-
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosserie, insbesondere eine Kraftfahrzeugkarosserie, mit mindestens einem sich quer zu einer Karosserie-Längsachse erstreckenden, in sich geschlossenen Querspant und mit mindestens einem Längsspant.
-
Eine solche Fahrzeugkarosserie ist aus der
WO 96/12638 A1 bekannt. Die dort offenbarte Fahrzeugkarosserie umfasst drei quer zu einer Karosserie-Längsachse angeordnete, in sich geschlossene Querspante. Jeder der Querspante weist ein u-förmiges Rahmenteil auf, welches eine Dachstrebe und zwei Seitenstreben des Querspants bildet. Die Seitenstreben des u-förmigen Rahmenteils sind über eine zusätzliche Bodenstrebe miteinander verbunden, so dass die genannten Streben einen insgesamt in sich geschlossenen Querspant bilden. Die Querspante sind mit einer Bodenstruktur der Fahrzeugkarosserie verbunden. Zur Erhöhung der Stabilität einer solchen Fahrzeugkarosserie schlägt die
WO 96/12638 A1 vor, benachbarte Querspante über im Dachbereich der Fahrzeugkarosserie angeordnete Längsträger miteinander zu verbinden.
-
Aus der
US 5 213 386 A ist eine Rahmenstruktur für ein Automobil bekannt, welche eine Mehrzahl von reifenförmigen Strukturgliedern umfasst.
-
Aus der
DE 469 417 A und
DE 479 061 A ist ein Wagenkasten mit Karosserie bekannt, welcher aus einzelnen, für sich hergestellten biegesteifen Querabschnitten besteht.
-
Aus der
GB 511 518 A ist ein Fahrzeugkörper bekannt, welcher sich schneidende longitudinale und transversale Rahmen umfasst.
-
Aus der
DE 10 2005 045 791 A1 ist eine Rahmenstruktur bekannt, welche ringförmige Rahmenelemente aus einer Mehrzahl von belastungsgerecht ausgelegten Halbzeugen umfasst.
-
Aus der
FR 2 360 458 A1 ist ebenfalls eine Rahmenstruktur bekannt.
-
Fahrzeugkarosserien müssen eine Vielzahl von Anforderungen erfüllen. Fahrzeugkarosserien sollen möglichst leicht sein, damit gute Fahrleistungen bei einem akzeptablen Kraftstoffverbrauch erreicht werden können. Die Fahrzeugkarosserien sollen ferner ein definiertes Crashverhalten aufweisen, um sich bei einem Unfall durch Verformung von Karosserieelementen eine Crashenergie abbauen zu können. Außerdem sollen die Fahrzeugkarosserien eine möglichst hohe Steifigkeit aufweisen, um ein präzises Fahrverhalten und ein hohes Komfortniveau zu ermöglichen. Die genannten Anforderungen stehen miteinander in Wechselwirkung. Beispielsweise kann sich eine Maßnahme zur Erhöhung der Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie auch positiv auf das Gewicht und das Crashverhalten auswirken.
-
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugkarosserie der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass sie eine hohe Steifigkeit aufweist.
-
Diese Aufgabe wird bei einer Fahrzeugkarosserie der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass mindestens eine Verbindungseinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher der mindestens eine Querspant und der mindestens eine Längsspant formschlüssig miteinander verbunden sind, dass die Verbindungseinrichtung mindestens einen Befestigungsabschnitt zur Befestigung an dem Querspant umfasst, dass der Querspant mindestens zwei zueinander benachbarte Spantteile aufweist, dass der Befestigungsabschnitt zwischen zwei Spantteilen angeordnet ist und dass die mindestens zwei Spantteile bezogen auf die Karosserie-Längsachse parallel zueinander angeordnet sind.
-
Durch die formschlüssige Verbindung eines Querspants und eines Längsspants kann ein stabiler Knotenpunkt der Fahrzeugkarosserie gebildet werden. Hierdurch kann die durch Verwendung geschlossener Querspante erreichbare hohe Stabilität einer Fahrzeugkarosserie weiter verbessert werden. Da die Querspante und die Längsspante der Fahrzeugkarosserie einen vergleichsweise geringen Materialbedarf haben, ist es möglich, eine leichtgewichtige Fahrzeugkarosserie herzustellen. Eine solche Fahrzeugkarosserie weist außerdem ein gutes Crashverhalten auf.
-
Die Verbindungseinrichtung umfasst mindestens einen Befestigungsabschnitt zur Befestigung an dem Querspant. Dies ermöglicht eine einfache Fixierung der Verbindungseinrichtung an dem Querspant.
-
Es ist vorgesehen, dass der Querspant mindestens zwei zueinander benachbarte Spantteile aufweist und dass der Befestigungsabschnitt zwischen zwei Spantteilen angeordnet ist. Dies ermöglicht eine einfache Integration eines Befestigungsabschnitts in den Aufbau eines Querspants. Die mindestens zwei Spantteile sind bezogen auf die Karosserie-Längsachse parallel zueinander angeordnet. Auf diese Weise kann der Raumbedarf des Querspants und der Verbindungseinrichtung in Fahrzeugquerrichtung und in Fahrzeughochrichtung minimiert werden.
-
Besonders bevorzugt ist es, wenn mittels der Verbindungseinrichtung ein Formschluss in einer Richtung quer zu der Karosserie-Längsachse hergestellt ist. Hierdurch kann eine Fahrzeugkarosserie mit einem besonders guten Seitenaufprallverhalten geschaffen werden.
-
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist mittels der Verbindungseinrichtung ein Formschluss in einer Richtung parallel oder im Wesentlichen parallel zu der Karosserie-Längsachse hergestellt. Hierdurch kann eine steife Fahrzeugkarosserie geschaffen werden, welche ein gutes Crashverhalten insbesondere bei einem Frontaufprall oder bei einem Heckaufprall aufweist.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verbindungseinrichtung an oder in einem Eckbereich des Querspants angeordnet ist. Hierdurch kann die Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie weiter erhöht werden. Darüber hinaus weist eine solche Fahrzeugkarosserie eine gute Raumökonomie auf.
-
Günstig ist es, wenn die Verbindungseinrichtung bodenseitig angeordnet ist. Dies ermöglicht die Verbindung eines bodenseitig angeordneten Längsspants mit einem Querspant.
-
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Verbindungseinrichtung dachseitig angeordnet. Dies ermöglicht die Verbindung eines Querspants mit einem dachseitig angeordneten Längsspant.
-
In vorteilhafter Weise umfasst die Verbindungseinrichtung mindestens einen Anschlussabschnitt zum Anschluss des mindestens einen Längsspants oder eines Längsspantabschnitts. Dies erleichtert die zuverlässige Fixierung eines Längsspants oder Längsspantabschnitts an der Verbindungseinrichtung.
-
Günstig ist es ferner, wenn der mindestens eine Anschlussabschnitt mindestens eine Anschlussachse vorgibt, die sich in einer zu der Karosserie-Längsachse parallelen oder im Wesentlichen parallelen Richtung erstreckt. Dies erleichtert die Festlegung eines sich in zu der Karosserie-Längsachse parallelen oder im Wesentlichen parallelen Richtung erstreckenden Längsspants an der Verbindungseinrichtung.
-
In vorteilhafter Weise ist mittels des mindestens einen Anschlussabschnitts eine Steckverbindung zwischen der Verbindungseinrichtung und einem Längsspant herstellbar. Dies ermöglicht eine besonders einfache Montage der Fahrzeugkarosserie und eine stabile, formschlüssige Befestigung des Längsspants an der Verbindungseinrichtung.
-
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Anschlussabschnitt zylindrisch. Dies ermöglicht beispielsweise eine besonders einfache Festlegung eines hohlzylindrischen Längsspants, beispielsweise, indem ein Ende des Längsspants auf den zylindrischen Anschlussabschnitt aufgesteckt wird.
-
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Anschlussabschnitt hohlzylindrisch. Dies ermöglicht eine besonders einfache Fixierung eines zylindrischen oder hohlzylindrischen Längsspants, der zur Herstellung eines Formschlusses in den Anschlussabschnitt eingesteckt werden kann.
-
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Anschlussabschnitt in Form einer in dem Querspant vorgesehenen Aussparung gebildet ist. Hierdurch kann eine besonders einfache Verbindungseinrichtung geschaffen werden, die eine stabile und sichere Verbindung zwischen einem Querspant und einem Längsspant ermöglicht.
-
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Aussparung umfangsseitig geschlossen ist. Dies ermöglicht eine besonders sichere und einfache Befestigung eines Längsspants an einem Querspant.
-
Ferner ist es bevorzugt, wenn die Verbindungseinrichtung mindestens zwei Anschlussabschnitte zum Anschluss von unterschiedlichen Längsspanten oder Längsspantabschnitten umfasst. Hierdurch kann eine sehr kompakte Anordnung geschaffen werden.
-
Vorteilhaft ist es ferner, wenn die mindestens zwei Anschlussabschnitte zwei zueinander parallele Anschlussachsen vorgeben. Dies hat den Vorteil, dass zwei Längsspante und/oder Längsspantabschnitte bei einem nur geringen Raumbedarf in einfacher Weise an der Verbindungseinrichtung fixiert werden können.
-
Eine besonders kompakte Anordnung kann geschaffen werden, wenn die mindestens zwei Anschlussachsen miteinander fluchten.
-
In vorteilhafter Weise umfasst der Anschlussabschnitt mindestens eine Anschlussfläche. Eine solche Anschlussfläche kann sich innerhalb einer geraden, einfach oder mehrfach gekrümmten Ebene erstrecken und ermöglicht es, die bei einer formschlüssigen Verbindung wirkenden Normalkräfte zu übertragen. Zur Vermeidung hoher Flächenpressungen ist es vorteilhaft, die Anschlussfläche großzügig zu dimensionieren.
-
Günstig ist es ferner, wenn der mindestens eine Längsspant einen Oberflächenabschnitt aufweist, der zu der Anschlussfläche komplementär ist. Dies ermöglicht eine besonders gute Übertragung von zwischen dem Oberflächenabschnitt des Längsspants und der Anschlussfläche der Verbindungseinrichtung wirkenden Normalkräften. Darüber hinaus können die zueinander komplementären Anschlussflächen und Oberflächenabschnitte auch verwendet werden, um eine zusätzliche, stoffschlüssige Verbindung herzustellen. Hierfür kommen beispielsweise Schweiß- und/oder Klebverbindungen in Betracht.
-
Besonders bevorzugt ist es, wenn sich die Anschlussfläche in mindestens einer zu der Karosserie-Längsachse parallelen oder im Wesentlichen parallelen Richtung erstreckt. Hierdurch kann in besonders einfacher Weise ein in einer Richtung quer zu der Karosserie-Längsachse wirkender Formschluss hergestellt werden.
-
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Querspant eine Oberfläche auf, welcher die Anschlussfläche bildet. Dies ermöglicht eine besonders einfache Integration einer Verbindungseinrichtung in einen Querspant.
-
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die eine Anschlussfläche bildende Oberfläche des Querspants bezogen auf die Karosserie-Längsachse auf einer Umfangsseite des Querspants angeordnet. Hierbei kann die Oberfläche bezogen auf die Karosserie-Längsachse radial innen und/oder radial außen angeordnet sein.
-
Ferner ist es bevorzugt, wenn der Befestigungsabschnitt eine Befestigungsachse vorgibt, die sich in einer zu der Karosserie-Längsachse parallelen oder im Wesentlichen parallelen Richtung erstreckt. Dies ermöglicht die Bereitstellung einer besonders kompakten Verbindungseinrichtung und insbesondere eine Raum sparende Integration eines vorstehend beschriebenen Anschlussabschnitts.
-
In vorteilhafter Weise ist mittels des mindestens einen Befestigungsabschnitts eine Steckverbindung zwischen der Verbindungseinrichtung und einem Querspant herstellbar. Dies ermöglicht eine besonders einfache Montage der Fahrzeugkarosserie und eine stabile, formschlüssige Befestigung der Verbindungseinrichtung an einem Querspant.
-
In bevorzugter Weise sind der Befestigungsabschnitt und der Querspant miteinander formschlüssig verbunden. Hierdurch kann die Stabilität der Fahrzeugkarosserie erhöht werden.
-
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung durchsetzt der Befestigungsabschnitt den Querspant zumindest abschnittsweise. Hierdurch kann eine besonders kompakte und gleichzeitig sehr stabile Verbindungseinrichtung geschaffen werden.
-
Günstig ist es, wenn der Befestigungsabschnitt zylindrisch ist. Dies ermöglicht eine besonders gleichmäßige Übertragung von zwischen dem Befestigungsabschnitt und dem Querspant wirkenden Normalkräften.
-
Bevorzugt ist es ferner, wenn der Befestigungsabschnitt den Querspant zumindest abschnittsweise umgreift. Hierdurch kann ein in mehreren Richtungen wirkender Formschluss zwischen der Verbindungseinrichtung und dem Querspant hergestellt werden.
-
Besonders günstig ist es, wenn der Befestigungsabschnitt einen Aufnahmeraum begrenzt, in welchem ein Abschnitt des Querspants aufgenommen ist. Hierdurch kann eine Raum sparende und gleichzeitig stabile Anordnung geschaffen werden.
-
Günstig ist es ferner, wenn der Befestigungsabschnitt einen gekrümmten Verlauf aufweist. Hierdurch ist es möglich, einen Formschluss zwischen einem Querspant mit einem gekrümmten Verlauf und dem Befestigungsabschnitt der Verbindungseinrichtung herzustellen.
-
Ferner ist es bevorzugt, wenn der Befestigungsabschnitt umfangsseitig offen ist. Dies erleichtert ein einfaches Fügen des Befestigungsabschnitts und des Querspants. Beispielsweise ist es möglich, dass der Befestigungsabschnitt oder der Querspant miteinander gefügt werden, indem ein Abschnitt des Querspants in den Aufnahmeraum eingeschoben wird.
-
Besonders günstig ist es, wenn der Befestigungsabschnitt ein u-förmiges Profil aufweist. Hierdurch können in drei zueinander senkrechten oder im Wesentlichen senkrechten Richtungen Normalkräfte übertragen werden.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Verbindungseinrichtung mindestens zwei voneinander separate Befestigungsabschnitte zur Befestigung an dem Querspant umfasst. Eine solche mehrteilige Verbindungseinrichtung ermöglicht eine besonders flexible Fertigung einer Fahrzeugkarosserie, die mindestens einen Querspant und insbesondere mehrere Längsspante und/oder Längsspantabschnitte aufweist.
-
Besonders bevorzugt ist es, wenn die mindestens zwei Befestigungsabschnitte und der Querspant mittels mindestens eines Verbindungselements miteinander verbunden sind. Auf diese Weise können die zwei Befestigungsabschnitte relativ zueinander und gleichzeitig die mindestens zwei Befestigungsabschnitte und der Querspant miteinander verbunden werden.
-
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die mindestens zwei Spantteile bezogen auf die Karosserie-Längsachse einander umfangsseitig umschließend angeordnet. Auf diese Weise kann der Raumbedarf des Querspants und der Verbindungseinrichtung in zu der Karosserie-Längsachse paralleler Richtung minimiert werden.
-
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Verbindungseinrichtung mindestens einen Anschlussabschnitt zum Anschluss des mindestens einen Längsspants oder eines Längsspantabschnitts umfasst und wenn der Befestigungsabschnitt und der Anschlussabschnitt miteinander einstückig verbunden sind. Hierdurch kann eine besonders einfach aufgebaute Verbindungseinrichtung geschaffen werden.
-
Bevorzugt ist es ferner, wenn die Verbindungseinrichtung mindestens einen Anschlussabschnitt zum Anschluss des mindestens einen Längsspants oder eines Längsspantabschnitts umfasst und wenn der Befestigungsabschnitt und der Anschlussabschnitt unlösbar miteinander verbunden sind. Auf diese Weise kann die Stabilität der Verbindungseinrichtung erhöht werden.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Verbindungseinrichtung mindestens einen Anschlussabschnitt zum Anschluss des mindestens einen Längsspants oder eines Längsspantabschnitts umfasst und dass der Befestigungsabschnitt und der Anschlussabschnitt lösbar miteinander verbunden sind. Dies ermöglicht eine besonders flexible Montage der Fahrzeugkarosserie. Hierbei ist es möglich, dass zunächst der Anschlussabschnitt der Verbindungseinrichtung mit einem Längsspant oder mit einem Längsspantabschnitt verbunden wird und dass hiervon unabhängig der Befestigungsabschnitt der Verbindungseinrichtung mit einem Querspant verbunden wird, bevor der Befestigungsabschnitt und der Anschlussabschnitt miteinander verbunden werden.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Verbindungseinrichtung einen von dem Längsspant begrenzten Aufnahmebereich umfasst, in welchem ein Abschnitt des Querspants angeordnet ist. Auf diese Weise kann eine besonders kompakte Verbindungseinrichtung geschaffen werden, bei der ein Abschnitt des Querspants und des Längsspants Platz sparend relativ zueinander angeordnet sind.
-
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Aufnahmebereich durch zwei miteinander verbundene Längsspante und/oder Längsspantabschnitte begrenzt ist. Eine solche Anordnung eignet sich besonders gut für Querspante, die karosseriemittig, beispielsweise auf Höhe einer B-Säule, angeordnet sind.
-
In vorteilhafter Weise umfassen die miteinander verbundenen Längsspante und/oder Längsspantabschnitte einander überlappende Materialabschnitte. Diese können in einfacher Weise miteinander gefügt werden, beispielsweise mit Hilfe einer Klebeverbindung oder mit Hilfe einer Schweißverbindung.
-
Vorzugsweise ist der Aufnahmebereich umfangsseitig geschlossen. Hierdurch kann ein besonders stabiler Verbund zwischen mindestens einem Längsspant und einem Querspant hergestellt werden.
-
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Verbindungseinrichtung von dem Querspant und dem Längsspant separat bereitgestellt. Hierdurch ergeben sich für die Ausgestaltung und Materialwahl sowohl der Verbindungseinrichtung als auch des Querspants und des Längsspants konstruktionstechnische Freiheiten.
-
Vorteilhaft ist es, wenn der Querspant und/oder der Längsspant aus einem metallischen Material hergestellt ist oder sind. Insbesondere können Stahl und/oder Aluminium eingesetzt werden. Dies ermöglicht eine preisgünstige und einfache Herstellung einer Fahrzeugkarosserie insbesondere im Rahmen einer Serienproduktion. Der Einsatz metallischer Materialien erleichtert es außerdem, einen Querspant und/oder einen Längsspant unter Anwendung konventioneller Fügetechniken mit weiteren Karosserieteilen zu verbinden. Beispielsweise können Türscharniere einfach an einen Querspant angeschweißt werden.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Querspant und/oder der Längsspant aus einem Faserverbundkunststoff hergestellt ist oder sind. Dies ermöglicht die Herstellung einer hochstabilen und sehr leichten Fahrzeugkarosserie.
-
Besonders bevorzugt ist es ferner, wenn die Verbindungseinrichtung aus einem metallischen Material hergestellt ist. Eine solche Verbindungseinrichtung ermöglicht es, Fahrzeugkarosserieelemente unter Verwendung konventioneller Fügetechniken (beispielsweise Schweißen) mit der Verbindungseinrichtung zu verbinden.
-
Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit einer vorstehend beschriebenen Fahrzeugkarosserie.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele.
-
In den Zeichnungen zeigen:
- 1: eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugkarosserie;
- 2: eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Querspants der Kraftfahrzeugkarosserie gemäß 1;
- 3 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugkarosserie;
- 4: eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Verbindungseinrichtung zur Verbindung eines zwei Spantteile aufweisenden Querspants mit einem Längsspant;
- 5: eine Explosionsdarstellung der Verbindungseinrichtung gemäß 4;
- 6: eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Verbindungseinrichtung zur Verbindung eines zwei Spantteile aufweisenden Querspants mit zwei Abschnitten eines Längsspants;
- 7: eine Explosionsdarstellung der Verbindungseinrichtung gemäß 6;
- 8: eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Verbindungseinrichtung zur Verbindung eines Querspants und eines Längsspants;
- 9: eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Verbindungseinrichtung zur Verbindung eines Querspants und eines Längsspants;
- 10: eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Verbindungseinrichtung zur Verbindung eines Querspants mit zwei Abschnitten eines Längsspants;
- 11: eine perspektivische Ansicht der Verbindungseinrichtung gemäß 10 aus einer in 10 mit XI bezeichneten Richtung;
- 12: eine Explosionsdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Verbindungseinrichtung zur Verbindung eines Querspants mit einem Längsspant;
- 13: eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Verbindungseinrichtung zur Verbindung eines Querspants mit zwei miteinander verbundenen Abschnitten eines Längsspants;
- 14: eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Verbindungseinrichtung zur Verbindung eines zwei Spantteile aufweisenden Querspants mit mindestens einem Längsspant;
- 15: eine Explosionsdarstellung der Verbindungseinrichtung gemäß 14; und
- 16: eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Verbindungseinrichtung zur Verbindung eines zwei Spantteile aufweisenden Querspants mit einem Längsspant.
-
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
-
Eine erste Ausführungsform einer Fahrzeugkarosserie in Form einer Kraftfahrzeugkarosserie 10 ist in 1 dargestellt. Die Kraftfahrzeugkarosserie 10 erstreckt sich entlang einer Karosserie-Längsachse 12 zwischen einem vorderen Karosserieende 14 und einem hinteren Karosserieende 16.
-
Die Kraftfahrzeugkarosserie 10 umfasst eine insgesamt mit 18 bezeichnete Bodengruppe. Die Bodengruppe 18 umfasst zwei Längsspante 20 in Form fahrzeuginnenseitig angeordneter Längsträger 22. Die Längsträger 22 erstrecken sich von dem vorderen Karosserieende 14 bis hin zu dem hinteren Karosserieende 16. Die Längsträger 22 weisen in einem fahrzeugmittigen Bereich (ohne Bezugszeichen) einen geradlinigen, zu der Karosserie-Längsachse 12 parallelen Verlauf auf. Die Längsträger 22 sind im Bereich ihrer dem vorderen Karosserieende 14 und dem hinteren Karosserieende 16 zugewandten Enden gekrümmt und relativ zu der Karosserie-Längsachse 12 geneigt.
-
Die Längsträger 22 sind mehrteilig. Sie umfassen jeweils einen vorderen Abschnitt 24, der sich von dem vorderen Karosserieende 14 bis hin zu einer fahrzeugmittigen Ebene 26 erstreckt. Die Ebene 26 erstreckt sich quer und insbesondere senkrecht zu der Karosserie-Längsachse 12. Die Ebene 26 verläuft in einer bezogen auf eine Schwerkraftrichtung 28 vertikalen Richtung. Die Längsträger 22 weisen ferner jeweils einen hinteren Abschnitt 30 auf, der sich von der Ebene 26 bis zu dem hinteren Karosserieende 16 erstreckt.
-
Die Längsträger 22 sind symmetrisch zu der Fahrzeuglängsachse 12 angeordnet. Die Längsträger 22 sind über einen vorderen Querträger 32, über einen fahrzeugmittigen Querträger 34 und über einen hinteren Querträger 36 miteinander verbunden.
-
Die Bodengruppe 18 umfasst ferner zwei fahrzeugaußenseitig angeordnete Längsspante 38, die sich parallel zu der Karosserie-Längsachse 12 erstrecken. Die Längsspante 38 sind als Längsträger 40 ausgebildet. Die Längsträger 40 weisen ein vorderes Ende 42 auf, welches entlang der Karosserie-Längsachse 12 gesehen in etwa auf Höhe des vorderen Querträgers 32 angeordnet ist. Die Längsträger 40 weisen ferner jeweils ein hinteres Ende 44 auf, welches entlang der Karosserie-Längsachse 12 gesehen auf einer Höhe zwischen dem fahrzeugmittigen Querträger 34 und dem hinteren Querträger 36 angeordnet ist.
-
Die Kraftfahrzeugkarosserie 10 umfasst ferner zwei dachseitig angeordnete, sich zwischen dem vorderen Karosserieende 14 und dem hinteren Karosserieende 16 erstreckende Längsspante 46. Die Längsspante 46 sind jeweils als Dachholm 48 ausgebildet. Die Dachholme 48 sind rohrförmig und im Querschnitt kreisförmig. Jeder Dachholm 48 weist einen vorderen Abschnitt 50 auf, der sich von dem vorderen Karosserieende 14 bis zu der Ebene 26 erstreckt. Ferner weist jeder Dachholm 48 einen hinteren Abschnitt 52 auf, der sich von der Ebene 26 bis hin zu dem hinteren Karosserieende 16 erstreckt.
-
Die Kraftfahrzeugkarosserie 10 weist insgesamt drei sich quer zu der Karosserie-Längsachse 12 erstreckende Querspante auf. Benachbart zu dem vorderen Karosserieende 14 ist ein vorderer Querspant 54 angeordnet, der sich in einer Ebene (ohne Bezugszeichen) erstreckt, welche bezogen auf die Schwerkraftrichtung 28 von unten nach oben in Fahrtrichtung nach vorn geneigt ist.
-
Entlang der Karosserie-Längsachse 12 gesehen in einem karosseriemittigen Bereich ist auf Höhe der Ebene 26 ein mittiger Querspant 56 angeordnet. Die Kraftfahrzeugkarosserie 10 weist ferner einen hinteren Querspant 60 auf, der an dem hinteren Karosserieende 16 angeordnet ist.
-
Die Querspante 54, 56 und 60 sind jeweils in sich geschlossen, das heißt ringförmig. Die Querspante 54, 56 und 60 weisen jeweils einen der Bodengruppe 18 zugewandten unteren Abschnitt 62 auf, welcher bezogen auf die Schwerkraftrichtung 28 in horizontaler Richtung verläuft. Die Querspante 54, 56 und 60 weisen ferner jeweils zwei zueinander in etwa parallel angeordnete Seitenabschnitte 64 auf, die den unteren Abschnitt 62 mit einem sich senkrecht zu der Karosserie-Längsachse 12 erstreckenden, oberen Abschnitt 66 verbinden, welcher bezogen auf die Schwerkraftrichtung 28 in horizontaler Richtung verläuft.
-
Die Kraftfahrzeugkarosserie 10 weist zur Verbindung der Querspante 54 und 56 mit den Längsspanten 20 und 38 bodenseitig angeordnete Verbindungseinrichtungen 68 auf, welche jeweils einen der Querspante 54, 56 mit jeweils einem der Längsspante 20, 38 verbinden.
-
Die Verbindungseinrichtungen 68 sind an dem vorderen Querspant 54 und an dem mittigen Querspant 56 jeweils an den fahrzeugäußeren Enden der unteren Abschnitte 62 angeordnet.
-
Die Verbindungseinrichtungen 68 umfassen einen sich nach unten erstreckenden, an einen Querspant 54, 56 angeformten Anschlussabschnitt 70. Die Anschlussabschnitte 70 greifen in einen zwischen jeweils einem der Längsspante 20 und 38 gebildeten Zwischenraum. Die Anschlussabschnitte 70 stellen einen Formschluss zwischen jeweils einem Querspant 54, 56 und den Längsspanten 20, 38 in einer Richtung quer zu der Karosserie-Längsachse 12 her.
-
An dem hinteren Querspant 60 ist eine weitere Verbindungseinrichtung 68 angeordnet, welche einen sich parallel zu dem unteren Abschnitt 62 des Querspant 60 erstreckenden Anschlussabschnitt 72 aufweist. Der Anschlussabschnitt 72 ist mit einer Rückseite des hinteren Querträgers 36 der Bodengruppe 18 und mit den rückwärtigen Stirnseiten der Längsspante 20 verbunden. Der Anschlussabschnitt 72 stellt einen Formschluss zwischen dem Querspant 60 und den Längsspanten 20 in einer Richtung parallel oder im Wesentlichen parallel zu der Karosserie-Längsachse 12 her.
-
Die Kraftfahrzeugkarosserie 10 weist zur Verbindung der Querspante 54, 56 und 60 mit den Längsspanten 46 dachseitig angeordnete Verbindungseinrichtungen 74 auf, welche jeweils einen der Querspante 54, 56 und 60 mit jeweils einem der Längsspante 46 verbinden.
-
Die Verbindungseinrichtungen 74 sind jeweils in Eckbereichen der Querspante 54, 56 und 60 angeordnet. Diese Eckbereiche grenzen jeweils an einen der Seitenabschnitte 64 und an ein seitliches Ende des oberen Abschnitts 66 eines Querspants 54, 56, 60.
-
Die Verbindungseinrichtungen 74 weisen jeweils eine von äußeren Umfangsseiten eines Querspants 54, 56, 60 ausgebildete, gekrümmte Anschlussfläche 76 auf, in welche jeweils ein zu der Anschlussfläche 76 komplementärer Oberflächenabschnitt 78 eines Längsspants 46 eingelegt werden kann. Die Verbindungseinrichtungen 74 stellen einen Formschluss zwischen jeweils einem Querspant 54, 56, 60 und jeweils einem Längsspant 46 in einer Richtung quer zu der Karosserie-Längsachse 12 her.
-
Die Bodengruppe 18 der Kraftfahrzeugkarosserie 10 weist eine Vielzahl von quer zu der Karosserie-Längsachse 12 angeordneten Crashelementen 80 auf. Die Crashelemente 80 sind in einer zu der Karosserie-Längsachse 12 paralleler Richtung verteilt und zwischen jeweils einem Längsspant 20 und 38 angeordnet. Die Crashelemente 80 sind konisch, wobei die kleiner dimensionierten Enden der Crashelemente 80 fahrzeugaußenseitig angeordnet sind.
-
Die aus dem Verbund der Querspante 54, 56 und 60 sowie den Längsspanten 20, 38 und 46 hergestellte Struktur der Kraftfahrzeugkarosserie 10 ermöglicht es, in 1 zur Verbesserung der Übersichtlichkeit nur abschnittsweise dargestellte Karosserieaußenteile 82 in einfacher Weise an der Kraftfahrzeugkarosserie 10 zu positionieren und zu befestigen. Die Karosserieaußenteile 82 können eine die Steifigkeit der Kraftfahrzeugkarosserie 10 erhöhende Funktion haben.
-
Der mittige Querspant 56 der Kraftfahrzeugkarosserie 10 ist in 2 vergrößert dargestellt. Der untere Abschnitt 62, die Seitenabschnitte 64 sowie der obere Abschnitt 66 des Querspants 56 ergänzen sich zu einem insgesamt geschlossenen, mehreckförmigen Verlauf.
-
Die bodenseitig angeordneten Verbindungseinrichtungen 68 sind an den unteren Abschnitt 62 des Querspants 56 angeformt.
-
Die Anschlussabschnitte 70 der Verbindungseinrichtungen 68 weisen zwei sich im Wesentlichen parallel zu der Karosserie-Längsachse 12 erstreckende, einander abgewandte Anschlussflächen 76 auf. Die Anschlussflächen 76 sind jeweils auf einer äußeren Umfangsseite des Querspants 56 vorgesehen. Die Anschlussflächen 76 der Anschlussabschnitte 70 grenzen an zu den Anschlussflächen 76 winklig angeordneten Anschlussflächen 77. Die Anschlussflächen 77 werden ebenfalls durch äußere Umfangsseiten des Querspants 56 gebildet.
-
Die Anschlussflächen 76 und 77 der Verbindungseinrichtungen 68 definieren jeweils gemeinsam eine Anschlussachse 84, welche sich parallel oder im Wesentlichen parallel zu der Karosserie-Längsachse 12 erstrecken. Die Anschlussachsen 84 geben die Orientierung der Längsspante 20, 38 vor, die über die Verbindungseinrichtungen 68 mit dem Querspant 56 verbunden sind (vgl. 1).
-
Die gekrümmten Anschlussflächen 76 der dachseitig angeordneten Verbindungseinrichtungen 74 definieren ebenfalls sich parallel oder im Wesentlichen parallel zu der Karosserie-Längsachse 12 erstreckende Anschlussachsen 84. Die Anschlussachsen 84 der Verbindungseinrichtung 74 geben eine Orientierung der mit den Längsspanten 56 zu verbindenden Längsspante 46 vor (vgl. 1). Die Anschlussachsen 84 der Verbindungseinrichtungen 68 und 74 der Kraftfahrzeugkarosserie 10 gemäß 1 sind außerhalb des Querspants 56 angeordnet.
-
In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugkarosserie 10 dargestellt. Diese umfasst drei jeweils in sich geschlossene, sich ringförmig um eine Karosserie-Längsachse 12 erstreckende Querspante 54, 56 und 60. Ferner weist die Kraftfahrzeugkarosserie 10 gemäß 3 bodenseitig angeordnete Längsspante 38 sowie dachseitig angeordnete Längsspante 46 auf. Die Längsspante 38 und 46 erstrecken sich durchgängig von dem vorderen Querspant 54 bis hin zu dem hinteren Querspant 60.
-
Zur Verbindung der Querspante 54, 56 und 60 mit den Längsspanten 38 und 46 weist die Kraftfahrzeugkarosserie 10 gemäß 3 in den Eckbereichen der Querspante 54, 56 und 60 angeordnete Verbindungseinrichtungen 68 und 74 auf. Die Verbindungseinrichtungen 68 sind bodenseitig angeordnet. Die Verbindungseinrichtungen 74 sind dachseitig angeordnet..
-
Die Verbindungseinrichtungen 68 und 74 der Kraftfahrzeugkarosserie 10 gemäß 3 definieren Anschlussachsen 84, welche parallel oder im Wesentlichen parallel zu der Karosserie-Längsachse 12 verlaufen. Diese Anschlussachsen 84 verlaufen innerhalb einer durch die Querspante 54, 56 und 60 jeweils gebildeten Begrenzung.
-
Die Verbindungseinrichtungen 68 und 74 umfassen jeweils von Oberflächen der Querspante 54, 56 und 60 ausgebildete Anschlussflächen 76 und 79, welche im Eckbereich der Querspante 54, 56 und 60 jeweils aneinander grenzen und gemeinsam eine zugeordnete Anschlussachse 84 definieren. Die Anschlussflächen 76 und 79 werden jeweils von bezogen auf die Karosserie-Längsachse 12 radial innen liegenden Oberflächen der Querspante 54, 56 und 60, also von deren inneren Umfangsseiten, gebildet.
-
Ein in den 4 und 5 dargestelltes Ausführungsbeispiel eines Querspants 56 weist ein erstes Spantteil 57 und ein zweites Spantteil 58 auf. Das Spantteil 57 erstreckt sich in einer Ebene 86, die quer und insbesondere senkrecht zu der Karosserie-Längsachse 12 verläuft. Das Spantteil 58 erstreckt sich in einer Ebene 88, die quer und insbesondere senkrecht zu der Karosserie-Längsachse 12 verläuft. Die Ebenen 86 und 88 sind zueinander parallel und voneinander beabstandet.
-
Der Querspant 56 weist eine insgesamt mit 90 bezeichnete Verbindungseinrichtung auf. Diese erstreckt sich in einer Ebene 92. Die Ebene 92 ist parallel zu mindestens einer der Ebenen 86 und 88. Die Ebene 92 verläuft zwischen den Ebenen 86 und 88.
-
Die Spantteile 57 und 58 setzen sich jeweils aus einer Mehrzahl von Spantteilsegmenten 94 zusammen. 4 zeigt obere Abschnitte von Seitensegmenten 96, sich hieran jeweils anschließende obere Ecksegmente 98 und sich an diese jeweils anschließende Abschnitte oberer Segmente 100. In 5 sind untere Ecksegmente 102 und sich hieran jeweils anschließende untere Segmente 104 der Spantteile 57 und 58 jeweils abschnittsweise dargestellt. Die Spantteilsegmente 94 jedes Spantteils 57 und 58 ergänzen sich jeweils zu einem in sich geschlossenen, ringförmigen Verlauf um die Karosserie-Längsachse 12 herum.
-
Die Verbindungseinrichtung 90 weist eine Mehrzahl von Verbindungseinrichtungselementen 106 auf. In 4 sind ein oberer Abschnitt eines Seitenelements 108, ein sich hieran anschließendes oberes Eckelement 110 sowie ein Abschnitt eines sich hieran anschließenden oberen Elements 112 dargestellt. In 5 sind ein unteres Eckelement 114 sowie ein sich hieran anschließendes unteres Element 116 jeweils abschnittsweise dargestellt.
-
Die Verbindungseinrichtungselemente 106 der Verbindungseinrichtung 90 ergänzen sich zu einem in sich geschlossenen, ringförmigen Verlauf um die Karosserie-Längsachse 12 herum.
-
Die Verbindungseinrichtung 90 weist ein ringförmiges Band 118 auf, das sich um die Karosserie-Längsachse 12 herum erstreckt. Das Band 118 kann insbesondere aus einem metallischen Material, insbesondere aus einem Metallblech, hergestellt sein. Das Band 118 weist eine den Spantteilen 57 und 58 abgewandte Außenseite 120 auf. Das Band 118 weist ferner eine den Spantteilen 57 und 58 zugewandte Innenseite 122 auf.
-
Die Spantteile 57 und 58 sind massiv ausgebildet und beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Die Spantteile 57 und 58 weisen eine der Innenseite 122 des Bands 118 der Verbindungseinrichtung 90 zugewandte äußere Umfangsseite 124 auf.
-
Die Verbindungseinrichtung 90 weist ein Positionierelement 126 auf. Das Positionierelement 126 erstreckt sich von der Innenseite 122 des Bands 118 ausgehend in Richtung auf die Karosserie-Längsachse 12. Das Positionierelement 126 ist schwertförmig ausgebildet.
-
Die Verbindungseinrichtung 90 weist einen ersten Befestigungsabschnitt 128 zur Verbindung der Verbindungseinrichtung 90 mit dem Spantteil 57 auf. Die Verbindungseinrichtung 90 weist ferner einen zweiten Befestigungsabschnitt 130 zur Verbindung der Verbindungseinrichtung 90 mit dem Spantteil 58 auf. Die Befestigungsabschnitte 128 und 130 erstrecken sich in Ebenen, die quer und insbesondere senkrecht zu der Karosserie-Längsachse 12 angeordnet sind.
-
Die Befestigungsabschnitte 128 und 130 sind schwertförmig ausgebildet. Die Befestigungsabschnitte 128 und 130 sind auf einander abgewandten Seiten des Positionierelements 126 angeordnet. Die Befestigungsabschnitte 128 und 130 weisen eine geringere Bauhöhe auf als das Positionierelement 126.
-
Die Spantteile 57 und 58 sind zueinander benachbart angeordnet. Zwischen den Spantteilen 57 und 58 ist ein insgesamt ringförmiger Spalt 132 ausgebildet. Der Spalt 132 dient zur Aufnahme des Positionierelements 126. Auf diese Weise können die Spantteile 57 und 58 relativ zu der Verbindungseinrichtung 90 positioniert werden. Hierbei liegen die äußeren Umfangsseiten 124 der Spantteile 57 und 58 an der Innenseite 122 des Bands 118 der Verbindungseinrichtung 90 an. In diesem Zustand taucht der erste Befestigungsabschnitt 128 in eine in dem Vollmaterial des Spantteils 57 ausgebildete, schlitzförmige Aufnahme 134. Der zweite Befestigungsabschnitt 130 taucht in eine in dem Vollmaterial des Spantteils 58 ausgebildete, schlitzförmige Aufnahme 136.
-
Mit Hilfe der Befestigungsabschnitte 128 und 130 sowie mit Hilfe der Aufnahmen 134 und 136 kann eine in Richtungen parallel zu der Karosserie-Längsachse 12 formschlüssige Verbindung zwischen der Verbindungseinrichtung 90 und den Spantteilen 57 und 58 hergestellt werden. Um die Verbindungseinrichtung 90 in bezogen auf die Karosserie-Längsachse 12 radialer Richtung an den Spantteilen 57 und 58 zu sichern, umfasst die Verbindungseinrichtung 90 in 3 dargestellte Nietverbindungen 138. Diese durchdringen das Band 118 der Verbindungseinrichtung 90 und sind in dem Vollmaterial der Spantteile 57 und 58 verankert.
-
Die Außenseite 120 des Bands 118 der Verbindungseinrichtung 90 weist im Bereich der Eckelemente 110 und 114 gewölbte, sich in zu der Karosserie-Längsachse 12 zumindest annähernd parallelen Richtungen erstreckende Anschlussflächen 76 auf. Die Anschlussflächen 76 dienen zur formschlüssigen Verbindung mit komplementär geformten, konkaven Oberflächenabschnitten von in den 4 und 5 nicht dargestellten Längsspanten. Diese Längsspante erstrecken sich entlang von Anschlussachsen 84, die außerhalb des Querspants 56 benachbart zu den Eckelementen 110 und 114 von den Anschlussflächen 76 vorgegeben sind.
-
Insbesondere wenn die Verbindungseinrichtung 90 insgesamt oder zumindest das Band 118 der Verbindungseinrichtung 90 aus einem metallischen Material hergestellt ist, kann die formschlüssige Verbindung zwischen einem Längsspant und dem Querspant 56 auf einfache Weise durch eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere in Form einer Schweißverbindung, ergänzt werden.
-
Unter Bezugnahme auf 6 und 7 wird im Folgenden ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Verbindungseinrichtung 90 beschrieben. Ein in den 6 und 7 abschnittsweise dargestellter Querspant 56 weist zwei Spantteile 57 und 58 auf. Die Spantteile 57 und 58 sind jeweils in sich geschlossen. Die Spantteile 57 und 58 erstrecken sich in jeweils zugeordneten Ebenen 86 und 88, die quer und insbesondere senkrecht zu der Karosserie-Längsachse 12 verlaufen. Die Ebenen 86 und 88 sind zueinander parallel. Die Spantteile 57 und 58 sind unmittelbar benachbart zueinander angeordnet.
-
Die Spantteile 57 und 58 setzen sich aus einzelnen Spantteilsegmenten zusammen. In den 6 und 7 sind Seitensegmente 96, obere Ecksegmente 98 und obere Segmente 100 dargestellt. Die Ecksegmente 98 weisen einen zentralen Abschnitt 140 auf, der in Richtung auf die Karosserie-Längsachse 12 ausgewölbt ist. Auf diese Weise entsteht benachbart zu einer äußeren Umfangsseite 124 der Spanteile 57 und 58 im Bereich des Abschnitts 140 ein Raum zur Anordnung eines Längsspants 46, der sich parallel oder im Wesentlichen parallel zu der Karosserie-Längsachse 12 erstreckt.
-
Die Spantteile 57 und 58 sind über eine Mehrzahl von Schraubverbindungen 142 miteinander verbunden. Die Schraubverbindungen 142 erstrecken sich entlang jeweils zugeordneter Schraubachsen 144. Die Schraubachsen 144 sind zumindest annähernd parallel zu der Karosserie-Längsachse 12 ausgerichtet.
-
Der in den 6 und 7 dargestellte Querspant 56 weist eine in 7 mit 90 bezeichnete Verbindungseinrichtung zur Verbindung des Längsspants 46 und des Querspants 56 auf. Die Verbindungseinrichtung 90 weist blattförmige Befestigungsabschnitte 148 und 150 auf. Die Befestigungsabschnitte 148 und 150 ergänzen sich zu einem sichelförmigen Verlauf. Die Befestigungsabschnitte 148 und 150 sind in einer Ebene 152 angeordnet, die zwischen den Ebenen 86 und 88 und insbesondere hierzu parallel verläuft.
-
Die Verbindungseinrichtung 90 weist zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten der Befestigungsabschnitte 148 und 150 angeordnete Anschlussabschnitte 154 und 156 auf. Die Anschlussabschnitte 154 und 156 sind zylindrisch. Der Anschlussabschnitt 154 definiert eine Anschlussachse 158; der Anschlussabschnitt 156 definiert eine Anschlussachse 160. Die Anschlussachsen 158 und 160 fluchten miteinander. Die Anschlussachsen 158 und 160 verlaufen senkrecht zu der Ebene 152.
-
Der Längsspant 46 weist einen vorderen Abschnitt 50 und einen hinteren Abschnitt 52 auf. Die Abschnitte 50 und 52 sind rohrförmig. Der vordere Abschnitt 50 kann formschlüssig an der Verbindungseinrichtung 90 festgelegt werden, indem er entlang der Anschlussachse 158 ausgerichtet und auf den Anschlussabschnitt 154 aufgesteckt wird. Der hintere Abschnitt 52 kann in entsprechender Weise mit dem Anschlussabschnitt 156 verbunden werden.
-
Die Befestigungsabschnitte 148 und 150 weisen eine Mehrzahl von Durchtrittsöffnungen 162 auf, die von den Schraubachsen 144 durchsetzt sind. Die Durchtrittsöffnungen 162 ermöglichen einen Formschluss mit in den 6 und 7 nicht weiter dargestellten Schraubelementen der Schraubverbindungen 142.
-
Mit Hilfe der Schraubverbindungen 142 kann eine Spannkraft erzeugt werden, welche die Spantteile 57 und 58 gegeneinander verspannt. Auf diese Weise können die Befestigungsabschnitte 148 und 150 zwischen einander zugewandten Innenflächen 164 und 166 der Spantteile 57 bzw. 58 eingeklemmt werden. Hierdurch ist die Verbindungseinrichtung 90 auch kraftschlüssig mit dem Querspant 56 verbunden. Hierbei bilden die einander zugewandten Innenflächen 164 und 166 der Spantteile 57 bzw. 58 Kraftübertragungsflächen, die mit jeweils zugewandten Flächen der Befestigungsabschnitte 148 und 150 zusammenwirken.
-
Ein in 8 abschnittsweise dargestellter Querspant 56 zur Verwendung bei einer Kraftfahrzeugkarosserie 10 weist einen dachseitig angeordneten Eckbereich 172 auf. Der Eckbereich 172 ist begrenzt von einem Seitenabschnitt 64 und einem oberen Abschnitt 66 des Querspants 56. Der Querspant 56 ist im Profil rechteckförmig.
-
Der Eckbereich 172 weist eine hohlzylindrische Aussparung 174 auf, deren zentrale Achse parallel oder im Wesentlichen parallel zu der Karosserie-Längsachse 12 verläuft.
-
Die Aussparung 174 ist Teil einer Verbindungseinrichtung 90 zur Verbindung des Querspants 56 mit einem Längsspant 46. Die Verbindungseinrichtung 90 umfasst einen zylindrischen Befestigungsabschnitt 176 auf. Der Befestigungsabschnitt 176 ist formschlüssig in die Aussparung 174 eingesetzt. Der Befestigungsabschnitt 176 und die Aussparung 174 bilden eine Steckverbindung.
-
Der zylindrische Befestigungsabschnitt 176 definiert eine Befestigungsachse 177. Die Befestigungsachse 177 erstreckt sich insbesondere parallel zu der Karosserie-Längsachse 12.
-
Der Befestigungsabschnitt 176 steht seitlich über das Profil des Eckbereichs 172 des Querspants 56 hervor und mündet jeweils endseitig an einer Ringschulter 178, welche an einen zylindrischen Anschlussabschnitt 156 grenzt.
-
Die Anschlussabschnitt 156 definiert eine Anschlussachse 160, welche die Orientierung eines an den Anschlussabschnitt 156 anzuschließenden Längsspants vorgibt. Der Anschlussabschnitt 156 und der Befestigungsabschnitt 176 sind koaxial zueinander angeordnet. Die Befestigungsachse 177 und die Anschlussachse 160 fluchten miteinander.
-
Die Verbindungseinrichtung 90 umfasst ferner einen zylindrischen Anschussabschnitt 154. Der Anschlussabschnitt 154 und der Anschlussabschnitt 156 sind auf einander gegenüberliegenden Seiten des Befestigungsabschnitts 176 angeordnet. Der Anschlussabschnitt 154 ist koaxial zu dem Befestigungsabschnitt 176 und definiert eine Anschlussachse 158.
-
Die Anschlussachse 158 definiert die Lage eines Abschnitts 50 des Längsspants 46, welcher formschlüssig mit dem Anschlussabschnitt 154 der Verbindungseinrichtung 90 verbunden ist. Zur Verbindung des Abschnitts 50 des Längsspants 46 mit der Verbindungseinrichtung 90 wird ein der Verbindungseinrichtung 90 zugewandtes Ende des Abschnitts 50 auf den Anschlussabschnitt 154 aufgeschoben. Hierdurch wird eine Steckverbindung zwischen dem Längsspant 46 und der Verbindungseinrichtung 90 hergestellt.
-
In dem auf den Anschlussabschnitt 154 aufgesteckten Zustand des Abschnitts 50 liegt eine ringförmige Stirnfläche (ohne Bezugszeichen) des Abschnitts 50 an der Ringschulter 178 des Befestigungsabschnitts 176 an. Hierdurch kann in einfacher Weise die Lage des Abschnitts 50 relativ zu dem Querspant 56 in einer zu der Anschlussachse 158 parallelen Richtung bestimmt werden.
-
Bei einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform gehen der zylindrische Befestigungsabschnitt 176 und zumindest einer der Anschlussabschnitte 154 und 156 stufenlos ineinander über. Hierdurch kann eine besonders einfach aufgebaute Verbindungseinrichtung 90 geschaffen werden.
-
In 9 ist ein Querspant 56 zur Verwendung bei einer Kraftfahrzeugkarosserie 10 abschnittsweise dargestellt. Der Querspant 56 weist einen dachseitig angeordneten Eckbereich 172 auf, der in einen Seitenabschnitt 64 und in einen oberen Abschnitt 66 des Querspants 56 übergeht.
-
Der Eckbereich 172 ist im Profil rechteckförmig, insbesondere quadratisch. Der Eckbereich 172 weist eine umfangsseitig geschlossene, hohlzylindrische Aussparung 174 auf. Diese Aussparung 174 bildet einen Anschlussabschnitt 175, welcher eine Anschlussachse 84 definiert. Die Anschlussachse 84 erstreckt sich zumindest annähernd parallel zu der Karosserie-Längsachse 12.
-
Die Anschlussachse 84 gibt die Orientierung eines Abschnitts 50 eines Längsspants 46 vor, der mit dem Querspant 56 verbunden ist. Die Verbindung zwischen dem Abschnitt 50 des Längsspants 46 und dem Querspant 56 wird dadurch hergestellt, dass der Abschnitt 50 entlang der Anschlussachse 84 ausgerichtet und mit einem freien Ende (ohne Bezugszeichen) in die Aussparung 174 eingeschoben wird. Hierdurch wird eine Steckverbindung zwischen dem Längsspant 46 und dem Querspant 56 hergestellt.
-
Die in 9 dargestellte Verbindungseinrichtung 90 ermöglicht einen in einfacher Weise herstellbaren Formschluss zwischen einem zylindrischen Oberflächenabschnitt des Längsspants 46 und der hohlzylindrischen Aussparung 174 des Querspants 56.
-
Im Folgenden wird unter Bezug auf 10 und 11 ein Ausführungsbeispiel einer mehrteiligen Verbindungseinrichtung 90 beschrieben.
-
Ein in den 10 und 11 dargestellter Querspant 56 zur Verwendung bei einer Kraftfahrzeugkarosserie 10 weist zwei parallel zueinander angeordnete Spantteile 57 und 58 auf, die über Schraubverbindungen 142 miteinander verbunden sind. Bei einer alternativen, in den 10 und 11 nicht dargestellten Ausführungsform ist der Querspant 56 einteilig.
-
Die mehrteilige Verbindungseinrichtung 90 weist zwei voneinander separate, u-förmige Befestigungsabschnitte 148 und 150 auf. Die Befestigungsabschnitte 148 und 150 sind jeweils auf Höhe eines Ecksegments 98 jeweils eines Spantteils 57 bzw. 58 angeordnet. Die Befestigungsabschnitte 148 und 150 umgreifen die zueinander benachbarten Ecksegmente 98 der Spantteile 57 und 58.
-
Jeder Befestigungsabschnitt 148, 150 weist jeweils einen Anschlussabschnitt 154, 156 zur Verbindung mit einem Abschnitt 50 bzw. 52 eines Längsspants 46 auf.
-
Die Befestigungsabschnitte 148 und 150 und die Spantteile 57 und 58 sind von einer Mehrzahl von ersten Verbindungselementen 168 in Form von Schrauben durchsetzt. Die Verbindungselemente 168 erstrecken sich jeweils entlang zugeordneter Verbindungsachsen 144.
-
Durch Verschrauben der ersten Verbindungselemente 168 mit zweiten Verbindungselementen 170 in Form von Schraubenmuttern werden die Spantteile 57 und 58 gegeneinander verspannt. Gleichzeitig wird der Befestigungsabschnitt 148 gegen das Spantteil 57 gedrückt und wird der Befestigungsabschnitt 150 gegen das Spantteil 58 gedrückt. Mit Hilfe der Schraubverbindung 142 wird also gleichzeitig eine Verbindung der Spantteile 57 und 58 untereinander und eine Verbindung der Verbindungseinrichtung 90 mit den Spantteilen 57 und 58 hergestellt.
-
12 zeigt einen Ausschnitt eines Querspants 56 zur Verwendung bei einer Kraftfahrzeugkarosserie 10. Der Querspant 56 weist einen Eckbereich 172 auf, der von einem Seitenabschnitt 64 und einem oberen Abschnitt 66 des Querspants 56 begrenzt ist. Der Eckbereich 172 weist einen gekrümmten Verlauf auf. Der Querspant 56 ist im Profil rechteckförmig, insbesondere quadratisch.
-
Um den Querspant 56 mit einem in 12 nicht dargestellten Längsspant formschlüssig zu verbinden, ist eine Verbindungseinrichtung 90 vorgesehen. Die Verbindungseinrichtung 90 weist einen im Profil u-förmigen Befestigungsabschnitt 148 auf, der einen im Profil rechteckförmigen, insbesondere im Profil quadratischen Aufnahmeraum 180 begrenzt.
-
Der Befestigungsabschnitt 148 und der Aufnahmeraum 180 weisen einen gekrümmten Verlauf auf, der dem gekrümmten Verlauf des Eckbereichs 172 des Querspants 56 angepasst ist.
-
Zur Verbindung der Verbindungseinrichtung 90 mit dem Querspant 56 wird der Befestigungsabschnitt 148 seitlich auf den Eckbereich 172 des Querspants 56 aufgeschoben. Hierdurch wird eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Befestigungsabschnitt 148 und dem Eckbereich 172 hergestellt.
-
Die Verbindungseinrichtung 90 umfasst einen zylindrischen Anschlussabschnitt 154, der auf einer dem Aufnahmeraum 180 abgewandten Seite des Befestigungsabschnitts 148 angeordnet ist. Der Anschlussabschnitt 154 definiert eine Anschlussachse 158 für einen in 12 nicht dargestellten Längsspant. Die Anschlussachse 158 und die Karosserie-Längsachse 12 verlaufen zumindest annähernd parallel zueinander.
-
In 13 ist ein Querspant 56 zur Verwendung bei einer Kraftfahrzeugkarosserie 10 abschnittsweise dargestellt. Der Querspant 56 umfasst einen im Profil rechteckförmigen Seitenabschnitt 64.
-
Zur Verbindung des Querspants 56 mit einem Längsspant 46 ist eine Verbindungseinrichtung 90 vorgesehen. Die Verbindungseinrichtung 90 kann bodenseitig und/oder dachseitig angeordnet sein.
-
Der Längsspant 46 weist einen ersten Abschnitt 50 sowie einen zweiten Abschnitt 52 auf. Die Abschnitte 50 und 52 sind auf einander gegenüberliegenden Seiten des Querspants 56 angeordnet.
-
Die Abschnitte 50 und 52 weisen Seitenwände 182 auf, die sich bezogen auf die Schwerkraftrichtung 28 in vertikaler Richtung erstrecken. Die Abschnitte 50 und 52 weisen ferner sich bezogen auf die Schwerkraftrichtung 28 in horizontaler Richtung erstreckende Wände 184 auf. Die Wände 184 und die Seitenwände 182 bilden gemeinsam ein umfangsseitig geschlossenes, rechteckförmiges, insbesondere quadratisches Profil.
-
Die Wände 184 grenzen mit ihren auf den Seitenabschnitt 64 weisenden Enden 186 an einen Aufnahmebereich 188.
-
Die Seitenwände 182 der Abschnitte 50 und 52 stehen in Richtung auf den jeweils gegenüberliegenden Abschnitt 52 bzw. 50 über die Enden 186 der Wände 184 hervor. In diesem Bereich weisen die Seitenwände 182 einander flächig überlappende Materialabschnitte 190 und 192 auf, die den Aufnahmebereich 188 mit begrenzen.
-
Die in 13 dargestellte Verbindungseinrichtung 90 ermöglicht eine formschlüssige Verbindung eines Seitenabschnitts 64 eines Querspants 56 mit einem Längsspant 46, welcher zwei Abschnitte 50 und 52 aufweist. Die Abschnitte 50 und 52 können im Bereich der sich überlappenden Materialabschnitte 190 und 192 miteinander verbunden sein, beispielsweise mit Hilfe einer Schweißverbindung.
-
Bei einer alternativen, in 13 nicht dargestellten Ausführungsform ist der Aufnahmebereich 188 durch eine Aussparung in einem einteilig ausgebildeten Längsspant 46 gebildet. In einer solchen Aussparung kann ein Abschnitt, insbesondere ein Seitenabschnitt eines Querspants 56, formschlüssig aufgenommen werden.
-
Ein in den 14 und 15 dargestelltes Ausführungsbeispiel eines Querspants 56 umfasst zwei Spantteile 57 und 58, die sich in einer gemeinsamen Ebene 226 erstrecken. Die Ebene 226 ist quer und insbesondere senkrecht zu der Karosserie-Längsachse 12. Die Spantteile 57 und 58 sind konzentrisch zueinander angeordnet. Die Spantteile 57 und 58 überlappen sich in einer Richtung quer zu der Karosserie-Längsachse 12 gesehen.
-
Die Spantteile 57 und 58 weisen jeweils einen flächigen Wandabschnitt 214 bzw. 218 auf. Die Wandabschnitte 214 und 218 erstrecken sich ringförmig um die Karosserie-Längsachse 12 herum. Die Wandabschnitte 214 und 218 sind zueinander beabstandet.
-
Der in den 14 und 15 dargestellte Querspant 56 weist eine Verbindungseinrichtung 90 auf, die sowohl zur Verbindung des Querspants 56 mit einem Längsspant 46 dient als auch zur Verbindung der Spantteile 57 und 58.
-
Die Verbindungseinrichtung 90 weist einen ersten Befestigungsabschnitt 128 auf, der eine sich im Wesentlichen parallel zu der Karosserie-Längsachse 12 erstreckende Außenfläche umfasst. Der erste Befestigungsabschnitt 128 bildet mit einer dem Spantteil 58 zugewandten inneren Umfangsfläche des Spantteils 57 in einer Richtung quer zu der Karosserie-Längsachse 12 einen Formschluss. Zusätzlich sind der erste Befestigungsabschnitt 128 und die innere Umfangsfläche des Spantteils 57 miteinander stoffschlüssig verbunden, insbesondere über eine Klebeverbindung.
-
Die Verbindungseinrichtung 90 weist einen zweiten Befestigungsabschnitt 130 auf, der ebenfalls flächig ausgeführt ist und einer äußeren Umfangsfläche 124 des inneren Spantteils 58 zugewandt ist. Der zweite Befestigungsabschnitt 130 bildet mit einer dem Spantteil 57 zugewandten äußeren Umfangsfläche 124 des Spantteils 58 in einer Richtung quer zu der Karosserie-Längsachse 12 einen Formschluss. Zusätzlich sind der zweite Befestigungsabschnitt 130 und die äußere Umfangsfläche 124 des Spantteils 58 miteinander stoffschlüssig verbunden, insbesondere über eine Klebeverbindung.
-
Die Verbindungseinrichtung 90 weist ferner einen ersten Anschlussabschnitt 154 und einen zweiten Anschlussabschnitt 156 auf. Die Anschlussabschnitte 154 und 156 sind auf einander abgewandten Seiten der Verbindungseinrichtung 90 angeordnet. Jeder der Anschlussabschnitte 154 und 156 ist mit jeweils einem der Befestigungsabschnitte 128 und 130 der Verbindungseinrichtung 90 einstückig ausgebildet.
-
Die Anschlussabschnitte 154 und 156 weisen ein mehreckförmiges Profil auf. Dieses mehreckförmige Profil ist dem Rohrprofil eines Abschnitts 50 eines Längsspants 46 angepasst. Zur formschlüssigen Befestigung des Abschnitts 50 des Längsspants 46 wird der Abschnitt 50 mit seinem der Verbindungseinrichtung 90 zugewandten Ende auf den Anschlussabschnitt 154 aufgeschoben. Ein in den 14 und 15 nicht dargestellter, weiterer Abschnitt des Längsspants 46 kann in entsprechender Weise mit dem Anschlussabschnitt 156 formschlüssig verbunden werden.
-
Die Anschlussabschnitte 154 und 156 definieren jeweils zugeordnete Anschlussachsen 158 und 160, die eine Vorzugsrichtung der mit der Verbindungseinrichtung 90 zu verbindenden Längsspante 46 oder Längsspantabschnitte vorgeben. Die Anschlussachsen 158 und 160 fluchten miteinander und erstrecken sich zumindest annähernd parallel zu der Karosserie-Längsachse 12.
-
Ein in 16 dargestelltes Ausführungsbeispiel eines Querspants 56 weist zwei im Wesentlichen parallel zueinander angeordnete Spantteile 57 und 58 auf, die aus einem langfaserverstärkten Kunststoffmaterial hergestellt sind. Die Spantteile 57 und 58 weisen zur Erhöhung ihrer Stabilität Verrippungen 228 auf.
-
Die Spantteile 57 und 58 sind auf Höhe eines Seitenabschnitts 64 unmittelbar benachbart zueinander angeordnet. In diesem Bereich können die Spantteile 57 und 58 beispielsweise mit Hilfe einer vorstehend beschriebenen Schraubverbindung 142 miteinander verbunden werden.
-
Im Bereich eines oberen Abschnitts 66 des Querspants 56 weisen die Spantteile 57 und 58 einen Abstand 230 zueinander auf.
-
Im Bereich des oberen Abschnitts 66 weisen die im Profil in etwa rechteckförmigen Spantteile 57 und 58 Materialaussparungen auf, die durch zueinander winklig angeordnete Anschlussflächen 76, 77 begrenzt sind. Die Anschlussflächen 76, 77 dienen zur formschlüssigen Aufnahme von komplementär hierzu ausgebildeten Oberflächenabschnitten 78 eines rechteckförmigen Längsspants 46. Die Anschlussflächen 76, 77 und die Oberflächenabschnitte 78 bilden gemeinsam eine Verbindungseinrichtung 90 zur Verbindung des Querspants 56 und des Längsspants 46.
