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Dokumentenidentifikation DE102005030177A1 14.06.2006
Titel Bodenanlage einer Kraftwagenkarosserie
Anmelder DaimlerChrysler AG, 70567 Stuttgart, DE
Erfinder Felsen, Hans-Jürgen, Dr., 70597 Stuttgart, DE;
Schneider, Werner, Dipl.-Ing., 71364 Winnenden, DE;
Ziegler, Klaus, Dipl.-Ing., 73035 Göppingen, DE
DE-Anmeldedatum 29.06.2005
DE-Aktenzeichen 102005030177
Offenlegungstag 14.06.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.06.2006
IPC-Hauptklasse B62D 25/20(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B62D 25/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Bodenanlage einer Kraftwagenkarosserie mit einem zwischen seitlichen Längsträgern (12) angeordneten Wagenboden (20), welcher zwischen Rahmenstrukturen (12, 28) eingefasste großformatige Bodenplatten (22, 24) umfasst, wobei die Rahmenstrukturen (12, 28) zumindest überwiegend als Bodenträger in Blechschalenbauweise ausgebildet sind.
Um den Fahrgastraum des Kraftwagens gegenüber aus dem Fahrwerk beziehungsweise von den Rädern herrührenden Rollgeräuschen abzudämmen, sind die Bodenplatten (22, 24) erfindungsgemäß als mehrwandige Leichtbauplatten mit eine Hohlkammeranordnung (34) begrenzenden Breitseiten (36, 38) ausgebildet, wobei die Hohlkammern (40) in Erstreckungsrichtung des Wagenbodens (20) verlaufen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Bodenanlage einer Kraftwagenkarosserie der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Bei heute gängigen Kraftwagenkarosserien ist die Bodenanlage üblicherweise aus einer Mehrzahl von Längsträgern wie beispielsweise die seitlichen Schweller oder unterhalb der Bodenanlage angeordnete mittlere Längsträger und aus einer Mehrzahl von Querträgern, welche die einzelnen Längsträger miteinander verbinden, gestaltet. Die Längs- und Querträger sind dabei vorzugsweise aus mehrschaligen Blechen gebildet, welche vorzugsweise über Schweißverbindungen miteinander verbunden sind. Die Bereiche zwischen den Längs- und Querträgern sind dabei durch ebene oder mit Sicken versehene Bodenbleche ausgefacht, die zumeist integral mit den Blechschalen der benachbarten Längs- und/oder Querträgern ausgestaltet sind. Diese Zwischenbleche bilden jedoch eine Hauptübertragungsbrücke für Rollgeräusche, welche insbesondere durch das Fahrwerk und die Räder des Kraftwagens entstehen. Aus diesem Grund ist es bei heutigen Fahrzeugen Stand der Technik, den Innenraum und insbesondere den Boden der Fahrgastzelle mit sehr schweren Dämmfolien, Dämmteppichen oder dergleichen auszukleiden, um diese Rollgeräusche entsprechend zu minimieren.

Aus der DE 198 60 005 A1 ist bereits eine Bodenanlage für eine Kraftwagenkarosserie als bekannt zu entnehmen, bei welcher der zwischen seitlichen Längsträgern angeordnete Wagenboden zwischen Rahmenstrukturen der Kraftwagenkarosserie eingefasste großformatige Bodenplatten umfasst. Die Rahmenstrukturen sind als in Fahrzeuglängsrichtung beziehungsweise Fahrzeugquerrichtung verlaufende Bodenträger in allgemein üblicher Blechschalenbauweise ausgebildet. Die Bodenplatten sind dabei durch zwei mit sechseckförmigen Sicken versehene Bleche gebildet, welche flächig miteinander verbunden sind. Obwohl hierdurch die Steifigkeit der Bodenanlage erhöht werden kann, sind diese Maßnahmen nicht ausreichend, um die oben beschriebenen, vom Fahrwerk ausgehenden Rollengeräusche gegen den Innenraum des Kraftwagens hin entscheidend abzudämmen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Bodenanlage der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass die im Innenraum des Kraftwagens wahrnehmbaren Rollgeräusche deutlich vermindert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Bodenanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.

Bei der Bodenanlage nach der Erfindung sind die Bodenplatten als mehrwandige Leichtbauplatten mit einer Hohlkammeranordnung begrenzenden Breitseiten ausgebildet, wobei die Hohlkammern vorzugsweise parallel zueinander in Erstreckungsrichtung des Wagenbodens – insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung oder Fahrzeugquerrichtung – verlaufen. Eine derartige Leichtbauplatte kann insbesondere als Strangpressprofil beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung oder dergleichen hergestellt sein. Gleichfalls sind jedoch auf Leichtbauplatten aus Kunststoff denkbar, welche gegebenenfalls durch Kohle- oder Glasfasern verstärkt sein können. Da die Steifigkeit des Wagenbodens beziehungsweise der großformatigen Bodenplatten einen entscheidenden Einfluss auf die Dämmung der Rollgeräusche hat, sind derartige Leichtbauplatten, welche nicht nur steif sondern auch sehr leicht sind, für den vorgesehenen Zweck besonders gut geeignet. Die über ihre ganze Erstreckung voneinander beabstandeten, die Hohlkammeranordnung begrenzenden Breitseiten bilden dabei eine sehr gute Dämmung gegen die Rollgeräusche, und zwar deshalb, weil sich von unten auf die untere Breitseite der jeweiligen Leichtbauplatte treffende Rolleräusche über die Hohlkammeranordnung nur in äußerst geringem Maß auf die obere, gegen den Innenraum des Kraftwagens gewandte Breitseite der jeweiligen Leichtbauplatte übertragen können. Mit anderen Worten werden die auf die untere Breitseite der entsprechenden Leichtbauplatte treffenden Rollgeräusche in einem äußerst geringen Maß an die darüber liegende obere Breitseite der jeweiligen Leichtbaublatte übertragen. Im Ergebnis führt dies zu einer deutlichen Geräuschminimierung im Innenraum des Kraftwagens. Die Anordnung der Hohlkammern in Erstreckungsrichtung des Wagenbodens vermindert eine Ausbreitung von Geräuschen in Fahrzeughochrichtung und gewährleistet darüber hinaus eine sehr gute Verbesserung der Steifigkeit des Wagenbodens.

Ein besonders steifer Wagenboden lässt sich dabei realisieren, wenn die Hohlkammern in Fahrzeuglängsrichtung verlaufen und beispielsweise aus einem Strangpressprofil gestaltet werden können.

Eine besonders gute Verbesserung der Steifigkeit des Wagenbodens und eine Verminderung des Geräuschpegels innerhalb des Innenraums des Kraftwagens lässt sich dadurch erreichen, dass die Leichtbauplatten im Bereich eines Hauptbodens unterhalb der vorderen Fahrzeugsitze vorgesehen werden. Der hinter dem Hauptboden angeordnete Fondbereich des Kraftwagens kann gegebenenfalls auch aus zwischen Rahmenstrukturen der Kraftwagenkarosserie eingefassten Blechplatten gebildet sein, welche mit den Leichtbauplatten fest verbunden sind. Dies ermöglicht eine einfachere Ausgestaltung des Wagenbodens, wobei durch die feste Verbindung des Hauptbodens mit dem Fondboden gegebenenfalls über Körperschall übertragene Geräusche minimiert werden können.

Eine besonders steife und geräuschdämmende Leichtbauplatte ist realisiert, wenn diese eine Plattendecke von 15 mm bis etwa 40 mm aufweist. Dabei weisen die Breitseiten bevorzugt eine Dicke von 0,5 bis 2 mm auf.

Eine zusätzliche Versteifung des Wagenbodens kann dadurch erreicht werden, dass der in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Motortunnel im Mittelbereich des Kraftwagens aus einer Aluminium-Knetlegierung hergestellt ist, welcher entsprechend versteifend mit den Leichtbauplatten zusammenwirkt.

Eine noch bessere Dämmung der Fahrgastzelle des Kraftwagens kann dadurch erreicht werden, dass insbesondere die Leichtbauplatten von einem Leichtbauteppich belegt werden. Der Leichtbauteppich ist dabei im Wesentlichen aus zwei Schichten – nämlich einem so genannten Leichtschaum und einem darüber angeordneten Gewebe – aufgebaut und weist entgegen den bislang im Serienfahrzeugbau verwendeten Teppichen den Unterschied auf, dass keine dichte und dementsprechend schwere Masseschicht mit einer Dichte von beispielsweise 4kg/m2 verwendet werden muss.

Eine besonders gute Befestigung der Leichbauplatten an den Rahmenstrukturen kann erreicht werden, wenn diese von im Querschnitt im Wesentlichen U-förmigen Flanschen randseitig umgriffen werden. Zusätzlich können die U-förmigen Flansche noch über eine Klebe- und/oder Nietverbindung mit den Leichtbauplatten verbunden sein.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:

1 eine schematische Perspektivansicht auf eine ausschnittsweise dargestellte Bodenanlage eines Kraftwagens, deren zwischen seitlichen Längsträgern angeordnete Wagenboden zwischen Rahmenstrukturen eingefasste großformatige Bodenplatten umfasst;

2 eine Schnittansicht auf den Anschlussbereich der aus einer mehrwandigen Leichtbauplatte gebildeten Bodenplatte an dem seitlichen Schweller der Bodenanlage;

3 eine schematische Schnittdarstellung auf die Leichtbauplatte der Bodenanlage, welche über einen U-förmigen Flansch an der als Schweller gestalteten Rahmenstruktur der Kraftwagenkarosserie befestigt ist;

4 eine schematische Schnittansicht entlang einer Schnittebene in Fahrzeuglängsrichtung, wobei der vordere Hauptboden aus Leichtbauplatten gestaltet ist und mit einem dahinter angeordneten Fondboden aus Blechplatten verbunden ist; und in

5 eine schematische Schnittansicht durch einen Leichtbauteppich, welcher insbesondere auf die Leichtbauplatten auflegbar ist.

In 1 ist in schematischer Perspektivansicht ein Ausschnitt einer Bodenanlage einer Kraftwagenkarosserie zu erkennen. Von der Bodenanlage ist ausschnittsweise ein als Schweller ausgebildeter Längsträger 10 erkennbar, welcher vorwiegend auf übliche Weise in Blechschalenbauweise gestaltet ist. Die einzelnen Blechschalen sind dabei beispielsweise entlang von Flanschen 12 und 14 in Fahrzeuglängsrichtung miteinander verbunden. Im Mittenbereich der Bodenanlage ist ein in Fahrzeuglängsrichtung verlaufender Motortunnel 16 vorgesehen, welcher im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einer Leichtmetall-Knetlegierung – vorzugsweise einer Aluminium-Knetlegierung – hergestellt ist. Der Motortunnel 16 erstreckt sich seitlich bis an Verbindungskanten 18, welche hier etwa parallel zum seitlichen Längsträger 10 verlaufen. Der eigentliche Wagenboden 20 zwischen den seitliche Längsträgern 12 und dem Motortunnel 16 umfasst großformatige Bodenplatten 22, 24, deren Aufbau im Folgenden insbesondere unter Bezugnahme auf die 2 und 3 noch näher erläutert werden wird. Die jeweils an den Motortunnel 16 anschließenden inneren Bodenplatten 22 und die jeweils seitlich daneben angeordneten äußeren Bodenplatten 24 sind entlang jeweils einer in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Stoßkante 26 miteinander verbunden. Die äußeren Bodenplatten 24 schließen jeweils an den zugeordneten Längsträger 10 an. Zwischen dem Motortunnel 16 und den seitlichen Längsträgern 10 erstreckt sich jeweils ein Querträger 28, der jeweils an den inneren Seitenwänden 30 des seitlichen Längsträgers 10 und an den äußeren Seitenwänden 32 des Motortunnels 16 befestigt ist. Darüber hinaus ist der Querträger 28 – wie insbesondere aus 2 erkennbar – mit der Oberseite der beiden Bodenplatten 22, 24 beispielsweise mittels einer Schweiß- oder Klebverbindung fest verbunden. Die Bodenplatte 24 ist als mehrwandige Leichtbauplatte mit einer Hohlkammeranordnung 34 begrenzenden Breitseiten 36 und 38 ausgebildet. Die Hohlkammeranordnung 34 umfasst dabei eine Mehrzahl von Hohlkammern 40, welche seitlich jeweils durch durchgängig verlaufende Kammerwände 42 seitlich begrenzt sind. Die Hohlkammern 40 verlaufen dabei in Erstreckungsrichtung des Wagenbodens 20. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Hohlkammern 40 zu dem in Fahrzeuglängsrichtung, wobei insbesondere auch eine Erstreckung in Fahrzeugquerrichtung denkbar ist. Die Breitseiten 36, 38 der Leichtbauplatte 24 können sowohl eben wie auch mit leichten Wölbungen oder Krümmungen versehen sein. Insgesamt sind die beiden Breitseiten 36, 38 jedoch über ihre gesamte Erstreckung voneinander beabstandet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Leichbauplatten als Strangpressprofile insbesondere aus einer Leichtmetalllegierung wie zum Beispiel einer Aluminiumlegierung hergestellt. Der Querträger 28 ist – wie aus 2 ersichtlich – an der oberen Breitseite 38 der Leichtbauplatte 24 beispielsweise mittels einer Schweiß- oder Klebverbindung befestigt.

2 zeigt einen schematischen Schnitt in Fahrzeugquerrichtung durch den Anschlussbereich der äußeren Bodenplatte 24 an dem daran angrenzenden seitlichen Längsträger 12. Dabei wird erkennbar, dass der seitliche Längsträger 12 aus mehreren Blechschalen gestaltet ist, welche im Bereich der Flansche 12 und 14 miteinander verbunden sind.

In 3 ist entlang einer perspektivischen und schematischen Schnittdarstellung in Fahrzeugquerrichtung die Befestigung der äußeren Bodenplatte 24 an dem benachbarten Längsträger 12 näher erläutert. Unterseitig des Längsträges 12 ist hierzu ein im Querschnitt im Wesentlichen U-förmiger Flansch 44 vorgesehen, welcher die Bodenplatte 24 randseitig umgreift. Die Bodenplatte 24 ist hier wiederum als Strangpressprofil mit in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Hohlkammern 40 ausgebildet. Eine obere und eine untere Leiste 46, 48 des Flansches 44 sind dabei so zueinander parallel beabstandet, dass die Bodenplatte 24 im Wesentlichen ohne Spiel umgriffen ist. Neben dieser weitgehend formschlüssigen Verbindung ist es zudem denkbar, dass die Bodenplatte 24 mit dem U-förmigen Flansch 44 mittels einer Klebe- und/oder Nietverbindung verbunden ist.

4 zeigt eine schematische Schnittansicht in Fahrzeuglängsrichtung durch den Wagenboden 20, wobei die Bodenplatte 24 gemäß 1 sich lediglich im Bereich eines so genannten Hauptbodens unterhalb der vorderen Fahrzeugsitze befindet. An die Bodenplatte 24 im Bereich des Hauptbodens schließt sich dahinter im Fond der Fahrgastzelle beziehungsweise unterhalb von Rücksitzen ein Fondbereich 50 des Wagenbodens an, der aus Blechelementen, insbesondere Stahlblech gebildet ist. Wie die Bodenplatte 24 sind auch die Blechelemente 50 zwischen Rahmenstrukturen der Kraftwagenkarosserie – also beispielsweise den seitlichen oder mittleren Längsträgern sowie Querträgern – eingefasst. Die Blechelemente 50 sind mit den davor angeordneten, den Hauptboden bildenden Bodenplatten 22, 24 wie dargestellt entweder unmittelbar oder aber über eine zusätzliche Rahmenstruktur miteinander verbunden.

Neben der Darstellung, in welcher die Bodenplatten 22, 24 überlappend mit dem Fondbereich 50 des Wagenbodens 20 verbunden sind, ist in 4 zusätzlich dargestellt, wie sich die Bodenplatten 22, 24 beziehungsweise die Blechelemente 50 bei der Einleitung von Körperschall für sich genommen verhalten. Während die Bodenbauplatte 22, 24 separat gesehen eine sehr gute Dämpfung aufweist und dementsprechend die Körperschallwellen minimiert werden, sind diese bei den Blechelementen 50 sehr viel stärker. Sind die Bodenplatten 22, 24 jedoch mit den Blechelementen 50 verbunden, so werden die Körperschallwellen beziehungsweise die von unten in die Fahrgastzelle hereintretenden Rollgeräusche sehr viel geringer.

In 5 ist schließlich in schematischer Schnittansicht ein so genannter Leichtbauteppich 52 dargestellt, welcher insbesondere auf die Leichtbauplatten 22, 24 aufgelegt werden kann. Gleichfalls ist es jedoch auch denkbar den kompletten Wagenboden 20 beziehungsweise die komplette Bodenanlage mit diesem Leichtbauteppich 52 auszukleiden. Der Leichtbauteppich 52 umfasst eine Unterschicht 54 aus so genanntem Leichtschaum und eine Deckschicht 56 aus einem Teppichgewebe wie beispielsweise einem biegesteifen Baumwollgeflecht oder dergleichen. Im Unterschied zu im Serienfahrzeug bauüblichen Teppichen kann dabei insbesondere auf eine dichte und schwere Masseschicht aus einer Teermischung oder dergleichen verzichtet werden, welche bislang zusätzlich als Dämmung eingesetzt wird.


Anspruch[de]
  1. Bodenanlage einer Kraftwagenkarosserie mit einem zwischen seitlichen Längsträgern (12) angeordneten Wagenboden (20), welcher zwischen Rahmenstrukturen (12, 28) der Kraftwagenkarosserie eingefasste großformatige Bodenplatten (22, 24) umfasst, wobei die Rahmenstrukturen (12, 28) zumindest überwiegend als Bodenträger in Blechschalenbauweise ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatten (22, 24) als mehrwandige Leichtbauplatten mit eine Hohlkammeranordnung (34) begrenzenden Breitseiten (36, 38) ausgebildet sind, wobei die Hohlkammern (40) der Hohlkammeranordnung (34) in Erstreckungsrichtung des Wagenbodens (20) verlaufen.
  2. Bodenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkammern (40) in Fahrzeuglängsrichtung verlaufen.
  3. Bodenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatten (22, 24) als Strangpressprofile ausgestaltet sind.
  4. Bodenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatten (22, 24) im Bereich eines Hauptbodens unterhalb von vorderen Fahrzeugsitzen angeordnet sind.
  5. Bodenanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein hinter dem Hauptboden angeordneter Fondbereich des Wagenbodens (20) aus zwischen Rahmenstrukturen (12, 28) der Kraftwagenkarosserie eingefassten Blechelementen (50) gebildet ist, wobei die Blechelemente (50) mit den Bodenplatten (22, 24) des Hauptbodens (20) fest verbunden sind.
  6. Bodenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatten (22, 24) vorzugsweise eine Plattendicke von 15 mm bis 40 mm aufweisen.
  7. Bodenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Mittenbereich der Bodenanlage ein in Fahrzeuglängsrichtung verlaufender Motortunnel (16) aus einer Leichtmetall-Knetlegierung vorgesehen ist.
  8. Bodenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatten (22, 24) mit einem Leichtbauteppich (52) belegt sind.
  9. Bodenanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Leichtbauteppich (52) eine Unterschicht (54) aus Leichtschaum und eine Deckschicht (56) aus einem Gewebe umfasst.
  10. Bodenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatten (22, 24) an den Rahmenstrukturen (12, 28) von im Querschnitt im Wesentlichen U-formigen Flanschen (44) umgriffen sind.
  11. Bodenanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatten (22, 24) mit den U-formigen Flanschen (44) über eine Klebe- und/oder Nietverbindung verbunden sind.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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