DE102006016607A1 - Aufbaustruktur für eine Karosserie - Google Patents
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Abstract
Bisherige Aufbaustrukturen weisen aufwändige Seitenaufprallschutzvorrichtungen auf. Bei der neuen Aufbaustruktur sind im Bereich des Schwellers und Querträgers U-förmige Verstärkungsbleche so angebracht, dass sie bei einem Seitenaufprall die Energie in den Querträger weiterleiten und auch einen Teil der Aufprallenergie in Verformungsenergie umwandeln können. Derartige Aufbauten eignen sich für Sportwagen-Tragstrukturen.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Aufbaustruktur für eine Karosserie eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Zur Erhöhung der Seitensteifigkeit von Karosserien von Personenkraftwagen (PKW) ist es aus der
EP 0 601 045 B1 bekannt, in den Türen Beplankungen, insbesondere Längsträger vorzusehen, die insbesondere bei Kollisionen mit seitlich aufprallenden Kraftfahrzeugen Aufprallenergie zum Schutz der Insassen mit abbauen. Die Türen stützen sich dabei an Vertikalstützen bzw. Säulen ab, die ebenfalls entsprechend zu versteifen sind. - Aus der
DE 10 2004 014 664 A1 ist eine Aufbaustruktur bekannt, die eine aufragende Vertikalstütze je Seite aufweist, die mit den Schwellern fest verbunden ist, wobei im Bereich der Vertikalstützen ein seitensteifer Querträger über der Bodenwanne angeordnet und mit den Schwellern ebenfalls fest verbunden ist. Zur Schaffung einer seitensteifen Karosserie ist oberhalb de Schwellers jeweils eine quer ausgerichtete Strebe angebracht, die mit der Vertikalstütze fest verbunden ist. Die Stützen sind hierbei massiv oder weisen ein geschlossenes Hohlprofil auf. - Aufgabe der Erfindung ist es ein seitensteife Aufbaustruktur der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, die eine leichte und kostengünstige Konstruktion aufweist.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Patentansprüchen.
- Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass außen über dem Schweller im Bereich des Querträgers jeweils ein im wesentlichen U-förmiges Verstärkungsblech als Deformationselement angebracht wird. Damit kann in baulich einfacher und kostengünstiger Weise über das Verstärkungsblech Aufprallenergie an den Querträger weitergeleitet und/oder abgebaut werden; um die Seitensteifigkeit des Aufbaus zu verbessern.
- In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann im Verbindungsbereich zwischen den Schwellern, den anschließenden heckseitigen Längsträgern ein Verbindungsknoten angeordnet sein auf dem das U-förmiges Verstärkungsblech angeordnet ist und sich dabei am Querträger abstützt. Das Verstärkungsblech kann Sicken aufweisen, die bewirken, dass bei einem Seitencrash zuerst das Verstärkungsblech gezielt verformt wird, insbesondere durch Faltenbeulen, und dabei einen Teil der Aufprallenergie verbraucht.
- Besonders vorteilhaft kann auch das seitenversteifende Verstärkungsblech im Innern ein oder mehrere Schottbleche aufweisen, die das Verstärkungsblech aussteifen um die Krafteinleitung in den Querträger zu verbessern. Zur Erzielung einer möglichst biegesteifen Konstruktion und einer im wesentlichen geradlinigen Krafteinleitung kann das Verstärkungsblech dabei jeweils etwa in einer Flucht in Querrichtung des PKW betrachtet zum Querträger angeordnet sein.
- Desweiteren kann das Verstärkungsblech jeweils von innen nach außen ansteigend ausgeführt sein, wobei deren Anbindungsstelle in etwa in der Höhe einer seitenversteifenden Beplankung in den Türen und/oder in Seitenteilen der Karosserie des PKW liegt. Dies ermöglicht ohne Seitensteifigkeitsverlust eine tiefere, auf die Inneneinbauverhältnisse abstimmbare Anordnung des Querträgers relativ zur Bodenwanne der Aufbaustruktur.
- Um die Anbindungsfläche zu vergrößern weist das Verstärkungsblech Flansche auf. Das Verstärkungsblech kann bevorzugt mit den Schwellern nur an deren Außenblech fest verbunden sein, wobei die Schweller durch Strangpressprofile aus Leichtmetall mit horizontal und vertikal verlaufenden Zwischenblechen gebildet sind. Daraus resultiert eine fertigungstechnisch einfache Konstruktion mit dem Verbindungsblech und einer daraus resultierenden seitensteifer Auslegung.
- Schließlich kann das Verstärkungsblech an den Flanschflächen mit der B-Säule in Kontakt stehen, die an den Vordertüren des PKWs angrenzen.
- Die Vorteile bei der Erfindung sind der einfache Aufbau der Verstärkungsbleche, die beispielsweise durch Biege- oder Pressprozesse in die gewünschte Form gebracht werden können. Auch die Anbringung an die Karosserie eines solchen Verstärkungsbleches kann sehr einfach gestaltet werden, insbesondere dann, wenn es nur auf die Tragstruktur aufgesetzt oder angeschraubt werden muss. Auch lassen sich die Bleche einfach bearbeiten, insbesondere das Anbringen der Sicken. Dadurch können bei den Verstärkungsblechen die Eigenschaften bezüglich der gewünschten Energieaufnahme und/oder Energieweiterleitung kostengünstig erzielt werden.
- Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen, die in den
1 bis3 dargestellt sind, näher erläutert werden. Es zeigen: -
1 : Aufbaustruktur eines Kraftfahrzeuges im Schwellerbereich mit U-förmigen Verstärkungsblech -
2 : U-förmiges Verstärkungsblech -
3 : U-förmiges Verstärkungsblech mit Schottblechvarianten -
1 zeigt die Aufbaustruktur eines Kraftfahrzeuges im Schwellerbereich. Hier wird ein Schweller10 gezeigt, der einen Verbindungsknoten12 aufweist, welcher den Schweller10 mit dem hinteren Längsträger11 und mit einem Querträger13 verbindet. An diesem Verbindungsknoten kann auch das Radhaus14 befestigt sein. Im Bereich des Verbindungsknoten12 befindet sich ein U-förmiges Verstärkungsblech1 , dessen Öffnung6 nach außen gerichtet ist. In dieser Ausführungsform kann das Verstärkungsblech1 auch als schaufelförmig beschrieben werden. Die Abstützung5 des Verstärkungsblechs1 am Querträger13 kann beispielsweise als Rückwand ausgebildet sein, so dass bei einem Seitenaufprall das Verstärkungsblech1 die Energie großflächig weiterleiten kann. Das Verstärkungsblech1 kann durch eine Verbindung mit dem Querträger13 Kräfte in Querrichtung zum Fahrzeug übertragen. Jedoch können sich zwischen dem Querträger13 und dem Verstärkungselement1 auch Zwischenteile befinden, über die die Kräfte in den Querträger13 weitergeleitet werden können. Im Ausführungsbeispiel weist das Verstärkungsblech1 Sicken3 auf, die bewirken, dass im Verstärkungsblech1 gezielt die Kräfte abgebaut werden, indem sie das Verstärkungsblech1 im Bereich von Sollknickstellen bzw. in Faltenbeulen energiereich verformen. Hierfür sind Sicken3 im Eckbereich angebracht. Um die Aufprallenergie möglichst großflächig aufnehmen zu können sind im Außenbereich Flansche2 ausgebildet, die die Auflagefläche bzw. die Aufprallfläche vergrößern. Derartige Verstärkungsbleche1 dienen dazu die Tragstruktur zu schützen und zu stabilisieren. Das Verstärkungsblech1 kann mit der B-Säule außen, dem Seitenteil außen oder mit der inneren B-Säule verbunden sein. Das Verstärkungsblech1 kann auch beispielsweise als Kantteil oder Ziehteil hergestellt werden oder aus mehreren Einzelblechen zusammengesetzt sein. -
2 zeigt das Verstärkungsblech1 von vorne. Hier sieht man die Öffnung6 des Verstärkungsblechs1 , die Flansche2 und die Sicken3 , die zwischen der Seitenwand4 und der Decke9 des Verstärkungsblechs1 angeordnet sind. Das Verstärkungsblech1 ist über dem Schweller10 in Höhe des Querträgers13 angebracht, um die bei einem Seitencrash auftretenden Kräfte in die gesamte Tragstruktur einzuleiten oder besser noch vorher zumindest teilweise abzubauen. Hier ist das Verstärkungsblech1 über dem Schweller10 an einem Verbindungsknoten12 angebracht und wird am Querträger13 , der auf dem Verbindungsknoten montiert ist, abgestützt. Das Verstärkungsblech1 dient hier auch als Deformationselement oder auch als so genannte Crashbox, das heißt sie nimmt zumindest einen Teil der Aufprallenergie auf und wandelt diese in Verformungsenergie um. - In
3 ist das Verstärkungsblech1 mit verschiedenen Schottblechvarianten7 ,8 dargestellt. Eine erste Schottblech-Variante7 besteht darin, dass ein gleichfalls U-förmiges Schottblech7 in das Verstärkungsblech1 eingelegt und angebracht wird. Dieses Schottblech7 kann einerseits das Verstärkungsblech weiter Aussteifen und die Weiterleitung der Aufprallenergie an den Querträger verbessern oder aber auch Aufprallenergie in Verformungsenergie umwandeln. Auf alle Fälle wird die Fahrerzelle entlastet und die Sicherheit der Fahrzeuginsassen erhöht. - Eine andere Alternative oder auch ein Zusatz zur ersten Variante ist ein horizontales Schottblech
8 , das das Verstärkungsblech1 aussteift. - Das Verstärkungsblech
1 kann aber auch durch ein oder mehrere horizontale, vertikale oder schräge ein- oder mehrteilige Schottbleche7 ,8 versteift werden. Gleichfalls kann mit einem Schottblech7 ,8 auch die Öffnung6 des Verstärkungsblechs abgedeckt und damit ein geschlossenes Profil am Verstärkungsblech1 erzeugt werden. - Derartige Aufbauten sind besonders vorteilhaft für Sportwagen-Tragstrukturen.
Claims (5)
- Aufbaustruktur für eine Karosserie eines Kraftfahrzeuges dadurch gekennzeichnet, dass – an einem Schweller (
10 ) im Bereich eines unteren Querträgers (13 ) ein U-förmiges Verstärkungsblech (1 ) angeordnet ist, wobei – das U-förmigen Verstärkungsblechs (1 ) so angeordnet ist, dass es bei einem Seitenaufprall die Aufprallenergie in den Querträger (13 ) leitet. - Aufbaustruktur nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsblech (
1 ) Sicken (3 ) aufweist, die bewirken, dass bei einem Seitenaufprall die Aufprallenergie in Verformungsenergie am Verstärkungsblech (1 ) umwandelt wird. - Aufbaustruktur für eine Karosserie nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Innern des Verstärkungsbleches (
1 ) ein horizontales Schottblech (8 ) angeordnet ist. - Aufbaustruktur für eine Karosserie nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Innern des Verstärkungsbleches (
1 ) ein U-förmiges Schottblech (7 ) angeordnet ist. - Aufbaustruktur für eine Karosserie nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsblech (
1 ) Flansche (2 ) aufweist, die eine Aufprallfläche ausbilden.
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