DE10260913A1

DE10260913A1 - Karosserie für einen Personenkraftwagen

Info

Publication number: DE10260913A1
Application number: DE2002160913
Authority: DE
Inventors: Raimer Dipl.-Ing. Wegener
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2004-07-01

Abstract

Es wird eine Karosserie (1) für einen Personenkraftwagen offenbart, die eine Rahmenkonstruktion umfasst. Die Gesamtheit der Rahmenkonstruktion ist dabei in einzelne Abschnitte bzw. Module (2, 6, 7, 8, 10, 12) unterteilt, aus denen die Karosserie (1) zusammengesetzt wird. Jedes einzelne Modul (2, 6, 7, 8, 10, 12) weist erfindungsgemäß zusätzlich mindestens ein Flächenelement auf, das mit der Rahmenkonstruktion des Moduls verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Karosserie für einen Personenkraftwagen mit einer Rahmenkonstruktion, wobei die Gesamtheit der Rahmenkonstruktion in einzelne Abschnitte bzw. Module unterteilt ist.
Bei der Herstellung von Personenkraftwagen kommen heutzutage zwei verschiedene Bauweisen zum Einsatz, zum einen ein Aufbau mit einer selbsttragenden Stahlkarosserie und zum anderen eine Rahmenkonstruktion (Space-Frame) mit daran angesetzten Bauteilen.
In der DE 196 53 509 A1 ist eine Rahmenstruktur einer Fahrzeugkarosserie aus Knotenelementen und angeschlossenen, vorprofilierten Trägerelementen offenbart. Dabei ist wenigstens ein Knotenelement ein geschlossen verformtes Bauteil aus Stahlblech und als Hydroforming-Knotenelement durch Aufbringen eines Innenhochdrucks verformt. An einem solchen Hydroforming-Knotenelement ist wenigstens ein Anschlussstutzen direkt angeformt für eine Kombination mit wenigstens einem vorprofilierten Trägerelement.
Ein Schwelleraufbau für ein Rahmenwerk auf einem Fahrzeug ist aus der EP 0 568 251 A1 bekannt. Der Aufbau umfasst wenigstens ein verlängertes Schwellerteil mit einem offenen Bereich und ein verlängertes Abdeckteil, das angepasst ist, den offenen Bereich zu verschließen, wobei das Schwellerteil und das Abdeckteil zusammen gesichert verbunden sind.
In der DE 195 00 361 A1 wird eine weitere, bekannte Karosserie für einen Personenkraftwagen beschrieben, bei der die tragende Struktur der Karosserie durch eine Space-Frame-Konstruktion gebildet ist. An der Karosserie sind Verkleidungsteile insbesondere unterhalb der Gürtellinie, die das Erscheinungsbild eines Kleinwagens im Wesentlichen bestimmt, lösbar und leicht austauschbar befestigt, wogegen oberhalb der Gürtellinie verlaufende Profil stäbe der Space-Frame-Konstruktion jeweils mit ihrer nach außen weisenden Flachseite freiliegen und abgesehen von einer Lackierung unmittelbar Karosserieoberfläche bilden.
Aus der DE 38 09 456 C2 ist ein Fahrzeugaufbau und ein Verfahren zur Herstellung desselben bekannt, bei dem mehrere Baugruppen, beispielsweise eine Motorraumbaugruppe, eine Bodenbaugruppe und eine Heckbaugruppe, vorgefertigt sind und unabhängige Module ergeben. Diese werden anschließend mechanisch fest miteinander verbunden. Auch bei dem in der DE 196 06 779 A1 vorgestellten Verfahren zur Montage und zur Farbgebung eines Kraftfahrzeuges mit selbsttragender Karosserie, besteht diese aus einzelnen, vorgefertigten Modulen, die zur Endmontage zusammengesetzt werden.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugkarosserie anzugeben, die aus möglichst wenigen Modulen zusammengefügt wird, wobei die Module schon vor der Endmontage eine große Stabilität aufweisen.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Karosserie gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
Erfindungsgemäß ist also eine Karosserie für einen Personenkraftwagen vorgesehen, die eine Rahmenkonstruktion umfasst, die in einzelne Abschnitte und Module unterteilt ist. Jedes einzelne der Module weist zusätzlich ein Flächenelement auf, das mit der Rahmenkonstruktion des Moduls verbunden ist. Die in einzelne Module unterteilte Rahmenkonstruktion ist formstabil, da das Flächenelement mit zur Steifigkeit eines Moduls beiträgt. Die Unterteilung in die Module erfolgt dabei derart, dass möglichst viele Funktionsteile in ein Modul integriert werden. Dadurch kann das Fahrzeug aus wenigen Modulen aufgebaut werden.
Bevorzugt weist die Rahmenkonstruktion eine Fachwerkkonstruktion aus über Verbindungsknoten zusammengesetzten Profilstäben auf. Die Karosserieform bzw. das Aussehen der Karosserie wird im Wesentlichen durch die Fachwerkkonstruktion festgelegt. So ist später für Reparaturen ein Austausch von Flächenelementen problemlos möglich, da die zusammengebaute Karosserie aufgrund der Rahmenkonstruktion in sich stabil ist.
Besonders vorteilhaft ist die Karosserie aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, insbesondere in Leichtbauweise, gefertigt. Alternativ können die Flächenelemente aus Kunststoff gefertigt sein, so dass die Kunststoffoberfläche bereits in Lackqualität vorliegt und nicht weiterbehandelt werden muss. Diese Merkmale reduzieren das Gesamtgewicht der Karosserie und in Folge davon auch den späteren Kraftstoffverbrauch.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Karosserie ist in ein Motorraum-Modul, ein Boden-Modul, ein Paar Karosserieseiten-Module, ein Dachmodul und ein Heckabschluss-Modul unterteilt. Somit kann das Fahrzeug aus wenigen funktionellen Baumodulen zusammengefügt werden.
Bevorzugt werden die erfindungsgemäßen Module einzeln derart vorgefertigt, dass sie mit allen Ausstattungsmerkmalen vollständig funktionsfähig und den Erfordernissen entsprechend lackiert für eine Endmontage zur Verfügung stehen. Dadurch ist zur Endmontage nur ein Zusammenfügen der Module erforderlich, wodurch die Endmontage kostengünstiger möglich ist. Das Zusammenfügen kann dabei mittels formschlüssiger und/oder kraftschlüssiger Verbindungen erfolgen.
In vorteilhafter Weise ist die Unterteilung in Module erfindungsgemäß derart vorgesehen, dass die Reihenfolge der Endmontage des Personenkraftwagens in Hinblick auf Zugänglichkeit für nachfolgende Montageschritte optimiert ist. Besonders vorteilhaft werden alle den Personenkraftwagen seitlich begrenzende Module erst nach der Montage aller zur Innenausstattung gehörenden Module montierbar ausgeführt. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Montage der Kraftfahrzeugs.
Bevorzugt erfolgt bei einer erfindungsgemäßen Karosserie die Verbindung der einzelnen Module bei der Endmontage durch Schweißen. Alternativ kann die Verbindung auch durch Verrasten, Verschrauben, Vernieten, Kleben, Klemmen oder Clinchen erfolgen. Die bevorzugte Verbindung kann somit nach den verwendeten Materialien für die Karosserie optimal ausgewählt werden.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in einer perspektivischen Ansicht teilweise eine erfindungsgemäße Karosserie 1 für einen Personenkraftwagen.
Die Karosserie 1 ist in mehrere einzelne Module unterteilt. Das Bodenmodul 2 ist in der hier vorgestellten Ausführungsform in ein vorderes Teilmodul 2a und ein hinteres Teilmodul 2b weiter unterteilt. Das hintere Teilmodul 2b wird an dem vorderen Teilmodul 2a derart montiert, dass es von hinten in Pfeilrichtung 3 herangeführt wird. Dabei können zwei Profilendstücke 4 des hinteren Teilmoduls 2b in entsprechende Aufnahmen an dem vorderen Teilmodul 2a eingebracht werden. An den beiden parallel angeordneten Auslegern 5 am vorderen Bodenmodul 2a kann eine Motorraumbaugruppe (nicht dargestellt) angebracht werden.
In der Figur ist ferner ein Dach-Modul 6 dargestellt, an dessen vorderen Endbereich ein Windlauf-Modul 7 in Richtung des Pfeiles 8 angebracht wird. Das Windlauf-Modul 7 dient zur Aufnahme der Windschutzscheibe (nicht dargestellt) und stützt zusätzlich das Dach-Modul 6 auf dem Boden-Modul 2a ab. An dem hinteren Endbereich des Dach-Moduls 6 wird in Richtung des Pfeiles 9 ein Heckabschluss-Modul 10 angebracht. Dieses stützt das Dach-Modul 6 auf dem Boden-Modul 2b ab und umfasst die Heckscheibe und die Kofferaumklappe (beides nicht dargestellt). Die Konstruktion aus Dach-Modul 6, Windlauf-Modul 7 und Heckabschluss-Modul 10 kann nun zusammen auf dem Boden-Modul 2 in Pfeilrichtung 11 angebracht werden.
Anschließend kann ein Karosserieseiten-Modul 12 in Richtung des Pfeiles 13 an der Fahrzeugkarosserie angebracht werden. In dieser Figur ist das rechte Seiten-Modul 12 einzeln gezeigt, auf der anderen, linken Fahrzeugseite wird ein entsprechendes linkes Seitenteil (nicht dargestellt) montiert. Das Seiten-Modul 12 umfasst die A-Säule 14, die B-Säule 15 und die C-Säule 16. An diesem Modul 12 sind die nicht extra dargestellten Seitentüren des Fahrzeugs montiert.
Obwohl in der vorgestellten Figur die einzelnen Module vereinfacht dargestellt wurden, sind die Module mit allen Ausstattungsmerkmalen vollständig funktionsfähig. So ist es klar, dass das Seitenmodul 12 die vollständige Innenverkleidung aufweist und bereits endlackiert ist.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in der Zeichnung dargestellten Details als erfindungswesentlich beansprucht werden. Abänderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.

1: Karosserie
2: Boden-Modul
2a, b: Teilmodule
3: Pfeil
4: Profilendstück
5: Ausleger
6: Dach-Modul
7: Windlauf-Modul
8: Pfeil
9: Pfeil
10: Heckabschluss-Modul
11: Pfeil
12: Karosserieseiten-Modul
13: Pfeil
14: A-Säule
15: B-Säule
16: C-Säule

Claims

Karosserie (1) für einen Personenkraftwagen, die eine Rahmenkonstruktion umfasst, wobei die Gesamtheit der Rahmenkonstruktion in einzelne Abschnitte bzw. Module (2, 6, 7, 8, 10, 12) unterteilt ist, aus denen die Karosserie zusammengesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass jedes einzelne Modul (2, 6, 7, 8, 10, 12) zusätzlich mindestens ein Flächenelement aufweist, das mit der Rahmenkonstruktion des Moduls verbunden ist.
Karosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenkonstruktion eine Fachwerkkonstruktion aus über Verbindungsknoten zusammengesetzten Profilstäben aufweist.
Karosserie nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenkonstruktion und/oder Module aus Aluminium oder einer Aluminium-Legierung, insbesondere in Leichtbauweise, gefertigt sind.
Karosserie nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Module der Rahmenkonstruktion ein Motorraum-Modul, ein Boden-Modul (2), ein Paar Karosserieseiten-Modul (12), ein Heck-Modul (10) und ein Dach-Modul (6) umfassen.
Karosserie nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Module unabhängig voneinander so vorgefertigt sind, dass sie mit allen Ausstattungsmerkmalen vollständig funktionsfähig und den Erfordernissen entsprechend lackiert für eine Endmontage zur Verfügung stehen.
Karosserie nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterteilung in Module derart vorgesehen ist, dass die Reihenfolge der Endmontage des Personenkraftwagens in Hinblick auf Zugänglichkeit für nachfolgende Montageschritte optimiert ist.
Karosserie nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle den Personenkraftwagen seitlich begrenzenden Module (12) nach Montage aller zur Innenausstattung gehörenden Module montierbar ausgeführt sind.
Karosserie nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der einzelnen Module bei der Endmontage durch Schweißen erfolgt.
Karosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der einzelnen Module durch Verrasten, Verschrauben, Vernieten, Kleben, Klemmen oder Clinchen erfolgt.