufenheckrohkarosse komplett aufgebaut. In der fertigen Rohkarosse werden dann bei der Endmontage die weiteren Einbauten mit Funktionsteilen und Aggregaten durchgeführt. Variationsmöglichkeiten stehen hier nur in begrenztem Umfang zur Verfügung. Ebenso sind Vormontagen nur auf Einzelkomponenten, wie Türen, Antriebsaggregate, usw. beschränkt.A well-known, self-supporting vehicle body made of sheet steel is in the Made in such a way that deep-drawn sheet steel parts in the body shop to a Body shells are joined and welded. It is also common knowledge different types of vehicle bodies for notchback vehicles, Short tail vehicles or combination vehicles, in particular on the same floor groups build up. But then to maintain such different body styles only appropriately adapted sheet metal parts used and with these immediately certain type of body-in-white, for example a combination body or one Notchback body shell completely assembled. Then in the finished body shell the final assembly, the other internals with functional parts and units carried out. There are only a limited number of possible variations Available. Likewise, pre-assemblies are only possible on individual components such as doors, Drive units, etc. limited.

Weiter ist eine Fahrzeugkarosserie mit einer Rahmenstruktur aus Aluminiumstrangpreßprofilen bekannt (EP 0 146 716 B1). Dabei sind die Strangpreßprofile jeweils zu einer fertigen Karosserierahmenstruktur zusammengefügt. Variationen zu unterschiedlichen Karosserietypen sind hier nur durch den Aufbau einer insgesamt anderen Rahmenstruktur möglich.Furthermore, a vehicle body with a frame structure is made Extruded aluminum profiles are known (EP 0 146 716 B1). Here are the Extruded profiles each assembled into a finished body frame structure. Variations on different body types are only possible by building one different overall frame structure possible.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein variables Karosseriebaukonzept für Fahrzeugkarosserien vorzuschlagen, mit dem einfache Variationsmöglichkeiten hinsichtlich unterschiedlicher Karosserietypen, unterschiedlicher Funktionsteile und unterschiedlicher Bauwerkstoffe zur Verfügung stehen.The object of the invention is to develop a variable body construction concept Propose vehicle bodies with the simple variation options with regard to different body types, different functional parts and different building materials are available.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved with the features of claim 1.

Gemäß Anspruch 1 wird ein bestimmter Typ einer Fahrzeugkarosserie, beispielsweise eine Stufenheckkarosserie, eine Kurzheckkarosserie oder eine Kombikarosserie aus einer Kombination zur Verfügung stehender, großräumiger, unterschiedlicher Karosseriemodule zusammengefügt. Dabei wird für alle Karosserietypen ein in der Grundstruktur gleiches Basismodul als Fahrerkabinenmodul verwendet. Aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Vorderwagenmodule wird dann ein ausgewähltes Vorderwagenmodul mit zugeordneten Anlageflächen und Anlageprofilen an der Frontseite des Fahrerkabinenmoduls angefügt. Aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Hinterwagenmodule wird entsprechend ein ausgewähltes Hinterwagenmodul, welches den Fondinsassenbereich umfaßt, an zugeordneten, vertikalen Anlageflächen und Anlageprofilen im B-Säulenbereich an der Heckseite des Fahrerkabinenmoduls angefügt. Vor dem Anfügen des Hinterwagenmoduls ist somit die jeweilige Karosserie in einer vertikalen Querebene im B-Säulenbereich geteilt. Ebenso ist vor der Anfügung des Frontwagenmoduls die Karosserie etwa in einer vertikalen Querebene im Bereich des vorderen Türpfostens geteilt.According to claim 1, a certain type of vehicle body, for example a notchback body, a short tail body or a combination body a combination of available, spacious, different Body modules assembled. Thereby, an in for all body types Basic structure of the same basic module used as the driver's cab module. From one A plurality of different front-end modules is then selected Front end module with assigned contact surfaces and contact profiles on the Front of the driver's cab module added. From a multitude of different ones Rear car modules will be a selected rear car module, which includes the rear passenger area, on assigned, vertical contact surfaces and System profiles added in the B-pillar area on the rear of the driver's cab module. Before the rear end module is attached, the respective body is in one vertical transverse plane in the B-pillar area. Likewise, before adding the Front car module the body in about a vertical transverse plane in the area of front door jamb divided.

Durch die vorstehend genannte Kombination großräumiger Karosseriemodule besteht eine einfache Variationsmöglichkeit von Vorderwagen und Hinterwagen bei einem gleichen Basismodul als Fahrerkabinenmodul. Die einzelnen Module können vorteilhaft separat gefertigt werden, so daß auch eine einfache Umsetzung unterschiedlicher Baustoffe in unterschiedlichen Karosseriezonen und Karosseriemodulen möglich ist.Due to the above-mentioned combination of large body modules a simple option to vary the front and rear of one same basic module as driver cabin module. The individual modules can be advantageous are manufactured separately, so that easy implementation of different Building materials in different body zones and body modules is possible.

Besonders einfach, schnell und stabil werden ein Fahrerkabinenmodul, ein Vorderwagenmodul und ein Hinterwagenmodul mittels Schraubverbindungen verbunden.A driver's cab module becomes particularly simple, fast and stable Front car module and a rear car module connected by means of screw connections.

In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Karosseriemodule Rahmenstrukturen auf, die zu einer gesamten Karosserierahmenstruktur verbindbar, vorzugsweise verschraubbar sind. Dieser Aufbau aus Rahmenstrukturen ist besonders für die Verwendung moderner Leichtbauwerkstoffe, wie Kohlefaserwerkstoffe, Aluminium, Magnesium oder Kunststoff geeignet, die zu vorteilhaft geringen Fahrzeuggewichten und zu korrosionsunempfindlichen Karosserien führen.In a preferred embodiment, the body modules have frame structures on, which can be connected to an entire body frame structure, preferably are screwable. This structure of frame structures is especially for the Use of modern lightweight materials, such as carbon fiber materials, aluminum, Magnesium or plastic suitable, which are advantageous to low vehicle weights and lead to corrosion-resistant bodies.

Die zur Auswahl stehenden Fahrerkabinenmodule, Vorderwagenmodule und Hinterwagenmodule können bereits weitgehend mit den dort üblicherweise enthaltenen Funktionsteilen und Aggregaten vormontiert sein, so daß zur Montage eines bestimmten Fahrzeugtyps lediglich weitgehend komplettierte, ggf. an unterschiedlichen Herstellungsorten hergestellte Module zusammenzufügen und zu verschrauben sind. Als Vorderwagenmodule werden vorteilhaft ein langes Vorderwagenmodul, insbesondere für eine Bestückung mit einer starken Antriebsmaschine, und ein kurzes Vorderwagenmodul für eine geringere Motorisierung mit entsprechend weniger Platzbedarf zur Verfügung gestellt. Entsprechend können auch längere und kürzere Hinterwagenmodule für eine Kombination mit dem Basismodul zur Verfügung stehen, wobei insbesondere ein Stufenheckmodul, ein Kurzheckmodul und ein Kombiheckmodul verfügbar sein können. Damit wird hier das bisher übliche Konzept, unterschiedliche Karosserievarianten auf einer gleichen und damit jeweils gleich großen Bodenplattform aufzubauen, verlassen, so daß hier auch einfach den jeweiligen Erfordernissen angepaßte Karosserielängenvariationen und unterschiedlich lange Radstände möglich sind. Weiter sind angepaßte Karosseriebauteile als Beplankungsteile, Türen, Frontklappen sowie Frontend- und Heckendmodule mit Stoßfängeranordnungen zur Verfügung zu stellen.The available driver's cab modules, front-end modules and Rear car modules can already largely with those usually included there Functional parts and units must be preassembled, so that for the assembly of a certain one Vehicle types only largely completed, possibly on different ones Modules manufactured at the manufacturing sites are to be assembled and screwed together. As Front end modules are advantageously a long front end module, especially for equipped with a powerful drive machine, and a short front-end module available for a smaller motorization with a correspondingly smaller space requirement posed. Accordingly, longer and shorter rear carriage modules for one Combination with the base module are available, with one in particular Saloon module, a short tail module and a station wagon module can be available. This brings up the previously common concept of different body styles to build a floor platform that is the same and therefore the same size, so that here simply adapted to the respective requirements Body length variations and differently long wheelbases are possible. Further are adapted body components as cladding parts, doors, front flaps as well To provide front-end and rear-end modules with bumper arrangements.

In einer konkreten, bevorzugten Ausführungsform besteht das Fahrerkabinenmodul aus einer steifen Rahmenstruktur aus Kohlefaserwerkstoff. Das Hinterwagenmodul ist im Fondpassagierbereich entsprechend stabil ausgebildet und weist einen aufgesetzten, deformierbaren Hinterwagenteil aus Stahlblechteilen auf. Auch das Vorderwagenmodul ist deformierbar aus Stahlblech hergestellt. Die Frontklappe und Heckklappe sowie Türen und Seitenteilbeplankungen sind aus Stahlblech oder Aluminium und die Dachbeplankung aus Stahlblech oder Aluminium oder Kunststoff hergestellt. Äußere Schwellerteile können aus Kunststoff gefertigt sein.In a specific, preferred embodiment, the driver's cab module consists of a rigid frame structure made of carbon fiber material. The rear car module is in the Rear passenger area is appropriately stable and has an attached, deformable rear part made of sheet steel parts. Even the front end module is deformable made of sheet steel. The front flap and tailgate as well as doors and side paneling are made of sheet steel or aluminum and Roof cladding made of sheet steel or aluminum or plastic. Outer Sill parts can be made of plastic.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to a drawing.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer aus unterschiedlichen Karosseriemodulen zusammenfügbaren Fahrzeugkarosserie, und Fig. 1 is a schematic representation of a matable body from different modules vehicle body, and

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer aus unterschiedlichen Karosseriemodulen zusammenfügbaren Leichtbau-Fahrzeugkarosserie. Fig. 2 is a schematic representation of a lightweight vehicle body that can be assembled from different body modules.

In der Fig. 1a ist schematisch ein Fahrerkabinenmodul 1 dargestellt, das eine Rahmenstruktur aufweist. Dieses Fahrerkabinenmodul 1 ist mit Funktionsteilen vormontiert und weist eine Instrumententafel 2, einen Vordersitz 3, eine Lenksäule 4 sowie, was in der Fig. 1a allerdings nicht dargestellt ist, ein Heizgerät, eine Schaltung und eine Innenverkleidung auf.A driver's cabin module 1 is shown schematically in FIG. 1a, which has a frame structure. This driver's cab module 1 is preassembled with functional parts and has an instrument panel 2 , a front seat 3 , a steering column 4 and, what is not shown in FIG. 1 a, a heater, a circuit and an interior lining.

An der Frontseite 5 des Fahrerkabinenmoduls 1 kann entweder ein langes Vorderwagenmodul 6, wie dies in der Fig. 1b schematisch dargestellt ist, oder ein kurzes Vorderwagenmodul 7, wie es in der Fig. 1c schematisch dargestellt ist, mittels einer Schraubverbindung angefügt werden. Sowohl das lange Vorderwagenmodul 6 als auch das kurze Vorderwagenmodul 7 weisen jeweils eine Rahmenstruktur auf. Auch dieses lange bzw. kurze Vorderwagenmodul 6, 7 kann mit Aggregaten und Funktionsteilen vormontiert sein, z. B. mit unterschiedlichen Antriebs- und/oder Nebenaggregaten, einem Kühler, einer Motorelektronik, einer kompletten Vorderachsanordnung.Either a long front-end module 6 , as is shown schematically in FIG. 1b, or a short front-end module 7 , as is shown schematically in FIG. 1c, can be attached to the front 5 of the driver's cab module 1 by means of a screw connection. Both the long front car module 6 and the short front car module 7 each have a frame structure. This long or short front-end module 6 , 7 can be preassembled with units and functional parts, e.g. B. with different drive and / or auxiliary units, a radiator, engine electronics, a complete front axle arrangement.

Wie dies aus den Fig. 1e, 1d und 1f ersichtlich ist, können an vertikalen Stoßflächen 8 im Bereich der B-Säule 9 an der Heckseite 10 des Fahrerkabinenmoduls 1 entweder ein Stufenheckmodul 11, ein Kurzheckmodul 12 oder ein Kombiheckmodul 13, die jeweils eine Rahmenstruktur aufweisen, angeschraubt werden. Auch das Stufenheckmodul 11, das Kurzheckmodul 12 und das Kombiheckmodul 13 können mit Funktionsteilen vormontiert sein, z. B. mit einem Tank, einer Hinterachse, einer Rücksitzbank und einer Innenverkleidung. As. 1e from Figures 1d and 1f can be seen, can on vertical abutment surfaces 8 in the region of the B-column 9 to the rear side 10 of the cabin module 1 is either a stepped rear module 11, a short rear module 12, or a combination rear module 13, each having a frame structure have screwed. The notchback module 11 , the short tail module 12 and the combination rear module 13 can be preassembled with functional parts, for. B. with a tank, a rear axle, a rear seat and an interior panel.

Durch diese Kombinationsmöglichkeiten verschiedener Karosseriemodule besteht eine einfache Variationsmöglichkeit von Vorderwagen und Hinterwagen bei einem gleichbleibenden Basismodul als Fahrerkabinenmodul 1.These possible combinations of different body modules provide a simple possibility of varying the front end and rear end with the same basic module as the driver's cab module 1 .

In den Fig. 2a bis 21 ist schematisch ein variables Leichtbau-Karosseriekonzept dargestellt. Als Basismodul wird hier, wie dies in der Fig. 2a dargestellt ist, ein Fahrerkabinenmodul 14 verwendet, das eine steife Rahmenstruktur aus einem Kohlefaserwerkstoff aufweist.A variable lightweight body concept is shown schematically in FIGS. 2a to 21. A driver's cabin module 14 , which has a rigid frame structure made of a carbon fiber material, is used here as the basic module, as shown in FIG. 2a.

An der Heckseite 15 dieses Fahrerkabinenmoduls 14 ist an vertikalen Stoßflächen 16 im Bereich der B-Säule 17 ein deformierbares Hinterwagenmodul 18 aus Stahlblech angeschraubt, wie es in der Fig. 2b schematisch dargestellt ist. An diesem deformierbaren Stahlblech-Hinterwagenmodul 18 kann ein Stoßfängermodul 29, wie es in der Fig. 2e dargestellt ist, angebracht werden. On the rear side 15 of this driver's cab module 14 , a deformable rear carriage module 18 made of sheet steel is screwed onto vertical abutment surfaces 16 in the area of the B-pillar 17 , as is shown schematically in FIG. 2b. A bumper module 29 , as shown in FIG. 2e, can be attached to this deformable sheet steel rear carriage module 18 .

An die Frontseite 19 des Fahrerkabinenmoduls 14 kann ein deformierbares Vorderwagenmodul aus Stahlblech, wie es in der Fig. 2c dargestellt ist, angeschraubt werden. An diesem deformierbaren Stahlblech-Vorderwagenmodul 20 kann wiederum ein Frontendmodul 28, wie es in der Fig. 2d schematisch dargestellt ist, angebracht werden.A deformable front end module made of sheet steel, as shown in FIG. 2c, can be screwed onto the front side 19 of the driver's cab module 14 . A front end module 28 , as shown schematically in FIG. 2d, can in turn be attached to this deformable steel sheet front-end module 20 .

Weiter kann die Karosserie im Bereich des Vorderwagenmoduls 20 mit einer Frontklappe 21 aus Stahlblech oder Aluminium, wie sie in der Fig. 2k dargestellt ist, beplankt werden. Ebenso können an der Karosserie eine Dachbeplankung 22 aus Stahlblech oder Aluminium oder Kunststoff, wie diese in der Fig. 2j dargestellt ist, oder eine Heckklappe 23 aus Stahlblech oder Aluminium, wie diese in der Fig. 2l dargestellt ist, angebracht werden.Furthermore, the body in the area of the front-end module 20 can be covered with a front flap 21 made of sheet steel or aluminum, as shown in FIG. 2k. Likewise, a roof paneling 22 made of sheet steel or aluminum or plastic, as shown in FIG. 2j, or a tailgate 23 made of sheet steel or aluminum, as shown in FIG. 2l, can be attached to the body.

Weiter kann die Karosserie noch mit einem Kotflügel 24 aus Stahlblech, Aluminium oder Kunststoff, wie er in der Fig. 2h dargestellt ist, einer Tür 25, einem Seitenteil 26, jeweils aus Stahlblech oder Aluminium, wie diese in den Fig. 2f und 2g dargestellt sind, sowie mit einem Außenschweller 27 aus Kunststoff, wie er in der Fig. 2l dargestellt ist, beplankt werden. The body can also have a fender 24 made of sheet steel, aluminum or plastic, as shown in FIG. 2h, a door 25 , a side part 26 , each made of sheet steel or aluminum, as shown in FIGS. 2f and 2g are, as well as with an outer sill 27 made of plastic, as shown in Fig. 2l, are planked.

REFERENCE SIGN LIST

11

Fahrerkabinenmodul
Driver cabin module

22nd

Instrumententafel
dashboard

33rd

Vordersitz
Front seat

44th

Lenksäule
Steering column

55

Frontseite
Front

66

langes Vorderwagenmodul
long front end module

77

kurzes Vorderwagenmodul
short front section module

88th

vertikale Stoßflächen
vertical buttocks

99

B-Säule
B-pillar

1010th

Heckseite
Rear side

1111

Stufenheckmodul
Notchback module

1212th

Kurzheckmodul
Short tail module

1313

Kombiheckmodul
Combi rear module

1414

Fahrerkabinenmodul
Driver cabin module

1515

Heckseite
Rear side

1616

vertikale Stoßflächen
vertical buttocks

1717th

B-Säule
B-pillar

1818th

Hinterwagenmodul
Rear car module

1919th

Frontseite
Front

2020th

Vorderwagenmodul
Front end module

2121

Frontklappe
front flap

2222

Dachbeplankung
Roof cladding

2323

Heckklappe
Tailgate

2424th

Kotflügel
fender

2525th

Tür
door

2626

Seitenteil
Side panel

2727

Außenschweller
Outer sills

2828

Frontendmodul
Front end module

2929

Stoßfängermodul
Bumper module

Claims

1. Variable body construction concept for vehicle bodies, characterized in that
that a certain type of vehicle body is assembled from a combination of available, large-scale, different body modules
that a basic module with the same basic structure is used as the driver's cabin module ( 1 ; 14 ) for all body types,
that a front-end module ( 6 ; 7 ; 20 ) selected from a plurality of different front-end modules ( 6 ; 7 ; 20 ) with associated contact surfaces and contact profiles is added to the front ( 5 ; 19 ) of the driver's cab module ( 1 ; 14 ), and
that a rear car module ( 11 ; 12 ; 13 ; 18 ) selected from a plurality of different rear car modules ( 11 ; 12 ; 13 ; 18 ), which comprises the rear passenger area, on assigned vertical abutting surfaces ( 8 ; 16 ) and contact profiles in the B-pillar area ( 9 ; 17 ) on the rear side ( 10 ; 15 ) of the driver's cab module ( 1 ; 14 ).

2. Variable body construction concept according to claim 1, characterized in that the joint connections are screw connections.

3. Variable body construction concept according to claim 1 or claim 2, characterized in that the driver's cab module ( 1 ; 14 ) and / or the front end module ( 6 ; 7 ; 20 ) and / or the rear end module ( 11 ; 12 ; 13 ; 18 ) each have one Have frame structure that can be connected to one another to form an entire body frame structure, preferably screwed together.

4. Variable body construction concept according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the body modules from possibly different Lightweight construction materials, preferably carbon fiber and / or aluminum and / or Magnesium and / or plastic are made.

5. Variable body construction concept according to one of claims 1 to 4, characterized in that the available driver's cab modules ( 1 ; 14 ) are preassembled with functional parts and preferably with an instrument panel ( 2 ) and / or a heater and / or front seats ( 3 ) and / or a steering column ( 4 ) and / or a gearshift and / or inner linings and possibly other functional parts.

6. Variable body construction concept according to one of claims 1 to 5, characterized in that both a long front body module ( 6 ; 20 ) and a short front body module ( 7 ) are available as a choice of front body modules ( 6 ; 7 ; 20 ), which are preferably are preassembled with units and functional parts and, depending on the desired variation, are equipped with different drive units and / or auxiliary units and / or a radiator and / or engine electronics and / or a complete front axle arrangement and possibly further functional parts.

7. Variable body construction concept according to one of claims 1 to 6, characterized in that as available rear car modules ( 11 ; 12 ; 13 ; 18 ) at least one notchback module ( 11 ), at least one short tail module ( 12 ) and at least one combination rear module ( 13 ; 18 ) are available, which are preferably preassembled with functional parts and, depending on the desired variation, are equipped with a tank and / or a rear axle and / or a rear seat bench and / or interior panels and, if appropriate, further functional parts.

8. Variable body construction concept according to one of claims 1 to 7, characterized in that planking parts, doors ( 25 ), a front flap ( 21 ), a tailgate ( 23 ), a front end module ( 28 ) and a rear end module ( 29 ) as further, adapted body components ) are available with bumper arrangements.

9. Variable body construction concept according to one of claims 1 to 8, characterized in
that the driver's cab module ( 1 ; 14 ) has a rigid frame structure made of carbon fiber material and the rear car module ( 11 ; 12 ; 13 ; 18 ) is designed to be correspondingly rigid in the rear passenger area, preferably with an attached, deformable rear car part made of steel, and / or
that the front end module ( 6 ; 7 ; 20 ) is made deformable from steel, and / or
that the roof cladding ( 22 ) is made of steel or aluminum or plastic, and / or
that the front flap ( 21 ) and tailgate ( 23 ) and doors ( 25 ) and side paneling ( 26 ) are made of steel or aluminum, and / or
that outer rocker panels ( 27 ) are made of plastic.