DE4104894C2

DE4104894C2 - Fahrzeugkarosserie

Info

Publication number: DE4104894C2
Application number: DE4104894A
Authority: DE
Inventors: Franz Dolla
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1990-03-14
Filing date: 1991-02-18
Publication date: 2002-10-24
Anticipated expiration: 2011-02-19
Also published as: DE4104894A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosserie aus Blech gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Frontpartie einer PKW-Karosserie ist üblicherweise aus vielen verschiedenen Einzelteilen zusammengefügt. Tragendes Element ist in der Regel auf jeder Seite ein Längsträger, der sich am Radhaus und an der Fahrgastzelle abstützt. Der Längs träger trägt das Aggregat und weitere Einbauten zumindest mittel bar, er nimmt über den Stoßfänger eingeleitete Kräfte auf und wird zum Energieabbau beim Frontalcrash herangezogen. Hierfür ist ein bestimmter Querschnitt erforderlich, der örtlich durch den Radeinschlag und den für das Aggregat erforderlichen Raum unerwünscht stark reduziert sein kann. Insbesondere bei Klein- und Mittelklassewagen mit höheren Motorleistungen ist der für den Querschnitt des Längsträgers zur Verfügung stehende Raum begrenzt. Aus der DE 22 22 557 A (Fig. 8 und 9) ist es bekannt, im oberen Bereich des Radhauses einen weiteren Längs träger vorzusehen, der unter anderem durch das Radhausblech und das damit verbundene Kotflügelblech gebildet ist. Zugleich sind die in den Längsträgern gebildeten Hohlräume ausgeschäumt. Bei dieser bekannten Ausführung bleibt die Unterteilung in verschiedene Einzelteile, nämlich Längsträger einerseits, gege benenfalls aus mehreren Blechen bestehend, und Radhaus anderer seits bestehen.

Weiterhin ist es an sich bekannt, eine Fahrzeugkarosserie mit einem Vorderwagen in Sandwich-Bauweise, also doppelwandig bzw. mehrschalig zu fertigen (PIPPERT, Horst: Karosserietechnik, 1. Auflage Würzburg: Vogel, 1989, S. 265 Bild 13.4 ISBN 3-8023- 0186-2).

Aus der DE 37 02 619 A1 sind des Weiteren Radhäuser ohne separaten Längsträger bekannt. Nähere Informationen über die konkrete Ausbildung der Radkästen selbst sind dieser Druckschrift nicht zu entnehmen.

Mit den Druckschriften DE 891 505 C und DE 12 45 763 B werden vordere Rahmenenden in sogenannter Zellenbauweise offenbart. Auch hier fehlt es an konkreten Informationen zur Ausbildung der Rahmengebilde selbst.

Schlußendlich ist es an sich bekannt, doppelwandige bzw. mehrschalige Strukturen im Kraftfahrzeugbau mittels zusätzlicher Bleche bzw. mittels Eindrückungen zu verstärken (DE 21 52 165 A; DE 11 53 639 B).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Aufbau der Frontpartie zu vereinfachen und zugleich die Anforderungen bezüglich Festigkeit und Verformungsverhalten zu erfüllen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe in Verbindung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass jedes Radhaus doppelwandig bzw. mehrschalig mit einem im Querschnitt geschlossenen Hohlprofil und ohne einen separaten Längsträger sowie im Wesentlichen aus einem größeren unteren bzw. äußeren Blech und einem kleineren oberen bzw. inneren Blech, insbesondere mit sich jeweils nach oben erstreckenden Verbindungskanten (Innenkanten; Außenkanten), ausgebildet ist.

Vorteilhafterweise wird nunmehr die Funktion des ursprünglichen separaten Längsträgers von dem jetzt doppelwandigen Radhaus übernommen. Die Anzahl der verwendeten Teile ist reduziert. Der Bereich des Radhauses, in dem sonst der Längsträger angeordnet war, kann mit kleinerem Querschnitt ausgebildet werden, da das Radhaus selbst jetzt tragende Funktionen übernimmt.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Radhaus vorzugsweise in sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Bereichen Verstärkungen auf. Die Verstärkungen können mit dem Radhaus verbundene zusätzliche Blechstreifen sein, zum Beispiel aufgenietete oder aufgeschweißte Blechprofile. Möglich ist auch die Verwendung von Blechen unterschiedlicher Wandstärke zur Bildung des Radhauses.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung betreffen die Gestaltung und Anordnung der einzelnen Bleche zur Bildung des Radhauses.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Frontpartie einer Fahrzeugkarosserie ohne Einbauten und in perspektivischer Darstellung;

Fig. 2 ein Radhaus in der Querschnittsansicht entsprechend der Schnittlinie II-II in Fig. 1, jedoch mit aufgeschraubtem Kotflügel;

Fig. 3 eine Darstellung des Radhauses im Querschnitt ähnlich der in Fig. 2;

Fig. 4 eine weitere Abwandlung des Radhauses in einer Darstellung ähnlich der Fig. 2 und

Fig. 5 nochmals eine Abwandlung des Radhauses im Quer schnitt ähnlich der Fig. 2.

Fig. 1 zeigt eine Frontpartie 10 einer Fahrzeugkarosserie für einen Personenkraftwagen mit Frontmotor. Nicht abgebildet sind die Aggregate, Kotflügel, Kühlergrill und Stoßstange. Erkennbar sind auf beiden Fahrzeugseiten sich nach vorn erstrec kende Radhäuser 11 (in Fahrtrichtung links) und 12 (in Fahrt richtung rechts). Diese sind im Querschnitt mit einem etwa treppenförmigen Hohlprofil ausgebildet, wobei sich die Wandungen im wesentlichen von außen oben nach innen unten erstrecken. Das entsprechende Querschnittsprofil und zwar an der Stelle II-II ist in der Fig. 2 gezeigt. Im Bereich des Übergangs zwischen den Radhäusern 11, 12 zur Innenraumzelle 13, das heißt etwa unterhalb eines Windlaufbleches 14 sind auf die Radhäuser 11, 12 Federbeindome 15, 16 aufgesetzt. Diese nehmen das obere Lager für die Federbeine 17, 18 der Vorderachse auf.

Durch die zweischalige Ausführung der Radhäuser 11, 12 sind zusätzliche Längsträger nicht erforderlich. Jedes Radhaus 11, 12 ist aus zwei Blechen 19, 20 bzw. 21, 22 zusammengesetzt. Die jeweils äußeren Bleche 19, 21 erstrecken sich dabei von der äußeren Kante einer Kotflügelbank 23, 24 in etwa treppen förmigem Querschnitt bis zur Unterseite 25, 26 des Radhauses 11, 12 und von dort etwa vertikal bis zu einem etwa horizontal gerichteten Radhausabsatz 27, 28. Der untere Bereich des Rad hauses ist demnach nur durch das untere Blech 19, 21 gebildet. Das obere Blech 20, 22 erstreckt sich von der zuvor bereits genannten Kante der Kotflügelbank 23, 24 treppenförmig bis zur Innenkante 29, 30 des Radhausabsatzes 27, 28. Die Bleche 19, 20 bzw. 21, 22 sind jeweils im Bereich der aufwärts gerich teten Kanten (Innenkanten 29, 30 und Außenkanten 31, 32) z. B. durch Punktschweißung miteinander verbunden. Das jeweils obere Blech 20, 22 weist einen gewissen Mindestabstand zum jeweils unteren Blech 19, 21 auf. Auf diese Weise erhält jedes Radhaus 11, 12 für sich die Funktion eines selbsttragenden Rahmenteils, ohne daß besondere Blechstärken verwendet werden müssen.

In den Fig. 1 und 2 sind als zusätzliche Maßnahmen Verstär kungen des Radhauses 11, 12 gezeigt. Eine Verstärkung ist je weils an der Unterseite 25, 26 als zusätzlicher Materialauf trag, etwa in Form eines durch Punktschweißung mit dem Blech 19, 21 verbundenes U-Blech 33, 34 vorgesehen. Eine andere vorteilhaf te Möglichkeit besteht im abschnittsweisen Einfügen eines Bleches größerer Dicke. Die Verbindungen werden vorzugsweise durch Quetsch nahtschweißungen ausgeführt. Weitere Verstärkungen sind gemäß Fig. 2 im mittleren und oberen Bereich des Radhauses 12 (entspre chend im nicht gezeigten Querschnitt des Radhauses 11) vorge sehen. Beide Verstärkungen sind als Teilprofile etwa U-Profil-för mig ausgebildet und unterstützen einen vertikal gerichteten Abschnitt im unteren Blech 19 unmittelbar unterhalb der Außen kante 31 (Wandverstärkung 35) sowie einen Übergang zwischen einem vertikal gerichteten Abschnitt und einem horizontal gerich teten Abschnitt im unteren Blech 19 (Winkelverstärkung 36). Die Wandverstärkung 35 und die Winkelverstärkung 36 sind jeweils im Innern des Radhauses 12 angeordnet und erstrecken sich im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung.

Die Fig. 3 bis 5 zeigen verschiedene Variationen des Quer schnittprofils gemäß Fig. 2. In der Fig. 3 sind keine Ver stärkungen vorgesehen. Stattdessen sind sich gegenüberliegende und in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Sicken 37, 38 bzw. 39, 40 sowohl in einem waagerechten Abschnitt (Radhausabsatz 27) des Radhauses 12 als auch in dem nach oben daran angrenzenden vertikalen Abschnitt vorgesehen.

Gemäß Fig. 4 sind ebenfalls Sicken 37, 38 bzw. 39, 40 vorge sehen. Diese sind jedoch stärker ausgeprägt, so daß die sich gegenüberliegenden Bleche berühren und zum Beispiel durch Punkt schweißung verbunden werden können. Die Ausführungsformen der Fig. 3 und 4 sind besonders vorteilhaft, wenn es gilt, zu sätzlichen Raum für Aggregate oder den Radeinschlag zu gewinnen.

Fig. 5 zeigt eine besonders einfache Ausführungsform. Dabei sind die beiden das Radhaus 12 bildenden Bleche 19, 20 im Bereich des gezeigten Querschnitts nahezu gleich ausgebildet. Entspre chend ist die untere Verbindungsstelle zwischen den beiden Blechen 19, 20 nicht im Bereich des Radhausabsatzes 27, sondern vielmehr im Bereich der Unterseite 25, das heißt, die Innen kante 29 fällt fort. Statt dessen ist im Bereich der Verbin dung der beiden Bleche 19, 20 eine Unterkante 41 gebildet.

Die verschiedenen Merkmale, wie Verstärkungen, Sicken und Anord nung der Verbindungen zwischen den Blechen 19, 20 können belie big miteinander kombiniert werden.

Das Radhaus 11 bzw. 12 weist im Bereich des Federbeindoms 15 bzw. 16 ein gegenüber den Fig. 2 bis 5 geändertes Querschnitts profil auf. Ähnlich wie in der Fig. 4 sind dort die Bleche 19, 20 unmittelbar aufeinanderliegend angeordnet. Der Feder beindom 15, 16 ist mit dem jeweils unteren Blech 19, 21 fest verbunden, zum Beispiel durch Schweißung. Zur weiteren Festig keitssteigerung kann der Federbeindom 15, 16 im angrenzenden vertikal gerichteten Bereich 42 des Bleches 20 mit diesem ver bunden sein.

Jedes Radhaus 11, 12 schließt im Bereich der Stirnwand 43 bzw. der A-Säulen 44, 45 an die Innenraumzelle 13 an.

Den Fig. 2 bis 5 ist außerdem die Anordnung eines Kotflügels 46 zu entnehmen. Dieser ist mit einem oberen innenliegenden Absatz 47 auf der Kotflügelbank 23 befestigt, etwa durch Schrau ben 48.

Bezugszeichenliste

10

Frontpartie

11

Radhaus

12

Radhaus

13

Innenraumzelle

14

Windlaufblech

15

Federbeindom

16

Federbeindom

17

Federbein

18

Federbein

19

Blech

20

Blech

21

Blech

22

Blech

23

Kotflügelbank

24

Kotflügelbank

25

Unterseite

26

Unterseite

27

Radhausabsatz

28

Radhausabsatz

29

Innenkante

30

Innenkante

31

Außenkante

32

Außenkante

33

U-Blech

34

U-Blech

35

Wandverstärkung

36

Winkelverstärkung

37

Sicke

38

Sicke

39

Sicke

40

Sicke

41

Unterkante

42

vertikaler Bereich

43

Stirnwand

44

A-Säule

45

A-Säule

46

Kotflügel

47

Absatz

48

Schraube

Claims

1. Fahrzeugkarosserie aus Blech, insbesondere für Personenkraftwagen, mit einen Teil der Frontpartie bildenden Radhäusern, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Radhaus (11, 12) doppelwandig bzw. mehrschalig mit einem im Querschnitt geschlossenen Hohlprofil und ohne einen separaten Längsträger sowie im wesentlichen aus einem größeren unteren bzw. äußeren Blech (19; 21) und einem kleineren oberen bzw. inneren Blech (20; 22) mit sich jeweils nach oben erstreckenden Verbindungskanten (Innenkanten 29, 30; Außenkanten 31, 32) ausgebildet ist.

2. Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Radhaus (11, 12) in sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Bereichen Verstärkungen (33, 34, 35, 36) aufweist.

3. Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungen (33, 34, 35, 36) durch bereichsweise höhere Wandstärken und/oder zusätzlich mit dem Radhaus (11, 12) verbundene Bleche gebildet sind.

4. Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich mit dem Radhaus (11, 12) verbundene Bleche im Innern des Hohlprofils angeordnet sind, insbesondere unter Bildung von Teilprofilen (35, 36).

5. Fahrzeugkarosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des Radhauses (11, 12) zwei mit Abstand und im wesentlichen zueinander parallel verlaufende Bleche (19, 20; 21, 22) vorgesehen sind.

6. Fahrzeugkarosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Verjüngungen des Radhausquerschnittes vorgesehen sind, vorzugsweise in Form örtlicher Versickungen (37, 38, 39, 40) und/oder durch Verbindung gegenüberliegender Bleche (19, 20; 21, 22).

7. Fahrzeugkarosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die das Radhaus (11, 12) bildenden Bleche (19, 20; 21, 22) im Bereich eines sich durch diese hindurcherstreckenden Federbeins (17, 18) zur Aufnahme eines Federbeindomes (15, 16) ohne Zwischenraum aneinanderliegen, insbesondere miteinander verbunden sind.