DE4445327C1

DE4445327C1 - Selbsttragende Karosserie für einen Personenkraftwagen

Info

Publication number: DE4445327C1
Application number: DE19944445327
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing Hausberger; Johann Seefried
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1994-12-19
Filing date: 1994-12-19
Publication date: 1996-04-11
Anticipated expiration: 2014-12-20

Description

Die Erfindung betrifft eine selbsttragende Karosserie für einen Personenkraftwagen mit einer im Bereich einer eine Fahrgastzelle von einem Kofferraum trennenden Rückwand vorgesehenen Verstei fungsstruktur, die einen sich über die Fahrzeugbreite erstrec kenden und an hinteren Radkästen hochgezogenen Hohlprofilrahmen aufweist.

Aus der DE 32 42 247 C2 ist eine Kraftfahrzeugkarosserie- Bodengruppe bekannt, bei der im Bereich einer auf Höhe einer Trennwand zwischen Fahrgastzelle und Kofferraum vorgesehenen Stufe eines Bodenbleches ein Querträger vorgesehen ist. Der Querträger ist durch ein innen auf die Stufe aufgesetztes Blech preßteil gebildet, das im Querschnitt ein hutförmiges Profil und in Frontansicht eine U-Form aufweist, wobei die beiden Schenkel des U-förmigen Querträgers entlang der hinteren Radhäuser hoch gezogen sind und sich an diese anschmiegen. Ein solcher Querträ ger ist relativ einfach herstellbar und bewirkt eine stabile Querversteifung im Bereich der hinteren Radhäuser.

Die US 4 869 546 beschreibt eine Karosserietragstruktur für ei nen Personenkraftwagen, die einen A-Säulenrahmen aufweist, an den eine Querkonsole eines Windschutzscheibenquerträgers ange schweißt ist.

Es ist auch bekannt (US 3 590 936), eine zwei Längsträger auf weisende Bodenstruktur eines Kraftfahrzeugs auf Höhe der Radkä sten nach oben abzustufen und durch zwei Querträger miteinander zu verbinden. Diese Abstufung befindet sich unterhalb einer Fondsitzbank des Fahrgastraumes des Kraftfahrzeugs. Die Querträ ger stellen Querversteifungen für die Längsträger dar.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine selbsttragende Karosserie der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die zum einen eine weiter verbesserte Versteifung der selbsttragenden Karosserie insbesondere im Bereich der Rückwand erzielt wird und zum ande ren der Herstellungsaufwand für die selbsttragende Karosserie ebenfalls im Bereich der Rückwand weiter verringert ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Hohlprofilrahmen aus zwei in Fahrzeuglängsrichtung aneinander anschließenden Blech profilteilen zusammengesetzt ist, die entlang einer umlaufenden Stoßlinie miteinander verschweißt sind, und daß der Hohlprofil rahmen ringförmig unter Bildung eines oberen Querträgers im Be reich einer Hutablage ausgebildet ist. Dadurch wird eine einfa che Formgestaltung der Blechprofilteile mit einem relativ gerin gem Tiefziehgrad erzielt. Durch diese Maßnahme sind hochfeste Feinblechgüten einsetzbar, die eine Leichtbauweise ermöglichen. Außerdem sind einfache Preßwerkzeuge verwendbar. Die Zusammen bautoleranzen der Rückwand sind sehr gering, da im wesentlichen lediglich die beiden Blechprofilteile zusammengeschweißt werden müssen. Da bei beiden Blechprofilteile lediglich eine konstante und relativ geringe Tiefe gezogen werden muß, sind die Ferti gungstoleranzen einfach beherrschbar. Da die gesamte im Bereich der Rückwand vorgesehene Versteifungsstruktur eine gewisse Ver schiebung in Fahrzeuglängsrichtung zuläßt, können Einbautoleran zen zuverlässig eingehalten werden. MAG-Schweißnähte sind nicht erforderlich. Die erfindungsgemäße Lösung ist für alle Personen kraftwagen mit selbsttragender Karosserie einsetzbar, und zwar sowohl für Ponton-, Kombi-, Cabrio-, Schrägheck- und Coupeaus führungen. Im Heckbereich wird eine hohe Torsionssteifigkeit er zielt. Außerdem wird durch die erfindungsgemäße Lösung insbeson dere im Bereich der Rückwand eine weiter verbesserte Versteifung der selbsttragenden Karosserie erzielt. Diese Ausgestaltung ist insbesondere für Personenkraftwagen mit Stufenheck geeignet.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und anhand der Zeichnungen dargestellt.

Fig. 1 zeigt in einem perspektivischen Aufriß eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Karosserie, bei der ein U-förmiger Hohlprofilrahmen als im Bereich einer Rückwand zwischen einer Fahrgastzelle und einem Kofferraum angeordnete Versteifungsstruktur vorgesehen ist,

Fig. 2 in einer perspektivischen Darstellung ähnlich Fig. 1 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rohbaukarosserie, bei der ein Hohlprofilrahmen unter Bildung sowohl eines unteren als auch eines oberen Querträgers im Bereich der Rückwand ringförmig ausgebildet ist, und

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Hohlprofilrahmen ähnlich Fig. 3 im Bereich eines oberen Querträgers, an den eine Hutablage angebunden ist.

Eine selbsttragende Karosserie nach Fig. 1 weist eine Bodengruppe auf, die aus dem Bereich eines Fahrgastzellenbodens (1) unter Bildung einer Stufe (5) in einen Kofferraum (2) übergeht. Im Bereich der Stufe (5) sind zu beiden Seiten zwei hintere Radkästen (3) vorgesehen. Auf Höhe jedes Radkastens (3) erstreckt sich eine C-Säule (4) nach oben. Die Fahrgastzelle ist von dem Kofferraum (2) durch eine Rückwand abgetrennt, die eine nachfolgend näher beschriebene Versteifungsstruktur aufweist. Die Versteifungsstruktur nach Fig. 1 ist insbesondere für Kombi- Personenkraftwagen oder Personenkraftwagen mit Schrägheck vorgesehen, die keine fest angeordnete Hutablage aufweisen. Die Versteifungsstruktur weist im Bereich der Rückwand einen U- förmigen Hohlprofilrahmen auf, der im Bereich der Stufe (5) auf den Karosserieboden aufgesetzt ist, sich quer über die Fahrzeugbreite erstreckt und seitlich an den Radkästen (3) hochgezogen ist, wobei die Schenkel des Hohlprofilrahmens sich an den jeweiligen Radkasten (3) anschmiegen. Der Hohlprofilrahmen weist ein im Querschnitt hutförmiges Profil auf und wird durch ein in Fahrtrichtung vorderes schalenartiges Blechprofilteil (6) sowie durch ein hinteres Blechprofilteil (7) gebildet. Beide Blechprofilteile (6 und 7) sind in einer vertikalen Ebene quer zur Fahrzeuglängsachse derart aneinander angesetzt, daß sie das hutförmige Profil des Hohlprofilrahmens ergeben. Die beiden Blechprofilteile (6, 7) sind im Bereich einer nach oben bzw. nach innen ragenden Stoßlinie (8) in Form eines Randes miteinander verbunden, wobei entlang des Randes (8) eine Punktschweißnaht gezogen ist. Die Stoßlinie (8) wird durch jeweils einen Steg der beiden Blechprofilteile (6, 7) gebildet, die flächig über die gesamte Länge des Hohlprofilrahmens aneinander anliegen. Die gegenüberliegende Längsseite jedes Blechprofilteiles′ (6, 7) weist umgekantete Auflageflächen auf, die mit dem zugeordneten Boden bzw. den Radkästen (3) verschweißt sind. Beide Blechprofilteile (6, 7) weisen einen relativ geringen Tiefziehgrad auf, da die Tiefe des Hohlprofilrahmens durch die geeignete Zusammenfügung der beiden Blechprofilteile (6, 7) gebildet wird. Durch den geringen Tiefziehgrad ist es möglich, für die Blechprofilteile (6, 7) höherfeste Feinblechgüten einzusetzen, die eine Gewichtseinsparung ermöglichen. Auf die freien Stirnenden der beiden Schenkel des Hohlprofilrahmens ist oberhalb des jeweiligen Radkastens (3) jeweils ein Schließblech (9) durch Punktschweißung aufgesetzt.

Die selbsttragende Karosserie nach Fig. 2 ist für Personenkraftwagen vorgesehen, die eine Hutablage (10) aufweisen, also insbesondere für Personenkraftwagen mit Stufenheck oder für Cabriolets. Dabei ist der Hohlprofilrahmen ringförmig geschlossen und bildet neben einem unteren Querträger (14) (siehe auch Fig. 1) einen oberen Querträger (13), der die Hutablage (10) stützt und die Rückwand in vertikaler Richtung begrenzt. Auch dieser Hohlprofilrahmen ist durch ein vorderes Blechprofilteil (6a) und ein hinteres Blechprofilteil (7a) gebildet, die im Bereich des unteren Querträgers (14) sowie im Bereich der die Radkästen (3) flankierenden Schenkel einander zu einem hutförmigen Querschnittsprofil ergänzen. Im Bereich des oberen Querträges (13) wird das geschlossene Hohlprofil des Hohlprofilrahmens durch eine Zusammenfügung von drei Bauteilen, nämlich des vorderen Blechprofilteiles (6a), des hinteren Blechprofilteiles (7a), sowie einem profilierten Teil (11) der Hutablage (10) gebildet. Auch bei dieser Ausführungsform sind die beiden Blechprofilteile (6a, 7a) im Bereich einer umlaufenden Stoßlinie (8a), die das Innere des Ringes des Hohlprofilrahmens bildet, miteinander verschweißt. Im Bereich des oberen Querträgers (13) bilden die beiden Blechprofilteile (6a, 7a) ein im Querschnitt U-förmiges, nach oben offenes Profil. Dieses Profil wird durch den plattenartigen profilierten Teil (11) der Hutablage (10) geschlossen. Jedes Blechprofilteil (6a, 7a) ist daher mit der Hutablage (10) im Bereich des oberen Querträgers (13) verschweißt. Dadurch ergibt sich im Bereich der Rückwand eine stabile Versteifungsstruktur der selbsttragenden Karosserie.

Ein Hohlprofilrahmen für eine Versteifungsstruktur im Bereich einer Rückwand eines Personenkraftwagens gemäß Fig. 3 weist ebenfalls Ringform auf und bildet sowohl einen unteren Querträger als auch einen oberen Querträger (15). Auch dieser Hohlprofilrahmen wird durch zwei Blechprofilteile (6b, 7b) gebildet, die entlang einer umlaufenden Stoßlinie (8b) miteinander verschweißt sind. Auch die beiden Blechprofilteile (6b, 7b) sind im Bereich des oberen Querträgers (15) mit einer Hutablage (10a) verschweißt. Bei dieser Ausführungsform bilden jedoch bereits die beiden Blechprofilteile (6b, 7b) ein geschlossenes Hohlprofil, indem sie neben der Stoßlinie (8b) auch im Bereich ihrer gegenüberliegenden Längskanten aufeinandergelegt und miteinander verschweißt sind. Dadurch wird ein Verbindungsrand (16) gebildet, auf den eine vordere Kante der Hutablage (10a) aufgelegt und mit diesem verschweißt ist. Dadurch werden mittels einer einzigen Punktschweißnaht drei Bleche, nämlich die Hutablage (10a) sowie die beiden Blechprofilteile (6b, 7b), miteinander verbunden.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 bilden die beiden Blechprofilteile (6, 7; 6a, 7a) jeweils ein offenes Hohlprofil, das erst durch die Anbindung an die jeweiligen Karosserieblechteile im Bereich der Stufe (5), der Radkästen (3) oder der Hutablage (10) zu einem geschlossenen Hohlprofil ergänzt wird. Demgegenüber kann bei der Ausführungsform nach Fig. 3 eine Schweißnaht entfallen, da beide Blechprofilteile (6b, 7b) mittels einer gemeinsamen Schweißnaht an die Hutablage (10a) angebunden werden.

Claims

1. Selbsttragende Karosserie für einen Personenkraftwagen mit einer im Bereich einer eine Fahrgastzelle von einem Kofferraum trennenden Rückwand vorgesehenen Versteifungsstruktur, die einen sich über die Fahrzeugbreite erstreckenden und an hinteren Rad kästen hochgezogenen Hohlprofilrahmen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlprofilrahmen aus zwei in Fahrzeuglängsrichtung an einander anschließenden Blechprofilteilen (6, 7; 6a, 7a; 6b, 7b) zusammengesetzt ist, die entlang einer umlaufenden Stoßlinie (8, 8a, 8b) miteinander verschweißt sind, und daß der Hohlprofilrah men ringförmig unter Bildung eines oberen Querträgers (13, 15) im Bereich einer Hutablage (10, 10a) ausgebildet ist.

2. Selbsttragende Karosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Blechprofilteile (6a, 7a) im Bereich des oberen Querträgers (13) ein offenes Profil bilden und die Hutablage (10) derart an die beiden Blechprofilteile (6a, 7a) angebunden ist, daß die drei Bauteile den geschlossenen Hohlprofilrahmen bilden.