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Die Erfindung betrifft ein Karosseriebauteil für ein Fahrzeug mit einem Lagerbereich zur Aufnahme einer Lagervorrichtung, welche zur Lagerung einer Fahrzeugkomponente an zumindest dem Karosserieteil ausgebildet ist, welcher Lagerbereich einen Aufnahmebereich aufweist, auf dem die Lagervorrichtung aufsitzt.
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Karosseriebauteile, an denen Lagerbereiche ausgebildet sind, um Lagervorrichtungen für eine Fahrzeugkomponente anbringen zu können, sind bekannt. Aus der
DE 43 07 999 A1 ist ein Karosseriebauteil bekannt, bei dem zur Vermeidung von Karosserie-Torsionsschwingungen ein Antriebsaggregat des Fahrzeugs als Tilger herangezogen, und über drei Lager im Fahrzeugaufbau gehalten wird. Die Lager sind in durchgängigen Bohrungen einer Konsole gehalten, wobei die Konsole über Schrauben am Getriebegehäuse befestigt ist.
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Des Weiteren ist aus der
DE 102 60 050 A1 eine Fahrzeugkarosserie bekannt, an welcher ein Lagerbock angeordnet ist, auf dem ein Motorlager befestigt ist. Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Karosseriebauteile ist darin zu sehen, dass im Falle einer Krafteinwirkung infolge beispielsweise eines Unfalls des Fahrzeugs die Fahrzeugkomponente relativ großen Beschleunigungskräften unterliegt und im Bereich der Lagervorrichtung relativ weit gegenüber dem Karosserieteil bewegt werden kann.
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In
DE 39 03 530 A1 ist ein Körperschall isolierendes Lager, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, beschrieben, welches zumindest einen Federblock aus elastomerem Material zwischen pfannenförmigen Aufnahmen enthält. Im von dynamischen Belastungen freien Zustand des Lagers besteht zwischen den Seitenwänden der Aufnahme einerseits und der Umfangsfläche des Federblocks andererseits ein Abstand, der bei entsprechender Verformung des Federblocks verschwindet, so dass dadurch ein Anschlag für eine elastische Federwegbegrenzung geschaffen ist.
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In
US 6,120 011 ist ein Motorlager zum Verbinden eines Motors mit einem Fahrzeugkörper durch einen Puffer beschrieben. Das Motorlager weist ein erstes Halteteil auf, welches mit dem Motor verbunden ist, einen Anschlag, welcher einstückig mit dem ersten Halteteil ausgebildet ist, ein zweites Halteteil, welches mit dem Fahrzeugkörper verbunden ist, und einen Anschlaghalter, welcher einstückig mit dem mit dem zweiten Halteteil ausgebildet ist, um eine Bewegung des Anschlages zu begrenzen.
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Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Karosseriebauteil zu schaffen, bei dem die auftretenden Bewegungen infolge einer Krafteinwirkung reduziert werden können.
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Diese Aufgabe wird durch ein Karosseriebauteil, welches die Merkmale nach Patentanspruch 1 aufweist, gelöst.
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Ein erfindungsgemäßes Karosseriebauteil für ein Fahrzeug umfasst einen Lagerbereich zur Aufnahme einer Lagervorrichtung, welche Lagervorrichtung zur Lagerung einer Fahrzeugkomponente an zumindest dem Karosserieteil ausgebildet ist. Der Lagerbereich weist einen Aufnahmebereich auf, auf dem die Lagervorrichtung aufsitzt. Der Aufnahmebereich ist zumindest bereichsweise umlaufend von einer Begrenzungswand umgeben. Durch diese Ausgestaltung des Karosseriebauteils kann insbesondere im Lagerbereich erreicht werden, dass die aufgrund einer äußeren Krafteinwirkung, welche beispielsweise bei einem Unfall auftreten kann, bewegte Fahrzeugkomponente in ihrem Bewegungsweg eingeschränkt wird. Insbesondere im Verbindungsbereich der Fahrzeugkomponente und des Karosserieteils und somit im Lagerbereich kann somit eine Konstruktion des Karosseriebauteils geschaffen werden, durch welche diese Bewegung der Fahrzeugkomponente erheblich eingeschränkt werden kann. Insbesondere in diesem relativ kritischen Lagerbereich können dadurch die auftretenden Scherkräfte aufgenommen werden. Durch die Begrenzungswand des Lagerbereichs kann eine Bewegung der Fahrzeugkomponente im Crashfalle relativ schnell gestoppt werden, wodurch auch benachbart angeordnete Komponenten des Fahrzeugs vor einer Beschädigung geschützt werden können.
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Dadurch kann nicht nur die Sicherheit des Fahrzeugs im Crashfalle erhöht werden, sondern auch der im Crashfalle auftretende Schaden am Fahrzeug reduziert werden. Besonders sicherheitskritische Komponenten des Fahrzeugs, welche benachbart zum der sich am Lagerbereich bewegenden Fahrzeugkomponente befinden, können dadurch geschützt werden. Auch weist die Begrenzungswand im Wesentlichen die Höhe eines auf dem Aufnahmebereich aufsitzenden Lagerelements der Lagervorrichtung auf. Insbesondere dieses Lagerelement kann somit quasi versenkt in dem Lagerbereich angeordnet sein. Die Bewegungsbegrenzung der Fahrzeugkomponente ist durch die Formgebung und Positionierung der Begrenzungswand definierbar. Abhängig von der Anordnung und Ausgestaltung des Lagerbereichs an dem Karosserieteil kann somit situationsabhängig eine optimale Ausgestaltung der Begrenzungswand bereitgestellt werden. Fahrzeugkomponentenspezifisch und/oder karosseriebauteilspezifisch kann dann bedarfsabhängig eine optimale Begrenzungswand im Hinblick auf deren Anordnung und Ausgestaltung erreicht werden. In flexibler Weise kann somit stets eine optimale Anordnung im Hinblick auf die Bewegungsreduzierung einer sich auf Grund einer äußeren Krafteinwirkung bewegenden Fahrzeugkomponente und einer dadurch verursachten sich bewegenden Lagervorrichtung ausgebildet werden
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Bevorzugt ist die Begrenzungswand zumindest bereichsweise um den Aufnahmebereich umlaufend so angeordnet, dass der Aufnahmebereich mit der Begrenzungswand topfartig ausgebildet ist. Die Lagervorrichtung ist somit zumindest teilweise in einer derartigen Topfstruktur angeordnet.
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Die Begrenzungswand ist vorzugsweise einstückig mit dem Aufnahmebereich verbunden. Dadurch kann eine besonders stabile Ausgestaltung ermöglicht werden, welche das Bewegen der Fahrzeugkomponente relativ zuverlässig stoppen kann.
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Bevorzugt ist die Begrenzungswand beabstandet zu der Lagervorrichtung ausgebildet. In diesem Zusammenhang kann eine Ausgestaltung geschaffen werden, welche eine während des normalen Betriebs des Fahrzeugs erforderliche Bewegungs- und Schwingungsfreiheit der Fahrzeugkomponente und insbesondere der Lagervorrichtung ermöglicht.
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Die Begrenzungswand weist vorzugsweise eine bereichsweise umlaufende bogenartige Formgebung auf, welche entlang der Bogenform mit unterschiedlicher Wandhöhe ausgebildet ist. Bevorzugt ist die Wandhöhe von gegenüberliegenden Bogenenden jeweils bis zu einem Wandhöhenmaximum ansteigend, insbesondere stetig ansteigend, ausgebildet. Die Orientierung und Ausgestaltung der Begrenzungswand kann spezifisch so erfolgen, dass in einer wahrscheinlichsten Bewegungsrichtung der Lagervorrichtung im Falle einer äußeren Krafteinwirkung auf die Fahrzeugkomponente die effektivste Barriere der Begrenzungswand vorliegt. So kann vorgesehen sein, dass die Begrenzungswand mit ihrer höchsten Wandebene als Barriere unmittelbar im Bewegungsweg der wahrscheinlichsten Bewegungsrichtung der Lagervorrichtung ausgebildet ist. Eine weitere spezifische Ausgestaltung der Begrenzungswand kann dahingegen gegeben sein, dass diese entlang ihres Verlaufs eine unterschiedliche Wanddicke aufweist. So kann vorgesehen sein, dass im Bereich der wahrscheinlichsten Bewegungsrichtung der Lagervorrichtung eine Begrenzungswand am höchsten und am dicksten ausgebildet ist.
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Selbstverständlich kann auch vorgesehen sein, dass die Begrenzungswand zumindest bereichsweise doppelwandig ausgebildet ist. Ebenfalls kann vorgesehen sein, dass zwei separate Begrenzungswände, welche beabstandet zueinander angeordnet sind, ausgebildet sind. Diese können unterschiedliche Formgebungen aufweisen.
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Das Lagerelement ist gemäß der Erfindung als elektrohydraulisches Lager ausgebildet. Bei dieser Ausführung ist ein Lagerunterkörper und ein Lageroberkörper vorgesehen, zwischen denen ein elastisches Element, insbesondere ein Gummielement, angeordnet ist. Auf dem elastischen Lagerelement kann eine Lagerstütze, welche insbesondere starr ausgebildet ist, angeordnet sein, welche die unmittelbare Verbindung der Lagervorrichtung zur Fahrzeugkomponente darstellt.
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Die Fahrzeugkomponente ist insbesondere als Motor des Fahrzeugs ausgebildet. Insbesondere bei Fahrzeugen, bei denen der Motor im Heckbereich angeordnet ist, kann dadurch die Bewegung im Crashfalle deutlich reduziert werden. Dadurch kann das Auftreffen des sich bewegenden Motors an einer benachbart dazu angeordneten sicherheitskritischen Komponente, insbesondere des Treibstoffbehälters des Fahrzeugs, verhindert werden. Die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung des Treibstoffbehälters durch einen sich bewegenden Motor kann dadurch erheblich reduziert werden. Dadurch kann auch die Sicherheit im Crashfalle erheblich reduziert werden. Insbesondere bei einem Einwirken einer seitlichen Kraft auf das Fahrzeug kann eine derartige Bewegung des Motors in Richtung des Tanks erfolgen. Durch das erfindungsgemäße Karosseriebauteil ist der Lagerbereich so konzipiert, dass die Lagervorrichtung definiert nach einer bestimmten Bewegung mit der Begrenzungswand in Kontakt tritt. Ganz allgemein kann dadurch die weitere Bewegung der Fahrzeugkomponente, insbesondere des Motors, im Wesentlichen definiert eingeschränkt werden und die Beschädigung von kritischen Package-Bauteilen, insbesondere eines Treibstoffbehälters, mit hoher Wahrscheinlichkeit verhindert werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung eines Teilausschnitts in einem Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Karosseriebauteil;
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2 eine vergrößerte Darstellung eines Teilausschnitts gemäß 1;
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3 eine weitere vergrößerte Darstellung eines Teilbereichs des erfindungsgemäßen Karosseriebauteils in einer ersten Betrachtungsrichtung; und
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4 eine vergrößerte Darstellung eines Teilbereichs eines erfindungsgemäßen Karosseriebauteils in einer zweiten Betrachtungsrichtung.
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In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist eine perspektivische Darstellung eines Teilbereichs einer Karosserie 1 eines Fahrzeugs gezeigt Die Darstellung zeigt einen Hinterwagen des Fahrzeugs. Das Fahrzeug ist mit einem Motor 2 ausgerüstet, welcher im Heckbereich des Fahrzeugs angeordnet ist und in der Karosserie 1 gelagert ist. Im Ausführungsbeispiel erfolgt die Lagerung an zwei Lagerungspunkten, welche im Wesentlichen symmetrisch zur Längsachse des Fahrzeugs angeordnet sind. Konzeptionell umfasst das Fahrzeug einen Mittelmotor.
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Die Rohbaustruktur bzw. die Karosserie 1 weist ein Karosseriebauteil 11 auf, an dem der Motor 2 an einer Seite gelagert ist. Die Lagerung des Motors 2 auf dem Karosseriebauteil 11 erfolgt in diesem Bereich über eine Lagervorrichtung 3.
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Durch die Darstellung des Pfeils PF1 ist symbolisch die Richtung der Bewegung des Motors 2 gezeigt, wenn eine seitliche Krafteinwirkung im Wesentlichen entgegengesetzt zur Pfeilrichtung auf das Fahrzeug infolge eines Unfalls erfolgt.
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In 2 ist eine vergrößerte Darstellung des Teilausschnitts I in 1 gezeigt. In 2 ist zu erkennen, dass das Karosseriebauteil 11 einen Lagerbereich 12 aufweist, in dem die Lagervorrichtung 3 angeordnet ist. Der Lagerbereich 12 umfasst einen Aufnahmebereich 12a, welcher im Ausführungsbeispiel ein im Wesentlichen eben ausgebildetes Plateau darstellt. Auf diesem Aufnahmebereich 12a sitzt die Lagervorrichtung 3 auf.
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Insbesondere sitzt dabei ein elektrohydraulisches Lagerelement 31 der Lagervorrichtung 3 unmittelbar auf diesem Aufnahmebereich 12a auf. Auf dem Lagerelement 31 ist eine starr ausgebildete Lagerstütze 32 angeordnet, welche an ihrer dem elastischen Lagerelement 31 abgewandten Seite unmittelbar mit dem Motor 2 verbunden ist. Am Randbereich des Aufnahmebereichs 12a ist bereichsweise umlaufend eine Begrenzungswand 12b ausgebildet. Diese Begrenzungswand 12b ist in einem definierbaren Abstand zur Lagervorrichtung 3 angeordnet. Abhängig von diesem definierten Abstand und der Formgebung und Ausgestaltung der Begrenzungswand 12b kann die Bewegung des Motors 2 und somit auch die durch den Motor 2 auf die Lagervorrichtung 3 übertragene Bewegung infolge eines Crashs begrenzt werden. Durch den Abstand und die Formgebung der Begrenzungswand 12b kann die Bewegung der Lagervorrichtung 3 und somit auch die Bewegung des Motors 2 so eingeschränkt werden, dass die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung eines benachbart zum Motor 2 angeordneten Tanks (nicht dargestellt) im Crashfalle deutlich reduziert werden kann.
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In 3 ist eine weitere vergrößerte Darstellung eines Lagerbereichs des Karosseriebauteils 11 gezeigt, bei dem eine Lagerstütze 32 zur Verdeutlichung der Ausgestaltung des Lagerbereichs 12 nicht angeordnet ist. Wie in 3 zu erkennen ist, ist der Aufnahmebereich 12a und die Begrenzungswand 12b einstückig miteinander ausgebildet und die Begrenzungswand 12b läuft bogenförmig am Rand des Aufnahmebereichs 12a bereichsweise um. Durch den Aufnahmebereich 12a und die Begrenzungswand 12b wird dadurch ein Lagerbereich 12 geschaffen, welcher topfartig ausgebildet ist. In diesem topfartigen Lagerbereich 12 ist das Lagerelement 31 positioniert. Im Ausführungsbeispiel ist die Begrenzungswand 12b entlang ihrer bogenförmigen Formgebung mit unterschiedlicher Wandhöhe h ausgebildet. Wie aus der Darstellung in 3 zu erkennen ist, steigt die Wandhöhe h ausgehend von einem ersten Bogenende 12c stetig an und erreicht ein Maximum der Wandhöhe im Wesentlichen auf halber Länge des Umlaufbereichs der Begrenzungswand 12b. Ausgehend von diesem Wandhöhenmaximum fällt diese Wandhöhe h dann wieder stetig bis zum gegenüberliegenden zweiten Bogenende 12d ab. Im Ausführungsbeispiel ist die maximale Wandhöhe dort ausgebildet, wo die wahrscheinlichste Auftreffposition der Lagervorrichtung 3 und insbesondere des Lagerelements 31 auf Grund deren Bewegung im Crashfalle erwartet werden kann. Die wahrscheinlichste Bewegungsrichtung bei einem Seitencrash ist durch den Pfeil PF1 gezeigt, so dass die maximale Wandhöhe h der Begrenzungswand 12b an einer Stelle ausgebildet ist, welche einer Öffnung zwischen den beiden Bogenenden 12c und 12d gegenüberliegt.
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In 4 ist eine weitere perspektivisch vergrößerte Teilausschnittdarstellung eines Karosseriebauteils der Karosserie 1 gezeigt. Diese Darstellung zeigt einen Lagerbereich 12 eines zweiten Lagerungspunkts, an dem der Motor 2 in der Karosserie 1 gelagert ist. An dieser weiteren Lagerungsposition ist ebenfalls eine Lagervorrichtung 3 angeordnet, welche eine Lagerstütze 32 (nicht dargestellt) und ein elektrohydraulisches Lagerelement 31 umfasst. Auch hier ist wiederum ein Lagerbereich 12 ausgebildet, welcher einen Aufnahmebereich 12a und eine den Aufnahmebereich zumindest bereichsweise umlaufende Begrenzungswand 12b umfasst. Bei dieser Ausgestaltung ist die Begrenzungswand 12b mit einer geringeren Umlauflänge, als im ersten Lagerungspunkt gemäß der Darstellung in 2, ausgebildet. Die Begrenzungswand 12b gemäß 4 umfasst einen sehr schwach gekrümmten Teilbereich, welcher sich in der Darstellung links von dem Lagerelement 31 erstreckt und mit seinen Endausläufen in das Karosserieteil 11' mündet. Darüber hinaus ist angrenzend an diesem Teilbereich eine wiederum topfartige Struktur ausgebildet, welche ebenfalls eine analog zur Ausgestaltung in 3 gezeigte relativ stark gekrümmte Bogenform aufweist. Auch bei dieser Ausgestaltung weist die Begrenzungswand 12b ihre maximale Wandhöhe in dem Bereich auf, welcher dem wahrscheinlichsten Auftreffpunkt des Lagerelements 31 entspricht, wenn sich dieses im Falle eines Seitencrashs bewegt. Dies ist im Bereich des linken Wandbereichs gegeben.
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Bevorzugt sind alle beiden Lagerbereiche 12 der Karosseriebauteile, an denen der Motor 2 gelagert ist, mit einer Begrenzungswand ausgebildet. Bevorzugt an allen Lagerungspunkten des Motors 2 kann damit eine Konstruktion geschaffen werden, durch welche die Bewegung des Motors im Crashfalle definiert begrenzt werden kann. Indem bevorzugt alle Lagerungspunkte des Motors 2 an der Karosserie 1 entsprechend konzipiert sind, kann eine nochmals verbesserte Bewegungsreduktion und somit auch eine Reduzierung der Beschädigungswahrscheinlichkeit von benachbarten Komponenten erreicht werden.
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Die Abstände zwischen der Lagervorrichtung 3, insbesondere dem Lagerelement 31, und der Begrenzungswand 12b betragen zwischen etwa 15 mm und 30 mm, insbesondere etwa 20 mm.
