DE4323178A1 - Als Gußteil ausgebildetes, tragendes Karosserieteil aus Aluminium - Google Patents
Als Gußteil ausgebildetes, tragendes Karosserieteil aus AluminiumInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein als Gußteil ausgebildetes, tragendes
Karosserieteil aus Aluminium gemäß dem Oberbegriff des An
spruchs 1, wie es aus der gattungsbildend zugrundegelegten
EP 454 942 A1 als bekannt hervorgeht.
Die gattungsgemäß zugrundegelegte EP 454 942 A1 betrifft einen
Karosserierahmen aus Aluminiumbauteilen. Die Aluminiumbauteile
können funktionell in zwei Gruppen, und zwar in Knotenbauteile
und in Hohlprofilteile, die die Knotenbauteile miteinander
verbinden, eingeteilt werden. Die Hohlprofilteile sind als
Strangpreßprofile und die Knotenbauteile als Gußteile ausge
bildet. Um die beim Betrieb auf eine Karosserie einwirkenden
Kräfte aufnehmen zu können, sind im Bereich derartiger Kraft
einleitungen i.a. gegossene Knotenbauteile großer Material
stärke angeordnet, deren Wandstärke entsprechend der von ihnen
aufzunehmenden Kraft bzw. der geringsten zu gießenden Wand
stärke dimensioniert wird. Des weiteren werden aus Aluminium
gegossene Karosserieteile auch in Bereich selbsttragender Ka
rosserien eingesetzt, die eine Tragfunktion aufweisen. Ein
derartiges Karosserieteil ist bspw. der am Karosserieboden
mittig angeordnete Antriebstunnel, der zwischen der vorderen
Spritzwand und dem hinteren Querträger verläuft. Trotz der da
mit verbundenen Gewichtseinsparung gegenüber den bisherig Üb
lichen, aus Stahlblech gefertigten Karosserien, muß aus
Umwelttechnischen und ökonomischen Gründen das Gewicht einer
Kfz-Karosserie weiter verringert werden.
Ein weiterer Karosserierahmen, der mit Hohlprofilen und Kno
tenbauteilen aufgebaut ist, ist aus der DE 33 46 986 A1 be
kannt, wobei in diesem Fall die Knotenbauteile als Leichtme
tall-Schmiedeteil ausgebildet sind.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, gattungsgemäß zugrundegelegte
tragende Karosserieteile aus Aluminium dahingehend weiterzu
entwickeln, daß sie ein möglichst geringer Gewicht aufweisen.
Die Aufgabe wird bei dem Karosserieteil erfindungsgemäß mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die erfin
dungsgemäße Ausbildung eines tragenden Karosserieteiles aus
druckgegossenem Aluminium ermöglicht eine bzgl. des Gesamtge
wichtes gewichtsreduzierte Fertigung, wobei einige Karosserie
teile sogar kostengünstiger herzustellen sind. Obwohl die
Wandstärke des druckgegossenen Gerippes gegenüber einem als
normal- oder spritzgegossenen bzw. einem leichtmetallgeschmie
deten Karosserieteil fertigungsbedingt größer ist, ist diese
Gewichtseinsparung möglich, da die Wandstärke der (des) be
plankenden Aluminiumbleche(s) aufgrund einer weitgehenden Ent
bindung dieser Aluminiumbleche von tragenden Funktionen, auf
ein Minimum reduziert werden kann. Ferner ist der konstruktive
Aufwand für ein erfindungsgemäß aus Gerippe und beplankendem(n)
Aluminiumblech(en) gebildetes Karosserieteil gegenüber funk
tional vergleichbaren Karosserieteilen, die aus miteinander
verschweißten Stahlblechen gefertigt sind oder die einstückig
aus Aluminium gegossenen sind, geringer. Des weiteren ist die
Gestaltung der Gußformen des Gerippes gegenüber der Gußform für
ein vergleichbares, vollständig gegossenes Karosserieteil aus
Aluminium, im allgemeinen einfacher und auch billiger.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind den Un
teransprüchen entnehmbar. Im übrigen wird die Erfindung anhand
von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen im
folgenden erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Gerippes eines
bodenseitigen Längsmittelträgers einer Kfz-Karosserie,
Fig. 2 das Gerippe nach Fig. 1 mit außenseitig angeordnetem,
tiefgezogenem Aluminiumblech,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Gerippes einer
einseitig angeordneten Querträger-Aufnahme einer Hin
terachse einer Kfz-Karosserie und
Fig. 4 das Gerippe nach Fig. 3 mit außenseitig angeordnetem,
tiefgezogenem Aluminiumblech.
In Fig. 1 ist ein Gerippe eines Längsmittelträgers 14, bzw.
eines sogenannten Tunnels, für eine Kraftfahrzeug-Karosserie
perspektivisch dargestellt, der am Boden der Karosserie zwi
schen vorderer Spritzwand und fondsitzseitigem Querträger an
geordnet ist. Das als Druckgußteil aus Aluminium hergestellte
Gerippe ist in diesem Fall als ein Gitterteil 11 mit offenen
Feldern 12 ausgebildet, wobei Streben 15 des Gitterteiles 11 im
Bereich der tragenden Partien, der Partien für Befestigungen an
bzw. Befestigungen mit anderen Karosserieteilen und der Partien
von Krafteinleitungen in das Gitterteil 11 angeordnet sind.
Durch diese Gestaltung des Gitterteiles 11 ist übernimmt das
Gitterteiles 11 hauptsächlich die tragende Funktion des Längs
mittelträger.
Wie in Fig. 2 dargestellt, ist das Gitterteil 11 außenseitig
mit einem dünnen, insbesondere tiefgezogenen Aluminiumblech 13
beplankt bzw. verkleidet, das sich konturgetreu an das Gitter
teil 11 anschmiegt. Damit das dünne Aluminiumblech 13 dauerhaft
an dem Gitterteil 11 angeordnet ist, ist es mit dem Gitterteil
11 verschweißt und/oder verklebt. Durch diese dauerhafte Ver
bindung der beiden, den Längsmittelträger 14 bildenden Teile,
ist es möglich, daß das Aluminiumblech 13, trotz seiner gerin
gen Wandstärke, den Längsmittelträger 14 stabilisiert wirkt und
auch in gewissen Umfang Kräfte weiterleiten kann. Hierbei
übernimmt das Gitterteil 11 des Längsmittelträgers 14 die ein
geleiteten Kräfte und überträgt sie über seine Streben 15
großflächig und gezielt an das Aluminiumblech 13. Die bean
spruchenden Kräfte können bspw. durch Biegungen, Torsionen
und/oder einen Unfall hervorgerufen werden. Damit das Alumini
umblech 13 bei dieser Beanspruchung nicht überfordert wird,
sind die Streben 15 des Gitterteiles 11 u. a. so angeordnet, daß
das mit ihnen verbundene Aluminiumblech 13 gleichzeitig aus
reichend stabilisiert ist.
Die Gewichtsersparnis eines derartigen Längsmittelträgers 14
gegenüber einem aus Stahl gefertigten, vergleichbaren Längs
mittelträger 14 beträgt ca. 58%. Ein als einteiliges Druckguß
teil ausgebildeter Längsmittelträger weist gegenüber dem aus
Stahl gefertigten Längsmittelträger eine Gewichtsersparnis von
lediglich ca. 14% und ein vollständig aus Aluminiumblechen ge
fertigter Längsmittelträger ca. 51%, wobei in diesem Fall die
Aluminiumbleche aus Stabilitätsgründen die doppelte Wandstärke
entsprechender Stahlbleche aufweisen. In diesem Fall ist also
die vorgeschlagene Variante eindeutig zu bevorzugen.
In Fig. 3 ist ein Gerippe einer Querträger-Aufnahme 24 einer
Hinterachse einer Kfz-Karosserie perspektivisch dargestellt,
wobei eine Hinterachse an jedem Endbereich eine derartige
Querträger-Aufnahme 24 aufweist. Das als Druckgußteil aus Alu
minium hergestellte Gerippe weist zur Ausübung von
Tragefunktionen und zur Aufnahme von eingeleiteten Kräften eine
verrippte und zumindest im Außenbereich unterbrochene Schalen
konstruktion 21 auf. Die Rippen 25 der Schalenkonstruktion 21
sind im Bereich der tragenden Partien, der Partien für Befes
tigungen an bzw. Befestigungen mit anderen Karosserieteilen und
der Partien von Krafteinleitungen in die Schalenkonstruktion 21
angeordnet. Zur Versteifung der Schalenkonstruktion 21 sind
zumindest einige der Endbereiche der Rippen durch Halbschalen
22 starr miteinander verbunden, wobei die Halbschalen günsti
gerweise zusammen mit den Rippen 25 zu der Schalenkonstruktion
21 gegossen werden. Durch diese Gestaltung der Schalenkon
struktion 21 übernimmt die Schalenkonstruktion 21, wie im vor
herigen Ausführungsbeispiel das Gitterteil 11, hauptsächlich
die tragende Funktion der Querträger-Aufnahme 24. Des weiteren
umfaßt die Schalenkonstruktion 21 sinnvollerweise auch die
Achsaufnahme 26 und den Federteller 27 der Querträgeraufnahme
24, wodurch nur eine geringe Anzahl von Einzelteilen für die
Herstellung der Querträger-Aufnahme 24 benötigt werden.
Wie in Fig. 4 dargestellt, ist die Schalenkonstruktion 21 mit
einem die Schalenkonstruktion 21 außenseitig überziehenden und
teilweise mittragenden, tiefgezogen dünnen Aluminiumblech 23
verkleidet, das sich konturgetreu an die Schalenkonstruktion 21
anschmiegt und das mit der Schalenkonstruktion 21 verschweißt
und/oder verklebt ist. Die Halbschalen 22 und Rippen 25 sind
u. a. so angeordnet, daß das mit ihnen verbundene Aluminiumblech
23, trotz seiner geringen Wandstärke, gleichzeitig ausreichend
stabilisiert ist.
Eine jede der beidseitig an einer Hinterachse eines Kraftfahr
zeuges angeordneten Schalenkonstruktionen 21 der Querträger-
Aufnahmen 24 übernimmt die von der in der Schalenkonstruktion
21 integrierten Achsaufnahme 26 und dem mitgegossenen Feder
teller 27 eingeleiteten Kräfte. Durch ihre Formgebung, die
Rippen 25 sowie die mit den Rippen 25 zusammengegossenen Halb
schalen 22 ist die Querträger- Aufnahme 21 in der Lage, die
eingeleiteten Kräfte auf das bzgl. der Materialstärke gegenüber
bisherigen Aluminiumblechen reduzierte tiefgezogene Aluminium
blech 23 großflächig und gezielt zu übertragen.
Die Gewichtsersparnis einer derartigen Querträger-Aufnahme 24
beträgt gegenüber einer aus Stahl gefertigten, vergleichbaren
Querträger-Aufnahme ca. 39%. Eine als einteiliges Druckgußteil
ausgebildete Querträger-Aufnahme einer Hinterachse weist ge
genüber der aus Stahl gefertigten Querträger-Aufnahme eine Ge
wichtsersparnis von ca. 34% auf und eine aus dicken Aluminium
blechen gefertigte Querträger-Aufnahme nur ca. 15%, wobei in
diesem Fall die Aluminiumbleche aus Stabilitätsgründen mit ge
genüber den Stahlblechen einer stählernen Querträger-Aufnahme
mit doppelter Wanddicke ausgeführt sind. Auch in diesem Fall
weist das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel die größte Ge
wichtsersparnis auf, weshalb es auch hier die günstigste Lösung
darstellt.
Claims (4)
1. Als Gußteil ausgebildetes, tragendes Karosserieteil aus
Aluminium, zur Ausübung von Tragefunktionen und zur Aufnahme
von eingeleiteten Kräften, welches Karosserieteil dauerhaft mit
Aluminiumblechen verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Karosserieteil ein massives, als Druckguß ausgebildetes Gerippe aus Aluminium aufweist, welches Gerippe im Bereich seiner tragenden Partien, seiner Partien für Befestigungen an bzw. Befestigungen mit anderen Karosserieteilen und seiner Partien von Krafteinleitungen wahlweise
daß das Karosserieteil ein massives, als Druckguß ausgebildetes Gerippe aus Aluminium aufweist, welches Gerippe im Bereich seiner tragenden Partien, seiner Partien für Befestigungen an bzw. Befestigungen mit anderen Karosserieteilen und seiner Partien von Krafteinleitungen wahlweise
- - als ein Gitterteil (11) mit offenen Feldern (12) oder
- - als eine verrippte und zumindest im Außenbereich unterbro chene Schalenkonstruktion (21) ausgebildet ist,
daß das Gerippe eine das Gerippe überziehende, teilweise mit
tragende und außenseitig auf das Gerippe aufgebrachte Beplan
kung aus Aluminiumblech(en) (13, 23) aufweist, wobei ein sol
ches Aluminiumblech (13, 23) ein einheitliches, tiefgezogenes
Aluminiumblech (13, 23) ist, das konturgetreu an das Gerippe
angeschmiegt ist und
daß das Gerippe und das bzw. die beplankenden Aluminiumbleche (13, 23) miteinander verschweißt und/oder verklebt sind.
daß das Gerippe und das bzw. die beplankenden Aluminiumbleche (13, 23) miteinander verschweißt und/oder verklebt sind.
2. Karosserieteil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Karosserieteil eine Querträger-Aufnahme (14) einer
Hinterachse einer Karosserie, insbesondere einer Karosserie
eines Personenkraftwagens ist.
3. Karosserieteil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Karosserieteil ein sich am Boden der Karosserie zwi
schen vorderer Spritzwand und fondsitzseitigem Querträger er
streckender, tunnelartiger Längsmittelträger (24) ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19934323178 DE4323178A1 (de) | 1993-07-10 | 1993-07-10 | Als Gußteil ausgebildetes, tragendes Karosserieteil aus Aluminium |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19934323178 DE4323178A1 (de) | 1993-07-10 | 1993-07-10 | Als Gußteil ausgebildetes, tragendes Karosserieteil aus Aluminium |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4323178A1 true DE4323178A1 (de) | 1995-01-12 |
Family
ID=6492526
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934323178 Ceased DE4323178A1 (de) | 1993-07-10 | 1993-07-10 | Als Gußteil ausgebildetes, tragendes Karosserieteil aus Aluminium |
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Country | Link |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |