-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitskarosserie für ein Kraftfahrzeug.
-
Obwohl auf beliebige Sitzkonsolen anwendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrunde liegende Problematik in Bezug auf eine Sitzkonsole näher erläutert, welche einer Aufnahme der hinteren Insassensitze in einem Personenkraftfahrzeug dient.
-
Bei der Erhöhung der Seitenkollisionssicherheit ist die größte Schwierigkeit im Gegensatz zu Frontalkollisionen darin zu sehen, dass eine vergleichbar geringe Materialmenge zwischen dem auftreffenden Gegenstand und dem Fahrzeuginsassen vorhanden und der dazwischenliegende verfügbare Deformationsweg kurz ist. Zwischen der Deformationsneigung der Front und der Seite eines Fahrzeuges besteht ein großer Unterschied. Daraus folgt, dass die Fahrzeugzelle im Fall einer Seitenkollision einer starken Deformation unterworfen ist. Statistiken von Straßenverkehrsunfällen zeigen, dass die Verletzungsfälle von Insassen im Fall von Seitenkollisionen sowohl hinsichtlich ihrer Häufigkeit als auch der Schwere zunehmen. Daraus resultieren schwere Personenschäden sogar bei relativ geringen Geschwindigkeiten.
-
Es wurden bereits verschiedene Lösungen zur Verbesserung des Seitenkollisionsschutzes von Fahrgastzellen vorgeschlagen. Die meisten konzentrieren sich dabei auf die Verstärkung der Türen durch Einbau von Verstärkungselementen zwischen der äußeren und der inneren Seitenwand der Tür in Form von Rohrkonstruktionen, profilierten Platten oder ähnlichem. Dadurch soll eine starre Konstruktion erzielt werden, die unter einer bestimmten Belastung lediglich einer gewissen maximalen Verformung unterliegt. In bestimmten Fällen sind die Türen in ihrem untersten Teil auch mit Verstärkungselementen versehen worden, um die Bodenschiene der Fahrgastzelle als Stützelement einzusetzen. Weiter wurden Türverstärkungselemente so angeordnet, dass sie Anschläge gegen den Sitzrahmen bilden. Diese Konstruktionen basieren auf der Überlegung, dass die Tür nach einer gewissen Deformation gegen den Sitzrahmen schlägt und dadurch den Sitz mit dem darin mit einem Sicherheitsgurt gehaltenen Insassen beschleunigt, wobei der Sicherheitsgurt so ausgelegt ist, dass dieser den Insassen während der seitlichen Beschleunigung möglichst sicher auf seinem Sitz festhält. Ein derartiger Seitenkollisionsschutz basiert praktisch auf dem gleichen Prinzip wie der Frontkollisionsschutz.
-
Den bekannten Türverstärkungskonstruktionen ist gemeinsam, dass bei Seitenkollisionen eine nur geringe Masse des gesamten Fahrzeugs, das durch ein anderes Fahrzeug berührt wird, zur Verfügung steht, um im Anfangsstadium die Aufprallenergie aufzunehmen. Prinzipiell ist dies nur der Verformungswiderstand der Tür und zusätzlich die Massenträgheit des Sitzes und des Insassen, nachdem diese im Verlauf der Verformung der Tür mit der inneren Wand der Tür in Berührung gelangt sind. Der geringe Verformungswiderstand der Tür oder des Seitenteils des Fahrzeugs, das kollidiert wurde, bewirkt zunächst nur eine geringe Geschwindigkeitsreduzierung des auffahrenden Fahrzeugs. Der Insasse oder der Sitz wird deshalb durch die eine hohe Geschwindigkeit aufweisende Türseite berührt und dadurch einer kräftigen Beschleunigung relativ zum eigenen Wagen während der weiteren Deformation unterworfen, bevor der kollidierende und der kollidierte Wagen ihre gemeinsame Endgeschwindigkeit erreichen.
-
Um die Festigkeit der Fahrgastzelle zu erhöhen, ist es ferner bekannt, eine Kombination von Verstärkungsbögen um die Sitzlehnen mit quer zum Fahrzeuginneren verlaufenden Verstärkungsrohren, die in der Nähe der Innenseite der Türen enden, vorzusehen. Diese Rohre sind ein wenig über der Hüfthöhe der Insassen und in gleicher Höhe mit Seitenwandverstärkungen in den Türen angeordnet. Auf diese Weise wird eine Druckkraft, die in Höhe der Türverstärkungen einwirkt, über die querverlaufenden Verstärkungsrohre und die Verankerungspunkte der Verstärkungsbögen dem Boden und der Decke der Fahrgastzelle nach einer gewissen Verformung dieser Bauelemente auf die gegenüberliegende Tür übertragen. Dies verstärkt den Verformungswiderstand der Tür in dem verstärkten Bereich im Vergleich zu den vorher beschriebenen Konstruktionen.
-
Die erläuterte Konstruktion weist jedoch gewisse Nachteile auf, die ihre Wirksamkeit begrenzen. Zum einen sind die Türverstärkungselemente und die lastaufnehmenden Transversalverstärkungen oberhalb der kritischen Höhe, nämlich den Stoßstangen des kollidierenden Fahrzeugs, angeordnet. Unfallstatistiken zeigen, dass mehr als 50% Seitenkollisionen, an denen Personenwagen beteiligt sind, zwischen zwei oder mehreren Personenwagen auftreten. Bei den meisten modernen Personenkraftwagen sind die Stoßstangen ungefähr in der gleichen Höhe, nämlich in der Höhe oder ein wenig unterhalb der Hüften des Insassen, angeordnet. Dadurch ist es bei der zur Rede stehenden Konstruktion möglich, dass die Stoßstangen des kollidierenden Wagens praktisch ungehindert weit in die Seite des kollidierten Fahrzeugs eindringen. Die Fahrzeugseiten sind nämlich in dieser Höhe nicht verstärkt und die Stoßstange des kollidierenden Fahrzeugs kann bis zur Seite des diesbezüglichen Sitzes in den Wagen eindringen, bevor die transversalen Verstärkungselemente die Stoßkräfte aufnehmen können. Zum anderen erfordert die getroffene Anordnung der transversalen Elemente in den Rückenlehnen, dass die Rückenlehnen im gleichen Winkel eingestellt sein müssen, da nur in diesem Fall die Druckkraft von der einen Seite auf die andere Seite des Fahrzeugs übertragen wird. Schon ein kleiner Unterschied der Einstellwinkel der Rückenlehnen reduziert die Wirksamkeit der Kraftübertragung von einem Sitz über den anderen zur gegenüberliegenden Fahrzeugseite. Das bedeutet, dass die Wirksamkeit der Konstruktion sehr von der Starrheit der Verstärkungsbögen um die Rückenlehnen und einer wirksamen Verankerung derselben am Boden und an der Decke des Fahrzeugs abhängt, was wiederum bedeutet, dass sie nicht in Fahrzeugen mit Schiebedächern oder konvertierbaren Dächern verwendet werden kann, da diese eine Verankerung der Verstärkungsbögen in der Decke nicht zulassen.
-
Aus den Druckschriften
US 6,568,745 B2 und
DE 199 45 590 A1 sind Karosserien für Kraftfahrzeuge bekannt, die einen zusätzlichen Querträger zur Aufnahme von Querkräften aufweisen.
-
Insgesamt sind die bekannten Konstruktionen so ausgelegt, dass sie eine wesentliche Veränderung der bestehenden Fahrzeugkonstruktion für ihren Einsatz notwendig machen.
-
Somit liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die obengenannten Nachteile zu beseitigen und insbesondere eine Sicherheitskarosserie für ein Kraftfahrzeug derart zu verbessern, dass sie gegenüber vorbekannten Karosserien gemäß dem Stand der Technik einen wirksameren Schutz gegen Seitenkollisionen bietet. Die verbesserte Sicherheitskarosserie soll darüber hinaus derart konstruiert sein, dass auf einfache und kostengünstige Weise der Verformungswiderstand insbesondere bei seitlichen Unfällen gegenüber dem Stand der Technik erhöht wird.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Sicherheitskarosserie mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
-
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, dass die Sicherheitskarosserie zwei gegenüberliegende Karosseriesäulenabschnitte und mindestens eine bodennahe Querträgeranordnung umfasst, welche Befestigungsmittel für eine Deformationskräfte aufnehmende Montage der Querträgeranordnung an jeweils einem zugeordneten Abschnitt der beiden Karosseriesäulenabschnitte aufweist.
-
Somit weist die vorliegende Erfindung gegenüber den bekannten Ansätzen gemäß dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass durch einfache und kostengünstige Modifikation bestehender Konstruktionen, d. h. lediglich beispielsweise der Sitzkonsole, aufwendige karosserie- bzw. türfeste Versteifungsmaßnahmen ersetzt werden können. Bei einem seitlichen Unfall werden die Deformationskräfte über die Befestigungsmittel auf die starre Grundplatte der Sitzkonsole übertragen, welche im Falle eines Unfalls als Verstärkungsträger bzgl. Deformationskräften dient.
-
Ferner kann auf zusätzliche Verstärkungsrohre verzichtet werden, welche aufwendig und mit einem zusätzlichen Kostenaufwand in Querrichtung zwischen den beiden Karosseriesäulenabschnitten montiert werden müssten.
-
In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der im Patentanspruch 1 angegebenen Sicherheitskarosserie.
-
Erfindungsgemäß ist die bodennahe Querträgeranordnung als Sitzkonsole für eine Aufnahme mindestens eines Sitzes des Kraftfahrzeuges mit einer sich in Querrichtung zwischen den beiden gegenüberliegenden Karosseriesäulenabschnitten erstreckenden Sitzaufnahme-Grundplatte ausgebildet, wobei die Befestigungsmittel an der Sitzaufnahme-Grundplatte angebracht sind.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung sind die zwei gegenüberliegenden Karosseriesäulenabschnitte jeweils als C-Säule, Radhausbereich, Regenrinnenbereich oder dgl. ausgebildet. Selbstverständlich ist der vorliegende Erfindungsgedanke auch auf andere Abschnitte der Karosserie, beispielsweise auf die B-Säule oder die A-Säule, übertragbar.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die mindestens eine Sitzkonsole als nachträglich montierbares Montageteil ausgebildet. Dadurch entsteht ein kostengünstiges Herstellungsverfahren der Sicherheitskarosserie, da mit gängigen Herstellungsverfahren die einzelnen Komponenten gefertigt und anschließend auf einfache Weise beispielsweise miteinander verschraubt werden können.
-
Vorteilhaft befindet sich die Sitzaufnahme-Grundplatte im eingebauten Zustand. mit ihren Stirnseiten jeweils in etwa in Anlage mit den jeweils zugeordneten Abschnitten der beiden Karosseriesäulenabschnitte. Dadurch wird eine optimale Krafteinleitung im Falle von seitlichen Unfällen über die Karosseriesäulenabschnitte und die Befestigungsmittel auf die Grundplatte der Sitzkonsole gewährleistet.
-
Vorzugsweise sind die Befestigungsmittel einteilig mit der Sitzaufnahme-Grundplatte ausgebildet oder mittels beispielsweise einer Schweißverbindung an dieser angebracht. Dadurch kann die gesamte Sitzkonsole über die Befestigungsmittel auf einfache Weise nachträglich an dem Karosseriegestell montiert werden. Die Befestigungsmittel sind dafür vorzugsweise jeweils als dreidimensionale Laschen, Winkelelemente mit vorzugsweise einem Hohlprofil für einen Steifigkeitsgewinn, Querstreben, oder dgl. ausgebildet. Vorteilhaft weisen die einzelnen Befestigungsmittel jeweils mehrere in verschiedenen Ebenen vorgesehene Befestigungslöcher für eine Verschraubung mit zugeordneten Abschnitten der beiden Karosseriesäulenabschnitte auf. Dadurch wird einerseits eine einfache Montage und andererseits eine einfache Krafteinleitung über die Befestigungsmittel auf die Grundplatte gewährleistet.
-
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel verbindet die mindestens eine Sitzkonsole die beiden gegenüberliegenden Karosseriesäulenabschnitte im unteren Bereich für einen Kraftfluss von einem Karosseriesäulenabschnitt über die Befestigungsmittel sowie über die Sitzaufnahme-Grundplatte zu dem anderen Karosseriesäulenabschnitt miteinander. Durch eine Anordnung der Sitzkonsole im unteren Bereich der C-Säulen kann die mindestens eine Sitzkonsole vorteilhaft unterhalb. der Verkleidung der Fahrgastzelle montiert werden. Dadurch können die Rücksitze nach wie vor für eine ebene Durchreiche zu dem Kofferraum umgeklappt werden.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Sitzkonsole aus Aluminium, Stahl, Magnesium, Kunststoff und/oder einer Verbindung der Vorgenannten gefertigt.
-
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren der Zeichnung näher erläutert. Von den Figuren zeigen:
-
1 eine schematische Vorderansicht einer Sitzkonsole gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
-
2 eine Querschnittsansicht eines Befestigungsmittels entlang der Linie A-A aus 1; und
-
3 eine perspektivische Ansicht einer Sicherheitskarosserie mit integrierter Sitzkonsole gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
-
In den Figuren der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
-
1 illustriert eine Vorderansicht einer Sitzkonsole 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Sitzkonsole 1 ist vorteilhaft als Montageteil ausgebildet und vorzugsweise aus Stahl oder Aluminium hergestellt. Die Sitzkonsole 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht beispielsweise aus einer Grundplatte 2 und zwei Befestigungsmitteln 3, 4, die jeweils in einem Seitenbereich der Grundplatte 2 mittels beispielsweise einer Schweißverbindung 5 an der Grundplatte 2 angeschweißt sind. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, dass die Befestigungsmittel 3, 4 selbstverständlich auch einteilig mit der Grundplatte 2 zum Bilden der Sitzkonsole 1 ausgebildet oder andersartig an dieser angebracht sein können.
-
Die Grundplatte 2 dient einer Aufnahme von Fahrzeugsitzen, beispielsweise der hinteren Sitzreihe, mittels in der Grundplatte 2 vorgesehenen Befestigungslöchern 20.
-
Ein Befestigungsmittel 4 ist in 2 beispielhaft in einer Querschnittsansicht entlang der Linie A-A aus 1 dargestellt. Wie in den 1 und 2 ersichtlich ist, sind die Befestigungsmittel 3, 4 jeweils vorzugsweise als dreidimensionale Befestigungswinkel bzw. Befestigungslaschen ausgebildet, welche beispielsweise in geeigneter Weise umbiegbar sind. Jedes Befestigungsmittel 3, 4 ist vorteilhaft aus zwei einzelnen Teilen, einem Außenteil 41 und einem Innenteil 42, zusammengeschweißt, welche zusammen ein Hohlprofil für eine Erhöhung der Steifigkeit der Befestigungsmittel 3, 4 aufweisen. Die Befestigungsmittel 3, 4 weisen ferner jeweils Befestigungslöcher 30 bzw. 40 auf, welche einer Befestigung der einzelnen Befestigungsmittel 3, 4 (und somit der Sitzkonsole 1) an zugeordneten Abschnitten der Karosserie in vorzugsweise mehreren zueinander geneigten Ebenen gewährleisten. Dadurch konnen die Befestigungsmittel an verschiedenen Ebenen der zugeordneten Karosserieabschnitten beispielsweise mittels Schraubverbindungen befestigt werden, wodurch eine Steifigkeit bezüglich aus verschiedenen Richtungen wirkenden Kräften gewährleistet wird. Vorzugsweise werden die einzelnen Befestigungsmittel 3, 4 für eine Aufnahme von Torsionsbelastungen aufgrund von beispielsweise Winkelunfällen, oder dergleichen an zugeordneten Karosserieabschnitten in verschiedenen Ebenen angeschraubt.
-
3 illustriert eine perspektivische Ansicht einer Sicherheitskarosserie mit integrierter Sitzkonsole 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Grundplatte 2 der Sitzkonsole 1 derart ausgebildet, dass sie mit ihrer Längserstreckung in die seitlichen Bereiche der Sicherheitskarosserie geführt wird. Vorzugsweise weist die Grundplatte 2 eine derartige Längserstreckung auf, dass sie im eingebauten Zustand mit ihren Stirnseiten in Anlage mit der rechtsseitigen C-Säule 6 und der linksseitigen C-Säule 7 der Sicherheitskarosserie gelangt, wie in 3 ersichtlich ist. Dadurch wird eine optimale Krafteinleitung von auf die C-Säulen 6 und 7 wirkenden Deformationskräften auf die Grundplatte 2 gewährleistet. Die Sitzkonsole 1 verbindet demnach als tragendes Element die rechtsseitige C-Säule 6 und die linksseitigen C-Säule 7 miteinander, wodurch eine Abstützung der C-Säulen 6 und 7 gegeneinander gewährleistet wird.
-
Wie in 3 ferner dargestellt ist, wird die Sitzkonsole 2 über das rechtsseitige Befestigungsmittel 3 mit der rechtsseitigen C-Säule und über das linksseitige Befestigungsmittel 4 mit der linksseitigen C-Säule der Sicherheitskarosserie verschraubt. Dabei sind die einzelnen Befestigungslöcher 30 bzw. 40 entsprechenden Befestigungslöchern in den C-Säulen 6 bzw. 7 zugeordnet.
-
Durch die vorteilhafte Ausgestaltung der Sitzkonsole 1 mit angeformten bzw. angeschweißten Befestigungsmitteln 3, 4 wird eine Sicherheitskarosserie geschaffen, welche aufgrund der erfindungsgemäßen Modifikationen der Sitzkonsole die bereits in dem Kraftfahrzeug existierende Grundplatte 2 der Sitzkonsole 1 als zusätzliches Versteifungselement verwendet, so dass weitere karosseriefeste Versteifungsmaßnahmen unter Umständen entfallen können.
-
In 3 sind durch die dargestellten Pfeile die jeweiligen Kraftflusseinleitungen bei auf die C-Säulen 6, 7 einwirkenden Deformationskräften graphisch dargestellt. Bei einem rechtsseitigen Unfall mit einer Deformation der rechtsseitigen C-Säule 6 erfolgt beispielsweise eine Krafteinleitung über die C-Säule 6, das Befestigungsmittel 3 sowie die Grundplatte 2 der Sitzkonsole 1. Aufgrund der Abstützung der Grundplatte 2 über das Befestigungsmittel 4 an der gegenüberliegenden linksseitigen C-Säule wird eine hohe Steifigkeit gegenüber seitlich einwirkenden Deformationskräften geschaffen.
-
Die Grundplatte 2 der Sitzkonsole 1 ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass sie als Montageteil unterhalb der Verkleidung der Fahrgastzelle eingebaut werden kann. Dadurch können beispielsweise die Rücksitze des Kraftfahrzeuges für eine Durchreiche zum Kofferraum umgeklappt werden, ohne dass die Grundplatte 2 eine stufenartige Barriere oder eine optisch unerwünschte Erscheinung darstellt.
-
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
-
Beispielsweise können die Befestigungsmittel auf andere Art und Weise ausgestaltet werden, wobei lediglich entscheidend ist, dass eine geeignete Montage der Befestigungsmittel an den zugeordneten C-Säulen für eine Einleitung eines Kraftflusses bei seitlichen Deformationskräften von den C-Säulen auf die Grundplatte gewährleistet wird. Denkbar sind auch Querstreben als Befestigungsmittel oder umbiesame Laschen, welche in geeignete Montageposition umbiegsam sind.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Querträgeranordnung/Sitzkonsole
- 2
- Grundplatte
- 20
- Befestigungslöcher
- 3
- rechtsseitiges Befestigungsmittel
- 30
- Befestigungslöcher
- 4
- linksseitiges Befestigungsmittel
- 40
- Befestigungslöcher
- 41
- Außenteil
- 42
- Innenteil
- 5
- Schweißverbindung
- 6
- rechtsseitige C-Säule
- 7
- linksseitige C-Säule
