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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Tragstruktur für ein Kraftfahrzeug
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Aus
der
DE 197 08 905
C2 ist eine derartige Tragstruktur für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens
einer A-Säule,
einem seitlichen Dachrahmen und einem im wesentlichen quer zur A-Säule und
zum seitlichen Dachrahmen verlaufenden vorderen Dachrahmen bekannt,
die über
wenigstens eine Konsole miteinander verbunden sind. Dabei ist bei
der bekannten Tragstruktur die Konsole als Verbindungseckstück ausgebildet,
welches zwischen der A-Säule,
dem seitlichen Dachrahmen und dem vorderen Dachrahmen angeordnet
ist.
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Aus
der
DE 28 29 608 A1 ist
ein Außenwandaufbau
für ein
Fahrzeug bekannt, der eine Vorderwand umfasst, die eine vordere
Türöffnung und
einen ersten, die Mittelstütze
bildenden Abschnitt aufweist. Darüber hinaus umfasst der Außenwandaufbau
eine rückwärtige Wand,
die eine hintere Türöffnung und an
ihrem vorderen Ende einen zweiten, die Mittelstütze bildenden Abschnitt aufweist.
Beim Zusammenbau werden Vorder- und Hinterwand an der Überlappungsstelle
ihrer die Mittelstütze
bildenden Abschnitte miteinander verbunden und so eine vollständige Seitenwand
für ein
Kraftfahrzeug oder dgl. erzeugt. Generell sind somit die vordere
seitliche Außenwand und
die rückwärtige seitliche
Außenwand
so überlappend
angeordnet, dass sie in ihrem Überlappungsbereich
eine Mittelstütze
bilden.
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Die
vorliegende Erfindung beschäftigt
sich mit dem Problem, für
eine Tragstruktur eingangs erwähnter
Art eine verbesserte Ausführungsform
anzugeben, welche insbesondere einen verbesserten Kraftfluss ermöglicht und
gleichzeitig Toleranzen im Rohbau einfacher beherrschbar macht.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß durch
den Gegenstand des unabhängigen
Anspruchs gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen
sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer Tragstruktur
für ein
Kraftfahrzeug mit wenigstens einer A-Säule,
einem seitlichen und einem vorderen Dachrahmen, welche über wenigstens
eine Konsole miteinander verbunden sind, die A-Säule an ihrem oberen Ende überlappend
am seitlichen Dachrahmen anzulegen und die Konsole im Bereich der Überlappung
anzuordnen. Dabei sind an der Konsole der vordere Dachrahmen sowie
die A-Säule
und der seitliche Dachrahmen befestigt.
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Durch
die erfindungsgemäße Lösung wird ein
nahezu unterbrechungsfreier Verlauf der A-Säule bis in den seitlichen Dachrahmen
gewährleistet,
wodurch eine gesteigerte Kraftaufnahme sowie eine gesteigerte Steifigkeit
der Tragstruktur in diesem Bereich erreicht werden kann. Darüber hinaus
kann eine bauteilgünstige
Trennung zwischen der A-Säule und
dem seitlichen Dachrahmen sowie dem vorderen Dachrahmen ohne fertigungstechnisch
schwierige zu realisierende Trennstellen erzeugt werden. Die angesetzte
Konsole ermöglicht
so eine einfache Bauteilgestaltung, bei der gleichzeitig geringere
Blechdicken erforderlich sind. Im Vergleich zu herkömmlichen
angezogenen Dachrahmen, welche ziehtechnisch schwierig und zudem
tole ranzkritisch und teuer (hoher Blechverschnitt) sind, ermöglicht die
Erfindung das einfache Ansetzen bzw. Anordnen des vorderen Dachrahmens über die
Konsole an der A-Säule
bzw. den seitlichen Dachrahmen.
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Zweckmäßig sind
im Bereich der Überlappung
die aneinander anliegenden Konturen der A-Säule und des seitlichen Dachrahmens
zueinander komplementär
geformt. Dies bietet den Vorteil, dass ein besonders günstiger
Kraftfluss, insbesondere im Hinblick auf Biegemomente und Querkräfte, erreicht werden
kann. Gleichzeitig vereinfachen die aneinander anliegenden Konturen
den Herstellungsprozess und ermöglichen
es, kleinere Fertigungstoleranzen einfacher auszugleichen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
die Konsole als Blechpressteil ausgebildet. Blechpressteile können kostengünstig und
mit hoher Präzision
gefertigt werden. Darüber
hinaus sind durch moderne Press- und Stanzverfahren unterschiedlichste Formen
von Blechpressteilen möglich,
so dass ein hohe Flexibilität
bezüglich
der Fertigung der Blechpressteile erreicht werden kann.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung weist
die Konsole eine Führungsnut
auf, in welcher der vordere Dachrahmen geführt ist. Die Führungsnut
ermöglicht
dabei ein zuverlässiges
Einsetzen des vorderen Dachrahmens und gewährleistet darüber hinaus, dass
dieser längs
der Führungsnut
in gewissen Grenzen verstellbar ist, so dass vor dem endgültigen Verbinden
bzw. Fixieren der Tragstruktur etwaige Fertigungstoleranzen ausgeglichen
werden können.
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Entsprechend
einer bevorzugten Ausführungsform
weist die Konsole Sicken zur Aussteifung aus. Die im Überlappungsbereich angeordnete
Konsole ist insbesondere bei Unfällen
mit einem Überschlag
des Fahrzeugs einer sehr hohen Belastung ausgesetzt, und sollte
auch in Extremfällen
ein Eindrücken
des Fahrzeugdaches und damit schwere Kopfverletzungen für einen
Fahrer verhindern. In die Konsole eingepresste Sicken können dabei
die Steifigkeit deutlich erhöhen
und tragen damit zur Fahrsicherheit bei. Die Sicken können dabei
in einem Arbeitsvorgang, das heißt beispielsweise gleichzeitig mit
dem Stanzen und/oder Pressen der Konsole in diese eingearbeitet
werden.
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Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus
den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand
der Zeichnungen.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in
der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert,
wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder funktional gleiche
oder ähnliche
Bauteile beziehen.
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Dabei
zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine
Konsole, eine A-Säule
sowie einen seitlichen Dachrahmen einer erfindungsgemäßen Tragstruktur,
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2 eine
Darstellung wie in 1, jedoch bei miteinander verbundenen
Komponenten.
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Entsprechend 1 weist
eine teilweise dargestellte Tragstruktur 1 für ein im übrigen nicht
dargestelltes Kraftfahrzeug eine A-Säule 2, einen seitlichen
Dachrahmen 3 sowie eine Konsole 4 auf. Die A-Säule 2 ist
dabei an ihrem oberen Ende überlappend
am seitlichen Dachrahmen 3 angeordnet, wobei im Bereich
der Überlappung
die aneinander liegenden Konturen der A-Säule 2 und des seitlichen Dachrahmens 3 vorzugsweise
komplementär
zueinander geformt sind. Hierdurch wird bewirkt, dass die A-Säule 2 sowie
der seitliche Dachrahmen 3 zumindest teilweise flächig aneinander
anliegen und im Überlappungsbereich 9 ein
nahezu fließender Übergang
von der A-Säule 2 in
den seitlichen Dachrahmen 3 erfolgt, ohne dass eine scharfe
Trennstelle mit den damit verbundenen Schwierigkeiten der Kraftübertragung
bzw. der Fertigung vorhanden ist.
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Die
Konsole 4 weist eine im Bereich der Überlappung 9 komplementär zu der
daran anliegenden Kontur der A-Säule 2 und/oder
des seitlichen Dachrahmens 3 geformte Kontur auf, so dass
die Konsole 4 im gefertigten Endzustand (vergleiche 2)
ebenfalls zumindest teilweise flächig
an einer A-Säule 2 und/oder
am seitlichen Dachrahmen 3 anliegt und dadurch eine besonders
günstige
Kraftübertragung
bewirkt. Die Konsole 4 ist dabei im Bereich der Überlappung 9 zwischen
der A-Säule 2 und
dem seitlichen Dachrahmen 3 an diesem angeordnet. Dabei
kann die Konsole 4 in Form eines Anschlussschuhs ausgebildet
sein, welcher einen vereinfachten Anschluss des vorderen Dachrahmens 5 an
den Überlappungsbereich 9 der
A-Säule 2 und
des seitlichen Dachrahmens 3 ermöglicht.
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Im
Vergleich zu einer herkömmlichen
Verbindung, bei welcher beispielsweise die A-Säule 2, der seitliche
Dachrahmen 3 und der vordere Dachrahmen 5 über ein
dazwischen liegendes Verbindungsstück miteinander verschweißt werden,
bietet die er findungsgemäße Lösung den
Vorteil einer vereinfachten Anbindung des vorderen Dachrahmens 5 über die
Konsole 4 an den Überlappungsbereich 9 der
A-Säule 2 und
des seitlichen Dachrahmens 3 und darüber hinaus einen verbesserten
Kraftfluss. Gleichzeitig können
Bauteiltoleranzen einfacher ausgeglichen werden und eine bauteilgünstige Trennung der
einzelnen Teile mit deutlich vermindertem Blechverschnitt realisiert
werden. Im Vergleich hierzu sind herkömmliche Anbindungen, beispielsweise über angezogene
Dachrahmen und entsprechend geformte Verbindungsstücke ziehtechnisch
schwierig herzustellen, toleranzkritisch und zudem teuer.
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Die
für die
Tragstruktur 1 verwendeten Einzelteile, wie beispielsweise
die A-Säule 2,
der seitliche Dachrahmen 3 und die Konsole 4,
können
beispielsweise als Blechpressteile ausgebildet sein, wodurch eine äußerst präzise Fertigung
bei gleichzeitig geringen Stückkosten
erreicht werden kann.
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Gemäß den 1 und 2 weist
die Konsole 4 eine Führungsnut 6 auf,
in welcher der vordere Dachrahmen 5 geführt ist. Dabei ist denkbar,
dass der vordere Dachrahmen 5 mit einem Schenkel 7 in die
Führungsnut 6 eingreift
und somit in gewissen Grenzen längsverschieblich
bis zu einer endgültigen Fixierung
an der Konsole 4 angeordnet werden kann. Hierdurch können während des
Zusammenbaus der Tragstruktur 1 Bauteiltoleranzen leichter
ausgeglichen werden und dadurch eine Tragstruktur 1 von
besonders hoher Qualität
gefertigt werden.
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Um
die Verbindung zwischen dem Überlappungsbereich 9 der
A-Säule 2 und
des seitlichen Dachrahmens 3 mit dem vorderen Dachrahmen 5 möglichst
steif ausbilden zu können,
weist die Konsole 4 gemäß 1 Sicken 8 auf,
welche beispielsweise gleichzeitig beim Fertigen der Konsole 4 in
diese mit eingepresst werden. Die Sicken 8 bewirken dabei eine
Aussteifung der Konsole 4 und somit eine Aussteifung der
späteren
Tragstruktur 1.
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Generell
kann dabei vorgesehen sein, dass die Konsole 4 von unten
an den Überlappungsbereich 9 und/oder
den vorderen Dachrahmen 5 angeordnet ist, wobei auch eine
andere Anordnung, beispielsweise ein Aneinanderanliegen denkbar
ist.
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In 2 ist
die Konsole 4 am Überlappungsbereich 9 der
A-Säule 2 und
des seitlichen Dachrahmens 3 befestigt und zur Anordnung
bzw. zur Aufnahme des vorderen Dachrahmens 5 vorbereitet. Hierbei
können
zumindest zwei Mitglieder der folgenden Gruppe im Bereich der Überlappung 9 miteinander
verschweißt
sein: seitlicher Dachrahmen 3, die A-Säule 2, die Konsole 4,
der vordere Dachrahmen 5.
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Zusammenfassend
lassen sich die wesentlichen Merkmale der erfindungsgemäßen Lösung wie folgt
charakterisieren:
Die Erfindung sieht eine verbesserte Tragstruktur 1 für ein Kraftfahrzeug
mit wenigstens einer A-Säule 2, einem
seitlichen Dachrahmen 3 und einem vorderen Dachrahmen 5 vor,
die über
wenigstens eine Konsole 4 miteinander verbunden sind, wobei
die A-Säule 2 an
ihrem oberen Ende überlappend
am seitlichen Dachrahmen 3 anliegt und die Konsole 4 im Überlappungsbereich 9 angeordnet
ist. An der Konsole 4 sind des Weiteren der vordere Dachrahmen 5 sowie
die A-Säule 2 und
der seitliche Dachrahmen 3 befestigt.
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Durch
die erfindungsgemäße Lösung wird somit
ein verbesserter Kraftfluss zwischen der A-Säule 2 und dem seitlichen
Dachrahmen 3 sowie dem vorderen Dachrahmen 5 gewährleistet,
bei gleichzeitig einfacher Bauteilgestaltung. Darüber hinaus
können
mit der erfindungsgemäßen Lösung geringere
Blechdicken verwendet werden und Fehlertoleranzen im Rohbau einfacher
beherrscht werden.