DE4335501C2 - Kraftfahrzeug-Bodengruppe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Bodengruppe, bestehend im wesentlichen aus stranggepreßten Einzelprofilen, die untereinander durch Kleben, Schmelzschweißen oder formschlüssig verbunden sind, wobei die Verbindung zu der Radaufhängung vorn und hinten über H-Rahmenprofile erfolgt und die Bodengruppe ausschließlich aus Strangpreßprofilen mit drei unterschiedlichen Profilquerschnittsformen besteht mit im wesentlichen rechteckförmigen, geschlossenen Profilquerschnitten für zwei plattenförmige Profilteile und mit einem nahezu quadratischen Strangpreßprofil für die Seitenschweller, das eine Außenseite, eine Bodenseite, eine Türanschlußseite und eine Innenseite aufweist, wobei die dem Fahrzeuginneren zugewandte Innenseite eine Querschnittshöhe aufweist, die der drei- bis fünffachen Profildicke der plattenförmigen Profilteile entspricht.

Eine Kraftfahrzeug-Bodengruppe der eingangs genannten Art ist aus der Zeitschrift ATZ/MTZ-Fertigungstechnik, 93, Seite 7, bekannt. Dieses als "Space-Frame-Prinzip" bezeichnete Strangpreßprodukt besteht aus mehreren Einzelprofilen, die unterschiedliche Profilquerschnitte aufweisen und im wesentlichen durch Klemm- und Schweißverbindungen gefügt ist. Der H-Rahmen wird dabei aus getrennten Profilen gebildet, die mit der übrigen Bodengruppe und mit profilierten Blechen verschweißt sind.

Das bekannte System hat den Nachteil, daß eine Vielzahl verschiedener Profilquerschnitte verwendet wird und daß die Einzelprofile jeweils gesondert mechanisch bearbeitet und in einer Montagevorrichtung zur Baugruppe zusammengesetzt werden müssen.

Die Verwendung von zwei unterschiedlichen plattenförmigen Profilteilen für die Herstellung einer Bodengruppe für Kraftfahrzeuge ist aus der US 3 420 192 bekannt. Die vergrößerten Querschnitte werden hier als Verstärkungselemente verwendet, die verschiedenen Profilarten können durch Nieten verbunden werden. Bei den Profilen mit vergrößertem Querschnitt handelt es sich um offene Profile, die einen U-förmigen Querschnitt haben und deren freie Schenkel nach außen abgebogen sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kraftfahrzeug- Bodengruppe der eingangs genannten Art aus drei Strangpreßprofilen zu bilden, die eine schnellmontierbare, steife Bodengruppe mit integrierten H-Rahmenanschlüssen aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Durch die Inte­ gration des H-Profils in die Bodengruppe sind weniger Einzelteile notwendig, so daß die Fügeoperationen ent­ sprechend vereinfacht werden können. Dadurch ist auch das Verformungsvermögen der Fahrzeugzelle vergrößert, so daß im Crash-Fall höhere Kräfte durch Verformung aufgenommen und absorbiert werden können. Der Kraftfluß in der aus Strangpreßprofilen gebildeten Bodengruppe ist geschlossen und nur durch wenige Übergangsbereiche in den Fügezonen gestört. Dadurch erhöht sich die Gesamtfestigkeit und das Dehnungsverhalten der Bodengruppe.

Erfindungsgemäß ist die Bodengruppe aus drei unterschied­ lichen Profilen aufgebaut, nämlich dem Schwellerprofil und den Bodenprofilen mit integriertem H-Rahmenprofil, das aus einer gegenüber den benachbarten Profilkammern vergrößerten Hohlkammer besteht und durch seitlichen Beschnitt in einen freiliegenden, leicht zu S-förmigen, Z-förmigen oder anderen bogenförmigen Trägern umgebildet werden kann.

Die angepreßten Sitzschienenbefestigungen können beim seitlichen Beschnitt der Bodenprofile so gedreht werden, daß sie in spiegelbildlicher Anordnung eine Parallel­ führung der Sitzschienenbefestigung ergeben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von einem Aus­ führungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 perspektivische Draufsicht auf einen erfindungs­ gemäßen Kraftfahrzeug-Boden mit H-Rahmenträgern,

Fig. 2 Seitenansicht des Trägers nach Fig. 1,

Fig. 3 Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kraft­ fahrzeug-Boden mit einem abgebogenen H-Rahmenteil,

Fig. 4a Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Seiten­ schweller,

Fig. 4b Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Boden­ profilteil 4,

Fig. 4c Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Boden­ profilteil 2.

In Fig. 1 ist die Bodengruppe, bestehend aus platten­ förmigen Profilteilen 2, 4 zur Bildung eines H-Rahmen­ profils 2 und eines Schwellerprofils 3 dargestellt. Das Profilteil 2 ist abschnittsweise zerteilt und die geteil­ ten Abschnitte 2e und 2f werden zur Ergänzung der Boden­ gruppe verwendet.

An dem einen Ende des H-Rahmenprofils ist in Richtung der Radaufhängung 11 der plattenförmige Teil 2 zur Bildung des H-Rahmenprofils seitlich beschnitten und zu einem bogen­ förmigen Auslegerteil 1 verformt. Die Verformung kann entsprechend den durch die Achsaufhängung vorgegebenen räumlichen Verhältnissen erfolgen. Bogenteile mit starker Biegung sind in Fig. 1 als Segmentabschnitte 1c-1h dargestellt.

Auf der zur Innenseite des Fahrzeuges hingewandten Ober­ fläche der Bodengruppe sind Sitzschienenführungen 5a-5d angeordnet, die als Strangpreßprofilleisten mit dem Boden­ profil 2 in einem Preßgang hergestellt werden. Durch ge­ schickte Zerteilung der Bodenprofile lassen sich Kombi­ nationen für die paarweise angeordneten Sitzschienen unter Verwendung eines einheitlichen Bodenprofils herstellen. So sind die Anschlußvorbereitungen 12, 13 bereits an den Strangpreßprofilen 2, 4 vorhanden, werden jedoch bei Nichtbedarf von diesen durch spanende Bearbeitung entfernt.

Auch die Schwellerprofile 3 können auf den Anschlußflächen zusätzliche Rippen oder Nuten aufweisen, die die Anbindung an die benachbarten Karosserieteile erleichtern. Bei­ spielsweise ist in Fig. 1 das Seitenschwellerprofil 3 mit einer rippenförmigen Stegfläche 6a, 6b versehen, die ab­ schnittsweise entfernt wurde. Hier lassen sich Dichtele­ mente oder andere Profilteile ergänzen, so daß der zusätz­ liche Fügeaufwand für eventuell benötigte Hilfsteile deut­ lich verringert wurde.

In Fig. 2 ist das Schwellerprofil 3 und das abgebogene H-Rahmenprofil 1 aus der Seitenansicht zu erkennen. Da das H-Rahmenprofil 1 vollständig in die Bodengruppe integriert ist, werden keine zusätzlichen Verstrebungen benötigt, wie sie im Stand der Technik bisher erforderlich waren. Die Bodenoberseite und die H-Rahmenoberseite können identisch oder zumindest teilweise identisch ausgebildet sein und daher in der üblichen Strangpreßtechnik mit einem Matri­ zenquerschnitt hergestellt werden. Die Biegungen des H-Rahmenprofils lassen sich durch Streckbiegen aus dem Bodenprofil 2 ohne Einsatz von Fügeoperationen herstellen. Der seitliche Beschnitt oder das Besäumen des Bodenprofils kann durch übliche säge-, fräs- oder schmelztechnische Abtrennverfahren erfolgen.

In Fig. 3 ist die Bodengruppenqueransicht dargestellt, wobei eine Verlängerung des Bodenteils zu einem H-Rahmen­ profil 1 verformt wurde. Anhand der unterschiedlichen Querschnittsformen ist erkennbar, daß das Bodenprofil 2 aus mehreren Kammern besteht, wobei die das H-Profil bildende Kammer 2c im Querschnitt gegenüber den benach­ barten Hohlkammern vergrößert ist.

Zwischen den Hohlkammerprofilen ist jeweils eine Füge­ stelle 7, 8, 9, 10 zu erkennen, die durch Kleben, Schmelz­ schweißen oder ein formschlüssiges Verbindungsverfahren hergestellt werden kann.

Aus Steifigkeitsgründen ist die Verwendung von Rechteck­ hohlkammerprofilen besonders vorteilhaft. Diese können mit durch besondere Anschlußprofile gebildete Schweißnaht­ vorbereitungen so ausgebildet werden, daß eine Fügeope­ ration der gesamten Baugruppe ohne besondere Montagevor­ richtung in einer kontinuierlich arbeitenden Fertigungs­ einheit erfolgen kann. Die Anschlußvorbereitungen können auch an anderer Stelle für die Aufnahme von Kabelkanälen, Sitzschienen o. dgl. genutzt werden.

Die konstruktive Anbindung der Schwellerprofile 3 an die Bodengruppenprofile 2 erfolgt derart, daß der Kräftever­ lauf bei seitlichem Aufprall unmittelbar von den Schwellern in die Bodengruppe übergeleitet werden kann. Hierzu ist eine diagonal verlaufende Querversteifung 3f in den Schwellerprofilen 3 angeordnet, die im Außenwand­ bereich 3a ansetzt und quer durch das Seitenwandprofil hindurch verlaufend an die zur Innenseite des Fahrzeuges hin gerichteten Oberfläche 2a der Bodengruppe 2 an­ schließt. Schläge oder Stöße von der Unterseite der Boden­ gruppe werden durch eine entsprechend verlaufende Quer­ versteifung 3b aufgenommen und ebenfalls in die Boden­ gruppe übergeleitet.

Der wesentliche Erfindungsgedanke besteht zusammenfassend darin, daß die H-Rahmen in die Strangpreßprofile der Bodengruppe integriert sind und die gesamte Baugruppe aus nur drei verschiedenartig aufgebauten Profilen hergestellt werden kann. Dabei lassen sich in vorteilhafter Weise Anschlußmöglichkeiten nutzen, z. B. für die Herstellung von Kabelkanälen, für die geschützte Unterbringung von Brems­ leitungen, für Heizungszu- und -ableitungen und sogar für die Abgastechnik.

In Fig. 3 ist eine Möglichkeit zur Bildung eines Kabel­ kanals 14 dargestellt. Die Seitenwände bestehen aus einem fahnenförmigen Stegprofil (links) und einem F-förmigen Stegprofil (rechts), in die ein Deckelteil (nicht darge­ stellt) eingeklipst werden kann. Das Deckelteil kann vor­ zugsweise aus einem Kunststoffteil bestehen, das elastisch verformbar bzw. in die Stegprofile einklemmbar ist.

In den geschlossenen Kabelkanal können alle erforderlichen elektrischen, hydraulischen und gas-/wasserführenden Leitungen mit Vorteil in geschützter Position unterge­ bracht werden. Weiterhin lassen sich die Seitenwände der Kanäle in besonders vorteilhafter Weise zur Montage nutzen, z. B. beim Einbau von vorbereiteten Kabelbäumen etc.

Zur Verbindung zwischen Seitenschweller 3 und Bogenprofil 2 ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Er­ findung der Ober- und Untergurt der mehrkammerigen plattenförmigen Profilteile 2, 4 mit den entsprechenden Anschlußgurten der Seitenschweller 3 verbunden. Die Ver­ bindung kann durch ein einfaches Verschrauben oder durch eine vorteilhafte Kombination aus Verschrauben, Durchsetz­ fügen und/oder Verkleben erfolgen.

In Fig. 4a ist das Anschlußende für die plattenförmigen Profilteile mit zwei ungleichlangen Anschlußleisten 15, 16 dargestellt. In diese Leiste greifen entsprechend geformte Anschlußstege 17, 18 der plattenförmigen Profilteile ein und können mittels Schrauben lösbar verbunden werden.

Aus Fig. 4b ist das plattenförmige Bodenprofilteil 4 mit den Fügeanschlußteilen 19, 20, 21, 22 zu erkennen. Diese werden in Kontakt mit den Fügeanschlußteilen 23, 24 des Bodenprofils 2 (Fig. 4c) gebracht und durch Schmelz­ schweißen gefügt. Mit Y ist eine F-förmige Anschlußleiste bezeichnet, die z. B. für die Bildung eines Kabelschachtes dienen kann.

Claims (9)

1. Kraftfahrzeug-Bodengruppe, bestehend im wesentlichen aus stranggepreßten Einzelprofilen, die untereinander durch Kleben, Schmelzschweißen oder formschlüssig verbunden sind, wobei die Verbindung zu der Radaufhängung vorn und hinten über H-Rahmenprofile erfolgt und die Bodengruppe ausschließlich aus Strangpreßprofilen mit drei unterschiedlichen Profilquerschnittsformen besteht mit im wesentlichen rechteckförmigen, geschlossenen Profilquerschnitten für zwei plattenförmige Profilteile (2, 4) und mit einem nahezu quadratischen Strangpreßprofil für die Seitenschweller (3), das eine Außenseite (3a), eine Bodenseite (3c), eine Türanschlußseite (3d) und eine Innenseite (3e) aufweist, wobei die dem Fahrzeuginneren zugewandte Innenseite (3e) eine Querschnittshöhe aufweist, die der drei- bis fünffachen Profildicke der plattenförmigen Profilteile (2, 4) entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß ein plattenförmiges Profilteil (2) aus mehreren nebeneinander angeordneten Hohlkammern besteht, wobei mindestens eine Hohlkammer (2c) einen gegenüber den benachbarten Kammern vergrößerten Querschnitt zur Bildung eines H-Rahmenprofils (1) aufweist.

2. Kraftfahrzeug-Bodengruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwellerprofil eine diagonal verlaufende Querwand (3f) aufweist, die von der Außenseite (3a) des Schwellers (3) kommend mit der zum Fahrzeuginnern hinweisenden Seite des plattenförmigen Profilteils (2) zusammentrifft.

3. Kraftfahrzeug-Bodengruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß etwa von der Mitte der diagonal verlaufenden Querwand (3f) des Schwellerprofils eine weitere Querwand (3b) zur Mitte der Schwellerbodenfläche (3c) verläuft.

4. Kraftfahrzeug-Bodengruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Hohlkammer des plattenförmigen Profilteils angepreßte Sitzschienenrippen (5) bzw. Befestigungsrippen aufweist.

5. Kraftfahrzeug-Bodengruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest im Bereich der Radaufhängungen (11), aus den die plattenförmigen Profilteile bildenden Hohlkammern, ein H-Rahmenprofil (1) ausgeschnitten ist.

6. Kraftfahrzeug-Bodengruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgeschnittenen, freiliegenden und mit der übrigen Bodengruppe nur noch über Steganschlüsse (1a, 1b) verbundenen H-Rahmenprofile (1) in der Y- und Z-Richtung verformt sind.

7. Kraftfahrzeug-Bodengruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Strangpreßprofilteilen der Bodengruppe Stegflächen (12, 13) angepreßt sind, die als Seitenwände zur Bildung eines Kabelschachtes dienen.

8. Kraftfahrzeug-Bodengruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände mit einem Deckelteil zu einem geschlossenen Kabelschacht versehen sind.

9. Kraftfahrzeug-Bodengruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stegflächen (12, 13) einen fahnen- und F-förmigen Querschnitt aufweisen, in die der Deckelteil einklipsbar ist.