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Die Erfindung betrifft eine Tragstruktur, als Teil der Karosserie eines Kraftfahrzeugs, die hinter dem oberen Bereich eines Kraftfahrzeugsitzes angeordnet ist und ein Kraftfahrzeug mit einer Tragstruktur.
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Aus der
DE 10 2004 033 186 A1 ist eine mechanische Schutzvorrichtung für elektrische Bauteile hinter einem Kraftfahrzeugsitz bekannt, zum Schutz der elektrischen Bauteile vor Beschädigung durch Gepäckstück im Laderaum des Kraftfahrzeuges.
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Aus der JP H10- 226 254 A ist eine Tragstruktur im oberen Bereich hinter einem Kraftfahrzeugsitz bekannt, die konfiguriert ist, um die von dem Kraftfahrzeugsitz ausgeübte Kraft aufzunehmen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Tragstruktur hinter einem Kraftfahrzeugsitz vorzuschlagen, die bei einfachem Aufbau vielseitig einsetzbar ist.
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Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1 und des Anspruchs 9. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung.
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Erfindungsgemäß umfasst eine im oberen Bereich hinter einem Kraftfahrzeugsitz vorgesehene Tragstruktur wenigstens einen linken und einen rechten Anbindungspunkt und ein zwischen und in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs vor den Anbindungspunkten angeordnetes armförmiges Element, wobei das armförmige Element konfiguriert ist, um die von dem Kraftfahrzeugsitz ausgeübte Kraft näherungsweise formsteif aufzunehmen, wenn sie durch eine Sitzverstellung erzeugt wird, und definiert verformbar aufzunehmen, wenn sie durch einen Crash des Kraftfahrzeugs erzeugt wird.
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Anders ausgedrückt wird als Tragstruktur ein oberer Querträger in einem Kraftfahrzeug vorgeschlagen, der im oberen Bereich hinter einem Kraftfahrzeugsitz, z.B. im Bereich der Kopfstütze, angeordnet ist. Um die Tragstruktur an der Karosserie des Kraftfahrzeugs zu befestigen, sind wenigstens jeweils ein seitlicher Anbindungspunkt links und rechts an der Tragstruktur vorgesehen. Nach vorne, d.h. in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs, erstreckt sich ein starres armförmiges Element, als Teil der Tragstruktur. Das freie Ende des armförmigen Elements erstreckt sich dabei hinter dem oberen Bereich des Kraftfahrzeugsitzes und ist damit, in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs gesehen, vor den seitlichen Anbindungspunkten angeordnet. Dieses armförmige Element ist dabei konfiguriert um die durch eine mechanische oder elektrische Sitzverstellung ausgeübte Kraft des Kraftfahrzeugsitzes näherungsweise ohne Verformungen, d.h. formsteif, aufzunehmen. Damit bildet die Tragstruktur im Normalfall einen zuverlässigen Anschlag für den Kraftfahrzeugsitz. Im Crashfall des Kraftfahrzeugs jedoch ist die Tragstruktur, durch die definierte Verformung des vorne angeordneten armförmigen Elements, nachgiebig ausgebildet. Damit stellt die Tragstruktur im Crashfall, d.h. bei der dann durch den Kraftfahrzeugsitz ausgeübten sehr hohen Kraft, den Schutz des Kopfes der auf dem Kraftfahrzeugsitz sitzenden Person sicher. Denn durch die definierte Verformung des armförmigen Elementes wird quasi ein „Durchtauchen“ des oberen Bereichs des Kraftfahrzeugsitzes, und damit des Kopfs der darauf sitzenden Person, unter der Tragstruktur bzw. einem von der Tragstruktur getragenen Verkleidungsteil der Karosserie des Kraftfahrzeugs hindurch, sichergestellt. Gleichzeitig wird durch die derart konfigurierte Tragstruktur ein ausreichenden Abstützung für übliche Belastungen der Karosserie des Kraftfahrzeugs gewährleistet, wie sie beispielsweise beim Abstützen einer Person auf einem von der Tragstruktur getragenen Verkleidungsteil entstehen.
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Die Stabilität der Tragstruktur wird dadurch weiter verbessert, dass wenigstens ein Träger vorgesehen ist, der sich zwischen den seitlichen Anbindungspunkten links und rechts erstreckt und zur Aufnahme des armförmigen Elements vorgesehen ist. Beispielsweise sind armförmiges Element und Träger miteinander verschweißt.
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Ein besonders flexibler Einsatz der Tragstruktur ergibt sich dann, wenn die Anbindungspunkte in Fahrtrichtung gesehen hinter dem Träger vorgesehen sind. Durch derart „zurückspringende“ Anbindungspunkte wird wertvoller Platz seitlich neben der Tragstruktur gewonnen, beispielsweise für ein Dachgestänge oder ähnliches.
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Eine besonders sichere Anbindung eines Verkleidungsteils der Karosserie an die Tragstruktur ergibt sich dadurch, dass im mittleren Bereich des Trägers ein Montageträger vorgesehen ist, der sich im Wesentlichen parallel zum Träger erstreckt. Anders ausgedrückt wird in Querrichtung gesehen ein Teilabschnitt des Trägers durch den Montageträger gedoppelt, womit eine sichere Drei-Punkt-Anbindung des Verkleidungsteils an die Tragstruktur ermöglicht wird. Natürlich sind alternativ auch andere Ausführungsformen möglich, z.B. mehrere Montageträger.
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Die Abstützung des Kraftfahrzeugsitzes wird dadurch optimiert, dass das armförmige Element eine L-Form aufweist, wobei der lange Schenkel des L im wesentlichen horizontal und quer zur Fahrtrichtung angeordnet ist. Damit ergibt sich im Normalfall ein sicheres Auflaufen des Kraftfahrzeugsitzes, wenn dieser verstellt wird. Im Crashfall ist eine optimale Führung des oberen Bereichs des Kraftfahrzeugsitzes, unter der Tragstruktur hindurch, vermittels der definierten Verformung des armförmigen Elements sichergestellt.
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Eine verdrehsichere Anbindung der Tragstruktur an die Karosserie des Kraftfahrzeugs ergibt sich dadurch, dass vier seitliche Anbindungspunkte vorgesehen sind, d.h. zwei an jeder Seite der Tragstruktur.
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Eine weitere Verbesserung der Krafteinleitung wird dadurch erzielt, dass das armförmige Elemente zusätzlich ein Aufnahmeelement trägt, zur flächigen Verteilung der vom auflaufenden Kraftfahrzeugsitz ausgeübten Kraft.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass sich die Tragstruktur im Wesentlichen über die Breite des Kraftfahrzeugs erstreckt und zwei armförmige Elemente umfasst, die hinter einem jeweiligen linken und rechten Kraftfahrzeugsitz angeordnet sind. Eine derartige Tragstruktur ist besonders geeignet für offene Zweisitzer (Roadster) mit zwei einzelnen Kraftfahrzeugsitzen. Die Tragstruktur wird dann an der linken und der rechten Seiten der Karosserie über die Anbindungspunkte angebunden.
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Die Erfindung wird nun anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigt die einzige Fig. eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.
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Dargestellt ist eine Tragstruktur 1, die im oberen Bereich, d.h. im Bereich der Kopfstützen, hinter zwei Kraftfahrzeugsitzen 2a, 2b angeordnet ist. Dies ist schematisch durch die strichlierte Lage der beiden Kraftfahrzeugsitze 2a, 2b visualisiert. Die Tragstruktur 1 umfasst einen Träger 5, an dessen linkem und rechtem Ende sich jeweils zwei Anbindungselemente befinden, über welche die Tragstruktur 1 mittels Anbindungspunkten 4a, 4b, 4c, 4d an die linke bzw. rechte Seite der Karosserie des Kraftfahrzeugs anbindbar ist. Die Tragstruktur 1 wird beispielsweise an die Karosserie des Kraftfahrzeugs geschraubt oder geschweißt. Des Weiteren umfasst die Tragstruktur 1 zwei armförmige Elemente 3a, 3b, die hinter den beiden Kraftfahrzeugsitzen 2a, 2b angeordnet sind. In dieser Ausführungsform sind dabei die beiden armförmigen Elemente 3a, 3b L-förmig ausgebildet. Dabei sind der kurze Schenkel eines jeweiligen L und das, den jeweils hinteren Anbindungspunkt 4a, 4c der Tragstruktur 1 aufweisende, jeweilige Anbindungselement einstückig ausgebildet. An die jeweils kurzen Schenkel des L ist dann jeweils ein langer Schenkel angeformt, der hinter einem jeweiligen Kraftfahrzeugsitz 2a, 2b positioniert ist. Damit ergibt sich jeweils ein armförmiges Element 3a, 3b hinter einem jeweiligen Kraftfahrzeugsitz 2a, 2b.
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Die armförmigen Elemente 3a, 3b sind derart konfiguriert, dass sie die in Folge einer Sitzverstellung von einem jeweiligen Kraftfahrzeugsitz 2a, 2b ausgeübte Kraft auf die Tragstruktur 1 aufnehmen können, ohne sich zu verformen. Beispielsweise sind die armförmigen Elemente 3a, 3b ausgelegt zur formsteifen Aufnahme einer Kraft von 1100 Newton.
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Die Tragstruktur 1 trägt auch ein Verkleidungsteil einer Karosserie des Kraftfahrzeugs. Dieses nicht dargestellte Verkleidungsteil überdeckt die Tragstruktur 1, wobei das Verkleidungsteil beispielsweise aus Kunststoff ausgeformt und mit drei Fixierpunkten auf der Tragstruktur fixierbar ist. Durch einen Montageträger 7, der parallel zum Träger 5 vorgesehen ist, ergibt sich dabei eine sichere Drei-Punkt-Lagerung des Verkleidungsteils, zweimal seitlich mit zwei Fixierpunkten auf dem Träger 5 und einmal mittig mit einem Fixierpunkt auf dem Montageträger 7. Der Montageträger 7 ist über zwei kurze, in Fahrtrichtung verlaufende Hilfsträger an den Träger 5 angebunden. Damit ist die Tragstruktur beispielsweise ausgelegt zur formsteifen Aufnahme einer Kraft von etwa 750 Newton, wie sie etwa durch das Abstützen einer Person auf dem Verkleidungsteil entsteht.
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Im Crashfall des Kraftfahrzeugs tauchen die Kraftfahrzeugsitze 2a, 2b mitsamt einer darauf sitzenden Person, durch eine definierte Verformung der armförmigen Elemente 3a, 3b, unter dem starren Träger 5 hindurch. Damit wird der Kopf der auf einem jeweiligen Kraftfahrzeugsitz 2a, 2b sitzenden Person sicher vor einem Kontakt mit dem starren Träger 5 geschützt. Zur Verbesserung der Krafteinleitung durch die Kraftfahrzeugsitze 2a, 2b in die Tragstruktur 1 sind dabei zusätzlich noch - nicht dargestellte - Aufnahmeelemente auf den vorderen Seiten der armförmigen Elemente 3a, 3b vorgesehen. Diese Aufnahmeelemente vergrößern die Stirnfläche des in Richtung der Kraftfahrzeugsitze 2a, 2b weisenden Teils der armförmigen Elemente 3a, 3b und verbessern somit die Krafteinleitung noch weiter und verringern eventuelle Beschädigungen des Verkleidungsteils und der Kraftfahrzeugsitze 2a, 2b und das Verletzungsrisiko der darauf sitzenden Person.
