DE102009034911A1

DE102009034911A1 - Karosserie für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102009034911A1
Application number: DE200910034911
Authority: DE
Inventors: Martin Schwarz; Stanislaw Klimek
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-07-28
Filing date: 2009-07-28
Publication date: 2011-02-03

Abstract

Eine Karosserie (1) für ein Kraftfahrzeug ist aus mehreren, als vormontierbare Einheit ausgebildeten Modulen (12-14) zusammengesetzt. Längsträger (16, 17) der Karosserie (1) weisen mehrere Längsträgerabschnitte (19-21) auf, welche den einzelnen Modulen (12-14) zugeordnet sind. An den Längsträgerabschnitten (19-21) sind Radlenker (7, 8) zur Führung von Rädern (5, 6) befestigt. Die Karosserie (1) ermöglicht eine einfache Anpassung an unterschiedliche Anforderungen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Karosserie, mit einer eine Fahrgastzelle nach unten begrenzenden Bodenplatte, mit in Fahrtrichtung weisenden, sich über die Bodenplatte erstreckenden Längsträgern, mit einem vorderen Rahmenteil und mit einem hinteren Rahmenteil der Karosserie und mit Radlenkern zur Führung von Rädern.
Solche Kraftfahrzeuge sind in vielfältigen Ausführungsformen aus der Praxis bekannt. Bei den heutigen, aus der Praxis bekannten Kraftfahrzeugen sind die Längsträger integraler Bestandteil der Bodenplatte oder mit dieser verschweißt. Die Radlenker werden zusammen mit Federelementen und Achsen auf. Hilfsrahmen angeordnet und mit der Karosserie verschraubt. Die Anbindungen der Hilfsrahmen an die Karosserie erfordern eine hohe Festigkeit, um im Falle eines Crashs des Kraftfahrzeuges einen ausreichenden Schutz der Fahrgastzelle und der Bauteile des Kraftfahrzeuges, wie Kraftstoffbehälter und elektrischer Speicher sicherzustellen. Die Hilfsrahmen müssen daher zudem konkret auf die Karosserie des Kraftfahrzeuges angepasst sein, so dass Veränderungen der Form und der Größe des Kraftfahrzeuges einen sehr großen Aufwand erfordern. Zudem benötigen geringfügige Änderungen an der Karosserie ebenfalls Änderungen an den Hilfsrahmen.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass es eine hohe Crashsicherheit aufweist und einfache Variationen ermöglicht.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest eines der Rahmenteile mit Radlenkern und mit Abschnitten der Längsträger als vormontierbares Modul ausgebildet ist und mit einem mittleren, die Bodenplatte aufweisenden Modul der Karosserie verbunden ist.
Durch diese Gestaltung lassen sich Änderungen an der Karosserie vornehmen und beispielsweise das die Fahrgastzelle aufweisende Modul länger oder höher gestalten. Ebenso können unterschiedliche, beispielsweise sport- oder Komfort orientierte, die Radlenker aufweisende Module gefertigt werden. Erfindungsgemäß muss bei den verschiedenen Variationen der Karosserie nur das entsprechende Modul angepasst werden. Die übrigen Module lassen sich mit dem geänderten Modul verbinden. Damit ermöglicht die erfindungsgemäße Gestaltung eine einfache Variation des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges. Die Verbindung der Module untereinander ermöglicht bei entsprechend steifen Längsträgern eine besonders hohe Crashsicherheit des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges. Die vollständige Karosserie kann beispielsweise durch Verschraubung und gegebenenfalls zusätzlicher Verschweißung der Module zusammengesetzt werden. Das das vordere Rahmenteil aufweisende Modul weist vorzugsweise Befestigungen für eine Antriebseinrichtung auf, während das das hintere Rahmenteil aufweisende Modul bis zu einer Rückwand der Fahrgastzelle geführt ist.
Die Karosserie weist gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung eine besonders hohe Stabilität auf, wenn auf jeder Fahrzeugseite ein äußerer Längsträger und ein innerer, von einer seitlichen Begrenzung der Bodenplatte beabstandeter Längsträger die Module untereinander verbinden. Der äußere Längsträger kann die seitliche Begrenzung der Bodenplatte bilden.
Die Karosseriestruktur lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders effizient nutzen, wenn sich ein Lastpfad des vormontierbaren Moduls auf die äußeren und inneren Längsträger aufteilt.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist eine besonders hohe Steifigkeit auf, wenn der innere Längsträger sich gerade über die gesamte Länge des Kraftfahrzeuges erstreckt und mehrere Längsträgerabschnitte aufweist und wenn die Längsträgerabschnitte Teil des jeweiligen Moduls sind.
Bei bekannten Kraftfahrzeugen sind die Bodenplatte und die Längsträger jeweils aus Stahlblech gefertigt. Für eine hohe Stabilität bei einem geringen Gewicht trägt es jedoch gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei, wenn die Bodenplatte und die Längsträger aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sind.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug lässt sich besonders kostengünstig fertigen und weist ein besonders geringes Gewicht auf, wenn die Bodenplatte aus Stahlblech und die Längsträger aus Leichtmetall oder Verbundmaterial gefertigt sind.
Zur Vereinfachung der Montage des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges trägt es bei, wenn die Längsträger Flansche zur Verschraubung und/oder Vernietung mit der Bodenplatte haben.
Eine Übertragung von Körperschall von den Hilfsrahmen und den Längsträgern auf die Bodenplatte lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vermeiden, wenn zwischen der Bodenplatte und den Längsträgern Dämpfungselemente angeordnet sind. Durch diese Gestaltung werden die Längsträger als tragende Teile des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges von dem die Bodenplatte und die Fahrgastzelle aufweisenden Karosserie getrennt, so dass die Fahrgastzelle von tragenden Teilen des Kraftfahrzeuges akustisch entkoppelt wird.
Die Dämpfung der Bodenplatte gegenüber den Längsträgern gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung konstruktiv besonders einfach, wenn die Dämpfungselemente aus Gummi gefertigt sind.
Zur Vereinfachung der Montage des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges trägt es bei, wenn eine Antriebseinrichtung des Kraftfahrzeuges auf einem der vormontierten Module angeordnet ist. Vorzugsweise sind Bauteile der Antriebseinrichtung, wie eine Starterbatterie einer Brennkraftmaschine, ebenfalls auf dem vormontierten Modul angeordnet.
Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind mehrere davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Die Zeichnung zeigt in
1 schematisch einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug,
2 eine Ansicht von unten auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug aus 1.
1 zeigt ein Kraftfahrzeug mit einer Karosserie 1 und einer Fahrgastzelle 2. Die Karosserie 1 hat ein sich an die Fahrgastzelle 2 anschließendes, bezogen auf die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges vorderes Rahmenteil 3 und ein hinteres Rahmenteil 4. An den Rahmenteilen 3, 4 sind vordere und hintere Räder 5, 6 über Radlenker 7, 8 mit jeweils einer Feder-/Dämpfereinheit 9, 10 geführt. Weiterhin haltert das vordere Rahmenteil 3 eine Antriebseinrichtung 11 des Kraftfahrzeuges. Die Karosserie 1 hat ein die Fahrgastzelle 2 aufweisendes Modul 12, ein das vordere Rahmenteil 3 aufweisendes Modul 13 und ein das hintere Rahmenteil 4 aufweisendes Modul 14. Das vordere Modul 13 bildet mit dem Radlenkern 7 der vorderen Räder 5, der zugehörigen Feder-/Dämpfungseinheiten 9 und nicht näher dargestellten Befestigungen für die Antriebseinrichtung 11 eine vormontierbare Einheit. Das hintere Modul 14 bildet mit den Radlenkern 8 der hinteren Räder 6 und der zugehörigen Feder-/Dämpfungseinheiten 10 eine vormontierbare Einheit. Einander benachbarte Module 12–14 sind beispielsweise miteinander verschraubt.
2 zeigt das Kraftfahrzeug in einer Ansicht von unten auf eine Bodenplatte 15. Hierbei ist zu erkennen, dass die Karosserie 1 mehrere Längsträger 16, 17 hat, welche über Flansche 18 mit Dämpfungselementen 22 aus Gummi mit der Bodenplatte 15 verbunden sind. Zwei äußere Längsträger 16 sind nahe an der äußeren Begrenzung der Bodenplatte 15 angeordnet, während zwei innere Längsträger 17 von der seitlichen Begrenzung der Bodenplatte 15 beabstandet sind. Die inneren Längsträger 17 erstrecken sich über die gesamte Länge der Karosserie 1 und weisen jeweils bezogen auf die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges einen vorderen Längsträgerabschnitt 19, einen mittleren Längsträgerabschnitt 20 und einen hinteren Längsträgerabschnitt 21 auf. Die Längsträgerabschnitte 19–21 bilden eine bauliche Einheit mit den jeweiligen Modulen 12–14 und sind im dargestellten montierten Zustand der Karosserie 1 untereinander verbunden. Die in die Längsträgerabschnitte 19, 21 des vorderen oder des hinteren Moduls 13, 14 eingeleiteten Kräfte werden auf die inneren und äußeren Längsträger 16, 17 aufgeteilt. Damit ist der Lastpfad auf die inneren und äußeren Längsträger 16, 17 aufgeteilt.
Bezugszeichenliste

1: Karosserie
2: Fahrgastzelle
3, 4: Rahmenteil
5, 6: Rad
7, 8: Radlenker
9, 10: Feder-/Dämpfereinheit
11: Antriebseinrichtung
12–14: Modul
15: Bodenplatte
16, 17: Längsträger
18: Flansch
19–21: Längsträgerabschnitt
22: Dämpfungselement

Claims

Kraftfahrzeug mit einer Karosserie (1), mit einer eine Fahrgastzelle (2) nach unten begrenzenden Bodenplatte (15), mit in Fahrtrichtung weisenden, sich über die Bodenplatte (15) erstreckenden Längsträgern (16, 17), mit einem vorderen Rahmenteil (3) und mit einem hinteren Rahmenteil (4) der Karosserie (1) und mit Radlenkern (7, 8) zur Führung von Rädern (5, 6), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Rahmenteile (3, 4) mit Radlenkern (7, 8) und mit Abschnitten der Längsträger (16, 17) als vormontierbares Modul (13, 14) ausgebildet ist und mit einem mittleren, die Bodenplatte (15) aufweisenden Modul (12) der Karosserie (1) verbunden ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Fahrzeugseite ein äußerer Längsträger (16) und ein innerer, von einer seitlichen Begrenzung der Bodenplatte (15) beabstandeter Längsträger (17) die Module (12, 14) untereinander verbinden.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Lastpfad des vormontierbaren Moduls (12, 14) auf die äußeren und inneren Längsträger (16, 17) aufteilt.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Längsträger (17) sich gerade über die gesamte Länge des Kraftfahrzeuges erstreckt und mehrere Längsträgerabschnitte (19–21) aufweist und dass die Längsträgerabschnitte (19–21) Teil des jeweiligen Moduls (12–14) sind.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (15) und die Längsträger (16, 17) aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sind.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (15) aus Stahlblech und die Längsträger (16, 17) aus Leichtmetall oder Verbundmaterial gefertigt sind.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsträger (16, 17) Flansche (18) zur Verschraubung und/oder Vernietung mit der Bodenpatte (15) haben.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Bodenplatte (15) und den Längsträgern (16, 17) Dämpfungselemente (22) angeordnet sind.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungselemente (22) aus Gummi gefertigt sind.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebseinrichtung (11) des Kraftfahrzeuges auf einem der vormontierten Module (13) angeordnet ist.