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Dokumentenidentifikation DE102006001484A1 10.08.2006
Titel Fahrzeugkarosserieaufbau
Anmelder Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K., Tokio/Tokyo, JP;
Mitsubishi Jidosha Engineering K.K., Okazaki, Aichi, JP
Erfinder Kurokawa, Hiroyuki, Okazaki, Aichi, JP;
Inage, Daisuke, Tokio/Tokyo, JP;
Yokota, Yoshinori, Okazaki, Aichi, JP
Vertreter Vossius & Partner, 81675 München
DE-Anmeldedatum 11.01.2006
DE-Aktenzeichen 102006001484
Offenlegungstag 10.08.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.08.2006
IPC-Hauptklasse B62D 25/20(2006.01)A, F, I, 20060111, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B62D 47/00(2006.01)A, L, I, 20060111, B, H, DE   
Zusammenfassung Ein Wölbungsbereich (15), der einen oberen Teil eines Kraftstofftanks (12) aufnimmt, wird durch Tiefziehen an einem Bodenblechbereich (17) eines Bodenbleches (6) ausgebildet, auf dem Vorsersitze (10) eingerichtet sind, wobei mindestens flache Blechbereiche (17a bis 17c) ausgenommen sind, die sich von den Basisteilen (15b) des Wölbungsbereiches (15) zum vorderen Randbereich und quer gegenüberliegenden Seitenrandbereichen des Bodenbleches (6) erstrecken. Rahmenelemente einer Fahrzeugkarosserie (2) können an den flachen Blechbereichen (17a bis 17c) fixiert werden, die sich von den vorderen und Seitenrandbereichen des Bodenbleches (6) zum Basisteil (15b) des Wölbungsbereiches (15) erstrecken. Damit wird das Bodenblech (6) verstärkt, indem die Rahmenelemente der Fahrzeugkarosserie ausgenutzt werden.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugkarosserieaufbau, in dem ein Kraftstofftank unter einem Bodenblech untergebracht werden kann, auf dem Vordersitze eingerichtet sind.

Es gibt ein Verfahren, um große Bordausrüstungen wie einen Kraftstofftank in einem Raum unter den Vordersitzen zu installieren, um den Innenraum eines Automobils oder eines anderen Fahrzeugs effektiv zu nutzen. Bei diesem Fahrzeugkarosserieaufbau ist ein Wölbungsbereich, der in das Fahrzeuginnere hineinragt, in einem Bodenblechbereich unter den Vordersitzen ausgebildet. In dem Wölbungsbereich ist ein oberer Teil des Kraftstofftanks untergebracht.

Bei einem solchen herkömmlichen Aufbau, in dem sich ein Kraftstofftank unter den Vordersitzen befindet, wie es in der japanischen Patentanmeldung, KOKAI Veröffentlichungs-Nr. 2000-85382 beschrieben ist, ist ein Wölbungsbereich, der in das Innere eines Fahrzeugs hineinragt, in einem Bodenblechbereich unter den Vordersitzen ausgebildet. Der Wölbungsbereich erstreckt sich über die gesamte Fläche mit Bezug auf die Quererichtung des Fahrzeugs, das heißt, die gesamte Fläche zwischen den seitlichen Türschwellern. Der obere Teil des Kraftstofftanks ist im Wölbungsbereich untergebracht. Ein Aufbau wird so genutzt, dass ein Defizit der Festigkeit, der durch das Vorhandensein des Wölbungsbereiches verursacht wird, durch die Hinzufügung von verschiedenen Verstärkungselementen ausgeglichen wird.

Das Verfahren, in dem die Festigkeit des Bodenbleches durch die Verstärkungselemente erhöht wird, ist jedoch kostspielig. Die Hinzufügung der Elemente hat eine Zunahme des Gewichts einer Fahrzeugkarosserie zur Folge. Insbesondere im Fall eines Kleinwagens kann das Bodenblech nicht einfach durch zusätzliche Verstärkungselemente verstärkt werden. Dies liegt daran, dass es nur einen begrenzten Raum zwischen dem Kraftstofftank und einem Ende des Bodenbleches in der Quererichtung der Fahrzeugkarosserie im Fall des Kleinwagens gibt, bei dem die Querabmessung beschränkt ist.

Demzufolge ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Fahrzeugkarosserieaufbau bereitzustellen, in dem ein Bodenblech mit einem Wölbungsbereich, der einen Kraftstofftank aufnimmt, mit einem einfachen Aufbau verstärkt werden kann.

Um die oben genannte Aufgabe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu erfüllen, ist ein Wölbungsbereich, der einen oberen Teil eines Kraftstofftanks aufnimmt, durch tiefes Hereinziehen bzw. Tiefziehen des Teils eines Bodenbleches ausgebildet, auf dem die Vordersitze eingerichtet sind, wobei mindestens die flachen Blechbereiche ausgenommen sind, die sich vom Basisteil des Wölbungsbereiches zum vorderen Randbereich und den quer gegenüberliegenden Seitenrandbereichen des Bodenbleches erstrecken. Die Bodenblechbereiche um den Wölbungsbereich werden als Flansch-Bereiche genutzt, an denen Rahmenelemente eines Fahrzeugs fixiert werden können.

Gemäß dieser Konfiguration kann die Festigkeit des Bodenbleches mit dem Wölbungsbereich gänzlich verbessert werden, da die bestehenden Rahmenelemente des Fahrzeugs an den Flansch-Bereichen fixiert sind, die am Wölbungsbereich angefügt sind. Damit kann das Bodenblech ohne die Nutzung von beliebigen, zusätzlichen Verstärkungselementen verstärkt werden.

Dementsprechend kann das Bodenblech, das mit dem Wölbungsbereich zur Aufnahme des Kraftstofftanks ausgebildet ist, mit einem einfachen Aufbau verstärkt werden. Da die Festigkeit durch nur die Nutzung der Rahmenelemente des Fahrzeugs gewährleistet werden kann, ist diese Verstärkung insbesondere für ein Fahrzeug wie einen Kleinwagen bestens geeignet, dessen Querabmessungen wesentlichen Beschränkungen unterliegen und das nicht einfach mit zusätzlichen Verstärkungselementen bereitgestellt werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung hat mindestens der flache Bodenblechbereich zwischen dem Wölbungsbereich und einem vorderen Randbereich des Bodenbleches verstärkende Wulst-Bereiche, so dass seine Festigkeit mit einem einfachen Aufbau vernünftig gewährleistet werden kann, wobei die Wulst-Bereiche im gleichen Arbeitsvorgang wie der Vorgang zum Formen des Wölbungsbereiches geformt werden können.

Gemäß dieser Konfiguration kann darüber hinaus die Festigkeit des flachen Bodenblechbereiches vor dem Wölbungsbereich nur durch die Bildung der Wulst-Bereiche erhöht werden. Da die Wulst-Bereiche mittels des Tiefziehverfahrens zum Formen des Wölbungsbereiches geformt werden, können des Weiteren die Arbeitszeit und Arbeitskosten verringert werden.

Um den Wölbungsbereich zufrieden stellend durch Tiefziehen zu formen, ohne durch die Bildung der Wulst-Bereiche beeinflusst zu werden, umfasst darüber hinaus gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung der Arbeitsvorgang zum Tiefziehen einen ersten Schritt zum Zwischenlegen eines Bodenbleches zwischen einer Pressform und einem Blechhalter, einen zweiten Schritt, um das Bodenblech dem Tiefziehen durch einen Stempel zu unterziehen, wobei dadurch der Wölbungsbereich geformt wird, und einem dritten Schritt zum Formen der Wulst-Bereiche am Bodenblech durch einen Gleitstempel, unmittelbar bevor das Formen des Wölbungsbereiches beendet ist.

Gemäß dieser Konfiguration kann der Wölbungsbereich durch Tiefziehen zufrieden stellend geformt werden, ohne durch die Bildung der Wulst-Bereiche beeinflusst zu werden.

Um die Festigkeit des Bodenbleches durch direkte Nutzung der Rahmenelemente zu verbessern, die an quer gegenüberliegenden Seiten einer Fahrzeugkarosserie angeordnet sind, werden gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung jeweilige Basisteile der Flansch-Bereiche an den quer gegenüberliegenden Seiten des Wölbungsbereiches oder deren Umfangsbereiche gemeinsam mit anderen Teilen des Bodenblechbereiches mit Seitenelementen verbunden.

Gemäß dieser Konfiguration kann die Festigkeit des Bodenbleches durch wirksame Nutzung der bestehenden Seitenelemente an den quer gegenüberliegenden Seiten der Fahrzeugkarosserie verbessert werden.

Um die Seitenelemente gerade zu richten und um eine Verbindung mit den Seitenelementen zu ermöglichen, ohne ein Zurückhalten der Neigung der vertikalen Wände des durch Tiefziehen gebildeten Wölbungsbereiches zu vernachlässigen, werden gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung der Basisteil des Wölbungsbereiches oder seine Umfangsbereiche mit den äußeren Randbereichen der Seitenelemente mit Bezug auf die Quererichtung des Fahrzeugs verbunden.

Gemäß dieser Konfiguration kann die Verbindung mit den Seitenelementen erreicht werden, ohne das Unterdrücken der Steigung der vertikalen Wände des durch Tiefziehen gebildeten Wölbungsbereiches zu vernachlässigen, so dass die Belastung des Tiefziehens vermindert werden kann. Da sich die Seitenelemente in einem im Wesentlichen geraden Zustand befinden, kann darüber hinaus das Sicherheitsverhalten gegen eine Kollision, das durch die Seitenelemente gewährleistet wird, verbessert werden.

Zusätzliche Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden durch die Beschreibung, die folgt, dargelegt und werden zum Teil anhand der Beschreibung offenkundig oder können durch die Praxis der Erfindung erfahren werden. Die Aufgaben und Vorteile der Erfindung können durch Einrichtungen und Kombinationen, auf die nachfolgend besonders hingewiesen wird, realisiert und erreicht werden.

Die begleitenden Zeichnungen, die in der Patentbeschreibung enthalten sind und einen Teil derselben bilden, veranschaulichen erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele und dienen gemeinsam mit der oben gegebenen allgemeinen Beschreibung und der unten gegebenen ausführlichen Beschreibung der Ausführungsbeispiele dazu, die Grundsätze der Erfindung zu erläutern.

Es zeigen:

1 eine Perspektivansicht, die einen Fahrzeugkarosserieaufbau gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel zeigt;

2 eine Perspektivansicht, die den Aufbau unter den Vordersitzen zeigt;

3 eine auseinander gezogene Perspektivansicht des Aufbaus;

4 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 2;

5 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von 2;

6A und 6B Ansichten, die einen anfänglichen Einstellungszustand für einen Arbeitsvorgang zum Formen eines Wölbungsbereiches und von Wulst-Bereichen an einem Bodenblech durch Tiefziehen zeigen;

7 eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Bodenblech beim Arbeitsvorgang in Position gehalten wird;

8 eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der Wölbungsbereich im Bodenblech durch Tiefziehen gebildet wird;

9 eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Wulst-Formung begonnen wird, unmittelbar bevor das Formen des aufgewölbten Teils beendet ist; und

10 eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem das Formen des Wölbungsbereiches und das Formen der Wulst-Bereiche enden.

Es wird nun ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 1 bis 10 beschrieben.

1 zeigt einen Fahrzeugkarosserieaufbau an der unteren Seite eines Fahrzeugs. 2 zeigt ein Bodenblech unter den Vordersitzen. 3 zeigt einen Aufbau, in dem ein Kraftstofftank unter dem Bodenblech untergebracht ist. 4 und 5 zeigen einzeln Profile des Aufbaus.

In 1 bis 3 kennzeichnet die Zahl 1 ein Paar seitliche Türschweller, die sich einzeln in den äußersten Teilen einer Fahrzeugkarosserie 2 an quer gegenüberliegenden Seiten befinden und einen Rahmen der Fahrzeugkarosserie bilden. Die Zahl 3 kennzeichnet ein Paar Seitenschienen, die sich innerhalb ihrer entsprechenden seitlichen Türschweller 1 und näher zur Mitte der Fahrzeugkarosserie befinden. Die Seitenschienen 3 sind ein Beispiel von Seitenelementen gemäß der vorliegenden Erfindung. Die seitlichen Türschweller 1 und die Seitenschienen 3 erstrecken sich in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie.

Ein Montageträger bzw. Träger für das Armaturenbrett 5, ein vorderes Bodenblech 6 und ein hinteres Bodenblech 7 erstrecken sich zwischen den zwei seitlichen Türschwellern 1, wobei sie von der Vorderseite der Fahrzeugkarosserie 2 in der genannten Reihenfolge reichen. Das Bodenblech 6 ist ein Beispiel eines Bodenbleches gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein Fahrzeuginneres 8 wird durch den Montageträger 5 und die Bodenbleche 6 und 7 begrenzt. Die Seitenschienen 3 erstrecken sich in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie entlang der jeweiligen unteren Flächen der Bodenbleche 6 und 7. Die Schienen 3 stützen die Bleche 6 und 7 von unten.

Links und rechts in der Mitte des vorderen Bodenbleches 6 werden zum Beispiel Vordersitze 10, die einen Fahrersitz und einen vorderen Beifahrersitz beinhalten, unabhängig angeordnet. Auf dem hinteren Bodenblech 7 wird ein Rücksitz 11 in der Form einer Sitzbank eingerichtet. Damit werden die Sitze in mehreren Reihen ausgebreitet, die in Längsrichtung das Fahrzeuginneren 8 angeordnet sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Sitze so veranschaulicht, dass sie in zwei Reihen angeordnet sind. Gemäß 2 bis 5 ist ein Wölbungsbereich 15 in einem Raum unter den Vordersitzen 10 am Bodenblech 6 ausgebildet. Er ist nach oben erhöht, um den Raum auszufüllen. Unterhalb des Bodens unter den Vordersitzen 10 ist ein Kraftstofftank 12 angeordnet. Der obere Teil des Kraftstofftanks 12 ist im Wölbungsbereich 15 untergebracht. In Anbetracht des Füllvermögens des Kraftstofftanks 12 und der Festigkeit des Bodenbleches 6 wird der mittlere Teil eines Bodenblechbereichs 6a unter den Vordersitzen 10 höher angehoben als der andere Teil des Wölbungsbereichs 15.

Speziell ist der Wölbungsbereich 15 mit einem erhöhten Bereich 16a versehen, der durch Anheben des mittleren Teils des Bodenblechbereiches 6a ausgebildet und in der Richtung der Breite des Fahrzeugs verlängert ist. Der erhöhte Bereich 16a wird durch Tiefziehen ausgebildet. Der Wölbungsbereich 15 hat einen Bodentunnelbereich 16b. Der Bodentunnelbereich 16b ist wie ein Tunnel erhöht, der sich in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie von einer Position, die der Mitte des hinteren Teils des erhöhten Bereichs 16a entspricht, zum hinteren Rand des Bodenblechbereichs 6a erstreckt. Der Wölbungsbereich 15 ist in einer Region in vorgegebenen Abständen von mindestens den vorderen und linken und rechten Randbereichen des vorderen Bodenbleches 6 ausgebildet. Der Wölbungsbereich 15 hat eine Größe, die groß genug ist, um den oberen Teil des Kraftstofftanks 12 aufzunehmen. Um den erhöhten Bereich 16a und den Bodentunnelbereich 16b wird ein flacher Bodenblechbereich 17 gelassen. Spezieller wird der Wölbungsbereich 15 durch Tiefziehen so ausgebildet, dass der Bodenblechbereich 17 zwischen dem vorderen Randbereich des Bodenbleches 6 und den Basisteilen 15b des Wölbungsbereichs 15 und zwischen den quer gegenüberliegenden seitlichen Randbereichen des Bodenbleches 6 und der Basisteilen 15b des Wölbungsbereichs 15 verbleibt. Flansch-Bereiche um den Wölbungsbereich 15, die durch den Bodenblechbereich 17 begrenzt werden, können einzeln mit den bestehenden Rahmenelementen des Fahrzeugs fest verbunden werden. Die Flansch-Bereiche sind ein Beispiel von Flansch-Bereichen gemäß der vorliegenden Erfindung einschließlich der flachen Blechbereiche 17a, 17b und 17c. Der Blechbereich 17a erstreckt sich zum Beispiel vom vorderen Teil des erhöhten Bereichs 16a zum vorderen Randbereich des Bodenbleches 6 mit Bezug auf die Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie. Der Blechbereich 17a dient dazu, die Füße von Fahrzeuginsassen zu tragen, die in den Vordersitzen sitzen. Die Blechbereiche 17b erstrecken sich einzeln von den quer gegenüberliegenden Seitenteilen des erhöhten Bereichs 16a zu den seitlichen Türschwellern 1 oder den quer gegenüberliegenden, seitlichen Randbereichen des Bodenbleches 6. Der Blechbereich 17c ist vom hinteren Teil des erhöhten Bereichs 16a und den Seitenteilen des Bodentunnelbereichs 16b umgeben. Der Blechbereich 17c dient dazu, die Füße der Fahrzeuginsassen zu tragen, die auf den Rücksitzen sitzen. Des Weiteren werden längliche Wulst-Bereiche 18a bis 18c für verschiedene Arten der Verstärkung in den Blechbereichen 17a bis 17c durch Wulst-Formung ausgebildet. Die Wulst-Bereiche 18a bis 18c dienen dazu, die Festigkeit der Blechbereiche 17a bis 17c zu erhöhen.

Die Wulst-Bereiche 18a bis 18c werden unter Verwendung des gleichen Arbeitsvorgangs mit dem Wölbungsbereich 15 geformt. Die vorderen Wulst-Bereiche 18a werden insbesondere mittels eines Arbeitsvorgangs auf der Basis einer Überlegung geformt, dass die vorderen Eckbereiche X des Wölbungsbereichs 15 gemäß 6 bis 10 zufrieden stellend geformt sein sollten. Dies geschieht, da die vorderen Eckbereiche X des Wölbungsbereiches 15 leicht knicken, da sich ihre Anti-Knickflächen außerhalb des Erzeugnisses befinden. Bei diesem Arbeitsvorgang beginnt das Formen der Wulst-Bereiche 18a, unmittelbar bevor das Formen des Wölbungsbereiches 15 durch Tiefziehen beendet ist. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wulst-Formen nur in Abhängigkeit von der Dehnung eines Materials unmittelbar vor der Beendigung des Formens und nicht von der Bewegung des Materials beginnt.

Das folgende ist eine Beschreibung eines Beispiels einer Tiefziehvorrichtung, die im zuvor erwähnten Arbeitsvorgang verwendet wird. In 6B kennzeichnet die Zahl 20 einen Auf/Ab-Blechhalter. Der Blechhalter 20 hat auf seiner oberen Fläche einen flachen Trägerbereich 20a, der das gesamte vordere Bodenblech 6 in der Form einer flachen Platte trägt. In der Mitte des Halters 20 ist ein Öffnungsbereich 21 ausgebildet. Der Öffnungsbereich 21 ist als eine offene Region ausgebildet, die von dem geschlossenen Vorderteil des zu formenden Wölbungsbereiches 15 zum hinteren Ende des Bodenbleches 6 reicht, an dem der Bodenblechbereich 16b einschließlich der Wulst-Bereiche 18c geformt werden soll. Der Öffnungsbereich 21 wird durch eine Region dargestellt, die zum Beispiel von einer strichpunktierten Öffnungslinie S umgeben ist.

Die obere Pressform 23, die ein Beispiel einer Pressform gemäß der vorliegenden Erfindung ist, befindet sich zur Auf- und Abbewegung über dem Blechhalter 20. Die Pressform 23 ist mit flachen Formungsflächen 25, konkaven Formungsflächen 26 (in 6B werden nur Formungsflächen für die Wulst-Bereiche 18a gezeigt) und einer konkaven Formungsfläche 27 ausgebildet. Die flachen Formungsflächen 25 dienen dazu, die Blechbereiche 17a bis 17c zu formen, die den Wölbungsbereich 15 und die Wulst-Bereiche 18a bis 18c begrenzen. Die konkaven Formungsflächen 26 dienen dazu, die Wulst-Bereiche 18a bis 18c zu formen. Die konkave Formungsfläche 27 dient dazu, den Wölbungsbereich 15 zu formen, der den erhöhten Bereich 16a und den Bodentunnelbereich 16b aufweist. Die Pressform 23 wird so angetrieben, dass sie zum Beispiel durch einen Hebe-/Senkmechanismus 28 zum Tiefziehen angehoben und abgesenkt wird. Unter dem Blechhalter 20 liegt ein unterer Formstempel 29 von einer solchen Größe, dass er in den Öffnungsbereich 21 eingeführt oder von dort entnommen werden kann. Der untere Formstempel 29 ist ein Beispiel eines Stempels gemäß der vorliegenden Erfindung. Der untere Formstempel 29 ist mit einer konvexen Formungsfläche 30 und konvexen Formungsflächen (nicht dargestellt) zum Formen der Wulst-Bereiche 18c ausgebildet. Die konvexe Formungsfläche 30 dient in Kombination mit der konkaven Formungsfläche 27 dazu, den erhöhten Bereich 16a und den Bodentunnelbereich 16b zu formen.

Des Weiteren werden herauskommende Gleitstempel bzw. schwimmende Stempel 31 zum Wulst-Formen (es werden nur die gezeigt, die zum Formen der Wulst-Bereiche 18a dienen) einzeln auf den jeweiligen Lagerflächen von jenen Teilen des Trägerbereiches 20a des Blechhalters 20 gehalten, die den Formungsflächen 26 entsprechen. Jeder Gleitstempel 31 hat eine konvexe Formungsfläche an seinem oberen Bereich. Die Formungsflächen 31a stimmen individuell mit den Formungsflächen 26 überein. Die Gleitstempel 31 sind mit einer Vorrichtung wie einem Stempel-Steuergerät 32 verbunden, um die Gleitstempel 31 zu steuern. Normalerweise wird jeder Gleitstempel 31 im Halter 20 durch das Stempel-Steuergerät 32 aufbewahrt. Wenn der Formungszustand für den Wölbungsbereich 15 im Begriff ist, von dem Zustand, der von der Bewegung des Materials abhängt, auf den Zustand umzuschalten, der von der Dehnung des Materials unmittelbar vor der Beendigung der Formung des Wölbungsbereiches 15 abhängt, wird die Stellung der Gleitstempel 31 nur zurückgehalten und reguliert. Wenn damit der Formungszustand im Begriff ist, von dem Zustand, der von der Dehnung des Materials abhängt, umzuschalten, wird bewirkt, dass die jeweiligen Formungsflächen 31a der Gleitstempel 31 über die Lagerfläche des Blechhalters 20 durch eine relative Verschiebung zwischen dem sich senkenden Blechhalter 20 und den Gleitstempeln 31 vorstehen, die in Position gehalten werden.

Die Tiefziehvorrichtung führt nacheinander ein Verfahren zum Halten eines vorderen Bodenbleches 6 zwischen dem Blechhalter 20 und der oberen Pressform 23, ein Verfahren zum Formen des Wölbungsbereiches 15 in dem gehaltenen vorderen Bodenblech 6 durch Tiefziehen mit dem unteren Formstempel 29 und ein Verfahren zum Formen der Wulst-Bereiche 18a bis 18c im Bodenblech 6 mit den Gleitstempeln 31 unmittelbar vor Beendigung des Formens des Wölbungsbereiches 15 durch. Durch diesen Arbeitsvorgang kann der Wölbungsbereich 15 gemeinsam mit den Wulst-Bereichen 18a bis 18c geformt werden, ohne das Verhindern des Knickens an den Eckbereichen X zu vernachlässigen.

Der obige Arbeitsvorgang wird mit Bezug auf 6 bis 10 beschrieben. Die Tiefziehvorrichtung wird zuerst betätigt, um das flache vordere Bodenblech 6 als ein Rohlingsmaterial auf dem Blechhalter 20 zu platzieren, wobei gemäß 6B die obere Pressform 23 und der untere Formstempel 29 offen gehalten werden. Das Blech 6 wird in einer vorgegebenen Position eingestellt. Dann wird der Hebe-/Senkmechanismus 28 betätigt, um zu bewirken, dass die Pressform 23 beginnt, sich zu senken, wie durch Pfeile in 6B und 7 angedeutet wird. Wenn sich die Pressform 23 auf diese Weise senkt, wird das vordere Bodenblech 6 auf dem Halter 20 zwischen den flachen Formungsflächen 25 der Pressform 23 und dem Trägerbereich 20a des Halters 20 angeordnet (entspricht einem Beispiel eines ersten Schritts gemäß der vorliegenden Erfindung).

Anschließend senkt sich die Pressform 23 gemeinsam mit dem Halter 20, ohne das Blech 6 freizugeben. Daraufhin beginnt der untere Formstempel 29 gemäß 8, in einem Formungsraum in der Pressform 23 zu gelangen. Die Formungsfläche 27 der Pressform 23 und die Formungsfläche 30 des Stempels 29 wirken zusammen, um den Mittelteil des Bleches 6 durch Tiefziehen anzuheben. Damit wird die Mitte des Bleches 6 dem Tiefziehen unterzogen. Durch diesen Formungsvorgang wird das geschlossene Vorderteil des Wölbungsbereiches 15 in eine vorgegebene Form gezogen, wenn sich das Material von der vorderen und der linken und rechten Seite des Wölbungsbereiches 15 bewegt. Das offene hintere Teil des Wölbungsbereiches 15 wird in eine vorgegebene Form gezogen, wenn sich das Material von der linken und der rechten Seite bewegt.

Durch diesen Ziehvorgang werden der Wölbungsbereich 15 oder der erhöhte Bereich 16a und der Bodentunnelbereich 16b, die groß genug sind, um den oberen Teil des Kraftstofftanks 12 aufzunehmen, in der Mitte des vorderen Bodenbleches 6 geformt (entspricht einem Beispiel eines zweiten Schritts gemäß der vorliegenden Erfindung).

Wenn das Tiefziehen auf eine Stufe direkt vor der Beendigung des Formens voranschreitet, wird der Formungszustand von dem Zustand, der die Bewegung des Materials einbezieht, auf den Zustand umgeschaltet, der nur von der Dehnung des Materials abhängt, ohne die Materialbewegung einzubeziehen. Wenn zum Beispiel die Wulst-Höhe unmittelbar vor Beendigung des Formens erreicht ist, wird jeder aufbewahrte Gleitstempel 31 gemäß 9 und 10 in einer vorgegebenen Position durch das Stempel-Steuergerät 32 eingeschränkt. Daraufhin wird begonnen, die Gleitstempel 31 über der Wulst-Höhe herauszunehmen. Danach sind die Wulste im flachen Blechbereich auf dem Trägerbereich 20a durch die entsprechenden Formungsflächen 31a der vorstehenden Gleitstempel 31 geformt (entspricht einem Beispiel eines dritten Schritts gemäß der vorliegenden Erfindung).

Der Ziehvorgang, dessen Ausführung mit dem unteren Formstempel 29 unmittelbar vor der Beendigung des Formens des Wölbungsbereiches 15 beginnt, schreitet abhängig nicht von der Bewegung des Materials, sondern von Dehnung des Materials voran. Selbst wenn daher die Wulst-Formung, die die Materialbewegung behindert, mit den Gleitstempeln 31 begonnen wird, kann die Formung des Wölbungsbereiches 15 weitergeführt werden, ohne durch die Wulst-Formung beeinflusst zu werden.

Damit kann man bei Beendigung des Formens des Wölbungsbereiches 15 das vordere Bodenblech 6 erhalten, in dem der zufrieden stellende Wölbungsbereich 15, der keine Knicke in den Eckbereichen X hat, gemeinsam mit den Wulst-Bereichen 18a bis 18c, die zufrieden stellende äußere Formen haben, geformt wird. Die Wulst-Bereiche 18c in der Nähe des geöffneten Bodentunnelbereiches 16b werden durch die Bewegung des unteren Formstempels 29 geformt.

Mit anderen Worten, der Wölbungsbereich 15 kann vor dem Knicken geschützt werden, wenn die Wulst-Bereiche 18a bis 18c im gleichen Arbeitsvorgang mit dem Wölbungsbereich 15 geformt werden.

Gemäß 2 und 3 ist andererseits ein Paar Seitenschienen 3 so angeordnet, dass es direkt unter den flachen Blechbereichen 17b der linken und rechten Seite des Wölbungsbereiches 15 entlanggeführt wird. Die Spanne der Rückseiten 3a der Seitenschienen 3 mit Bezug auf die Längsrichtung des Fahrzeugs wird abhängig von der Breite der Rückseite des Fahrzeugs angeglichen. Die Spanne der Vorderseiten 3b der Seitenschienen 3 mit Bezug auf die Längsrichtung des Fahrzeugs wird abhängig von den Positionen der Vorderräder (nicht dargestellt) angeglichen. Vorzugsweise sollte ein Zwischenbereich 3c von jeder Seitenschiene 3, die unter dem Fahrzeuginneren 8 entlanggeführt werden, im Wesentlichen in einer geraden Linie geneigt sein, um die Sicherheit gegen Kollision bei seinen Einschränkungen zu gewährleisten.

Die jeweiligen Zwischenbereiche 3c der Seitenschienen 3 sind so gestaltet, dass sie einzeln unter den Blechbereichen 17b des Wölbungsbereiches 15 an den quer gegenüberliegenden Seiten des Wölbungsbereiches 15 entlanggeführt werden. Gemäß 2 bis 4 sind die Zwischenbereiche 3c mit den Blechbereichen 17b sowie mit den anderen Bodenblechbereichen durch zum Beispiel Schweißungen verbunden. Spezieller sind die Zwischenbereiche 3c mit dem erhöhten Bereich 16a, den Basisteilen 15b des Wölbungsbereiches 15 oder deren flachen Umfangsbereichen verbunden. Damit stützt das Paar Seitenschienen 3 die quer gegenüberliegenden Seiten des vorderen Bodenbleches 6 vollständig. Beim gemeinsamen Verbinden der Blechbereiche 17b und der Zwischenbereiche 3c sind insbesondere die Zwischenbereiche 3c fast gerade gerichtet, so dass sie äußerst sicher gegen Kollision sind, wobei der Neigungswinkel der vertikalen Wände 15a des Wölbungsbereiches 15, die durch Tiefziehen geformt sind, sanfter gemacht wird. Um die Belastung des Tiefziehens auf den Wölbungsbereich 15 zu mindern, werden der erhöhte Bereich 16a und die Basisteile 15b des Wölbungsbereiches 15 an deren Umfängen mit den äußeren Randbereichen 4 der Zwischenbereiche 3c gemäß 4 mit Bezug auf die Quererichtung des Fahrzeugs verbunden.

Gemäß 3 und 5 werden der Blechbereich 17a vor dem verbleibenden erhöhten Bereich 16a und der Wölbungsbereich 15 durch Kreuzungselemente 33a und 33b gelagert, die zwischen dem Paar seitlichen Türschwellern 1 montiert sind. In diesem Fall wird der Blechbereich 17a durch einen Raum zwischen den Zwischenbereichen 3c der Seitenschienen 3 zur Nutzung als Rahmenelement gelagert, das unter dem Blechbereich 17a entlanggeführt wird. Spezieller wird der Blechbereich 17a durch die Kreuzungselemente 33a und 33b gelagert, die entlang des vorderen Randbereiches des vorderen Bodenbleches 6 bzw. des Basisteils einer vertikalen Vorderwand 15c des erhöhten Bereiches 16a angeordnet sind. Desgleichen wird der hintere Blechbereich 17c des Wölbungsbereiches 15 durch Kreuzungselemente 34 gelagert, die zwischen den seitlichen Türschwellern 1 durch den Raum zwischen den Zwischenbereichen 3c der Seitenschienen 3 oder der Rahmenelemente montiert sind, die unter dem Blechbereich 17c entlanggeführt werden. Spezieller wird der Blechbereich 17c durch die Kreuzungselemente 34 (von denen nur eins dargestellt wird) gelagert, die einzeln entlang des hinteren Endbereiches des Bleches 6 und der Basisteile der vertikalen Rückwände 15d des erhöhten Bereiches 16a angeordnet sind. Damit werden die Vorderseite und die Rückseite des Wölbungsbereiches 15 ebenfalls mit zufrieden stellender Festigkeit durch die Rahmenelemente einschließlich der Kreuzungselemente 33a, 33b und 34 gelagert, die mit den Seitenschienen 3 in der Form eines Schachtkranzes montiert werden.

Auf diese Weise ist das vordere Bodenblech 6 so gestaltet, dass die flachen Blechbereiche 17a bis 17c zur Fixierung um den Wölbungsbereich 15 herum ausgebildet sind, um den Kraftstofftank aufzunehmen. Damit kann die Festigkeit der Regionen um den Wölbungsbereich 15 vollständig aufrechterhalten werden, indem die bestehenden Rahmenelemente der Fahrzeugkarosserie 2 an den Blechbereichen 17a bis 17c fixiert werden.

Demzufolge kann das Bodenblech 6 mit dem Wölbungsbereich 15 mit einem einfachen Aufbau ohne die separate Nutzung von beliebigen, zusätzlichen Verstärkungselementen verstärkt werden. Da die bestehenden Seitenschienen 3 mit den Blechbereichen 17b auf den quer gegenüberliegenden Seiten des Wölbungsbereiches 15 verbunden werden, kann das Blech 6 darüber hinaus verstärkt werden, wobei damit das meiste der starren Festigkeit der Seitenschienen 3 ausgemacht wird. Diese Verstärkung ist besonders für ein Fahrzeug wie einen Kleinwagen geeignet, dessen Breite des Bleches 6 wegen der Einschränkung seiner Querabmessungen nicht groß hergestellt werden kann, so dass der Abstand vom Kraftstofftank 12 zu den seitlichen Türschwellern 1 für eine einfache Hinzufügung von Verstärkungselementen nicht weit genug ist. Beim Fixieren des Bleches 6 mit den Seitenschienen 3 werden darüber hinaus die äußeren Randbereiche 4 der Schienen 3 einzeln mit den Basisteilen 15b des Wölbungsbereiches 15 der Blechbereiche 17b auf den quer gegenüberliegenden Seiten oder deren Umfangsbereichen verbunden. Daher sind die Zwischenbereiche 3c der Seitenschienen 3 im Wesentlichen gerade, so dass die Sicherheit des Fahrzeugs gegen Kollision verbessert werden kann. Zur gleichen Zeit kann das Gefälle des Tiefziehens sanft gemacht werden, so dass die Belastung des Tiefziehens am Wölbungsbereich 15 vermindert werden kann.

Des Weiteren gewährleistet die Bildung der Wulst-Bereiche 18a die zufrieden stellende Festigkeit des Blechbereiches 17a zwischen dem Wölbungsbereich 15 und dem vorderen Ende des vorderen Bodenbleches 6. Da die Wulst-Bereiche 18a im gleichen Arbeitsvorgang wie der Vorgang zum Tiefziehen des Wölbungsbereiches 15 ausgebildet werden, können darüber hinaus die Arbeitszeit und Arbeitskosten verringert werden. Bei den Arbeitsvorgängen zum Ausbilden des Wölbungsbereiches 15 und der Wulst-Bereiche 18a wird insbesondere die Wulst-Formung unmittelbar vor der Beendigung des Tiefziehens des Wölbungsbereiches 15 begonnen, so dass die Strömung des Materials nicht unausgeglichen sein kann. Damit kann verhindert werden, dass die Eckbereiche X an der geschlossenen Seite des Wölbungsbereiches 15 einknicken, da der Wölbungsbereich 15 und die Wulst-Bereiche 18a zufrieden stellend geformt sind.

Dem Fachmann werden ohne weiteres zusätzliche Vorteile und Modifikationen einfallen. Daher ist die Erfindung in ihren umfassenderen Aspekten nicht auf die hier gezeigten und beschriebenen spezifischen Einzelheiten und die repräsentativen Ausführungsbeispiele beschränkt. Dementsprechend können verschiedene Modifikationen vorgenommen werden, ohne vom Geist oder Umfang des allgemeinen erfinderischen Konzeptes abzuweichen, wie es in den beigefügten Ansprüchen und deren Entsprechungen definiert ist. Im vorangegangenen Ausführungsbeispiel ist der Wölbungsbereich zum Beispiel so geformt, dass sein Vorderteil geschlossen und sein hinterer Teil teilweise offen ist. Alternativ kann der Wölbungsbereich 15 jedoch so ausgebildet sein, dass sowohl sein vorderer als auch hinterer Teil geschlossen sind. In den Arbeitsverfahren entsprechend dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel wird darüber hinaus die obere Pressform abgesenkt, um das Bodenblech 6 zu formen. Es soll jedoch verständlich sein, dass das Bodenblech 6 auch mit oberen und unteren Pressformen geformt werden kann, die abhängig vom Verfahren und den Ausrüstungsbedingungen entgegengesetzt verwendet werden können.


Anspruch[de]
  1. Fahrzeugkarosserieaufbau, dadurch gekennzeichnet, dass er umfasst:

    ein Bodenblech (6), auf dem Vordersitze eingerichtet sind; und

    einen Kraftstofftank (12), der sich unter dem Teil des Bodenbleches befindet, auf dem die Vordersitze eingerichtet sind,

    wobei das Bodenblech (6) einen Wölbungsbereich (15) hat, der durch die Wölbung des Teils des Bodenbleches (6) durch Tiefziehen ausgebildet wird, auf dem die Vordersitze im Fahrzeuginneren eingerichtet sind, außer mindestens einem flachen Bodenblechbereich (17), der sich von einem vorderen Randbereich und quer gegenüberliegenden Seitenrandbereichen des Bodenbleches (6) erstreckt und in dem ein oberer Teil des Kraftstofftanks (12) untergebracht ist, und Flansch-Bereichen (17a bis 17c), die so gestaltet sind, dass sie an einem Rahmenelement der Fahrzeugkarosserie fixiert werden, wobei die Flansch-Bereiche (17a bis 17c) aus dem Bodenblechbereich (17) um den Wölbungsbereich (15) ausgebildet sind.
  2. Fahrzeugkarosserieaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der Bodenblechbereich (17) zwischen dem Wölbungsbereich (15) und einem vorderen Randbereich des Bodenbleches (6) verstärkende Wulst-Bereiche (18) hat, wobei die Wulst-Bereiche (18) in einem Arbeitsvorgang zum Formen des Wölbungsbereiches (15) ausgebildet werden.
  3. Fahrzeugkarosserieaufbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsvorgang einen ersten Schritt zum Zwischenlegen des Bodenbleches (6) zwischen einer Pressform (23) und einem Blechhalter (20), einen zweiten Schritt, um das Bodenblech (6) dem Tiefziehen durch einen Stempel (29) zu unterziehen, wobei dadurch der Wölbungsbereich (15) geformt wird, und einen dritten Schritt zum Formen der Wulst-Bereiche (18) auf dem Bodenblech (6) durch einen schwimmenden Stempel (31), unmittelbar bevor das Formen des Wölbungsbereiches (15) beendet wird, umfasst.
  4. Fahrzeugkarosserieaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unter dem Bodenblech (6) ein Paar Seitenelemente (3) liegt, dass so angeordnet ist, dass es sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt, so dass es durch die Flansch-Bereiche (17a bis 17c) auf den quer gegenüberliegenden Seiten des Wölbungsbereiches (15) geführt wird, wobei jeweilige Basisteile (15b) der Flansch-Bereiche (17a bis 17c) oder deren Umfangsbereiche gemeinsam mit anderen Teilen des Bodenblechbereiches (17) mit den Seitenelementen (3) verbunden sind.
  5. Fahrzeugkarosserieaufbau nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Randbereiche der Seitenelemente (3) mit Bezug auf die Quererichtung des Fahrzeugs mit den Basisteilen (15b) der Flansch-Bereiche (17a bis 17c) oder deren Umfangsbereichen verbunden werden.
  6. Verfahren zum Ausbilden eines Fahrzeugkarosserieaufbaus, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem ersten Schritt zum Zwischenlegen eines Bodenbleches (6) zwischen einer Pressform (23) und einem Blechhalter (20), einem zweiten Schritt, um das Bodenblech (6) dem Tiefziehen durch einen Stempel (29) zu unterziehen, wobei dadurch der Wölbungsbereich (15) geformt wird, und einem dritten Schritt zum Formen der Wulst-Bereiche (18) auf dem Bodenblech (6) durch einen schwimmenden Stempel (31), unmittelbar bevor das Formen des Wölbungsbereiches (15) beendet wird.
Es folgen 6 Blatt Zeichnungen






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