DE3706700A1 - Modular aufgebautes personenkraftfahrzeug - Google Patents
Modular aufgebautes personenkraftfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Personenkraftfahrzeug mit besonders
niedrigem Parkflächenbedarf, Rohstoff- und Energieverbrauch,
dessen erfindungsgemäßen Merkmale aber auch besonders niedrige
Herstellkosten verursachen.
Das typische Personenkraftfahrzeug ist durchweg auf Maximallei
stungen ausgelegt: Platz für fünf Personen einschließlich Ur
laubsgepäck, hohe Spitzengeschwindigkeit und Komfort für viel
stündiges Fahren. Benutzt wird dieses Fahrzeug in den meisten
Fällen aber von einer Person, höchstens zwei Personen, mit wenig
Gepäck, im Stadt- oder Vorortverkehr bei geringer Geschwindigkeit
und kurzen Fahrstrecken. Ein auf diese geringeren Leistungsmerk
male ausgelegtes Fahrzeug kommt mit einem Drittel der Material
menge, des Energieverbrauchs und der Parkfläche typischer klei
ner Personenkraftfahrzeuge aus. Leider verringern sich nicht in
gleichem Maße die Herstellkosten, da auf kaum eine Komponente
typischer Personenkraftfahrzeuge verzichtet werden kann. Zwar
ist der Materialeinsatz geringer, aber Leichtbaukonstruktionen
sind nicht billig. Und die Arbeitskosten, die Werkzeug-, Ent
wicklungs- und Vertriebskosten sind ziemlich unabhängig von der
Baugröße des Fahrzeugs. Solange aber die Kosten eines Fahrzeugs
mit geringeren Leistungsmerkmalen nicht entscheidend unter denen
eines typischen Personenkraftfahrzeugs liegen, ist kaum ein
Markt für ein kleines, rohstoff-, energie- und umweltschonendes
Personenkraftfahrzeug vorhanden.
Dagegen hat sich die Erfindung das Ziel gesetzt, die Herstell
kosten eines Personenkraftfahrzeugs geringeren Leistungsumfangs
auf die Hälfte derjenigen eines typischen kleinen Personenkraft
fahrzeugs zu senken. Dieses Ziel ist nicht mit einer einzigen
erfinderischen Idee zu erreichen, sondern nur mit einem Bündel
mehrerer, aber voneinander abhängigen, erfinderischen Merkmale
in Kombination mit Komponenten, die dem Stand der Technik ent
sprechen. Die Erwähnung solcher Komponenten in der nachfolgenden
Beschreibung dient daher nur dem Nachweis der Kompatibilität von
Komponenten nach dem Stand der Technik mit den erfindungsgemäßen
Merkmalen.
Wesentliche Kostenersparnisse lassen sich erreichen, wenn die
Anzahl der Bauteile eines Fahrzeugs wesentlich verringert wird.
Das reduziert nicht nur die Herstellkosten dieser Teile sondern
auch deren Montage. Hierfür bieten Kunststoffe gute Voraussetzun
gen, da ihre Formgebungsvorteile die Zusammenfassung vieler Ein
zelteile ermöglicht. Ferner sind sie unempfindlich gegen Korro
sion und Bagatellschäden und senken damit die Unterhaltungskosten.
Ungünstig verhalten sich Kunststoffe aber bei schweren Verkehrs
unfällen, da ihre Absorptionsfähigkeit von Stoßenergie durchweg
gering ist. Daher wurde schon vorgeschlagen (Seiffert, VDI-Nach
richten, März 1986) ein Personenkraftfahrzeug modular zu gestal
ten, nämlich aus einem aus Metall aufgebauten Vorderwagen, einer
Fahrgastzelle aus Kunststoff und einem aus Metall aufgebauten
Hinterwagen das Fahrzeug zusammenzusetzen. Hierauf gründet sich
die Erfindung, jedoch mit dem Unterschied, daß auf den metalli
schen Hinterwagen verzichtet wird, da Schäden am Hinterteil des
Fahrzeugs seltener und geringfügiger sind. Das erfindungsgemäße
Fahrzeug besteht somit aus zwei Moduln, dem aus Metallen aufge
bauten Vorderwagen und dem damit verschraubten Hinterwagen,
bestehend aus der ganz aus Kunststoff bestehenden Fahrgastzelle
mit ihrer Hinterachse.
Hauptteil des Vorderwagens ist die erfindungsgemäße, aus Blech
tiefgezogene oder aus nur zwei Blechteilen zusammengesetzte
Frontwanne, die als Montagefläche für alle an sich bekannten
Antriebskomponenten des Fahrzeugs dient, wie Getriebe, Motor,
Hilfsaggregate, Lenkung und Aufhängung der angetriebenen Vor
derräder. Außerdem ist die Frontwanne in ihrem vorderen und seit
lichen Bereich stoßenergieabsorptionsfähig gestaltet, um die
Folgen eines Verkehrsunfalls für die Insassen der Fahrgastzelle
zu mildern.
Hauptteil des Hinterwagens ist die erfindungsgemäße Fahrgast
zelle, die den Raum für zwei Personen mit Gepäck umschließt.
Dieser Raum soll zur Schonung der Insassen bei einem Verkehrsun
fall nicht deformiert werden. Da die an anderer Stelle erwünsch
ten Deformationseigenschaften der Metalle in diesem Bereich
nicht benötigt werden, besteht die Fahrgastzelle ganz aus Kunst
stoff, um Gewicht und vor allem die Anzahl der Bauteile zu re
duzieren, sowie um die geringe Korrosionsneigung und die geringe
Anfälligkeit gegen Bagatellschäden zu nutzen. Während die übli
chen Karosserien aus einer Vielzahl einzelner Blechteile zu
sammengepunktet werden und bis zur Endlackierung eine Vielzahl
von Arbeitsgängen durchlaufen müssen, besteht die Fahrgastzelle
erfindungsgemäß nur aus zwei symmetrischen, in einem Arbeitsgang
montagefertig aus Faserverbund-Kunststoff gepreßten Halbschalen,
die miteinander und mit der Front- und der Heckscheibe verklebt
werden. Ergänzt wird die Fahrgastzelle durch Seitentüren aus
Kunststoff, Seitenfenster ohne Mechanik, eine sehr einfache
Hinterachse und durch Sitze in Hängemattenart.
Eine besonders kostengünstige Ausführung der Erfindung wird nach
stehend an Hand der Fig. 1 bis 11 näher erläutert.
Fig. 1 zeigt die Seitenansicht des erfindungsgemäßen Personen
kraftfahrzeugs,
Fig. 2 zeigt im linken Teil die Frontansicht und im rechten Teil
die Heckansicht,
Fig. 3 zeigt links den Vorderwagen und getrennt davon rechts den
Hinterwagen,
Fig. 4 zeigt einen Seitenquerschnitt des Vorderwagens,
Fig. 5 zeigt den Fontquerschnitt und die Frontansicht des Vorder
wagens,
Fig. 6 zeigt die Draufsicht des Vorderwagens,
Fig. 7 zeigt die perspektivische Sicht in die rechte Halbschale
der Fahrgastzelle,
Fig. 8 zeigt den Querschnitt der Türzarge in Höhe der Tür,
Fig. 9 zeigt den Querschnitt der Türzarge in Höhe des Seitenfen
sters,
Fig. 10 zeigt die beiden für die Verklebung gestalteten Ränder
der Halbschalen und
Fig. 11 zeigt die abgeklappte Fronthaube und das aufgeklappte
Seitenfenster des Fahrzeugs.
Das in Fig. 1 und Fig. 2 skizzierte Personenkraftfahrzeug bietet
Platz für zwei Personen nebeneinander und Gepäck dahinter. Der
Radstand von etwa 1,5 Meter gleicht demjenigen von Motorrädern.
Die Abmessungen des Fahrzeugs (Länge etwa 2 Meter, Breite unter
1,3 Meter, Wendekreis 6 Meter) sind so gering, daß dessen Park
fläche nur ein Drittel desjenigen herkömmlicher Personenkraft
fahrzeuge beträgt. Die nach hinten geneigte Fronthaubenstirn,
die auf 45 Grad geneigte Frontscheibe und die glatten Außen
flächen sorgen für einen akzeptablen Luftwiderstandsbeiwert.
Fig. 3 zeigt die beiden Module des Fahrzeugs, den Vorderwagen
(10) und den Hinterwagen (50), sowie die Stellen (44, 45), an
denen sie miteinander verschraubt werden.
Der Vorderwagen (10) wird mit den Fig. 4, 5 und 6 näher be
schrieben. Hauptbestandteil des Vorderwagens (10) ist die aus
Blech tiefgezogene oder gebogene Frontwanne (11) von trapezför
migem Querschnitt, auf deren Basis (12) über (nicht dargestellte)
Gummipuffer das Gehäuse (13) montiert ist, das das Differential
getriebe, den Rückwärtsgang und zwei Zahnradstufen zur Reduzie
rung der Motordrehzahl enthält. Das Gehäuse (13) läuft über in
das Gehäuse (14), das vorzugsweise ein automatisches, stufenlo
ses Getriebe mit Keilriemen oder Gliederband enthält, sowie die
Kupplung. An dieses Gehäuse (14) ist der Motor (15) mit Vergaser
(16) und Luftfilter (17) angeflanscht, der aus Kostengründen
ein luftgekühlter Einzylindermotor für Flüssigkraftstoff ist.
Nach den Berechnungen ist für eine Fahrgeschwindigkeit von z.B.
75 km/h eine Motorleistung von etwa 7 kW nötig, für eine Geschwin
digkeit von 100 km/h eine Leistung von etwa 15 kW. Die für den
Stadtverkehr wichtige Beschleunigung des Fahrzeugs gleicht bei
der kleinen Leistung dem Fiat 126 und bei der größeren dem VW-
Polo.
An den hochgestellten Rändern der Basis (12) der Frontwanne (11)
sind die beiden Querlenker (18) mittels der beiden Lager (19, 20)
befestigt. Die Verbindung zwischen dem Querlenker (18) und dem
McPherson-Federbein (21) erfolgt wie üblich durch ein Kugelgelenk
(22). Das Federbein besteht wie üblich aus dem Radlagergehäuse
(23), dem Dämpfungszylinder (24), dem Lenkschenkel (25) und der
Schraubenfeder (26). Es ist an seinem oberen Ende im Topf (27)
des oberen Randes (28) der Frontwanne (11) gelagert. Hierdurch
können die Vorderräder (29) um die Achse (30) zwecks Lenkung
geschwenkt werden. Die Übertragung des Drehmoments vom Getriebe
(13) auf die Vorderräder (29) erfolgt wie üblich durch Gelenk
wellen (31), die durch Löcher (32) der Frontwanne (11) laufen.
Um den geringen Wendekreis von 6 Metern zu erreichen, müssen die
an den Vorderrädern (29) liegenden Gelenke der Gelenkwellen (31)
einen Einschlagwinkel von 45 Grad zulassen. An den Lenkschenkeln
(25) sind wie üblich über Kugelgelenke die Spurstangen (33)
befestigt, die ihrerseits in Kugelgelenken (34) der Zahnstange
enden, die (verdeckt) innerhalb des Zahnstangenrohrs (35) glei
tet, das mit seinen beiden Flanschen (36) an den beiden Seiten
flächen der Frontwanne (11) befestigt ist. Auf dem Zahnstangenrohr
(35) sitzt die Lagerung (37) für das (verdeckte) Lenkgetriebe.
Die Spurstangen (33) laufen durch Löcher (38) der Frontwanne (11).
Das Zahnstangenrohr (35) kann auch als Lenkungsdämpfer ausge
führt sein.
Die U-förmig nach unten offenen oberen Ränder (28) der Front
wanne (11) laufen von hinten außen schräg nach vorn etwas zur
Mitte hin. Sie werden an den Stellen (39) mit dem vorderen Stoß
fänger (40) verbunden, der nach hinten offen ebenfalls U-förmigen
Querschnitt hat. Hierdurch wird die Frontwanne (11) vorn und
durch das Zahnstangenrohr (35) hinten zu einem räumlich steifen
Gebilde zusammengefügt. Durch (nicht dargestellte) Sicken und
Aussparungen innerhalb der Blechflächen der Frontwanne (11) und
des Stoßfängers (40) ist dafür gesorgt, daß sich beim Unfall des
Fahrzeugs zunächst nur diejenigen Partien der Frontwanne (11) und
des Stoßfängers (40) verformen, die nicht zur Lagerung der Kompo
nenten der Radaufhängung (18 bis 26) und des Motor-Getriebeblocks
(13 bis 17) dienen, so daß bei kleineren Unfällen die Fahrgeome
trie des Fahrzeugs erhalten bleibt. Im übrigen sind aber die
Frontwanne (11) und der Stoßfänger (40) voll darauf ausgelegt,
bei Unfällen die ganze Verformungsarbeit für das Fahrzeug aufzu
nehmen, um den Hinterwagen (50) mit seinen Insassen möglichst
unbeschädigt zu lassen. Die Frontwanne (11) und der Stoßfänger
(40) sind dafür vorgesehen, noch weitere Komponenten aufzunehmen,
wie die Scheinwerfer (41), die (nicht dargestellte) Starterbat
terie, die (nicht dargestellte) Auspuffanlage und die Scharniere
der Fronthaube (42), siehe Fig. 11. Da die Fronthaube (42) keine
tragende Funktion erfüllen muß, kann sie aus thermoplastischem
Werkstoff im Spritzgießverfahren oder aus Plattenware im Warmform
verfahren hergestellt werden. Um Bauteile einzusparen, läuft sie
einstückig über in die Stoßfängerkaschierung (43), so daß es sich
empfiehlt, die Fronthaube (42) mit Stoßfängerkaschierung (43)
aus einem dafür geeignetem Material zu fertigen, z.B. aus PP/EPDM
(Polypropylen/Etylen-Propylen-Dien-Terpolymer) oder aus PC/PBTP-
Polyblend (Polycarbonat/Polybutylenterephthalat).
Da auch der gesamte Hinterwagen (50) des erfindungsgemäßen Fahr
zeugs aus Kunststoff besteht (mit Ausnahme der Hinterachse (100)
und der Hinterräder (102), sind Metallteile außen am Fahrzeug
nicht mehr sichtbar, so daß die aufwendige Lackierung herkömmli
cher Kraftfahrzeuge vollkommen entfallen kann. Daher ist vorge
sehen, daß die Frontwanne (11), die Querlenker (18) und das Zahn
stangenrohr (35) aus korrosionsarmem Werkstoff hergestellt ist,
z.B. aus rostfreiem oder nach der Verformung feuerverzinktem
Stahlblech oder aus einer korrosionsarmen Aluminium-Magnesium-
Legierung, so daß eine Lackierung dieser Teile entbehrlich ist.
Für das Getriebegehäuse (13, 14) und das Gehäuse des Motors (15)
ist eine Aluminium-Silizium-Legierung aus Korrosions- und Gewichts
gründen vorteilhaft. Anstelle der dargestellten Frontwanne (11)
und des Stoßfängers (40) kann auch eine (nicht dargestellte), im
Tiefziehverfahren aus Blech hergestellte Wanne treten, mit glei
chen Flächen zur Montage der beschriebenen Komponenten und mit
einem oberen Rand, der vorn und seitlich U-förmig nach unten
offen, stoßfängerartig ausläuft.
Der vorstehend beschriebene Vorderwagen (10) enthält alle An
triebselemente eines Kraftfahrzeugs und dessen wichtigste Elemen
te zur Absorption von Stoßenergie bei Unfällen als kompakte Bau
gruppe für die Endmontage des erfindungsgemäßen Fahrzeugs. Er
wird mit zwei oberen Schrauben (44), siehe Fig. 3, und zwei un
teren Schrauben (45) am Hinterwagen (50) befestigt. Um die Kraft
einleitung möglichst günstig zu gestalten, haben die Schrauben
(44, 45) einen möglichst großen Abstand voneinander. Außerdem
sind die dafür erforderlicher Löcher dicht an Kanten und Ecken
der Frontwanne (11) angeordnet, die bereits eine natürliche Form
steifigkeit besitzen.
Der Vorderwagen (10) gleicht in Bezug auf sein Gewicht, seine
Kosten, sein Transportvolumen, seine Fertigungstechnologie, seine
Motor- und Getriebeleistung einem großen Motorroller oder einem
kleineren Motorrad, so daß Komponenten dieser Fahrzeugbranche
übernommen werden können. Auch ist der Vorderwagen (10) ein
endkontrollierbarer, versand- und exportfähiger Modul, dessen
Volumen nur 10% des Volumens eines kleinen Personenkraftfahrzeugs
(Austin Mini) beträgt. Der Vorderwagen (10) ist prinzipiell auch
geeignet, unter Beachtung gleicher Anschlußmaße, mit Hinterwagen
(50) unterschiedlicher Bauart, wie Limousinen, Kabrioletts,
Kastenwagen oder Pickups kombiniert zu werden. Somit lassen sich
die aus unterschiedlicher Witterung und unterschiedlichem Lebens
standard herrührenden unterschiedlichen Transportbedürfnisse
anderer Länder kostengünstig erfüllen durch importierte, aus
einer Großserie stammende Vorderwagen (10), die mit in den Ab
satzmärkten hergestellten Hinterwagen (50) kombiniert werden.
Als Beispiel für viele verschiedene Hinterwagen wird nachfolgend
nur ein ganz spezieller Hinterwagen (50) beschrieben, dessen Kon
struktion auf besonders niedrige Herstellkosten ausgerichtet ist.
Hauptbestandteil dieses Hinterwagens (50) ist die erfindungsge
mäß aus nur zwei symmetrischen Halbschalen (51, 52) bestehende
Fahrgastzelle (55). Diese zwei Teile sind so gestaltet, daß sie
in einem Arbeitsgang miteinander, sowie mit der Frontscheibe (53)
und der Heckscheibe (54) verklebt werden können. Hierbei kann
die Klebevorrichtung zugleich die Schrumpfvorrichtung für die
Halbschalen (51, 52) sein, um die Nachpolymerisation der Halb
schalen (51, 52) und das Aushärten des Klebers gleichzeitig ab
laufen zu lassen. Der offene Rand der linken Halbschale (51),
siehe Fig. 10), ist in Form einer Nut (56) gestaltet, in die ein
Kleber in dosierter Menge eingefüllt wird und in die die Feder
(57) der rechten Halbschale (52) hineinpaßt. Der Rand (58) für
die Frontscheibe (53) und der Rand (59) für die Heckscheibe (54)
hätten auch ähnlich der Nut (56) ausgeführt werden können. Mit
Rücksicht auf eine spätere Austauschbarkeit der beiden Scheiben
(53, 54) sind diese Ränder (58, 59) aber stufenförmig nach außen,
ähnlich dem Rand (57) der rechten Halbschale (52) gestaltet, so
daß die beiden Scheiben (53, 54) innen flächenbündig mit beiden
Halbschalen (51, 52) verklebbar sind. Auf diese Weise ist die
Fahrgastzelle (55) ein bis auf die beiden Türöffnungen (60, 61)
geschlossenes, biege- und torsionssteifes Gehäuse, wobei die
rings um die Türöffnungen (60, 61) laufenden, breiten, mit den
Halbschalen (51, 52) einstückig verbundenen Türzargen (62) die
notwendige Randversteifung liefern.
In Fig. 7 ist die rechte Halbschale (52) von innen gesehen per
spektivisch dargestellt, sowie ein Sitz in Hängemattenart, der
aber erst später beschrieben wird. Die Blickrichtung ist auch die
Preßrichtung des für die Herstellung der rechten Halbschale (52)
notwendigen, zweiteiligen Werkzeugs. Als Werkstoff für die Halb
schalen (51, 52) ist vorzugsweise glasfaserverstärktes Polyester
harz vorgesehen, als Halbzeug im Form von Prepregs (harzimpräg
nierten Glasmatten). An die Grundfläche der Halbschale (52), in
der auch die Türöffnung (61) liegt, schließen sich mit Radien die
Dachfläche (63), die Heckfläche (64), die Bodenfläche (65) und
die Frontfläche (66) mit einem Winkel von etwa 93 Grad an, womit
die Halbschale (52) zur Erleichterung des Entformens aus dem
Werkzeug eine Formschräge von 3 Grad besitzt. Um die Entformung
der parallelen Kanten zu erleichtern, z.B. am hinteren Stoßfänger
(67), ist der Winkel (68) ebenfalls größer als 90 Grad; ebenfalls
der Winkel (69) an den der Bodenversteifung dienenden Sicken (70).
Auch der Radkasten (71), der Federbeintunnel (72), die der Unter
bringung des Abgasrohres dienende Bodeneinschnürung (73) und die
Türzargen (62) sind ebenfalls einstückig mit der Halbschale (52)
verbunden und mit Winkeln größer als 90 Grad nach innen gezogen.
Aus dem gleichen Grund sind die an den hinteren Stoßfänger (67)
in gleicher Höhe nach vorn fortgeführten Rammschutzleisten (74)
und die Ränder (58, 59) für die Frontscheibe (53) und die Heck
scheibe (54) mit Winkeln größer als 90 Grad nach außen gezogen.
Die linke Halbschale (51) ist das Spiegelbild der rechten Halb
schale (52) mit Ausnahme des Randes, der anstelle der Feder (57)
die Nut (56) trägt. Die Wanddicken der Halbschalen (51, 52) sind
einheitlich, etwa 2 bis 3 Millimeter dick. Eventuell müssen die
Türzargen (62) verstärkt werden, was durch Beilegen zusätzlicher
Prepreg-Streifen oder sonstiger Verstärkungen vor dem Schließen
des Werkzeugs ohne großen Aufwand möglich ist. Vorteilhaft ist,
daß in der gewünschten Wagenfarbe durchgefärbte Prepregs verwen
det werden, so daß Kratzer und Bagatellschäden der Halbschalen
(51, 52) kaum auffallen. Durch diese, detailiert beschriebene
Gestaltung der Halbschalen (51, 52) können diese in hinterschnitt
freien Werkzeugen in einem Arbeitsgang montagefertig gepreßt
werden. Hiermit ist eine ganz beträchtliche Kostensenkung ver
bunden gegenüber der herkömmlichen Karosseriefertigung aus Blech.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind alle Montageflächen
der Halbschalen (51, 52) in der Nähe von Kanten angebracht, da
dort die größte Formstabilität vorhanden ist. Das betrifft die
Montageflächen (75, 76) für den Vorderwagen (10), die Montage
flächen (77, 78) für das Hinterachsrohr (100), die Montagefläche
(80) für die Schelle (81) des Sitzrahmens (82), die Montageflä
chen für die Sitzgurtstange (83), die Sicherheitsgurte (84, 85),
die Scharniere (86) für die Türen (87), siehe Fig. 9, und Türfen
ster (88), sowie für die (nicht dargestellten) Zapfen für die
Türschlösser.
Die Türen (87) sind vorzugsweise wie auch die Halbschalen (51,
52) aus Prepregs wannenförmig gepreßt. Die Steifigkeit wird aus
dem umlaufenden Rand (89) der Türen (87) erreicht, sowie durch
die Türinnenschale (91), die aus eventuell textilkaschierter,
thermoplastischer Plattenware im Warmformverfahren hergestellt
wird. Tür (87) und Türinnenschale (91) sind so gestaltet, daß
sie miteinander und mit Scharnieren (86) bzw. (nicht dargestell
tem) Türschloß durch Schrauben (92) und Mutternleisten (93) ver
bunden werden können. Die Seitenfenster (88) können aus PMMA
(Polymethylmethacrylat) oder aus UV-stabilisiertem PC (Polycar
bonat) mit Siliconhartcoat warmgeformt werden, da sie erfindungs
gemäß nicht als Schiebefenster sondern als Drehfenster verwendet
werden. Hierzu werden sie wie die Tür (87) mittels gleicher Schar
niere (86) an der A-Säule (94) der Halbschalen (51, 52), siehe
Fig. 11, angelenkt. Die infolge der schrägen A-Säule (94) zum
Schließen neigende Tür (87) wird wie bei Autotüren üblich durch
eine die offene Türstellung fixierende Rast gehalten. Das Seiten
fenster (88) wird durch einen (nicht dargestellten) Vorreiber
mit der Tür (87) von innen verriegelt, so daß die Tür (87) und
das Seitenfenster (88) gemeinsam geöffnet und geschlossen werden
können. Nach Lösen des Vorreibers bewirkt eine (nicht dargestellte)
Feder, daß das Seitenfenster (88) nach außen schwenkt, wobei
über der oberen Kante der Tür (87) ein Spalt entsteht, der nicht
nur seitlich sondern auch nach oben geht. Dieser Spalt wird be
grenzt durch eine Schnur (95), die so lang ist, daß die Hand und
der Unterarm eines Insassen Platz hat, um Handzeichen zu geben,
den Parkautomaten zu bedienen usw. Um eine dosierbare Fenster
lüftung zu erreichen, kann die Länge der Schnur (95) einstellbar
sein. Durch die erfindungsgemäße Form und Anlenkung der Tür (87)
und des Seitenfensters (88) wird durch Wegfall der Fenstermecha
nik und des Fensterrahmens eine beträchtliche Kostensenkung
erreicht.
Eine weitere große Kostensenkung läßt sich erfindungsgemäß (siehe
Fig. 7) durch einen Sitzgurt (96) erreichen, der Sitzfläche,
Rückenlehne und Kopfstütze eines üblichen Autositzes ersetzt.
Der Sitzgurt (96) besteht aus einem kräftigen Textilgewebe, das
am oberen Ende an der Sitzgurtstange (83) befestigt ist, die ih
rerseits in Längsrichtung des Fahrzeugs verschiebbar an der Dach
fläche (63) angebracht ist. Das untere Ende des Sitzgurtes (96)
ist am Sitzrahmen (82) befestigt, der um die Schelle (81) schwenk
bar ist und der durch einen (nicht dargestellten), an der Halb
schale (51, 52) längsverschiebbar einstellbaren Anschlag nach
hinten fixiert ist. Der Sitzrahmen (82) kann aber unter Mitnahme
des Sitzgurtes (96) nach vorn geschwenkt werden, um den hinter
den Sitzgurten (96) vorhandenen Stauraum zugänglich zu machen
für die Be- und Entladung durch die Türöffnungen (60, 61). Hier
zu kann der Sitzgurt (96) z. B. mit Haken und Öse zeitweise an
der A-Säule (94) der Halbschalen (51, 52) befestigt werden. Wie
auch bei Kopfstützen üblich befindet sich im Sitzgurt (96) eine
Sichtöffnung (97), die den Blick nach hinten erleichtert. Zur
Verbesserung des Sitzkomforts können auf dem Sitzgurt (96) ein
vorzugsweise aus Schaumstoff bestehendes Sitzpolster (98) und
ein Rückenlehnenpolster (99) befestigt sein. Auch ist es möglich,
Teilbereiche des Sitzgurtes (96) zu ersetzen oder zu komplettie
ren durch anatomisch geformte Sitz- und Rückenschalen. Eine An
passung an die Körpergröße der Insassen ist in Fahrzeug-Längs
richtung durch den bereits erwähnten längsverschiebbaren An
schlag möglich; in der Höhe durch Aufwickeln des Sitzgurtes
(96) auf die Sitzgurtstange und in der Rückenneigung durch die
Längsverschiebbarkeit der Sitzgurtstange (83). Um den Beifahrer
raum voll als Laderaum nutzen zu können, kann der dort befind
liche Sitzgurt (96) mit seiner Sitzgurtstange von der Dachfläche
(63) gelöst werden. Dann kann der Sitzgurt (96) auch mit Polstern
(98, 99) und Sitzrahmen (82) flach im Beifahrer-Fußraum abgelegt
werden. Der hier beschriebene Sitzgurt (96) erfüllt nicht alle
Komfortansprüche eines herkömmlichen Autositzes, er ist aber für
die vorwiegend kurzen Fahrstrecken des erfindungsgemäßen Fahr
zeugs voll ausreichend, er erleichtert die Be- und Entladung des
Stauraums und erlaubt eine sehr bequeme Umrüstung des Beifahrer
raums zu weiterem Stauraum. Außerdem ist er wesentlich leichter
und kostensparender als ein herkömmlicher Autositz.
Als Hinterachse des erfindungsgemäßen Fahrzeugs, siehe Fig. 1
und Fig. 2, ist in bekannter Weise eine Längslenker-Verbundachse
vorgesehen, in Form eines durch Längsschlitz torsionsweich ge
machten Rohres (100), dessen ungeschlitzte Enden (101) rechtwink
lig abgebogen sind, als Längslenker wirken und in den Radachsen
der Hinterräder (102) enden. Sie werden in bekannter Weise an
Feder-Dämpferbeinen (103) aufgehängt, die ihrerseits an ihrem
oberen Ende an der höchsten Stelle des Federbeintunnels (72)
befestigt sind. Das erwähnte Rohr (100) ist mit zwei gummigepuf
ferten Schellen (104) an den Heckflächen (64) der Halbschalen
(51, 52) drehbar, aber querstabil angeschraubt.
Das Leergewicht des erfindungsgemäßen Fahrzeugs liegt zwischen
200 und 250 Kilogramm und damit bei einem Drittel des Leergewichts
von Fahrzeugen der Polo-Klasse. Die Herstellkosten werden nicht
bei einem Drittel liegen, wohl aber, große Stückzahlen vorausge
setzt, bei den halben Kosten der Polo-Klasse oder den eineinhalb
fachen Kosten eines größeren Motorrollers.
Als Sonderausführung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs kann der
Verbrennungsmotor (15) durch einen Elektromotor ersetzt werden.
Wenn die Nenndrehzahlen der beiden Motoren gleich sind, können
auch alle übrigen Komponenten gleich sein. Die Leistung des
Elektromotors muß etwas größer sein, wenn trotz Mehrgewichts
der Batterien gleiche Fahrleistungen zumindest in der Ebene
erreicht werden sollen. Die Bodenfläche (63) der Halbschalen
(51, 52) eignet sich gut als Wanne für die Batterien. Bei der
üblichen Höhe von Starterbatterien passen diese bis unter die
Sitzgurte (96), so daß z. B. 10 Starterbatterien 12 Volt mit je
88 Amperestunden = 10,56 Kilowattstunden Platz haben. Das würde
theoretisch beim 16 kW-Motor 40 Minuten Vollastbetrieb entspre
chen, beim 8 kW-Motor 80 Minuten. Das Fahrzeug würde durch die
Batterien um 240 Kilogramm, also 100% schwerer und am Berg und
in der Beschleunigung wesentlich träger sein.
Claims (6)
1. Modular aufgebautes Personenkraftfahrzeug, dessen Vorderwa
gen aus Metall und dessen Hinterwagen aus Kunststoff besteht,
dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptbestandteil des Vorder
wagens (10) eine tiefgezogene oder aus nur zwei Teilen
zusammengesetzte Frontwanne (11) ist, die
- a) im vorderen und seitlichen Bereich stoßenergieabsorptions fähig gestaltet ist und die
- b) als Montagefläche für alle Antriebskomponenten des Kraftfahr zeugs dient: des Motors, des Getriebes, der Hilfsaggregate, der Lenkung und der Aufhängung der angetriebenen Vorderräder.
2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Vorderwagen (10) ein geprüfter, endmontagefertiger, aber
auch versandfähiger Kraftfahrzeug-Modul ist, der mit Hinter
wagen (50) einheitlicher Anschlußmaße aber unterschiedlicher
Bauart, wie Limousine, Kabriolett, Kastenwagen oder Pritschen
wagen zusammenbaufähig ist.
3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Hauptbestandteil des Hinterwagens (50), die Fahr
gastzelle (55), aus nur zwei symmetrischen Halbschalen (51,
52) aus Kunststoff besteht, die derart gestaltet sind
- a) daß sie in hinterschnittfreien Werkzeugen in einem Arbeits gang montagefertig gepreßt werden können,
- b) daß ihre Ränder (56, 57, 58, 59) miteinander und mit der Frontscheibe (53) und der Heckscheibe (54) in einem Arbeits gang zusammengeklebt werden können,
- c) daß sich ihre Montageflächen für den Vorderwagen (10) und für die Hinterradaufhängung (100), sowie für die Befestigungs teile der Sitzgurte (96), für die Türen (87) und die Sicher heitsgurte (84, 85) dicht an ihren Kanten befinden,
- d) daß die fugenlos ringsumlaufenden Zargen (62) für die Türen (87) Bestandteil der Halbschalen (51, 52) sind,
- e) daß der hintere Stoßfänger (67) und die in gleicher Höhe nach vorn fortgeführten Rammschutzleisten (74) Bestandteil der Halbschalen (51, 52) sind.
4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Seitenfenster (88) an den A-Säulen (94) der Halbschalen
(51, 52) angelenkt sind und mit den Türen (87) verbunden,
aber auch unabhängig von diesen nach außen geschwenkt werden
können.
5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet,
daß anstelle eines Autositzes mit Rückenlehne und Kopfstütze
ein vom Dach bis zu den Kniebeugen reichender Sitzgurt (96)
dient, der
- a) an der Dachfläche (63) werkzeuglos abnehmbar und in seiner Länge wie in Fahrzeuglängsrichtung werkzeuglos verstellbar befestigt ist,
- b) in Augenhöhe eine Sichtöffnung (97) für den Blick nach hinten besitzt,
- c) an seinem unteren Ende an einem Sitzrahmen (82) befestigt ist, der auf dem Boden (65) der Halbschalen (51, 52) gelen kig befestigt ist und der sich an einem längsverstellbaren Anschlag abstützt, der an der Halbschale (51, 52) befestigt ist,
- d) durch Polster (98), (99) und stabilere Formstücke ergänzt werden kann,
- e) zum Be- und Entladen des Kraftfahrzeugs bequem nach vorn geschwenkt und an der A-Säule (94) arretiert werden kann,
- f) der auf dem Boden (65) der beifahrerseitigen Halbschale (52) zusammengefaltet untergebracht werden kann, um diese Halbschale (52) in voller Länge, Breite und Höhe zu Trans portzwecken nutzen zu können.
6. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Vorderwagen (10) anstelle eines Motors (15) für Flüssig
brennstoffe einen Elektromotor besitzt und daß die Boden
fläche (65) des Hinterwagens (50) bis unter die Sitze mit
Elektrobatterien bestückt werden kann, die ihrerseits mit
einem Zwischenboden abgedeckt sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873706700 DE3706700A1 (de) | 1987-03-02 | 1987-03-02 | Modular aufgebautes personenkraftfahrzeug |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19873706700 DE3706700A1 (de) | 1987-03-02 | 1987-03-02 | Modular aufgebautes personenkraftfahrzeug |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3706700A1 true DE3706700A1 (de) | 1987-06-25 |
DE3706700C2 DE3706700C2 (de) | 1988-07-14 |
Family
ID=6322118
Family Applications (1)
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DE19873706700 Granted DE3706700A1 (de) | 1987-03-02 | 1987-03-02 | Modular aufgebautes personenkraftfahrzeug |
Country Status (1)
Country | Link |
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- 1987-03-02 DE DE19873706700 patent/DE3706700A1/de active Granted
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DE3706700C2 (de) | 1988-07-14 |
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