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Die Erfindung betrifft eine Bodenstruktur einer Karosserie eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Bodenstruktur gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 13.
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Eine derartige Bodenstruktur ist beispielsweise bereits aus der
DE 199 17 177 B4 bekannt und umfasst einen Fahrzeugboden, welcher aus einer oder mehrerer Leichtbauplatten zusammengesetzt ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bodenstruktur sowie ein zugehöriges Verfahren zu schaffen, mittels welchem die Bodenstruktur sehr flexibel und skalierbar gestaltet werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Bodenstruktur mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit günstigen Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Die erfindungsgemäße Bodenstruktur einer Karosserie eines Kraftwagens umfasst einen Fahrzeugboden, welcher aus einer Mehrzahl von Leichtbauplatten gefügt ist.
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Zur Schaffung einer Bodenstruktur, welche besonders leicht herstellbar und gut skalierbar ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Leichtbauplatten in ihrer Längserstreckung in Fahrzeugquerrichtung ausgerichtet verlaufen und in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnet sind. Durch die so gewählte Ausrichtung der Leichtbauplatten in Fahrzeugquerrichtung und deren Anordnung in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander ist es beispielsweise möglich, innerhalb einer Fahrzeugbaureihe entsprechende Derivate beziehungsweise Bauvarianten auf einfache und dennoch steife und stabile Weise zu schaffen, deren Fahrzeugboden eine unterschiedliche Länge bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung aufweist. Insbesondere auch der mögliche Einsatz unterschiedlicher Leichtbauplatten, welche sich beispielsweise in ihrer Höhe bezogen auf die Fahrzeughochrichtung und/oder ihre Breite bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung oder aber beispielsweise auch hinsichtlich ihrer jeweiligen Gestalt, Materialwahl oder Wandstärke unterscheiden, ermöglicht somit auf einfache Weise eine Skalierbarkeit der Bodenstruktur beziehungsweise des Fahrzeugbodens.
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Unter Längserstreckung der jeweiligen Leichtbauplatte ist dabei insbesondere zu verstehen, dass beispielsweise innerhalb der Leichtbauplatten vorhandene Hohlkammern beispielsweise in Fahrzeugquerrichtung verlaufen oder dass die entsprechenden Leichtbauplatten so bemessen sind, dass deren Längserstreckung in Fahrzeugquerrichtung des Kraftwagens verläuft.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich dabei als vorteilhaft gezeigt, wenn wenigstens eine der Leichtbauplatten gegenüber den anderen Leichtbauplatten einen unterschiedlichen Höhenquerschnitt aufweist. Hierdurch kann beispielsweise durch die entsprechende Leichtbauplatte eine Art Querträger gebildet werden, um den Fahrzeugboden in diesem Bereich speziell zu versteifen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die jeweiligen Leichtbauplatten jeweilige Deckwände auf, zwischen welchen Hohlkammern ausgebildet sind. Die Deckwände sind dabei entsprechend voneinander beabstandet und gewährleisten aufgrund ihrer Beabstandung eine äußerst steife Ausgestaltung der jeweiligen Leichtbauplatte beziehungsweise des Fahrzeugbodens insgesamt. Zudem können die Hohlkammern für unterschiedlichste Funktionen genutzt werden, beispielsweise zur Leitungsverlegung, zur Medienführung, zur Verfüllung mittels eines Dämmwerkstoffs und/oder eines energieabsorbierenden Materials oder dergleichen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die jeweiligen Leichtbauplatten durch Strangpressprofile mit in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Hohlkammern gebildet sind. Derartige Strangpressprofile sind besonders einfach und kostengünstig herstellbar.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass benachbarte Leichtbauplatten an ihren einander zugewandten Stirnseiten und auf ihren entgegengesetzten Breitseiten einen jeweiligen Flansch aufweisen, welcher mit der korrespondierenden Breitseite der benachbarten Leichtbauplatte unter Bildung einer Fügeverbindung gefügt ist. Hierdurch können eine Vielzahl von Leichtbauplatten in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnet und jeweils beidseitig ihrer Breitseiten gefügt werden, sodass sich ein besonders günstiger Verbund zwischen den jeweiligen Leichtbauplatten ergibt.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass am vorderen und/oder hinteren Ende des Fahrzeugbodens ein Querträgerelement vorgesehen ist, welches als Hohlkammerprofil ausgebildet ist. Somit kann der Fahrzeugboden besonders günstig unter Vermittlung des jeweiligen Querträgerelements beispielsweise in eine vordere Stirnwand oder in einen Heckboden übergehen, wobei das jeweilige Querträgerelement am vorderen beziehungsweise hinteren Ende des Fahrzeugbodens der Bodenstruktur eine besondere Steifigkeit verleiht.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass entlang der Außenseiten des Fahrzeugbodens jeweilige Schwellerelemente vorgesehen sind, welche als Hohlkammerprofile ausgestaltet sind. Hierbei können die Schwellerelemente vorzugsweise selbst als Strangpressprofile oder dergleichen ausgestaltet sein. Durch die Schwellerelemente wird dabei bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung eine besonders günstige Steifigkeit des Fahrzeugbodens beziehungsweise der Bodenstruktur insgesamt erreicht. Die Schwellerelemente können hierbei stirnseitig oder ober- beziehungsweise unterseitig der jeweiligen Breitseiten der Leichtbauplatten des Fahrzeugbodens fixiert, insbesondere gefügt, sein.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass innerhalb des Fahrzeugbodens jeweilige Öffnungen ausgespart sind. Hierdurch kann beispielsweise gezielt Gewicht im Bereich des Fahrzeugbodens eingespart werden. Zudem können gezielt Öffnungen geschaffen werden, um beispielsweise eine Zugänglichkeit zu einem Batteriegehäuse unterhalb des Fahrzeugbodens zu ermöglichen.
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In diesem Zusammenhang hat es sich als weiter vorteilhaft gezeigt, wenn die jeweilige Öffnung durch einen Abstand zwischen zwei in Fahrzeugquerrichtung in Überdeckung verlaufenden Leichtbauplatten gebildet ist. Oder mit anderen Worten gesagt, werden anstelle von einer Leichtbauplatte in Erstreckungsrichtung zwei Leichtbauplatten hintereinander angeordnet, welche zur Bildung der entsprechenden Öffnung voneinander beabstandet sind. Hierdurch lässt sich in besonders einfacher Weise eine entsprechende Öffnung erzeugen.
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Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn die jeweilige Öffnung durch eine Längsträgerstruktur oder dergleichen Versteifungselement überspannt ist. Hierdurch kann eine gegebenenfalls durch die Öffnung entstehende Schwächung auf besonders einfache und zuverlässige Weise kompensiert werden.
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Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn wenigstens eine der Leichtbauplatten bauvariantenübergreifend für eine Mehrzahl von Bauvarianten von Bodenstrukturen ausgebildet ist und wenigstens eine Leichtbauplatte bauvariantenspezifisch für eine spezielle Bauvariante der Bodenstruktur ausgebildet ist. Durch den gezielten Einsatz bauvariantenübergreifender und bauvariantenspezifischer Leichtbauplatten an entsprechenden Stellen des Fahrzeugbodens beziehungsweise der Bodenstruktur kann somit in einfacher Weise eine entsprechende Skalierbarkeit des Fahrzeugbodens beziehungsweise der Bodenstruktur geschaffen werden.
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Die zur obigen, erfindungsgemäßen Bodenstruktur genannten Vorteile sind auch als Vorteile des Verfahrens zum Herstellen einer solchen Bodenstruktur zu verstehen.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1a, b, c, d eine perspektivische Draufsicht und Unteransicht auf eine Bodenstruktur einer Karosserie eines Kraftwagens mit einem aus einer Mehrzahl von Leichtbauplatten gefügten Fahrzeugboden, bei welchem sich die Leichtbauplatten mit ihrer Längserstreckung in Fahrzeugquerrichtung orientieren und in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnet sind, sowie jeweilige ausschnittweise Perspektivansichten im Bereich des vorderen und hinteren Endes des Fahrzeugbodens,
- 2a, b jeweilige Schnittansichten, nämlich die Bodenstruktur entlang einer in Fahrzeuglängsrichtung beziehungsweise in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Schnittebene,
- 3 weitere ausschnittsweise Schnittansichten des Fahrzeugbodens entlang jeweils einer in Fahrzeuglängsrichtung beziehungsweise in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Schnittebene,
- 4 drei schematische und perspektive Schnittansichten durch eine Mehrzahl jeweiliger Leichtbauplatten, mittels welchen eine Längenskalierung des Fahrzeugbodens umsetzbar ist,
- 5 jeweilige Schnittansichten durch die Bodenstruktur entlang entsprechender, in Fahrzeuglängsrichtung beziehungsweise in Fahrzeughochrichtung verlaufender Schnittebenen, bei welchen jeweilige, gemäß 4 in ihrer Länge skalierte Fahrzeugböden eingesetzt sind,
- 6 eine ausschnittsweise Draufsicht auf einen aus einer Mehrzahl von Leichtbauplatten gebildeten Fahrzeugboden, innerhalb welchem jeweilige Öffnungen ausgespart sind,
- 7a,7b jeweilige Querschnittansichten entlang einer in Fahrzeughochrichtung beziehungsweise in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Schnittebene durch die erfindungsgemäße Bodenstruktur,
- 8a, 8b jeweilige ausschnittsweise Schnittansichten entlang entsprechender, in Fahrzeuglängsrichtung beziehungsweise in Fahrzeughochrichtung verlaufender Schnittebenen im Bereich eines jeweiligen Querträgers am vorderen beziehungsweise hinteren Ende des Fahrzeugbodens und
- 9a, 9b eine perspektivische Explosionsdarstellung und eine Perspektivansicht auf eine erfindungsgemäße Karosserie, welche aus mehreren Teilmodulen in Form des Fahrzeugbodens gemäß den 1a bis 8b, einer Vorderwagenstruktur, einer Hinterwagenstruktur sowie jeweiliger Seitenschweller umfasst, welche in einer Aufspannung miteinander gefügt werden,
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In den 1a und 1b ist jeweils in einer perspektivischen Draufsicht beziehungsweise Unteransicht eine Karosserie eines Kraftwagens, welche eine Vorderwagenstruktur 1 und eine Hinterwagenstruktur 2 umfasst, zwischen welchen sich ein Fahrzeugboden 3 erstreckt. Die Vorderwagenstruktur 1 erstreckt sich hierbei in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten hin bis zu einer vorderen Stirnwand 4, welche die Vorderwagenstruktur 1 von einer Fahrgastzelle 5 unterteilt. Im Bereich der Vorderwagenstruktur 1 sind dabei beispielsweise jeweilige Längsträger/Motorträger 6 und ober Längsträger 7 auf Höhe einer jeweiligen Kotflügelbank erkennbar, welche nach hinten hin bis zu jeweiligen vorderen Türsäulen 8 verlaufen, welche die vordere Stirnwand 4 seitlich einfassen.
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Von der Heckwagenstruktur 2 sind im wesentlichen hintere Längsträger 9 gezeigt, welche sich innenseitig jeweiliger Radhäuser 10 über die hinteren Fahrzeugräder erstrecken und mit ihren vorderen Enden an hinteren Enden jeweiliger Seitenschweller 11 anschließen, welche sich über die gesamte Länge des Fahrzeugbodens 3 zwischen den vorderen und den hinteren Radhäusern 10 erstrecken. Zwischen den hinteren Längsträgern 9 erstrecken sich außerdem jeweilige Rohbaustrukturteile, wie Querträger einer hinteren Bodenstruktur 12.
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In den 1c und 1c sind jeweilige ausschnittweise Perspektivansichten im Bereich des vorderen und hinteren Endes des Fahrzeugbodens 3 dargestellt. Hierbei sind im Weiteren im Zusammenhang mit den 6 und 7a sowie 7b noch näher erläuterte Längsstrukturen 31 vorgesehen, welche nach Art eines Mitteltunnels ausgebildet sind beziehungsweise ein ähnliches Versteifungsverhalten aufweisen.
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Die 2a und 2b zeigen jeweils in einer Schnittansicht entlang einer in Fahrzeuglängsrichtung beziehungsweise in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Schnittebene die Bodenstruktur gemäß den 1a und 1b. Überdies zeigt 3 ausschnittsweise in jeweiligen Schnittansichten den Fahrzeugboden 3, ebenfalls einer in Fahrzeuglängsrichtung beziehungsweise in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Schnittebene. 4 zeigt überdies die Skalierungsmöglichkeit des Fahrzeugbodens 3 anhand von drei schematischen Schnittdarstellungen, welche im weiteren noch näher erläutert werden.
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In Zusammenschau der 1a bis 4 ist demzufolge zunächst ersichtlich, dass der Fahrzeugboden 3 vorliegend aus einer Mehrzahl von Leichtbauplatten 13 gebildet ist, welche in ihrer Längserstreckung in Fahrzeugquerrichtung orientiert sind und in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnet sind.
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Wie hierbei insbesondere aus den 2a bis 4 erkennbar ist, sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel die jeweiligen Leichtbauplatten 13 als Strangpressprofile ausgebildet, mit jeweiligen Deckwänden 14, 15, zwischen welchen jeweilige, durch Stege 16 unterteilte Hohlkammern, gebildet sind. Die Strangpressprofile beziehungsweise Hohlkammern 17 der Leichtbauplatten 13 verlaufen demzufolge in ihrer Längserstreckung ebenfalls in Fahrzeugquerrichtung.
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Insbesondere aus 4 ist dabei erkennbar, dass eine Mehrzahl von Leichtbauplatten 13, welche sich in Fahrzeugquerrichtung und etwa horizontal erstrecken, hintereinander angeordnet sind, um den Fahrzeugboden 3 in einer entsprechenden Länge zu bilden, je nachdem, was für ein Derivat beziehungsweise Bauvariante einer entsprechenden Fahrzeugbaureihe geschaffen wird. So ist erfahrungsgemäß der Fahrzeugboden 3, welcher auch als Hauptboden beziehungsweise Boden-Mitte bezeichnet wird, bei einer 4-beziehungsweise 5-türigen Limousine länger als beispielsweise bei einem dreitürigen Coupe- oder Cabriolet-Fahrzeug.
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Wie dabei insbesondere aus 4 erkennbar ist, ist demzufolge der Fahrzeugboden 3 bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung in seiner Länge skalierbar, indem eine unterschiedliche Anzahl von Leichtbauplatten 3 in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnet werden. Während bei der unteren Ausführungsform gemäß 4 beispielsweise sechs Leichtbauplatten 13 zum Einsatz kommen, sind dies beispielsweise bei der mittleren Ausführungsform neun Leichtbauplatten 13 und bei der obersten Ausführungsform sieben Leichtbauplatten 13.
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Aus 4 ist außerdem erkennbar, dass die jeweiligen Leichtbauplatten 13 im Querschnitt unterschiedliche Formen beziehungsweise Gestalten annehmen können. Während einige in der Leichtbauplatten 13 eine einheitliche Dicke mit beispielsweise lediglich einer Reihe von Hohlkammern 17 aufweisen, gibt es wiederum Leichtbauplatten 13h, welche beispielsweise einen größeren Höhenquerschnitt mit zwei übereinander angeordneten Reihen von Hohlkammern 17 aufweisen. Diese Leichtbauplatten 13h dienen beispielsweise als Querträger beziehungsweise Sitzquerträger.
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Des Weiteren sind in 4 jeweilige Leichtbauplatten 13ü erkennbar, in welche jeweilige Öffnungen 18 in einer der Deckwände 14 eingebracht sind. Diese Öffnungen 18 können unterschiedlichen Zwecken dienen, beispielsweise zur Befestigung entsprechender Komponenten oder Bauteile oder aber zur Verlegung von Komponenten, Leitungen, Kabeln oder dergleichen innerhalb der Hohlkammern 17 oder aber zur zumindest teilweisen Unterbringung von Bauteilen innerhalb der jeweiligen Leichtbauplatte 13ü.
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Durch die Verwendung einheitlicher, sowohl bauvariantenübergreifender und für mehrere Derivate beziehungsweise Bauvarianten einer Fahrzeugbaureihe vorgesehener Leichtbauplatten 13 als auch bauvariantenspezifischer, lediglich für eine oder mehrere Derivate beziehungsweise Bauvarianten einer Fahrzeugbaureihe vorgesehene Leichtbauplatten 13 ist es somit gemäß 4 auf einfache Weise möglich, einen gewünschten Fahrzeugboden 3 entsprechender Länge zusammenzusetzen, um beispielsweise einen Fahrzeugboden 3 für ein längeres Fahrzeug, wie beispielsweise eine Limousine oder für ein kürzeres Fahrzeug, wie beispielsweise ein Coupe oder ein Cabriolet zu beschaffen.
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Die jeweiligen Leichtbauplatten 13 können dabei beispielsweise durch entsprechende Fügeverbindungen, durch mechanische Verbindungsmittel oder unter Vermittlung anderer Bauteile, beispielsweise Trägerbauteile, wie die Seitenschweller 11 miteinander verbunden werden.
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Eine weitere Verbindungsmöglichkeit lässt sich in Zusammenschau der 3 und 4 mit den 8a und 8b erkennen, in welchen jeweilige Schnittansichten der vorderen und hinteren Enden des Fahrzeugbodens entlang einer jeweiligen, in Fahrzeuglängsrichtung beziehungsweise in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Schnittebene gezeigt sind.
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So ist beispielsweise aus 8b erkennbar, dass die Leichtbauplatte 13 mit der Leichtbauplatte 13H, welche vorliegend als Querträger beziehungsweise Fersenelement 32 gestaltet ist, an welchem der Fahrzeugboden 3 an seinem hinteren Ende in einen Heckboden übergeht, erkennbar, in welcher Weise die beiden Leichtbauplatten zusammengesetzt sind. So ist erkennbar, dass die beiden Leichtbauplatten 13 beziehungsweise 13H an ihren zur Verfügung vorgesehenen, einander zugewandten Stirnseiten 19, 20 und auf ihren entgegengesetzten Breitseiten beziehungsweise Deckwänden 14, 15 einen jeweiligen, überstehenden Flansch 21 beziehungsweise 22 aufweisen, welche mit der korrespondierenden Deckwand 14, 15 der jeweils benachbarten, anderen Leichtbauplatte 13, 13H unter Ausbildung einer jeweiligen Flansch- beziehungsweise Fügverbindung 23, 24 verbunden sind. Zwischen dem jeweiligen Flansch 21, 22 und deren zugehörigen Deckwand 14, 15 kann dabei beispielsweise ein jeweiliges Kleberbild beziehungsweise eine Klebeverbindung vorgesehen sein. Ebenso kann zwischen den jeweiligen Stirnseiten 19, 20 der beiden Leichtbauplatten 13, 13H ein entsprechendes Kleberbild vorhanden sein.
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Zudem ist erkennbar, dass diese Art der zweischnittigen Verbindung mit den beiden Flanschverbindungen 23, 24 geeignet ist, um einen Toleranzausgleich in Fahrzeuglängsrichtung zu schaffen, je nachdem, wie die beiden Stirnseiten 19, 20 relativ zueinander beabstandet werden. Außerdem ist erkennbar, dass durch die beiden Flanschverbindungen 23, 24 im Abstand zueinander jeweils auf Höhe der entsprechenden Deckwand 14, 15 eine Verbindung zwischen den beiden Leichtbauplatten 13, 13H gegeben ist, sodass der ganze Fahrzeugboden beispielsweise in der Ebene der jeweiligen Deckwand 14, 15 auf Zug oder Druck belastet werden kann. Durch die sandwichartige, im Fügbereich zweiwandige Ausgestaltung der jeweiligen Leichtbauplatte 13, 13H ist somit eine besonders steife und stabile Verbindung der jeweiligen Leichtbauplatten gegeben. Die vorliegend gezeigte zweischnittige Verbindung der jeweiligen Leichtbauplatten 13, 13H ist selbstverständlich auf alle Leichtbauplatten, wie diese beispielsweise im Zusammenhang mit 4 gezeigt sind, übertragbar.
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Alternativ können die beiden vorliegenden Leichtbauplatten 13, 13H auch jeweils durch Schutzgasschweißen im Bereich der Flanschverbindungen 23, 24 miteinander gefügt werden. Darüber hinaus ist es denkbar, zusätzlich zu der Klebverbindung jeweilige Fließlochschrauben oder Halbhohlstanznieten zu verwenden.
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Aus den 2a bis 3 ist des Weiteren erkennbar, dass der vorliegende Sandwichboden beziehungsweise Fahrzeugboden 3 sowohl über die Höhe der jeweiligen Leichtbauplatten 13, deren Profilgestaltung beziehungsweise Aufteilung der Hohlkammern 17 als auch über die Wandstärke der jeweiligen Deckwände 14, 15 beziehungsweise Stege 16 skalierbar ist.
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So können - wie dies beispielsweise in 3 erkennbar ist - jeweilige Leichtbauplatten 13H mit einem andersartigen Höhenprofil gemäß dem Pfeil 25 ausgetauscht werden, beispielsweise in Abhängigkeit eines Fahrzeuggewichts oder anderer Rahmenbedingungen. Ebenfalls können jeweilige Leichtbauplatten 13H in Abhängigkeit der entsprechenden Sitzanbindung oder anderer Rahmenbedingungen gemäß dem Pfeil 26 getauscht werden.
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Anhand von 5, welche die Bodenstruktur in drei Schnittansichten entlang einer jeweiligen, in Fahrzeuglängsrichtung beziehungsweise in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Schnittebene zeigt, sind die gemäß 4 unterschiedlichen langen Fahrzeugböden nochmals erkennbar. Insbesondere erkennbar ist außerdem, dass am vorderen und am hinteren Ende des Fahrzeugbodens 3 jeweils ein Querträgerelement 27, 28 in Form eines entsprechenden Leichtbauprofils beziehungsweise einer Leichtbauplatte/eines Strangpressprofils angeordnet ist. Dieses jeweilige Querträgerelement 27, 28 ist beispielhaft in der im Zusammenhang mit den 8a und 8b beschriebenen Weise mit den jeweiligen Leichtbauplatten 13 des Fahrzeugbodens 3 verbunden. Durch das vordere Querträgerelement 27 wird dabei insbesondere ein Übergang des Fahrzeugbodens 3 in die Stirnwand 4 geschaffen, welche beispielsweise als Blechumformteil, Gussbauteil oder aber ebenfalls aus Leichtbauplatten gebildet sein kann. Die Verbindung des entsprechenden Querträger-Elements 27 zur Stirnwand 4 kann beispielsweise durch eine Fügeverbindung oder durch mechanische Verbindungsmittel erfolgen. An dem vorderen Querträgerelement 27 sind dabei beispielsweise auch die jeweiligen vorderen Längsträger/Motorträger 6 abgestützt und befestigt.
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Das hintere Querträgerelement 28, an welchem der Fahrzeugboden 3 in einen Heckboden 29 übergeht, ist vorliegend ebenfalls als Strangpressprofil beziehungsweise Mehrkammerprofil respektive Leichtbauplatte gestaltet. Hierbei kann insbesondere die Höhe dieses Querträgerelements 28 variabel ausgebildet sein. Mit dem Heckboden 29, welcher beispielsweise durch ein Blechumformteil, ein Metallgussbauteil oder auch aus mehreren Leichtbauplatten gebildet sein kann, ist das Querträger-Element 28 beispielsweise über jeweilige Fügeverbindungen und/oder mechanische Verbindungsmittel verbunden.
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Anhand von 6, welche den Fahrzeugboden 3 in einer ausschnittsweisen Draufsicht zeigt, wird erkennbar, dass innerhalb des Fahrzeugbodens drei jeweilige Öffnungen 30 ausgespart sein können. Diese Öffnungen 30 werden insbesondere dadurch gebildet, dass zwischen zwei jeweiligen, in Fahrzeugquerrichtung in Überdeckung zueinander verlaufenden Leichtbauplatten 13 ein entsprechender Abstand vorgehalten wird. Mit anderen Worten wird im Bereich der jeweiligen Öffnung 30 anhand einer durchgängig verlaufenden Leichtbauplatte 13 zwei Leichtbauplatten-Teile 13t vorgesehen, welche - bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung - dieselbe Breite aufweisen. Hierdurch ist in einfacher Weise eine entsprechende Öffnung 30 geschaffen, beispielsweise an Stellen, die wenig belastet sind oder die beispielsweise erforderlich sind, um einen entsprechenden Bereich unterhalb des Fahrzeugbodens, beispielsweise zur Erreichung eines Batteriegehäuses eines elektrischen Antriebs des Kraftwagens, erforderlich sind.
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In Zusammenschau der 1a und 1b, 6 und den 7a und 7b, welche jeweilige Querschnittansichten entlang einer in Fahrzeughochrichtung beziehungsweise in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Schnittebene durch die erfindungsgemäße Bodenstruktur zeigen, wird insbesondere deutlich, in welcher Weise die vordere und die hintere Längsstruktur 31 ausgebildet sind.
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Die vordere Längsstruktur 31, welche gemäß 1a an einen Pedalboden 37 der vorderen Stirnwand 4 anschließt, umfasst zwei in Fahrzeuglängsrichtung zueinander verlaufende Profilelemente 33, welche als in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Strangpressprofile ausgebildet sind. Im Anschlussbereich an den Pedalboden 37 sind zusätzliche, im Wesentlichen dreieckförmige Profilelemente 34 oberseitig der jeweils zugehörigen Profilelemente 33 angesetzt, die eine zusätzliche Versteifung gewährleisten. Die beiden Profilelemente 34 sind außerdem über wenigstens ein Querelement 35 miteinander verbunden.
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Durch die Längsstruktur 31 beziehungsweise die jeweiligen Profilelemente 33, welche die Öffnungen 18 brückenartig überspannen, werden zudem die entsprechenden Leichtbauplatten 13 oberseitig verbunden. Die Längsstrukturen 31 wirken dabei insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung zur Aussteifung des Fahrzeugbodens 3.
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Bei der gemäß 1d gezeigten Längsstruktur 31 sind jeweilige Profilelemente 36 vorgesehen, welche insbesondere eine Eckversteifung zwischen den Leichtbauplatten 13 des Fahrzeugbodens 3 und dem als Fersenelement 32 ausgebildeten Strangpressprofil 13 dient. Auch die Profilelemente 36 sind als Strangpressprofil ausgebildet.
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Gemäß den 7a und 7b sind insbesondere die jeweiligen Seitenschweller und deren Anschluss an den Fahrzeugboden 3 gezeigt. Gemäß 7a ist hierbei ein Querschnitt durch die Bodenstruktur im Bereich der Längsstruktur 31 erkennbar. 7b zeigt einen Querschnitt durch die Bodenstruktur im Bereich einer erhöht ausgebildeten Leichtbauplatt 13h, welche vorliegend als Sitzquerträger ausgebildet ist.
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Weiterhin wird hierbei deutlich, dass der Fahrzeugboden 3 beziehungsweise dessen Leichtbauplatten 13 stumpf an die jeweiligen Seitenschweller 11 anschließen und beispielsweise sowohl im Bereich der oberen Deckwand 14 als auch der unteren Deckwand 15 beispielsweise über eine jeweilige Schweissnaht mit dem korrespondierenden Seitenschweller 11 verbunden sind. Die Seitenschweller 11 sind beispielsweise aus jeweiligen Profilelementen zusammengesetzt, welche als in Fahrzeuglängsrichtung horizontal verlaufende Strangpressprofile ausgebildet sind.
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Die 9a und 9b zeigen eine perspektivische Explosionsdarstellung und eine Perspektivansicht auf die erfindungsgemäße Karosserie, welche mehrere Teilmodule in Form des Fahrzeugbodens 3 - gebildet aus der Mehrzahl von Leichtbauplatten 13, Leichtbauträger 13h oder dergleichen Leichtbaustrukturelementen - der Vorderwagenstruktur 1, der Hinterwagenstruktur 2 sowie der Seitenschweller 11 umfasst, welche in einer Aufspannung miteinander gefügt werden.
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Aus der Explosionsdarstellung gemäß 9a ist dabei erkennbar, dass das vordere Querträgerelement 27 als Bauteil der Vorderwagenstruktur 1 ausgebildet ist. Dabei erstreckt sind das Querträgerelement 27 zwischen jeweiligen hinteren Strukturelementen, beispielsweise Enden 60 der Motorträger/Längsträger 6, welche nach dem Zusammenbau innenseitig der seitlich korrespondierenden Seitenschweller 11 anschließen, wie dies insbesondere in 9b verdeutlicht ist. Das Querträgerelement 27 ist beispielsweise mit den hinteren Enden 60 der Motorträger/Längsträger 6 verschweißt oder dergleichen gefügt.
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Das hintere Querträgerelement 28 ist als Bauteil der Hinterwagenstruktur 2 ausgebildet und beispielsweise mit vorderen Enden der Längsträger 9 und/oder mit anderen Strukturelementen der Hinterwagenstruktur 2 verschweißt oder dergleichen gefügt.
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Zum Verbinden der einzelnen Teilmodule 1, 2, 3, 11 werden diese in einer gemeinsamen Aufspannung in einer entsprechenden Fertigungsanlage relativ zueinander ausgerichtet/positioniert und fixiert. Im Anschluss daran werden die Teilmodule 1, 2, 3, 11 miteinander gefügt, insbesondere verschweißt. Hierbei werden die Querträgerelemente 27 und 28 der Vorderwagenstruktur 1 beziehungsweise der Hinterwagenstruktur 2 miteinander verbunden, beispielsweise verschweißt. Der Fahrzeugboden 3 beziehungsweise seine Leichtbaustrukturelemente 13 werden mit den Seitenschwellern 11 gefügt, beispielsweise verschweißt. Hierbei werden die Seitenschweller 11 mit einer jeweiligen, seitlich korrespondierenden Stirnseite 61, 62, 63 der Leichtbauplatten 13, Leichtbauträger 13h oder dergleichen Leichtbaustrukturelemente des Fahrzeugbodens 3, der Vorderwagenstruktur 1 und/oder der Hinterwagenstruktur 2 gefügt. Außerdem werden auch die hinteren Enden 60 der vorderen Motorträger/Längsträger 6 außenseitig mit den Innenseiten der Seitenschweller 11 gefügt. Hierdurch entsteht auf die gewünschte Weise ein sehr steifer und stabiler Verbund der Teilmodule 1, 2, 3, 11.
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Durch die gemeinsame Aufspannung aller Teilmodule 1, 2, 3, 11 können diese zudem sehr schnell miteinander gefügt werden. Die vorzugsweise einheitlich breit bemessen Teilmodule 1, 2, 3 ermöglichen außerdem einjeweilige, vorzugsweise geradlinig verlaufende Fügenaht, insbesondere Schweißnaht, zwischen den Seitenschwellern 11 und den Teilmodulen 1, 2, 3.
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Schließlich können im Rahmen des Fügens der Teilmodule 1, 2, 3, 11 auch weitere Strukturelemente wir die Bauteile 33, 34 oder Befestigungsschuhe 64 für B-Säulen gefügt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorderwagenstruktur
- 2
- Heckwagenstruktur
- 3
- Fahrzeugboden
- 4
- Stirnwand
- 5
- Fahrgastzelle
- 6
- Längsträger/Motorträger
- 7
- Längsträger
- 8
- Türsäulen
- 9
- Längsträger
- 10
- Radhäuser
- 11
- Seitenschweller
- 12
- Bodenstruktur
- 13
- Leichtbauplatten
- 14
- Deckwand
- 15
- Deckwand
- 16
- Steg
- 17
- Hohlkammer
- 18
- Öffnung
- 19
- Stirnseite
- 20
- Stirnseite
- 21
- Flansch
- 22
- Flansch
- 23
- Fügverbindung
- 24
- Fügverbindung
- 25
- Pfeil
- 26
- Pfeil
- 27
- Querträgerelement
- 28
- Querträgerelement
- 29
- Heckboden
- 30
- Öffnung
- 31
- Längsstruktur
- 32
- Fersenelement
- 33
- Profilelemente
- 34
- Profilelemente
- 35
- Querelement
- 36
- Profilelemente
- 37
- Pedalboden
- 60
- Ende
- 61
- Stirnseite
- 62
- Stirnseite
- 63
- Stirnseite
- 64
- Befestigungsschuh
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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