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Patent Searching and Data


Title:
VEHICLE BODY BASE AND A PLATFORM SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/072569
Kind Code:
A2
Abstract:
The aim of the invention is to provide vehicles which have different wheel base lengths with similar front and rear base plates (1, 2). To achieve this, an extension element, which is configured as an extension of the horizontal section (6) of a reinforcement profile (4), is placed between the two plates, forming an elongation section (8) beneath the rear base plate (2). In addition, the L-shaped reinforcement profile (4) is slightly enlarged in relation to a conventional configuration, in such a way that its horizontal section (6) can be guided under the lower edge of a locking panel (3). The front edge (21) of the elongation section (8) overlaps the front base plate (1) and is connected or welded to the latter. Said weld seam runs at a distance from the locking panel (3). The longitudinal extension of the elongation section (8) is determined depending on the desired distance between the two plates (1, 2). The distances d�1? or d�2?, each linked to specific wheel base lengths, are set according to the configuration.

Inventors:
BRAND JOHN (DE)
BECHTOLD RALF-DIETER (DE)
GOERG CHRISTIAN ANDREAS (DE)
HOFFMANN GEORG (DE)
ANDERS MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/DE2001/001136
Publication Date:
October 04, 2001
Filing Date:
March 23, 2001
Export Citation:
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Assignee:
OPEL ADAM AG (DE)
BRAND JOHN (DE)
BECHTOLD RALF DIETER (DE)
GOERG CHRISTIAN ANDREAS (DE)
HOFFMANN GEORG (DE)
ANDERS MICHAEL (DE)
International Classes:
B62D21/10; B62D21/14; B62D23/00; B62D25/00; B62D25/20; (IPC1-7): B62D/
Foreign References:
US5549349A1996-08-27
DE2610299A11977-09-15
EP0455279A11991-11-06
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 007, no. 237 (M-250), 21. Oktober 1983 (1983-10-21) -& JP 58 126263 A (NISSAN JIDOSHA KK), 27. Juli 1983 (1983-07-27)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 010, no. 231 (M-506), 12. August 1986 (1986-08-12) -& JP 61 064587 A (MAZDA MOTOR CORP), 2. April 1986 (1986-04-02)
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Claims:
Patentansprüche
1. Fahrzeugkarosserieboden mit einer vorderen Boden- platte und einer hinteren Bodenplatte, wobei die hintere höher liegt als die vordere und an der hinteren Bodenplatte sich eine in etwa vertikal verlaufende Schließwand anschließt, um den Abstand zwischen den Platten zu überbrücken, mit einem sich quer erstreckenden L-förmigen Verstärkungs- profil unterhalb der hinteren Bodenplatte mit ei- nem sich im Wesentlichen parallel zur Schließwand erstreckenden Vertikalabschnitt und einem Horizon- talabschnitt, wobei das Verstärkungsprofil derart mit der hinteren Bodenplatte und der Schließwand verbunden ist, dass ein sich in Querrichtung des Fahrzeuges erstreckender Verstärkungskasten ent- steht, dadurch gekennzeichnet, dass der Horizon- talabschnitt (6) in einen Verlängerungsabschnitt (8) übergeht, der über die Schließwand (3) nach vorne hinausragt und entlang seiner vorderen Kante (21) mit der vorderen Bodenplatte (1) verbunden ist, wobei die Verbindungslinie im Abstand zur Schließwand (3) verläuft.
2. Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, dass die vordere Bodenplatte (1) ei- nen Mitteltunnel (9) aufweist und der Verlänge- rungsabschnitt (8) mit einem einen Bogenabschnitt (12) aufweisendes Tunnelelement (10) versehen ist, wobei der Querschnitt des Mitteltunnels (9) mit dem Querschnitt des Bogenabschnittes (10) überein- stimmt, so dass der Bogenabschnitt (12) eine Ver- längerung des Mitteltunnels (9) bildet.
3. Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 2, dadurch ge- kennzeichnet, dass der rückwärtige Abschluss des Tunnelelements (10) in den Vertikalabschnitt (7) des Verstärkungsprofils (4) übergeht.
4. Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 3, dadurch ge- kennzeichnet, dass zwischen dem Bogenabschnitt (12) des Tunnelelements (10) und dem Vertikalab- schnitt (7) des Verstärkungsprofils ein Sattel (17) gebildet ist.
5. Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 4, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Schließwand (3) einen Aus- schnitt (22) aufweist, in den der Bogenabschnitt (12) des Tunnelelementes (10) eingepasst ist.
6. Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 4, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Verstärkungsprofil (4) aus mindestens zwei Teilen besteht, wobei ein erstes Teil vom Tunnelelement (10) gebildet ist, das aus dem Bogenabschnitt (12) und einer Flanke des Sat- tels (17) besteht.
7. Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 6, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Abschnitt des Verstärkungs- profils (4), der nicht vom Tunnelelement (10) ge- bildet ist, aus zwei im Wesentlichen zur Längs- achse des Karosseriebodens spiegelsymmetrischen Profilelementen (lla, llb) zusammengesetzt ist.
8. Karosserieboden nach Anspruch 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Bogenabschnitt (12) des Tunnel- elements (10) einen U-förmigen Querschnitt auf- weist, der gegen die Schließwand (3) gesetzt ist, wobei ein Teilstück der Schließwand (3) den oberen Teil der Querschnittsfläche des Bogenabschnittes (12) überdeckt.
9. Karosserieboden nach Anspruch 8, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Tunnelelement (1G) als Einzel- teil ausgebildet ist und einen über seine Länge im Wesentlichen gleichbleibenden Querschnitt aufweist und an seinen hinteren Enden mit Flanschen verse- hen ist, die gegen die Schließwand (3) gesetzt sind.
10. Karosserieboden nach Anspruch 9, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Verstärkungskasten (5, in einer gedachten Verlängerung des Mitteltunnels einen ge- schlossenen Querschnitt aufweist, wobei der untere Bereich des Kastens den oberen Teil der Quer- schnittsfläche des Bogenabschnittes (12) über- deckt.
11. Karosserieboden nach Anspruch 10, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Vertikalabschnitt (7) in einer gedachten Verlängerung des Mitteltunnels einen U- förmige Aussparung (16\') aufweist, der in einen entsprechenden Ausschnitt (24) in der Schließwand (3) eingepasst ist.
12. Plattformsystem für Fahrzeuge mit einem Karosse- rieboden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Fahrzeuge mit einem derartigen Boden, die sich im Radstand unterschei- den, mit im Wesentlichen gleichartigen vorderen Bodenplatten (1) und hinteren Bodenplatten (2) versehen sind, wobei aber der jeweilige Verlänge- rungsabschnitt (8) des Verstärkungsprofils (4) be- zogen auf seine Ausdehnung gemessen in Längsrich- tung dem Radstand des Fahrzeuges angepasst ist.
Description:
Beschreibung Fahrzeugkarosserieboden und Plattformsystem Die Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugkarosse- rieboden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Typischerweise besteht ein solcher Boden aus einer vor- deren Bodenplatte unterhalb des Fahrgastbereiches und einer hinteren Bodenplatte unterhalb des Kofferraums.

Die hintere Platte liegt dabei etwas höher als die vor- dere Platte, da unter jener die Fahrzeughinterachse un- tergebracht werden muss. Der Abstand zwischen der vor- deren und der hinteren Bodenplatte wird durch eine Schließwand geschlossen, die üblicherweise einteilig mit der hinteren Bodenplatte ausgeführt ist.

Häufig ist der vordere Teil der hinteren Bodenplatte zur Aufnahme einer Rücksitzbank ausgebildet. Vor allem aus diesem Grund ergibt sich die Notwendigkeit, diesem Bereich eine ausreichende Quersteifigkeit zu verleihen, damit bei einem Seitenaufprall die Fahrgastzelle mög- lichst wenig eingedrückt wird und die Insassen vor Ver- letzungen geschützt werden. Dieser Bereich wird daher durch ein L-förmiges Verstärkungsprofil mit einem Hori- zontal-und einem Vertikalabschnitt versteift, das sich unterhalb der hinteren Bodenplatte quer zur Fahrzeug- längsachse erstreckt und diese zu einem kastenförmigen Gebilde komplettiert, das in der Lage ist, die bei ei- nem Seitenaufprall auftretenden Querkräfte abzustützen.

Es wurde auch schon vorgeschlagen, das Verstärkungspro- fil einteilig mit der vorderen Bodenplatte auszuführen.

Eine solche Vorgehensweise kann z. B. der DE 38 13 455 C2 sowie der EP 0 297 057 AI entnommen werden.

Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Platt- formsystem. Die Automobilindustrie beschäftigt sich schon seit einiger Zeit im Rahmen der sogenannten Plattformstrategie mit der Frage, wie Fahrzeuge mit un- terschiedlichen Radständen aus sich gleichenden Karos- serieteilen zusammengesetzt werden können. In diesem Zusammenhang wurde schon vorgeschlagen, die vordere und die hintere Bodenplatte jeweils unverändert zu lassen und z. B. über unterschiedlich breite Blechstreifen miteinander zu verbinden. Dieser Vorschlag kann der schon genannten EP 0 297 057 entnommen werden. Außerdem wird in der EP 455 279 Bl angeregt, die Schließwand ge- trennt von der vorderen sowie der hinteren Bodenplatte auszuführen und ihre Querschnittsform der jeweils ge- wünschen Fahrzeuggröße anzupassen. Durch eine entspre- chende Faltung der Schließwand wird erreicht, dass sich die jeweils zugewandten Enden der vorderen und der hin- teren Platten entweder überlappen oder auf Abstand gehalten werden, wodurch sich unterschiedliche Längen des gesamten Karosseriebodens ergeben.

In der DE 197 22 139 Al wird vorgeschlagen, die vordere Bodenplatte so zu gestalten, dass lediglich durch eine leichte Veränderung des Presswerkzeuges eine verlän- gerte Version erstellt werden kann.

Die Erfindung beruht somit auf der Aufgabe, den Karos- serieboden so zu gestalten, dass ohne großen Aufwand eine gegebene Form auf ein Fahrzeug mit größerem Radstand übertragen werden kann und dass diese Karosse- rie insbesondere im Bereich des Übergangs vom vorderen zum hinteren Teil eine ausreichende Quersteifigkeit er- hält.

Gemäß der Erfindung wird dazu vorgeschlagen, dass der Horizontalabschnitt in einen Verlängerungsabschnitt übergeht, der über die Schließwand nach vorne hinaus- ragt und entlang seiner vorderen Kante mit der vorderen Bodenplatte verbunden ist, wobei die Verbindungslinie im Abstand zur Schließwand verläuft.

Mit einer derartigen Ausgestaltung des Fahrzeugbodens wird erreicht, dass dieser in äußerst effektiver Weise an unterschiedliche Radstände angepasst werden kann.

Lediglich das Verstärkungsprofil muss geändert werden, indem der Verlängerungsabschnitt je nach gewünschtem Radstand entsprechend lang ausgeführt wird. Die Werk- zeuge zur Herstellung der vorderen und der hinteren Bo- denplatte können beibehalten werden. Gleichzeitig wird mit dieser Ausführung erreicht, dass die bewährte kas- tenförmige Querverstärkung im Übergangsbereich zwischen den beiden Bodenplatten erhalten bleibt.

Üblicherweise weist die vordere Bodenplatte einen soge- nannten Mitteltunnel auf. Dies ist eine im Querschnitt U-förmige nach oben gerichtete Ausdrückung in der vor- deren Platte, die sich entlang der zentralen Längsachse des Fahrzeuges erstreckt. Die nach unten offene Seite des Tunnels wird häufig durch eine Verschlussplatte ge- schlossen, so dass sich eine aerodynamisch günstige un- tere Bodenplattenseite ergibt. Durch das so gebildete Hohlprofil kann z. B. das Auspuffrohr geführt werden.

Außerdem dient der Mitteltunnel dazu, die Bodenplatte in sich zu versteifen.

Um auch den Mitteltunnel zu verlängern, weist der Ver- längerungsabschnitt ein Tunnelelement mit einem Bogen- abschnitt auf, der mit einem mit dem Mitteltunnel kor- respondierenden U-förmigen Querschnitt versehen ist.

Der Bogenabschnitt bildet somit die Verlängerung des Mitteltunnels.

Die Anbindung des Tunnelelementes an das Vers_ärkungs- profil und die Schließwand kann auf verschiedene Weisen gestaltet werden.

Eine erste Ausführung sieht vor, dass das der rückwär- tige Abschluss des Tunnelelements in den Vert-kalab- schnitt des Verstärkungsprofils übergeht, wobei vor- zugsweise zwischen dem Bogenabschnitt und dem Vertikal- abschnitt ein sattelförmiger Bereich ausgebildet ist.

Die Schließwand weist dazu einen Ausschnitt auf, durch den das Tunnelelement hindurchgeführt ist, um die Ver- bindung zum Vertikalabschnitt des Verstärkungsprofils aufnehmen zu können. Bei dieser Ausführung wird das Verstärkungsprofil aus mindestens zwei Teilen gebildet, wobei ein erstes Einzelteil vom Tunnelelement, d. h. vom Bogenabschnitt und der einen Flanke des Sattels ge- bildet wird. Bei den Einzelteilen, die den restlichen Abschnitten des Verstärkungsprofils bilden, handelt es sich vorzugsweise um zwei bezüglich der Mitte---ängs- achse des Karosseriebodens symmetrisch ausgeformte Ein- zelteile mit jeweils einem Horizontal-und einem Verti- kalabschnitt.

Im Bereich des Mitteltunnels ist der Querschnitt des Verstärkungskastens kleiner als in den Seitenbereichen, da dort noch ein wenig Platz gelassen werden muss, um die durch den Mitteltunnel geführten Elemente unter die hintere Bodenplatte führen zu können : Um auch in diesem Bereich eine ausreichende Steifigkeit zu erhalten, kann es notwendig werden, Verstärkungselemente, vorzugsweise

in Form von zusätzlichen Blechen, über den Tunnelquer- schnitt zu spannen.

Um einen möglichst großen Querschnitt des Verstärkungs- kastens auch im Bereich des Mitteltunnels zu erreichen, wird folgende Vorgehensweise vorgeschlagen : Das Tunnel- element weist dazu einen Bogenabschnitt mit einem gleichbleibenden U-förmigen Querschnitt auf, der mit seiner hinteren Kante gegen die Schließwand gesetzt ist, wobei ein Teilabschnitt dieser Wand in den Quer- schnitt hineinragt. Dazu ist das Tunnelelement als Ein- zelteil ausgebildet, das an seinem hinteren Ende mit Flanschen versehen ist, die gegen die Schließwand ge- setzt sind und dort mit dieser verschweißt oder ander- weitig verbunden sind, wobei im Verlängerungsabschnitt des Verstärkungsprofis eine Aussparung unter dem Tun- nelelement vorgesehen ist.

Der Vertikalabschnitt des Verstärkungsprofils ist auch im Tunnelbereich mit der unteren Kante der Schließwand verbunden, so dass auch hier der Verstärkungskasten im Querschnitt geschlossenen ist.

Vorzugsweise überdeckt der Teilabschnitt der Schließ- wand, der sich im Querschnitt des Tunnels befindet, die Querschnittsfläche nicht ganz ab, so dass ein unterer Ausschnitt verbleibt, durch den die im Mitteltunnel an- geordneten Teile in den Bereich unterhalb der hinteren Bodenplatte geführt werden.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand zweier Ausfüh- rungsbeispiele näher erläutert werden. Dazu zeigen : Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung der Erfindung in drei Einzelbilder a,

b, c ; Fig. 2 ein Verstärkungsprofil gemäß einer ersten Ausführungsform ; Fig. 3 die Anbindung des Verstärkungspro- fils nach Fig. 2 an einen Seiten- schweller und die Verbindung mit einer hinteren Bodenplatte ; Fig. 4 in Explosionsdarstellung einen Fahrzeugboden mit einem Verstär- kungsprofil gemäß einer zweiten Ausführung und Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie V-V der Fig. 4.

Zunächst wird auf die Fig. 1 (Teilbild a) Bezug genom- men. Diese zeigt in einer Prinzipdarstellung den Längs- schnitt durch einen Fahrzeugboden. Dieser besteht aus einer vorderen Bodenplatte 1 und einer hinteren Boden- platte 2, die in der Höhe versetzt gegeneinander ange- ordnet sind, wobei der Höhenabstand zwischen den beiden Bodenplatten durch eine Schließwand 3, die einstückig mit der hinteren Bodenplatte ausgeführt ist, überbrückt wird. Unterhalb der hinteren Bodenplatte 2 erstreckt sich in Querrichtung ein L-förmiges Verstärkungsprofils 4 mit einem sich im Wesentlichen parallel zur Schließ- wand 3 erstreckenden Vertikalabschnitt 7 und einem dazu in etwa senkrecht oder senkrecht verlaufenden Horizon- talabschnitt 6, wobei das Verstärkungsprofil 4 derart mit der Bodenplatte 2 und der Schließwand 3 verbunden ist, dass ein sich in Querrichtung des Fahrzeugs erstreckender Verstärkungskasten 5 ergibt.

Um Fahrzeuge mit verschiedenen Radabständen darstellen und dabei die vordere und die hintere Bodenplatte in ihrer Form beibehalten zu können, wird zwischen den beiden Platten 1, 2 ein Verlängerungselement (Teilbild b) gesetzt, das sich als Verlängerung des Horizontalab- schnittes 6 in einen Verlängerungsabschnitt 8 dar- stellt. Dazu ist das L-förmige Verstärkungsprofil 4 ein wenig vergrößert, so dass der Horizontalabschnitt 6 un- ter die untere Kante der Schließwand 3 geführt werden kann. Die vordere Kante des Verlängerungsabschnittes 8 überlappt mit der vorderen Bodenplatte 1 und wird mit dieser verbunden. Bei einer Ausführung der Karosserie- elemente in Stahl werden die Teile üblicherweise mit- einander verschweißt. Diese Schweißnaht verläuft im Ab- stand zur Schließwand 3. Je nachdem wie groß der Ab- stand zwischen den beiden Platten 1 und 2 sein soll, wird die Längsausdehnung des Verlängerungsabschnitts bestimmt. Je nach Ausführung stellen sich die Verlänge- rungen d bzw. d2 ein, die jeweils mit bestimmten Rad- ständen verknüpft sind (Teilbild b bzw. c).

Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform des Verstär- kungsprofils 4. Dieses besteht aus drei Einzelteilen, nämlich einem Tunnelelement 10 sowie zwei symmetrisch zueinander ausgebildeten Profilelementen lla, llb. Das Tunnelelement 10 besteht aus einem Bogenabschnitt 12, der im Querschnitt einem Mitteltunnel in der vorderen Bodenplatte entspricht und damit eine Verlängerung diese Tunnels darstellt. Die vordere Querschnittsfläche des Bogenelementes 12 ist frei, während die hintere Querschnittsfläche im oberen Bereich durch eine Ab- schlussblech 13 verdeckt ist, das eine U-förmige Aus- sparung 13\'freilasst, deren Querschnittsfläche damit kleiner ist als die im Bogenabschnitt 12.

Die beiden symmetrisch zueinander ausgebildeten Profil- elemente lla, llb weisen jeweils einen Horizontalab- schnitt 6, einen Vertikalabschnitt 7 und einen Verlän- gerungsabschnitt 8 auf. Zusammengesetzt weisen sie im Bereich des Horizontalabschnittes eine Aussparung 16 auf, die vom Bogenabschnitt 12 des Tunnelelementes 10 überspannt wird. Auch der Vertikalabschnitt 7 weist eine Aussparung 16 auf, die der Aussparung 13 im Ab- schlussblech 13 entspricht. Setzt man die Elemente zu- sammen, so bildet sich zwischen dem Abschlussblech 13 und dem Horizontalabschnitt 6 ein Sattel 17 aus.

Fig. 3 zeigt die Einpassung des zusammengesetzten Ver- stärkungsprofils 4 in die Fahrzeugkarosserie. Die Sei- tenkanten schließen jeweils an einen Seitenschweller 20 an, wobei in der Fig. 3 lediglich die linke Fahrzeug- seite dargestellt ist. Die vorderen Kanten 21 des Ver- längerungsabschnittes 8 und des Tunnelelements 10 wer- den mit der vorderen Bodenplatte 2 verbunden. Wie die Fig. 3 weiterhin zeigt, wird auf diese Anordnung die hintere Bodenplatte 2 mit der Schließwand 3 aufgesetzt, wobei die Schließwand 3 einen Ausschnitt 22 aufweist, die den Bogenabschnitt 12 des Tunnelelementes 10 um- fasst und einschließt.

Fig. 4 zeigt eine etwas andere Ausführungsform der Er- findung. Das Tunnelelement 10 besteht lediglich aus ei- nem Bogenabschnitt 12 mit einem im Wesentlichen gleich- bleibenden Querschnitt. Die hintere Kante 23 wird mit der Schließwand 3 verbunden. Das Verstärkungsprofil 4 besteht aus einem Einzelteil, das wiederum einen Hori- zontalabschnitt 6 einen Vertikalabschnitt 7 und einen Verlängerungsabschnitt 8 aufweist, wobei im Horizontal- abschnitt ebenfalls eine Aussparung 16 verbleibt, die

vom Bogenabschnitt 12 überspannt wird. Auch im Verti- kalabschnitt 7 befindet sich eine Aussparung 16", deren U-förmiger Querschnitt kleiner ist als der des Bogenab- schnittes 12 und die mit einem entsprechenden Aus- schnitt 24 in der Schließwand 3 korrespondiert. Wenn das Verstärkungsprofil 4 und die hintere Bodenplatte 2 mit der Schließwand 3 zusammengesetzt werden, ergibt sich ein im Querschnitt geschlossener Verstärkungskas- ten, dessen Querschnittsfläche in den Seitenbereichen etwas größer ist als die in einer gedachten Verlänge- rung des Mitteltunnels 9.

Das Tunnelelement 10 stößt mit seiner hinteren Kante 23 gegen die Schließwand 3 und wird dort mit ihr ver- schweiß. Die vordere Kanten 21 des Horizontalabschnit- tes sowie des Tunnelelementes 10 verlaufen dann in ei- ner Horizontalebene und können mit der entsprechenden Kante der vorderen Bodenplatte 1 bzw. Mitteltunnel 9 überlappend verbunden werden.

Fig. 5 zeigt zur Verdeutlichung einen Querschnitt ent- lang der Linie V-V. Im Bereich des Mitteltunnels bzw. des Bogenabschnittes 12 des Tunnelelementes 10 ist der Querschnitt des Verstärkungskastens zwar gegenüber den Seitenbereichen verkleinert, aber aufgrund der gewähl- ten Konstruktion doch so groß, dass der untere Ab- schnitt in den Querschnitt des Mitteltunnels 9 hinein- ragt.