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Die
Erfindung betrifft eine Karosserie für einen Kraftwagen der im Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
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Eine
derartige Karosserie ist beispielsweise bereits aus der
DE 103 09 627 A1 als
bekannt zu entnehmen, bei der sich eine die vordere Knautschzone des
Kraftwagens bildende Vorbaustruktur nach vorne hin an eine Fahrgastzelle
anschließt.
Neben mehreren Deformationskörpern, über welche
ein Querträger
am vorderen Ende der Kraftwagenkarosserie gegenüber zugehörigen Längsträgern abgestützt ist, umfasst die Kraftwagenkarosserie
ein weiteres Deformationselement zur Absorption von unfallbedingter
Aufprallenergie, welches in einem zentralen Bereich der Vorbaustruktur
vor einem in Fahrzeugquerrichtung verlaufendem Querträger angeordnet
ist. Mittels dieses weiteren Deformationselements soll insbesondere
im Falle eines Pfahlaufpralls entstehende Aufprallenergie aufgenommen
werden können.
Dabei ist das Deformationselement in einem zentralen Bereich der
Vorbaustruktur insbesondere notwendig, weil der Motor des bekannten
Kraftwagens innerhalb der nicht weiter erläuterten Heckstruktur des Kraftwagens
aufgenommen ist.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Karosserie für einen
Kraftwagen der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher das
Verletzungsrisiko für
sich innerhalb der Fahrgastzelle aufhaltende Passagiere im Falle
eines Unfalls des Kraftwagens weiter reduziert werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Karosserie für
einen Kraftwagen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
mit zweckmäßigen und
nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.
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Um
das Unfallrisiko von sich innerhalb der Fahrgastzelle aufhaltenden
Passagieren weiter reduzieren zu können, ist bei der erfindungsgemäßen Kraftwagenkarosserie
eine aufgrund einer unfallbedingten Relativbewegung zwischen dem
Motor und der Fahrgastzelle entstehende Bewegungsenergie des Motors
oder der Fahrgastzelle mittels des Deformationselements zu absorbieren.
Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, wenigstens ein
Deformationselement einzusetzen, mit welchem eine Relativbewegung
zwischen Motor und Fahrgastzelle unter Absorption von Bewegungsenergie
der sich gegeneinander bewegenden Teile reduziert werden kann. Hierdurch
ist es auf besonders vorteilhafte Weise möglich, eine übermäßige Intrusion
des Motors in die Fahrgastzelle – und insbesondere in deren nach
vorne oder nach hinten hin begrenzende Stirnwand – zu reduzieren
beziehungsweise völlig
zu verhindern.
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Das
erfindungsgemäße Deformationselement
kann dabei sowohl im Bereich der Heckstruktur wie auch der Vorbaustruktur
eingesetzt werden, je nach dem, ob der Motor vor beziehungsweise
hinter der Fahrgastzelle eingesetzt wird. Ebenfalls einsetzbar ist
das Deformationselement auch bei so genannten Mittelmotorkonzepten.
Das Deformationselement zeichnet sich dabei insbesondere dadurch
aus, dass es auf das jeweilige Gewicht des Motors abgestimmt ist
und entsprechende bauliche Gestaltungsformen ausweisen kann, die
eine vorzugsweise gleichmäßige und
kontinuierliche Absorption von Bewegungsenergie, welche durch die
Relativbewegung zwischen dem Motor und der Fahrgastzelle entsteht,
gewährleistet.
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Das
Deformationselement kann hierzu mit speziellen Rippen, Ausnehmungen,
Wandstärken, Verstärkungen,
oder dergleichen versehen sein, um eine an das Gewicht des Motors
beziehungsweise der gesamten Kraftwagenkarosserie angepasste Absorption
von Aufprallenergie erreichen zu können.
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Das
erfindungsgemäße Deformationselement
eignet sich dabei insbesondere für
Kraftwagen, bei welchen der Motor relativ nahe zu einer vorderen oder
hinteren Stirnwand der Fahrgastzelle angeordnet ist und dementsprechend
bei einer unfallbedingten Relativbewegung des Motors gegenüber der Fahrgastzelle
wenig Knautschlänge
verbleibt, um hinreichend Energie mittels üblicher Methoden zu absorbieren.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft
gezeigt, wenn das Deformationselement auf der der Fahrgastzelle
zugewandten Sei te des Motors angeordnet ist. Hierdurch ist es beispielsweise
auf einfache Weise möglich,
das Deformationselement an der üblicherweise äußerst steifen Fahrgastzelle
abzustützen
und beispielsweise die Bewegungsenergie des Motors und/oder der
Fahrgastzelle unmittelbar im Bereich zwischen diesen Bauteilen zu
absorbieren.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als zudem vorteilhaft
gezeigt, wenn das Deformationselement zur Vorbau- oder Heckstruktur
hin – in
Fahrzeuglängsrichtung
des Kraftwagens betrachtet – auf
Höhe einer
vorderen beziehungsweise hinteren Stirnwand der Fahrgastzelle endet.
Mit anderen Worten ist dabei das Deformationselement im Überdeckungsbereich
mit der Fahrgastzelle angeordnet, was insbesondere dann vorteilhaft
ist, wenn relativ wenig Platz zwischen dem Motor und der Fahrgastzelle
beziehungsweise deren jeweiliger Stirnwand vorhanden ist. Bei einer
derartigen Anordnung des Deformationselements wird zwar gegebenenfalls
eine geringfügige
Intrusion des Motors in die Stirnwand der Fahrgastzelle in Kauf
genommen, die sich jedoch in einer Größenordnung bewegt, die für sich innerhalb
der Fahrgastzelle aufhaltenden Passagiere unkritisch ist.
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Eine
besonders stabile Abstützung
des Deformationselements lässt
sich erreichen, indem dieses an einem im Bereich der Fahrgastzelle
verlaufenden Querträger
abgestützt
ist.
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Ein
Deformationselement mit einem besonders hohen Absorptionsvermögen lässt sich
darüber hinaus
schaffen, wenn diesem ein Längenbereich
eines Mitteltunnelteils zugeordnet ist, der vorzugsweise bis zu
der Stirnwand an das jeweilige Ende der Fahrgastzelle verlängert ist.
Ein weiterer Vorteil eines demgemäß gestalteten Deformationselements
besteht darin, dass der Längenbereich
des Mitteltunnels somit eine weitere Funktion übernehmen kann.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Deformationselement
ein Trägerteil, über welches
die Stirnwand der Fahrgastzelle gegenüber dem Querträger abgestützt ist.
Durch ein derartiges Trägerteil
lässt sich
das Energieabsorptionsvermögen
des Deformationselements weiter steigern.
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Ein
Deformationselement, mit welchem über eine relativ kurze Knautschlänge sehr
viel Aufprallenergie gleichmäßig und
kontinuierlich abgebaut werden kann, ist geschaffen, wenn das Trägerteil
und das Mitteltunnelteil durch Blechwände zu einem kastenförmigen Deformationselement
verbunden sind.
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Sowohl
das Trägerteil
und das Mitteltunnelteil wie auch die Blechwände können dabei mit entsprechenden
Verstärkungen,
Ausnehmungen, Konturen oder dergleichen versehen sein, um das Energieabsorptionsvermögen auf
die Masse des Motors beziehungsweise der Fahrgastzelle abzustimmen.
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Ein
Trägerteil
und/oder Mitteltunnelteil mit einem besonders hohen Energieabsorptionsvermögen kann
darüber
hinaus geschaffen werden, wenn dieses ebenfalls aus einem kastenförmigen Profil,
insbesondere einem Strangpressprofil hergestellt ist, welches aus
einer oder mehreren Kammern bestehen kann.
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Eine
besonders zuverlässige
und sichere Abstützung
des Motors an dem Deformationselement kann geschaffen werden, wenn
er diese eine Stützfläche umfasst,
an welcher der Motor bei einer unfallbedingten Relativbewegung zur
Fahrgastzelle auftrifft. Durch die Stützfläche kann darüber hinaus eine
großformatige
Einleitung der Aufprallenergie in das Deformationselement gewährleistet
werden.
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Schließlich hat
es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Deformationselement auf
der der Heckstruktur zugewandten Seite der Fahrgastzelle angeordnet
ist. Somit ist bei einem Kraftwagen mit innerhalb der Heckstruktur
angeordnetem Motor auf besonders sichere Weise gewährleistet,
dass dieser nicht übermäßig in eine
hintere Stirnwand der Fahrgastzelle intrudieren kann.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in
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1 eine
schematische Perspektivansicht auf eine hintere Stirnwand einer
Fahrgastzelle einer Kraftwagenkarosserie, an welche sich nach hinten hin
eine nicht weiter dargestellte, einen Motor des Kraftwagens aufnehmende
Heckstruktur anschließt, wobei
im Bereich eines Mitteltunnels der Fahrgastzelle ein Deformationselement
zur Aufnahme von im Falle einer unfallbedingten Relativbewegung
zwischen dem Motor und der Fahrgastzelle entstehende Bewegungsenergie
des Motors und/oder der Fahrgastzelle vorgesehen ist;
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2 eine
schematische Schnittansicht entlang einer vertikal und in Fahrzeuglängsrichtung
verlaufenden Schnittebene durch das ausschnitts weise dargestellte
hintere Ende der Fahrgastzelle sowie das ebenfalls ausschnittsweise
dargestellte vordere Ende des schematisch angedeuteten Motors;
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3 eine
schematische Seitenansicht auf das am hinteren Ende der Fahrgastzelle
angeordnete Deformationselement gemäß den 1 und 2;
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4 eine
schematische Schnittansicht entlang einer vertikal und in Fahrzeuglängsrichtung
verlaufenden Schnittachse durch das Deformationselement und das
ausschnittsweise erkennbare hintere Ende der Fahrgastzelle gemäß 3;
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5 eine
schematische Perspektivansicht von schräg unten auf die hintere Stirnwand
der Fahrgastzelle sowie einen Längenbereich
eines Mitteltunnelteils, oberhalb welchem sich ein in Fahrzeugquerrichtung
verlaufender Querträger
der Fahrgastzelle erstreckt, zwischen dem und der Stirnwand ein
weiteres Trägerteil
des Deformationselementes verläuft; und
in
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6 eine
schematische Perspektivansicht von schräg unten auf die Stirnwand,
den Querträger sowie
das Trägerteil
und das Mitteltunnelteil gemäß 5,
welche durch Blechwände
zu dem kastenförmigen
Deformationselement verbunden sind.
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In 1 ist
in einer schematischen Perspektivansicht das hintere Ende einer
Fahrgastzelle 10 einer Karosserie eines Kraftwagens erkennbar.
insbesondere ist dabei eine hintere Stirnwand 12 der Fahrgastzelle 10 dargestellt,
welche seitlich von Türsäulen 14 begrenzt
ist. Die Türsäulen 14 sind
vorliegend als B-Säulen
des zwei nicht weiter dargestellte Seitentüren umfassenden Kraftwagens
ausgebildet. Die beiden Türsäulen 14 stehen
dabei auf jeweils zugehörigen
Seitenschwellern 16 auf, welche einen Wagenbogen 18 seitlich
begrenzen. Zentral des Wagenbodens 18 verläuft ein
Mitteltunnel 20 in Fahrzeuglängsrichtung des Kraftwagens.
In einem Bereich oberhalb des Mitteltunnels 20 ist ein
im weiteren noch näher
erläutertes
Deformationselement 22 zur Absorption von unfallbedingter
Aufprallenergie vorgesehen, welche bei einer infolge eines Unfalls
des Kraftwagens bedingten Relativbewegung zwischen einem Motor 24 (2)
und der Fahrgastzelle 10 entsteht.
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In
Zusammenschau mit 2, welche in einer schematischen
Schnittansicht entlang einer vertikal und in Fahrzeuglängsrichtung
verlaufenden Schnittebene das hintere Ende der Fahrgastzelle 10 beziehungsweise
das vordere Ende des Motors 24 ausschnittsweise darstellt,
wird insbesondere die Anordnung und Ausbildung des Deformationselements 22 deutlicher
erkennbar. Insbesondere ist aus 2 erkennbar,
dass der Motor 24 im Bereich einer sich nach hinten hin
an die Fahrgastzelle 10 anschließenden Heckstruktur 26 der
Kraftwagenkarosserie und in einem relativ geringen Abstand der Stirnwand 12 der Fahrgastzelle
angeordnet ist. Darüber
hinaus wird aus 2 erkennbar, dass die hintere
Stirnwand 12 mehrteilig ausgebildet ist. Unterhalb eines
tafelförmigen
Blechelements 28 erstreckt sich dabei ein ebenfalls tafelförmiges Strangpressprofil 30,
welches nach unten hin durch eine trägerartige Kammer 32 begrenzt
ist.
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Unterhalb
der Kammer 32 schließt
sich an die Stirnwand 12 beziehungsweise deren Strangpressprofil 30 das
Deformationselement 22 an, welches insbesondere unter Zusammenschau
mit den 3 bis 6 näher erläutert ist.
Hierzu zeigen die 3 und 4 in einer
schematischen Seitenansicht beziehungsweise einer schematischen
Schnittansicht entlang einer vertikal und in Fahrzeuglängsrichtung
verlaufenden Schnittebene das hintere Ende der Fahrgastzelle 10 im
Bereich des Deformationselements 22, welches seinerseits
am hinteren oberen Ende des Mitteltunnels 20 angeordnet
ist. Darüber
hinaus zeigen die 5 und 6 jeweils
in einer schematischen Perspektivansicht von schräg unten das
Strangpressprofil 30 der Stirnwand 12, in dessen Abstand
davor ein im Bereich der Fahrgastzelle 10 verlaufender
Querträger 34 angeordnet
ist. Der Querträger 34 verläuft dabei
oberhalb eines Längenbereichs 36 eines
Mitteltunnelteils 38, welches seinerseits aus einem kastenförmigen Profil,
insbesondere einem Strangpressprofil besteht. Dieser Längenbereich 36 des
Mitteltunnelteils 38 ist – wie insbesondere aus den 3 und 4 erkennbar
wird – gegenüber dem
eigentlichen Mitteltunnel 20, der an einem unteren Wandbereich 40 der
Stirnwand 12 endet, nach hinten hin verlängert. Demgemäß ist der Wandbereich 40 gegenüber dem
Strangpressprofil 30 beziehungsweise dem Blechelement 28 nach
vorne hin versetzt angeordnet und nach unten hin durch einen Querträger 42 begrenzt,
der seinerseits zwischen den Seitenschwellern 16 verläuft.
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Darüber hinaus
ist insbesondere in Zusammenschau mit den 5 und 6 erkennbar,
dass in einem Abstand oberhalb des Längenbereichs 36 des
Mitteltunnelteils 38 ein dem Deformationselement 22 zugeordnetes
Trägerteil 44 vorgesehen
ist, über
welches das Strangpressprofil 30 der Stirnwand 12 gegenüber dem
Querträger 34 abgestützt ist.
Aus 6 ist dabei erkennbar, dass das Trägerteil 44 und das
Mitteltunnelteil 38 durch drei Blechwände 46, 48, 50 zu
dem kastenförmigen
Deformationselement 22 miteinander verbunden sind. Die
Blechwände 46, 48, 50 sind
vorliegend einteilig aus einem Blechteil hergestellt und von etwa
U-förmigem
Querschnitt. Die beiden seitlichen Blechwände 46, 48 verlaufen
dabei in Fahrzeuglängs-
beziehungsweise Fahrzeughochrichtung, während die eine Stützfläche 52 bildende hintere
Blechwand 50 in Fahrzeugquer- beziehungsweise Fahrzeughochrichtung
verläuft.
Alle drei Blechwände 46, 48, 50 überlappen
dabei das Trägerteil 44 beziehungsweise
das Mitteltunnelteil 38. Zudem überlappt die hintere Blechwand 50 das
Strangpressprofil 30 der hinteren Stirnwand 12.
Die Blechwände 46, 48, 50 können mit
Versteifungen, Verstärkungen,
Ausnehmungen oder Konturierungen versehen sein, um die Eigenschaften
des Deformationselements 22 zu beeinflussen. Dasselbe gilt
für das
Trägerteil 44 sowie
das Mitteltunnelteil 38, deren Energieabsorptionsvermögen beispielsweise
dadurch beeinflusst werden kann, dass deren Anzahl und Dimension
von Ölkammern
variiert wird. Die Blechwände 46, 48, 50 können über alle
gängigen
Schweißverbindungen
an dem Trägerteil 44,
dem Mitteltunnelteil 38 sowie dem Strangpressprofil 30 festgelegt
sein. Darüber
hinaus stützen
sich die beiden seitlichen Blechwände 46, 48 vorliegend
am Querträger 34 ab.
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Es
ist erkennbar, dass die die Stützfläche 52 bildende
hintere Blechwand 50 des Deformationselements 22 etwa
in einer Flucht mit dem Strangpressprofil 30 der Stirnwand 12 verläuft. Demgemäß endet
das Deformationselement 22 zur Heckstruktur 26 hin – in Fahrzeuglängsrichtung
betrachtet – etwa
auf Höhe
der Stirnwand 12 der Fahrgastzelle 10. Mit anderen
Worten ist das Deformationselement 22 vorliegend – in Fahrzeuglängsrichtung
betrachtet – im Überdeckungsbereich
mit der Fahrgastzelle 10 angeordnet. Damit das Deformationselement 22 auch
in seinem oberen Bereich besonders steif gegenüber der Fahrgastzelle 10 abgestützt ist,
wird der oberhalb des Mitteltunnelteils 38 angeordnete
Querträger 34 über einen
Eckverstärker 54 am
Mitteltunnel 20 gehalten.
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Insbesondere
aus 2 ist erkennbar, dass mittels des Deformationselements 22 eine
aufgrund einer unfallbedingten Relativbewegung zwischen dem Motor 24 und
der Fahrgastzelle 10 entstehende Bewegungsenergie zu absorbieren
ist. Wird beispielsweise im vorliegenden Fall der Motor 24 bei
einem Heckaufprall des Kraftwagens in Richtung der Fahrgastzelle 10 be wegt,
so wird mittels des Deformationselements 22 eine übermäßige Intrusion
der Stirnwand 12 durch den Motor 24 verhindert.
Demgemäß wird mittels
des Deformationselements 22 sichergestellt, dass dem sich
innerhalb der Fahrgastzelle 10 befindenden Passagier ein
genügend
großer Überlebensraum
verbleibt. Insbesondere im vorliegenden Fall, bei welchem sowohl
die Sitzinsassen wie auch der Motor 24 nahe der Stirnwand 12 angeordnet
sind, kann somit hinreichend Bewegungsenergie des Motors 24 und/oder
der Fahrgastzelle 10, welche bei einer Relativbewegung
der beiden Komponenten gegeneinander entsteht, abgebaut werden.
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Als
im Rahmen der Erfindung mit umfasst ist es zu betrachten, dass das
Deformationselement 22 auch im Bereich einer Vorbaustruktur
des Kraftwagens angeordnet sein kann.