DE4233832C2 - Bodenkonstruktion einer Automobilkarosserie - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Bodenkonstruktion einer Automobilkarosserie gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs.

Aus der US 2 612 964 ist eine Bodenkonstruktion einer Automobilkarosserie mit einem Bodentunnel bekannt, der von der Stirnseite des Fahrzeugs her bis zu dessen Heck verläuft. Dieser Tunnel, der den Motor einschließlich Kühl- und Abgassystem aufnimmt, dient im wesentlichen einer vorteilhaften Luft- und Abgasführung.

Es ist ferner aus der US 5 002 333 eine Bodenkonstruktion einer Automobilkarosserie mit einem nach unten offenen Bodentunnel bekannt, der eine obere Versteifung aufweist.

Eine weitere bekannte Bodenkonstruktion einer Automobilkarosserie ist aus den Fig. 7 und 8 zu ersehen. Entsprechend Fig. 7 ist im Zentrum einer Bodenplatte 71 ein Bodentunnel 72 vorgesehen. In Abhängigkeit vom Typ des Fahrzeuges kann im Inneren dieses Bodentunnels 72 eine Antriebswelle, ein Abgasrohr oder etwas ähnliches untergebracht werden.

Normalerweise besitzt der Bodentunnel 72 eine geringe absteifende Wirkung gegen Verbiegung oder Torsion der Fahrzeugkarosserie. Deshalb wird, wie in Fig. 8 gezeigt, je ein Boden-Profilträger 74 zwischen je einem Seitenschweller 73 und dem Bodentunnel 72 angeordnet, um die Festigkeit zu erhöhen.

Wenn in der vorangegangenen bekannten Konstruktion der Boden-Profilträger 74 an der untersten Fläche des Bodens angebracht wird, ist es notwendig, die Lage des Bodens nach oben zu verlegen mit dem Ergebnis, daß auch der Schwerpunkt des Fahrzeuges nach oben verlegt wird. Damit ist diese Lösung für Sport- oder ähnliche Fahrzeuge, bei denen der Schwerpunkt tief liegen soll, nicht anwendbar. Zusätzlich muß die Querschnittsfläche des Boden-Profilträgers 74 klein gehalten werden, weil sich dieser an der untersten Fläche des Fahrzeugbodens befindet, während es zur Einhaltung der Festigkeit erforderlich ist, die Materialdicke des Profilträgers zu erhöhen, was wiederum auch zu einer Erhöhung des Gewichts führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und eine biege- und torsionssteife Bodenkonstruktion zu schaffen, ohne daß dies zu einer ungünstigen Schwerpunktverlagerung und Gewichtserhöhung führt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs gelöst.

Gemäß dieser Bodenkonstruktion, die durch die vorliegende Erfindung verkörpert wird, ist es nicht notwendig, den Boden-Profilträger oder dergl. an der unteren Fläche des Bodens anzubringen und damit die Bodenfläche weiter nach unten zu verlegen. Als Ergebnis dessen kann der Schwerpunkt des Fahrzeuges abgesenkt werden. Deshalb ist die vorliegende Lösung für Sportfahrzeuge oder dgl. geeignet, welche einen besonders niedrigen Schwerpunkt benötigen. Zusätzlich kann das Teil, das gemäß der voranbeschriebenen Verstärkungskonstruktion eine möglichst kleine Querschnittsfläche bekommen mußte, innerhalb des Bodentunnels eine größere Querschnittsfläche erhalten, ohne daß es erforderlich wäre, die Wandstärke im Sinne der Einhaltung der Festigkeit zu vergrößern, so daß auch keine Gewichtserhöhung als Folge auftritt.

Demgemäß kann die gesamte Fahrzeugkarosserie aus dünnem Stahlblech gefertigt sein, wodurch sich eine besonders günstige Anwendung ergibt, wenn die Erfindung für ein Offenfahrzeug oder dgl. eingesetzt wird, welche besondere Verstärkungen der Konstruktion erfordern. Ferner ergibt sich eine Ausführung, die schwingungsfrei und bei der die Verformung durch Biegung oder Torsion nur gering ist; auch im Fahrbetrieb liegt eine sehr gute Lenkbarkeit, Führung und Stabilität vor.

Die vorliegende Erfindung wird anschließend im Detail anhand von Beispielen in bezug auf die dazugehörigen Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine schematische Längsansicht, die ein Automobil zeigt, bei dem eine Bodenkonstruktion gemäß der vorliegenden Erfindung vorliegt;

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug, das eine Bodenkonstruktion gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt;

Fig. 3 eine Draufsicht zur Erläuterung einer speziellen Ausführung der Bodenkonstruktion entsprechend der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A nach Fig. 3;

Fig. 5 eine graphische Darstellung des Festigkeits-(Kraft)-Verlaufs an der Bodenkonstruktion gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 eine teilweise Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 eine Querschnittsansicht zur Erläuterung einer Bodenkonstruktion nach dem Stand der Technik;

Fig. 8 eine Querschnittsansicht zur Erläuterung einer weiteren bekannten Bodenkonstruktion.

Die Fig. 1 bis 4 geben einen hard-top-opencar 1 (einen Typ, der vollständig geöffnet werden kann) wieder, versehen mit einer Bodenkonstruktion nach der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung bezeichnet 2 einen Bodentunnel, 3 ist die Bodenfläche, 4 ein Seitenschweller, 5 ein Tunnel-Profilträger und 6a, 6b entsprechend obere und untere Versteifungen.

Der vorherbeschriebene Bodentunnel 2 ist verbunden mit einem Stoß-Querträger 7 am vorderen Ende und einem Bodenplattenabschluß-Querträger 8 am hinteren Ende des Fahrzeuges.

Weiterhin ist der Bodentunnel 2 in seinem Zentrum mit einem Auflageansatz-Träger 9 verbunden. Auch ist der genannte Stoß-Querträger 7 über Front-Seitenträger 10 mit einem Front-Endträger 11 verbunden sowie der Bodenplattenabschluß-Querträger 8 mit rückwärtigen Seitenträgern 12.

Der genannte Stoß-Querträger 7, der Bodenplattenabschluß-Querträger 8 und der Auflageansatz-Träger 9 sind alle auf der dem Bodentunnel gegenüberliegenden Seite mit dem Seitenschweller 4 verbunden.

Die Tunnel-Seitenprofilträger 5 verlaufen in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie an beiden Seiten im unteren Teil des Bodentunnels, wie in Fig. 4 gezeigt. Sie besitzen im Querschnitt eine Kastenform. Zwischen beiden Tunnel-Seitenprofilträgern 5 sind die vorhergenannten oberen und unteren Versteifungen 6a, 6b mit Bolzen (Nieten) befestigt, um dadurch einen geschlossenen Querschnitt innerhalb des Bodentunnels 2 zu bilden und damit die Festigkeit und Steifigkeit zu erhöhen.

Fig. 5 gibt die typischen Eigenschaften der Bodenkonstruktion entsprechend der vorangehenden Ausführung wieder:

• - Hinsichtlich der Eigenschaften betreffend die Biegefestigkeit:
  Dies ist erläutert unter der Annahme, daß die Lasten W1 und W2 zwischen den Rändern am Boden wirksam sind.
  Wie zu sehen ist, tritt dabei eine große Differenz zwischen den maximalen Biege-Verformungen (Torsionen a, b am Fahrzeugboden) auf. Ferner gilt, daß, wenn der Front-Seitenträger (10) und die Verstärkung vorgesehen sind, kann kein Knoten (welcher einen kraftfreien Punkt bildet) auftreten, was die Festigkeit am vorderen (D) und hinteren (E) Ende des Bodens der Karosserie betrifft. Andernfalls kann ein solcher Knoten auftreten.
• - Hinsichtlich der Eigenschaften betreffend die Torsionsfestigkeit:
  Hier ist eine Versetzung erkennbar, die durch den Torsionswinkel verursacht ist für den Fall, daß eine Torsionsverdrehungskraft T1 durch den Frontradanteil erzeugt ist, wobei der Heckradanteil den Bezugs- bzw. Abstützpunkt bildet. Auch in dieser Abbildung ist zu erkennen, daß, wenn der Front-Seitenträger (10) und die Verstärkung vorgesehen sind, die Verdrehung (2) gering ist und kein Knoten (welcher einen kraftfreien Punkt bildet) im Verlauf der Festigkeit am vorderen Ende (D) und am hinteren Ende (E) des Bodens auftritt. Andererseits ist die Verdrehung (β) groß, und es ist ein Knoten vorhanden.

Wie aus Fig. 5 offensichtlich, ist die Verschiebung durch die Biegung wie auch durch die Torsion gering, und es kann eine ideale Charakteristik frei von irgendwelchen Knoten erreicht werden. Deshalb kann bei einem FR-Fahrzeug (Frontmotor und Heckantrieb) nach Fig. 4, bei dem die Antriebswelle 13 oder 14 innerhalb des Bodentunnels 2 untergebracht sind, die auf diese Teile ausgeübte Wirkung gering gemacht werden.

Nebenbei gesagt kann das zu einer Konstruktion der Karosserie führen, bei der der Bodentunnel selbst als Versteifungselement ausgebildet ist, wie in einem Fahrzeug mit Frontantrieb und Frontmotor, einem Fahrzeug mit Mittelmotor und Heckantrieb oder einem Fahrzeug mit Heckmotor und Heckantrieb, ganz zu schweigen von einem Fahrzeug mit Frontmotor und Heckantrieb.

Somit ist die vorliegende Erfindung, welche mit Bezug auf die vorangegangene Ausführungsform erläutert wurde, nicht notwendigerweise auf diese beschränkt; es können einige Änderungen und Modifikationen im Rahmen und im Sinne der voranstehenden technischen Idee vorgenommen werden, und dennoch ist diesen zu unterstellen, daß sie zu dem technischen Umfang der vorliegenden Erfindung gehören. Zum Beispiel sind die vorgenannten Versteifungen 6a, 6b mittels Bolzen (Niete) befestigt; sie könnten auch durch vollständige oder teilweise Verschweißung fixiert sein.

Weiterhin kann diese Versteifung 6a, 6b auch nur an dem oberen oder unteren Teil angebracht sein, was von den Bedingungen im Zusammenhang mit der Wartung oder dem Wärmeaustausch oder dgl. abhängt.

Der Tunnel-Seitenprofilträger ist im Querschnitt nicht auf die Kastenform beschränkt, er kann auch ein flächiges Gebilde (15) sein, wie in Fig. 6 gezeigt.

Claims (1)

1. Bodenkonstruktion einer Automobilkarosserie mit einem Bodentunnel (2), wobei das vordere Tunnelende mit einem Stoßquerträger (7), das hintere Tunnelende mit einem Bodenplattenabschluß-Querträger (8) und das Tunnelmittelteil mit einem Auflageansatz-Träger (9) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß Tunnel-Profilträger (5) an beiden Seitenwänden des unteren Teils des Bodentunnels (2) angebracht sind, wobei diese Tunnel-Profilträger sich in Fahrzeuglängsrichtung erstrecken und kastenförmige geschlossene Querschnitte bilden, daß obere und untere Versteifungen (6a, 6b) vorhanden sind, die mit Hilfe von Bolzen (Nieten) zwischen die Tunnel-Profilträger (5) so angebracht sind, daß ein oberer Zwischenraum zwischen Bodentunnel (2) und der Versteifung (6a) und ein Zwischenraum zwischen der oberen und der unteren Versteifung (6a) und (6b) gebildet wird, wobei die Antriebswelle in dem oberen Raum und das Auspuffrohr in dem unteren Raum verlaufen.