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Dokumentenidentifikation DE102005024263A1 14.12.2006
Titel Karosserieboden für ein Fahrzeug
Anmelder AUDI AG, 85057 Ingolstadt, DE
Erfinder Schneidewind, Thomas, 52076 Aachen, DE;
Holl, Werner, 74196 Neuenstadt, DE
DE-Anmeldedatum 27.05.2005
DE-Aktenzeichen 102005024263
Offenlegungstag 14.12.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.12.2006
IPC-Hauptklasse B62D 25/20(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
Zusammenfassung Bisherige Kunststoff-Karosserieböden weisen keine dauerhafte, exakt positionierte und dichte Befestigungsmöglichkeit für Anbauteile auf.
Der neue Kunststoff-Karosserieboden weist eine in ihm vergossene Befestigungshülse zur Aufnahme von Anbauteilen auf. Hierbei ist die Befestigungshülse derart positioniert, dass sie sich nach dem Zusammenbau von Boden und restlicher Karosserie in einem Hohlraum befindet.
Derartige Karosserieböden werden unter anderem für Leichtbaukarosserien benötigt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf einen mehrteiligen aus Kunststoff bestehenden, vergossenen Karosserieboden für eine Fahrzeug.

Ein Karosserieboden aus faserverstärktem Kunststoff ist beispielsweise aus der DE 10229401 A1 bekannt. Dieser Karosserieboden ist einteilig als komplette Fahrgastzelle ausgebildet. An der aus Kunststoff bestehenden Fahrgastzelle befindet sich im Bereich der vorderen Wandstruktur und der A-Säule ein metallischer Einsatz in einem hohlen Profilteil. Dieser metallische Einsatz weist eine Gewindebohrung auf. Der Einsatz wird in das hohle Profilteil eingelegt. An dieser Stelle kann dann eine Halteplatte für eine metallische A-Säule mittels Schraube von außen am Kunststoffprofil befestigt werden.

Nachteilig hierbei ist die aufwendige Montage und das Positionieren des Einsatzes, der im Hohlraum verrutschen kann.

Aus der EP 0812282 B1 ist ein einteiliger Karosserieboden bekannt, der aus faserverstärktem Kunststoff besteht. Dieser Karosserieboden weist einen aus dem Boden ragenden Mitteltunnel auf. An diesem Mitteltunnel, der ein Hohlprofil ausbildet ist ein Sitzträger und eine Führungsschiene befestigt, auf dem ein Fahrzeugsitz montiert werden kann. Ferner befinden sich eingegossene, metallische Einsätze im Boden, die zur Befestigung von Anbauteilen dienen.

Nachteilig hierbei ist jedoch, dass durch die metallischen Einsätze hindurch z.B. Feuchtigkeit in das Fahrzeuginnere gelangen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es einen Kunststoff-Karosserieboden zu schaffen an dem auf einfache und exakte Weise Anbauteile angebracht werden können, ohne die Dichtigkeit des Fahrzeugbodens zu verschlechtern.

Diese Aufgabe wird bei dem Karosserieboden dadurch gelöst, dass mindestens eine Befestigungshülse in ein plattenförmiges Karosseriebodenteil eingegossen wird, wobei dieses Karosseriebodenteil mit einem anderen Karosserieteil ein Hohlprofil ausbildet, so dass sich die vergossene Befestigungshülse in einem Hohlraum befindet und nicht direkt an der Fahrzeugunterseite ausgebildet ist.

Der Vorteil bei einer solchen Anordnung besteht darin, dass die Befestigungshülsen einfach bei der Herstellung des Karosseriebodenteils in dasselbe eingegossen werden können. Hierfür kann im Gießwerkzeug eine Aufnahme für die Befestigungshülse ausgebildet sein. Wird dieses Bodenteil mit einem anderen Karosserieteil, insbesondere Bodenteil oder Schweller beispielsweise durch eine Klebung verbunden und bildet das Karosseriebodenteil mit dem anderen Karosserieteil im Bereich der Befestigungshülse einen Hohlraum aus, so ist die Befestigungshülse gegen Feuchtigkeit, Luftzug, Verschmutzung, Steinschlag und ähnliche schädliche Einwirkungen geschützt. Die Dicke des Karosseriebodenteils ist somit auch nahezu unabhängig von der Größe der Befestigungshülse, da diese aus dem Karosseriebodenteil in den Hohlraum ragen kann.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Hierbei erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn die Befestigungshülse ein Innengewinde aufweist, in die später eine Schraube zur Befestigung eines Anbauteils angebracht werden kann. Weist ferner die Befestigungshülse an der Aussenwandung, Rillen, hakenförmige Ausbildungen, oder andere Oberflächenstrukturen auf, die einen festen Sitz der Befestigungshülse im Kunststoff bewirken, so ist die Verdrehsicherheit im Kunststoffbett gegeben. Für einen besonders stabilen und langlebigen Einsatz eignen sich vor allem Metallhülsen. Ein solcher Aufbau eignet sich vor allem bei einem Karosserieboden aus einem leichten Verbund-Kunststoffmaterial, insbesondere glasfaserverstärkte bzw. kohlefaserverstärktem Kunststoff, die in einen Leichtmetall-, insbesondere Aluminiumrahmen eingelegt werden. Die Befestigungshülse eignet sich besonders gut zur Anbringung eines Sitzträgers, der dann zusätzlich der Verwindungsfähigkeit des Karosseriebodens entgegenwirkt.

Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen, die in den Figuren dargestellt sind, näher erläutert werden. Es zeigen:

1: Befestigungshülse

2: Ausschnitt aus einem Karosserieboden mit Befestigungshülse von oben.

3: Karosserierahmen mit Kunststoffboden.

4: Querschnitt durch einen Karosserieboden.

1 zeigt eine metallenen Befestigungshülsen 14, die in einen Kunststoff, insbesondere Verbundwerkstoff-Karosserieboden bei der Herstellung miteingegossen werden kann. Diese Metallhülse kann an ihrer äußeren Oberfläche 15 glatt und/oder rau sein. Bei einer rauen bzw. strukturierten Außenfläche 15 ergibt sich beim Eingießen der Metallhülse in den Kunststoff durch die höherer Reibung eine bessere Haftung an der Übergangsschicht Kunststoff-Metall. Die Außenfläche 15 kann auch konisch verlaufen, um einen besseren Halt nach dem Vergießen zu erzielen. Die Unterseite 17 der Metallhülse 14 kann offen oder geschlossen sein. Weist die Oberseite 18 der Metallhülse 14 eine Krempe auf, so kann diese beispielsweise als Auflagefläche für das Anbauteil verwendet werden oder wie im Ausführungsbeispiel dargestellt Löcher aufweisen, die beim Vergießen aufgefüllt werden und dadurch die Hülse dauerhaft und verdrehsicher positionieren. Die Aufgabe der eingegossenen Metallhülse besteht darin, dass eine stabile, ausreißfeste Verbindung zwischen einem Kunststoff-Karosserieboden und einem Anbauteil, insbesondere einem Sitzträger, ausgebildet werden kann. Die Länge der Hülse kann auch größer sein als die Wandstärke des Karosseriebodens. Die Hülse kann auch aus anderen festen und stabilen Werkstoffen bestehen. Ferner kann sie beidseitig oder nur einseitig geöffnet sein. Die Innenfläche 16 der Befestigungshülse kann als Innengewinde ausgebildet sein. Alternativ zum Innengewinde an der Befestigungshülse sind auch andere Verbindungsformen, wie beispielsweise Einrast- oder Klemmmechanismen möglich.

2 zeigt einen Ausschnitt eines Karosserieboden in den eine Befestigungshülse 14 eingegossen ist. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Teil des Karosseriebodens, der aus einem Faser-Verbundwerkstoff besteht. Bei der Herstellung eines solchen Bodens wird zumindest eine metallene Befestigungshülse 14 in die Gießform miteingelegt, und zusammen mit dem Bodenteil darin vergossen. Dadurch wird die Hülse 14 formschlüssig und dauerhaft mit dem Karosserieboden 1 verbunden. Weist die Hülse 14 ein Innengewinde auf, so können später Anbauteile, insbesondere der Sitzträger 13 einfach und exakt daran angeschraubt werden. Hierfür ist am Sitzträger 13, wie in dieser Figur dargestellt ein Loch ausgebildet. Hier wird dann mit einer Schraube der Sitzträger 13 an den Karosserieboden 1 fest angeschraubt.

3 zeigt einen Karosserie-Rahmen 10, der in diesem Ausführungsbeispiel ein Aluminium-Gitterrahmen ist. Die Karosseriebodenteile 1, 2 werden nacheinander in den Gitterrahmen 10 durch die Frontscheibenöffnung 12 eingebracht. Im Ausführungsbeispiel wird zuerst der eine Einzelboden 1 durch die Frontscheibenöffnung 12 im Karosserie-Gitterrahmen 10 in die Fahrgastzelle eingeschoben. Dieser Einzelboden 1 ist wannenförmig aufgebaut und weist eine Vorderwand, eine Rückwand, eine Seitenwand und einen Teil des Mitteltunnels 4 auf, der als U-förmiges Profil ausgebildet ist. Dieses Profil dient einerseits zur Ausbildung des Tunnels und andererseits zur Stabilisierung des zusammengebauten Karosseriebodens. Danach wird der andere Einzelboden 2 durch die Frontscheibenöffnung eingeschoben. Dieser weist gleichfalls eine Vorderwand, eine Rückwand, eine Seitenwand und einen Teil des Mitteltunnels 4 auf. Der gesamte Karosserieboden 3 besitzt somit einen zusammengesetzten, hohlen Mitteltunnel, der als eine Art Längsträger dient. Ferner befinden sich auf den Bodenteilen 1, 2 bereits die Sitzträger 13, an denen später die Fahrzeugsitze befestigt werden können. Diese Sitzträger 13 sind an der Befestigungshülse 14 angeschraubt und dienen zusätzlich zur Versteifung des Karosseriebodens, da sie sich durchgehend von der Seitenwand bis zum Mitteltunnel erstrecken. Die Sitzträger 13 haben somit die zusätzliche Funktion von Querträgern Die Befestigungshülsen 14 sind im Karosserieboden 1, 2 dauerhaft vergossen und in dieser Darstellung nicht sichtbar. Die beiden wannenförmigen Einzelböden 1, 2 weisen Seitenwände 6 Vorderwände 7 und Rückwände 8 auf. Auf jedem Karosseriebodenteil sind bereits die Sitzträger angeschraubt oder auf eine andere Art über die Befestigungshülse an dem Karosseriebodenteil 1, 2 angebracht. Die beiden Bodenteile 1, 2 werden miteinander verklebt und bilden jetzt dem kompletten Karosserieboden 3 aus. Zum Schluss wird der Karosserieboden 3 an den Längsträgern 22, insbesondere Schwellern, angebracht. An der Fahrzeugunterseite 21 befindet sich eine Abdeckung 19, die den Mitteltunnel zur Unterseite hin verschließt.

4 zeigt einen Querschnitt durch den Karosserieboden 3. Hier ist der eine Einzelboden 2 im Bereich des Mittelstunnels 4 vom anderen Einzelboden 1 überdeckt. Der Bereich des Mitteltunnels 4 weist somit eine doppelte Wandstärke auf. In dem Bereich, in dem sich der eine Einzelboden 2 und der andere Einzelboden 1 berührt, kann eine Klebung 9 ganz oder partiell die beiden Einzelböden 1, 2 miteinander fest verbinden. Im Ausführungsbeispiel ist der Überlappungsbereich 5, der verklebt werden kann, unterbrochen von Hohlräumen, die in den Ecken des Mitteltunnels angeordnet sind. Diese Hohlräume 20 bilden weitere stabilisierende Profile aus, die aus den beiden Einzelböden 1, 2 gebildet werden. Der Mitteltunnel 4 wird unten von einer Abschlussschiene 19 abgedeckt, die in einer Nutvorrichtung an einem oder beiden Einzelböden 1, 2 oder im Bereich der Auflagefläche zwischen Karosserie-Gitterrahmen 10 und Karosserieboden 3 angeordnet ist. Die Befestigungshülsen 14 sind in den beiden Karosserieboden Teilen 1, 2 eingegossen. Um die Dichtigkeit des Karosseriebodens im Bereich der Befestigungshülse 14 zu gewährleisten ist die Hülse von unten durch ein weiteres Karosseriebodenteil 1, 2 bzw. durch eine Auflagefläche am Gitterrahmen 10, insbesondere im Bereich des Schwellers 22 von unten abgedeckt. Alternativ dazu kann die Hülse auch auf der Unterseite geschlossen sein, so dass keine Feuchtigkeit in die Fahrgastzelle gelangt. Durch die Abschlussschiene und die in einem Hohlraum 20 befindliche Befestigungshülse 14 kann der Innenraum zuverlässig gegen Steinschlag und/oder Nässe und/oder Fahrtwind abgedichtet werden. Der Sitzträger 13 kann bereits vor dem Verbinden der verschiedenen Karosseriebodenteile oder erst nach dem Einbau des Bodens erfolgen.


Anspruch[de]
Mehrteiliger aus Kunststoff bestehender, vergossener Karosserieboden (3) für eine Fahrzeugkarosserie wobei in mindestens einem Karosseriebodenteil (1, 2) mindestens eine Befestigungshülse (14) eingegossen ist, an die ein Anbauteil (13) befestigt wird und diese Befestigungshülse (14) von der Fahrzeugunterseite (22) von mindestens einem anderen Karosserieteil (2, 1) abgedeckt wird. Karosserieboden (3) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das andere Karosserieteil ein anderes Bodenteil (2, 1) ist. Karosserieboden nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das andere Karosserieteil ein Längsträger (22), insbesondere ein Schweller ist. Karosserieboden nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbauteil ein Sitzträger (13) ist. Karosserieboden nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungshülse (14) ein Innengewinde aufweist.






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