DE60117644T2

DE60117644T2 - Kraftfahrzeugkarosserie

Info

Publication number: DE60117644T2
Application number: DE60117644T
Authority: DE
Inventors: Carlo Carcioffi
Original assignee: Ferrari SpA
Current assignee: Ferrari SpA
Priority date: 2000-07-21
Filing date: 2001-07-20
Publication date: 2007-01-11
Anticipated expiration: 2021-07-21
Also published as: EP1174331B1; US20020024237A1; DE60117644D1; ITBO20000448A0; EP1174331A2; US6561573B2; ITBO20000448A1; EP1174331A3; ES2260127T3; ATE319605T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugkarosserie.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Aluminium-Kraftfahrzeugkarosserie, auf welche sich die nachstehende Beschreibung lediglich im Rahmen eines Beispiels bezieht.
Wie es bekannt ist, gab es in den letzten Jahren eine merkliche Zunahme in der Anzahl von Fahrzeugmodellen mit Aluminiumkarosserien; wobei diese Tendenz auf dem Umstand beruht, dass für eine gegebene strukturelle Festigkeit Aluminiumkarosserien wesentlich leichter als herkömmliche Stahlkarosserien sind, und so eine erhebliche Reduzierung in dem Gesamtgewicht des Fahrzeugs und somit des Kraftstoffverbrauch und noch wichtiger der Umweltverschmutzungsemissionen durch das Fahrzeug bereitstellen.
Die Kehrmedaille all dieser Vorteile besteht jedoch in den extrem hohen Produktionskosten, welche darauf beruhen, dass Aluminiumkarosserien lediglich auf höherwertige Fahrzeuge beschränkt sind.
Bekanntermaßen weisen alle Kraftfahrzeugkarosserien unabhängig von dem verwendeten Material eine Bodenplatte und eine Anzahl von Säulen auf, an welchen die Fahrzeugtüren angelenkt sind. In dem Falle von Aluminiumkarosserien ist das zum Zusammenbauen der Säulen, insbesondere denjenigen, an welchen die Türen angelenkt werden, angewendete Verfahren sehr kom plex und teuer und trägt zu einem großen Teil zu den Gesamtproduktionskosten der Karosserie bei.
Das derzeit von allen bekanntermaßen besten Fahrzeugherstellern angewendete Säulenherstellungsverfahren besteht in der Herstellung der Säulen aus einer Anzahl von Teilen, welche vor der Endmontage an der Karosserie zusammengeschweißt werden. Wenn die Säule eine Türe tragen soll, wird der Körper der Säule mit Scharnieren verschraubt oder verschweißt, an welchen dann die Türe befestigt wird.
Insbesondere weist in einer ersten getesteten Lösung jede Säule ein extrudiertes mittiges rohrartiges Element mit konstantem Querschnitt; zwei an die zwei Enden des rohrartigen Elementes geschweißte Stöße, um das rohrartige Element mit den anderen Elementen zu verbinden; und eine Anzahl von Verstärkungselementen auf, welche an die stärker mechanisch beanspruchten Abschnitte der Säule geschweißt sind.
Aus Kostengründen wurde die vorstehende Lösung in den vergangenen letzten Jahren durch eine ersetzt, in welcher, wie es in 1 dargestellt ist, jede Säule I in zwei komplementäre Halbschalen Ia und Ib unterteilt wird, wovon eine gegossen und die andere gepresst ist, und welche miteinander verschweißt und/oder vernietet werden, und die sich ergebende gesamte Säule falls erforderlich mit den Türscharnieren verschweißt oder vernietet wird.
Sowohl die erste als auch die zweite Lösung haben daher den Hauptnachteil, einen hohen Schweißaufwand zu erfordern, welcher in dem Falle von Aluminium in einer inerten Atmosphäre mit erheblichen Kosten durchgeführt werden muss. Ferner erhöht das Vorhandensein einer großen Anzahl von Schweißpunkten auf dem Teil die Wahrscheinlichkeit eines Ermüdungsausfalls, so dass Hersteller dazu gezwungen sind, Materialien mit einer Dicke zu verwenden, die erheblich über der theoretisch erforderlichen minimalen Dicke liegen.
Eine bekannte Kraftfahrzeugkarosserie ist in EP-A-0 768 230 offenbart.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Aluminium-Kraftfahrzeugkarosserie bereitzustellen, welche im Vergleich zu bekannten Typen preisgünstiger zu produzieren ist und eine größere strukturelle Festigkeit bereitstellt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Kraftfahrzeugkarosserie bereitgestellt, welche eine Bodenplatte und wenigstens eine aus der Bodenplatte hervorstehende Säule aufweist, wobei die Säule durch ein Kastenelement mit einem Innenhohlraum mit wenigstens einer Verstärkungsrippe ausgebildet und in einem Stück unter Verwendung eines Kerne verwendenden Gießverfahrens ausgebildet wird.
Eine nicht einschränkende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Rahmen eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
2 eine perspektivische Ansicht mit zur Verdeutlichung entfernten Teilen einer Kraftfahrzeugkarosserie gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung darstellt;
3 eine perspektivische Ansicht mit zur Verdeutlichung entfernten Teilen von einer der Säulen von der Kraftfahrzeugkarosserie von 2 darstellt;
4, 5 und 6 drei Abschnitte der Säule von 3 in Ebenen I, II bzw. III darstellen;
7, 8 und 9 drei Querschnitte einer weiteren Ausführungsform der Säule von 3 in Ebenen I, II bzw. III darstellen.
Das Bezugszeichen 1 in 2 bezeichnet insgesamt eine Kraftfahrzeugkarosserie, welche bevorzugt, jedoch nicht notwendigerweise, aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht, und eine Bodenplatte 2 und eine Anzahl von Säulen 3 aufweist, die aus der Bodenplatte 2 hervorstehen.
Gemäß den 3, 4, 5 und 6 wird wenigstens eine von den Säulen 3 der Karosserie 1 durch ein hohles Kastenelement (4) ausgebildet, welches in einem Stück mittels eines Gießprozesses unter Verwendung von Sandkernen oder ähnlichem Füllmaterial hergestellt wird.
Auf der Außenseite weist das Kastenelement 4 eine Reihe von Verbindungsansätzen 5 auf, mittels welchen es mit den anderen angrenzenden Elementen der Karosserie 1 verbunden ist.
Innerhalb seines Hohlraums 6 weist das Kastenelement 4 eine oder mehrere Verstärkungsrippen 7 auf, welche in einem Stück mit dem Rest des Kastenelementes 4 ausgebildet werden, einen lokal zunehmenden und widerstandsfähigeren Querschnitt der Säule bereitstellen, und an den mechanisch stärker beanspruchten Abschnitten angeordnet sind.
Die Säule 3 weist bevorzugt, obwohl nicht notwendigerweise, auch eines oder mehrere Scharniere 8 und einen Türfangband-Verankerungsträger 9 auf, an welchen die (nicht dargestellte) Fahrzeugtür befestigt wird. In diesem Falle sind Verstärkungsrippen 7 auch innerhalb des Hohlraums 6 des Kastenelementes an den Befestigungselementen oder Scharnieren 8 und dem Türfangband-Verankerungsträger 9 angeordnet.
Gemäß den 3, 4, 5 und 6 sind die Scharniere 8 und der Träger 9 bekannte Arten, und werden an dem Kastenelement 4 mittels Schrauben 10 oder ähnlichen Befestigungssystemen wie z.B. Nieten oder Schweißpunkten nach einer ersten mechanischen Bearbeitung der Oberflächenabschnitte des Kastenele mentes 4, auf welchem die Scharniere 8 und der Träger 9 aufliegen, befestigt.
In der Variante der 7, 8 und 9 sind die Scharniere 8 und der Träger 9 der Säule 3 in den Körper des Kastenelementes 4 eingebaut.
Insbesondere werden die Scharniere 8 und der Träger 9 in einem Stück mit dem Rest des Kastenelementes 4 während des Gießvorgangs hergestellt, indem an dem Kastenelement 4 Anhänge 8' und 9' ausgebildet werden, welche dann bearbeitet werden, um Scharniere 8 und den Türfangband-Verankerungsträger 9 auszubilden.
Die Funktionsweise der Karosserie 1 ist leicht aus der vorstehenden Beschreibung abzuleiten, ohne dass eine weitere Erläuterung erforderlich ist.
Die Vorteile der vorstehend beschriebenen und dargestellten Karosserie 1 sind offensichtlich: die gemäß Beschreibung hergestellten Säulen 3 erfordern keine Zusammenbauarbeit, und reduzieren damit erheblich die Produktionskosten.
Für ein gegebenes Gewicht reduzieren die Kastenform der Säule 3 und das Fehlen jeder Schweißnähte die strukturelle Festigkeit des Teils und einer Karosserie 1 insgesamt, mit offensichtlichen Vorteilen im Hinblick auf die Fahrgastsicherheit im Falle von Unfällen.

Claims

Kraftfahrzeugkarosserie (1) mit einer Bodenplatte (2) und wenigstens einer aus der Bodenplatte (2) hervorstehenden Säule (3); wobei die Säule (3) durch ein Kastenelement (4), welches einen Innenhohlraum (6) aufweist, definiert ist, mit einer Anzahl Verbindungsansätzen (5) versehen ist, mittels welchen sie mit den anderen angrenzenden Elementen der Karosserie (1) verbunden ist; wobei die Karosserie (1) dadurch gekennzeichnet ist, dass die Säule in einem Stück unter Verwendung eines Kerne verwendenden Gießprozesses hergestellt wird, und dass das Kastenelement (4) in dem Innenhohlraum (6) wenigstens eine während des Gießprozesses ausgebildete Verstärkungsrippe aufweist.
Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Säule (3) wenigstens ein Scharnier (8) aufweist, an welchem die Kraftfahrzeugtür befestigt ist.
Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Verstärkungsrippe (7) in dem Innenhohlraum (6) des Kastenelements (4) bei den Befestigungselementen des wenigstens einen Scharniers (8) angeordnet ist.
Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Scharnier (8) an dem Kastenelement (4) mittels Schrauben (10) oder ähnlichen Befestigungssystemen befestigt ist.
Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Scharnier (8) in einem Stück mit dem Kastenelement (4) während des Gießens ausgebildet wird.
Kraftfahrzeugkarosserie nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Säule (3) einen Türfangband-Verankerungsträger (9) aufweist.
Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsrippe (7) in dem Innenhohlraum (6) des Kastenelements (4) bei den Befestigungselementen des Türfangband-Verankerungsträger (9) angeordnet ist.
Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Türfangband-Verankerungsträger (9) an dem Kastenelement (4) mittels Schrauben (10) oder ähnlichen Befestigungssystemen befestigt ist.
Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Türfangband-Verankerungsträger (9) in einem Stück mit dem Kastenelement (4) während des Gießens ausgebildet wird.
Kraftfahrzeugkarosserie nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus Aluminium oder Aluminiumlegierung besteht.
Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Kraftfahrzeugkarosserie (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 aufweist.