DE19942383A1 - Kraftfahrzeugboden - Google Patents

Abstract

Im Bereich der Fahrgastzelle wird der Unterboden eines Fahrzeuges durch ein Bodenblech (1) gebildet, das von einem Rahmen getragen wird. Die Erfindung schlägt vor, als Bodenblech (1) ein wölbstrukturiertes Blech einzusetzen. Unter einem wölbstrukturierten Blech wird ein Blech verstanden, das in einem speziellen Druckverfahren eine Makrostruktur erhält. Dieses Verfahren ist so ausgelegt, dass das Material dabei nicht plastifiziert. Dadurch erhält das Bodenblech eine ausreichende Steifigkeit, um freitragend zwischen äußeren Längsträgern des Fahrzeuges aufgespannt werden zu können.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftfahr­ zeugboden mit einem in einem Rahmen gehaltenen Boden­ blech.

Ein derartiger Kraftfahrzeugboden ist z. B. in der DE 38 09 185 C2 dargestellt. Der Grundaufbau des Kraftfahrzeugbodens besteht aus zwei äußeren Längsträ­ gern, die sich praktisch über die gesamte Fahrzeuglänge erstrecken und vorne und hinten jeweils leicht nach innen gezogen sind, um Platz für die Fahrzeugräder zu schaffen. Die Längsträger werden über mehrere Querträger miteinan­ der verbunden. Zwei von diesen sind im mittleren Bereich angeordnet und bilden mit den sie verbindenden Abschnit­ ten der Längsträger einen Rahmen für ein Bodenblech un­ terhalb der Fahrgastzelle.

Dieses Bodenblech ist in der Mitte in Längs­ richtung zu einem Tunnel ausgeformt und weist links und rechts davon je eine flache Wanne zur Aufnahme von Dämmmatten auf. Zwischen den im mittleren Bereich ange­ ordneten Querträgern erstreckt sich eine mittlere Längs­ strebe, auf die der Tunnel aufliegt. Die Randbereiche des Bodenbleches sind als nach unten offene U-förmige Profile ausgebildet, die mit den ebenfalls U-förmig profilierten aber nach oben offenen Längsträgern korrespondieren, so dass sich jeweils ein geschlossener Schweller bildet.

Ein solches Bodenblech besitzt verschiedene Funktionen. Seine Hauptaufgabe ist es, die Fahrgastzelle nach unten abzuschließen. Daneben trägt es aber auch zur Versteifung der Karosserie bei. Dies betrifft insbeson­ dere die Torsionssteifigkeit aber auch den Widerstand ge­ gen Verformungen bei unfallbedingten Stößen in Längs- und Querrichtung.

Außerdem ist zu beachten, dass das Bodenblech eine große Fläche überspannt und daher leicht zu Schwin­ gungen angeregt werden kann, die zu einer unangenehmen Geräuschkulisse in der Fahrgastzelle führen. In der zum Stand der Technik genannten Schrift wird daher vorge­ schlagen, in die Wannen Dämmmatten mit einen aus Papier bestehenden Wabenkern einzulegen, die außerdem einen Bei­ trag zur Erhöhung der Steifigkeit der Bodenplatte geben.

Wie man ohne weiteres erkennen kann ist der Aufbau sehr kompliziert. Um die oben skizzierten Anforde­ rungen an ein Bodenblech erfüllen zu können, sind demnach zusätzliche Unterstützungen für das Bodenblech (mittlere Längsstrebe) und dicke Dämmmatten notwendig.

Die Erfindung beruht auf der Aufgabe, einen Kraftfahrzeugboden darzustellen, bei dem in relativ ein­ facher Weise, die o. g. Forderungen erfüllt sind.

Die Erfindung schlägt dazu vor, als Bodenblech ein wölbstrukturiertes Blech vorzusehen.

Derartige Bleche sind in der DE 44 37 986 A1 beschrieben. Bei der Wölbstrukturierung handelt es sich um ein bestimmtes, dort ausführlich beschriebenes Verfah­ ren, bei dem das Blech eine zusätzliche versteifende Ma­ krostruktur erhält, die aber nicht wie üblich durch Wal­ zenprägen oder Hydroforming erzielt wird. Vielmehr wird es auf der einen Seite mit einem Überdruck und gegebenen­ falls von der anderen Seite mit einem Unterdruck beauf­ schlagt, so dass das Material in einen irreversiblen Gleichgewichtszustand übergeht, wobei es in einem nahezu selbstorganisierten Prozeß eine formsteife Gestalt an­ nimmt. In der Regel entstehen sechseckige Strukturen, in denen das Material ohne aktiven Werkzeugeinsatz "springt". Beim Wölbstrukturieren wird das Material le­ diglich gefaltet, im Gegensatz zu der Wirkung klassischer Umformungswerkzeuge, bei denen eine Plastifizierung stattfindet. Es hat sich gezeigt, dass auf diese Weise gute Steifigkeiten erzielt werden können.

Mit diesem Material läßt sich ein Bodenblech mit einem ausgeformten Tunnel für ein Fahrzeug darstel­ len, das freitragend, das heißt ohne Unterstützung, zwi­ schen zwei an der Außenseite eines Fahrzeuges verlaufen­ den Rahmenteilen sowie einem vorderen und hinteren Quer­ träger aufgespannt ist. Auch auf die Einlage von zusätz­ lichen Versteifungselementen kann verzichtet werden, da das Blech aufgrund der Wölbstrukturierung in sich steif genug ist. Außerdem wurde festgestellt, dass es geräuschdämmende Wirkungen aufweist.

Typischerweise verläuft der vordere Querträger an der Unterkante der Spritzwand und der hintere Querträ­ ger im Bereich des sogenannten Fersenblechs im Übergang zum Bodenblech im hinteren Teil des Fahrzeuges, das etwas höher liegt als das Bodenblech der Fahrgastzelle, um Platz für eine Hinterachse zu schaffen.

Das wölbstrukturierte Blech läßt viele Gestal­ tungsmöglichkeiten zu, die dadurch erreicht werden, dass das wölbstrukturierte Blech einem Tiefziehprozess unterworfen wird. So kann, wie zum Beispiel in der DE 298 08 607 U1 beschrieben, der Tunnel genutzt werden, um einen Auspuff bzw. einen Auspufftopf unterzubringen. Dieser ruht dabei auf Brücken, die mit der Unterseite des Bodenbleches verschraubt sind.

Zusätzlich sieht die Erfindung vor, dass inner­ halb des Tunnels auf der Oberseite der Brücken elektri­ sche Leitungen verlegt werden. Um einen entsprechenden Freiraum zu erhalten, weist die Ausformung des Tunnels im Übergang zu den flachen Bereichen eine Stufe auf.

Außerdem schlägt die Erfindung vor, die offene Unterseite des Tunnels durch ein ebenfalls wölbstruktu­ riertes Abdeckblech zu verschließen. Damit entsteht ein weitgehend flacher Unterboden. Dabei hat die durch die Wölbstrukturierung hervorgerufene Makrostruktur einen po­ sitiven Einfluß auf die Aerodynamik des Fahrzeuges.

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher dargestellt werden. Dazu zei­ gen:

Fig. 1 ein Bodenblech und

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II durch das Bodenblech im Bereich des Tun­ nels.

Fig. 1 zeigt das komplette Bodenblech 1, das in seinem mittleren Bereich zu einem Tunnel 2 aufgewölbt ist. Der Übergang zum Tunnel 2 erfolgt in mehreren Stufen 3, 4, 5, was in der Fig. 2 näher dargestellt ist.

Die Seiten und das rückwärtige Ende gehen in einen horizontal verlaufenden Flansch 6a, 6b, 6c über, der mit den Seitenschwellern bzw. mit dem Fersenblech verbunden ist. Das vordere Ende endet in einen senkrecht stehenden Flansch 7, der mit einem vorderen Querträger in Gußausführung verbunden ist. An diesen hier nicht darge­ stellten Querträger schließt sich nach oben hin die soge­ nannte Spritzwand an.

Die Flansche 6a, 6b, 6c, 7 begrenzen die fla­ chen Bereiche 8, 9 des Bodenblechs 1 in Form einer Wanne, wobei allerdings die Tiefe der Wanne deutlich geringer ausfallen kann als die Tiefe derjenigen, die im Stand der Technik beschrieben ist. Das einzubringende Dämmmaterial braucht nämlich nicht sehr dick sein, da aufgrund der Ei­ genschaften des wölbstrukturierten Bleches schon eine ge­ wisse Dämmwirkung erzielt wird.

Wie schon erläutert, weist das Bodenblech 1 durchgehend eine Wölbstrukturierung auf. Dazu werden fla­ che Blechbahnen einem entsprechenden Prozess unterworfen und anschließend in die hier gezeigte Form mit einem Tun­ nel und Flanschen an den Rändern gebracht.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch den Tun­ nelbereich. Der Übergang von den Wannenbereichen 8, 9 in den Tunnel 1 erfolgt in mehreren Stufen 3, 4,5. An der mittleren Stufe 4 werden mehrere die Tunnelseiten verbin­ dende Brücken 10 verschraubt, an deren Oberseiten Aufnah­ men 11 für einen Auspufftopf 12 angebracht sind. Auf der Oberseite der Brücken 10 verlaufen unterhalb der obersten Stufe 5 Leitungen 13. An der untersten Stufe 3 ist flä­ chig ein Abdeckblech 14 befestigt, das ebenfalls wölbstrukturiert ist. Die Höhe der Stufe 3 entspricht der Dicke des Abdeckbleches 14, so dass der Unterboden eine in sich geschlossene durchgehende Fläche aufweist, die auf Grund ihrer Makrostruktur eine weitgehend laminare Luftströmung am Boden des Fahrzeuges bewirkt.

Claims (7)

1. Boden eines Kraftfahrzeuges mit einem Bodenblech, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenblech (1) aus einem wölbstrukturierten Blech hergestellt ist.

2. Boden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenblech (1) aus einem Stück geformt ist und sich von der einen zur anderen Seite des Fahrzeuges freitragend erstreckt.

3. Boden nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, dass sich das Bodenblech (1) von der Spritzwand bis zum Fersenblech erstreckt.

4. Boden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass in dem Bodenblech (1) ein Tunnel (2) ausgeformt ist.

5. Boden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass in dem Tunnel (2) ein Auspufftopf (12) angeordnet ist.

6. Boden nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite des Bodenbleches (1) ein oder meh­ rere Brücken (10) befestigt sind, die den Auspuff­ topf (12) tragen.

7. Boden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass die offene Seite des Tun­ nels (2) durch ein Abdeckblech (14) verschlossen ist und auf diese Weise eine im wesentliche ebene Unter­ bodenfläche gebildet ist.