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Die Erfindung betrifft eine Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeugs mit einem Mittelboden und wenigstens einem im Bereich einer Fahrgastzelle angeordneten Längsträger mit einem Hohlprofil gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Aus der
DE 44 13 970 C1 ist ein Kraftwagen mit einer Karosserie aus einem vorderen Abschnitt mit den Vorderrädern und dem Sitz für den Fahrer und einem hinteren Abschnitt mit den Hinterrädern bekannt, wobei der hintere Karosserieabschnitt im Bodenbereich des vorderen Karosserieabschnitts zwischen einer ausgefahrenen und einer zusammengefahrenen Stellung in der Länge verschiebbar geführt ist und zwei Seitenteile zum Verschließen der Seitenwände der Karosserie bei ausgefahrenem hinteren Karosserieabschnitt vorgesehen sind. Die sich gegenüberliegenden Kanten der Seitenwände des vorderen Karosserieabschnitts und des hinteren Karosserieabschnitts bei zusammengefahrener Stellung des hinteren Karosserieabschnitts sowie die sich gegenüberliegenden Kanten der Seitenwände des vorderen Karosserieabschnitts, der Seitenteile und des hinteren Karosserieabschnitts bei ausgefahrenen Stellung des hinteren Karosserieabschnitts sind verriegelbar ausgebildet.
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Cabrios und Coupés basieren in der Regel auf der Limousinen-Variante einer Fahrzeug-Baureihe und unterscheiden sich u. a. dadurch, dass der Radstand des Cabrios bzw. des Coupés kürzer ist als derjenige der Limousine.
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Gemäß 1, die nur einen von zwei Längsträgern 1 einer Karosserie zeigt, erfolgt diese Verkürzung des Radstandes in bekannter Weise durch Verkürzung um das Maß d, das der Differenz des Radstands entspricht, eines Übergangsbereichs A zwischen dem Ende eines Längsträgers 1 eines Vorderwagens 10 des Fahrzeugs und einem Karosseriehinterbau 3, in der Regel der Hinterwagen, wobei es nachteilig ist, dass das Profil des Längsträgers 1, wie in 1 dargestellt, auf diesen Übergangsbereich A hin V-förmig ausläuft, also mit einem in senkrechter Richtung (z-Richtung) gegen Null auslaufenden Querschnitt. Der Nachteil dieser bekannten Lösung liegt darin, dass dieser Übergangsbereich A eine Schwachstelle B hinsichtlich der Karosseriestabilität, insbesondere hinsichtlich der Crash-Sicherheit, darstellt.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Karosseriestruktur mit einer verbesserten Anbindung der Längsträger eines Kraftfahrzeugs an den Karosseriehinterbau unter Berücksichtigung verschiedener Radstände anzugeben.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Karosseriestruktur mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Bei einer solchen Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeugs mit einem Mittelboden und wenigstens einem im Bereich einer Fahrgastzelle angeordneten Längsträger mit einem Hohlprofil, wobei der Längsträger mit dem Mittelboden und über Verbindungsmittel mit einem Karosseriehinterbau verbunden ist, ist erfindungsgemäß zur Anpassung der Karosseriestruktur an unterschiedliche Radstände des Kraftfahrzeugs als Verbindungsmittel ein Verbindungsteil mit einem parallel zum Mittelboden verlaufenden Blechteil derart vorgesehen, dass in den Zwischenraum zwischen dem Mittelboden und dem Blechteil des Verbindungsteils der Längsträger in axialer Richtung in die dem gewünschten Radstand entsprechende Position des Längsträgers eingeschoben wird, und dass in dieser Position der Längsträger mit dem Mittelboden und dem Blechteil des Verbindungsteils verbunden wird.
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Mit dieser erfindungsgemäßen Anbindung des Längsträgers an den Karosseriehinterbau bleibt das Trägerprofil des Längsträgers durchgehend bis in den Verbindungsbereich mit dem Mittelboden und dem Blechteil des Verbindungsteils erhalten, so dass über den Längsträger auch Verformungsenergie optimal in den Karosseriehinterbau, insbesondere in den Hinterwagen des Fahrzeugs eingeleitet werden kann.
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Die erfindungsgemäße Lösung bietet den großen Vorteil, dass der Vorderwagen und der Hinterwagen bei der Anpassung des Radstandes an die Fahrzeugversion konstruktiv nicht geändert werden müssen. Auch ist es von Vorteil, dass keine Zusatzteile zur Realisierung einer Radstandsverkürzung für die Cabrio- oder Coupé-Version erforderlich sind.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der Mittelboden in Längsrichtung des Längsträgers an die eingeschobene Position des Längsträgers angepasst, d. h., dass mit dem Einschieben des Längsträgers in den durch den Mittelboden und das Verbindungsteil gebildeten Übergangsbereich zum Karosseriehinterbau zur Erzielung einer Verkürzung des Radstands auch der Mittelboden in Längsrichtung des Längsträgers verkürzt wird. Vorzugsweise kann zusätzlich oder alternativ auch das Blechteil des Verbindungsteils in Längsrichtung des Längsträgers an die eingeschobene Position des Längsträgers angepasst werden, also bspw. ebenfalls entsprechend verkürzt werden.
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Damit können gewichtsoptimale Lösungen für Volumenfahrzeuge realisiert werden.
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Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich dann, wenn ein parallel zum Mittelboden liegendes Seitenteil des Längsträgers derart eine quer zur Längsrichtung abgebogene Stirnfläche mit einem daran angeformten Flansch bildet, dass der Flansch flächenbündig an dem anderen gegenüberliegenden Seitenteil des Längsträgers anliegt.
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Eine solche Flanschverschachtelung ermöglicht eine kostengünstige Verbindung des Längsträgers mit dem Mittelboden und dem Blechteil des Verbindungsteils mittels Halbhohl- oder Vollstanznieten. Als weitere Variante ist diese abgebogene Stirnfläche entgegen der Richtung des Karosseriehinterbaus geneigt ausgebildet.
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Des weiteren weist bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung das Verbindungmittel ein mit dem Verbindungsteil verbundenes Fersenblech auf, wobei ein Teil des Fersenblechs in dem Zwischenraum zwischen dem Mittelboden und dem Blechteil des Verbindungsteils flächenbündig mit dem Mittelboden verbunden ist. Damit lässt sich die Krafteinleitung aus dem Längsträger in den Karosseriehinterbau weiter verbessern.
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Vorzugsweise ist das Verbindungsteil als Gehängeaufnahme mit einem Blechteil ausgebildet, wobei sich diese Gehängeaufnahme in der Regel auf einer Seite des Mitteltunnels quer zur Längsrichtung des Längsträgers erstreckt. Wesentlich hierbei ist das Blechteil eines solchen Verbindungsteils bzw. eines solchen Gehängeaufnahme, um ggf. mit anderen Blechteilen oder Strukturteilen die Verbindung mit dem Karosseriehinterbau herzustellen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:
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1 eine schematischen Schnittdarstellung eines über einen Übergangsbereich mit einem Karosseriehinterbau einer Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeugs verbundenen Längsträgers,
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2 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Anbindung eines Längsträgers an einen Karosseriehinterbau einer Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeugs,
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3 eine schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anbindung des Längsträgers nach 2 mit einer ersten Realisierung der Radstandsverkürzung,
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4 eine schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anbindung des Längsträgers nach 2 mit einer zweiten Realisierung der Radstandsverkürzung,
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5 eine schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anbindung des Längsträgers nach 2 mit einer dritten Realisierung der Radstandsverkürzung
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6 eine schematische Schnittdarstellung in y-Richtung gemäß Schnitt I-I gemäß den 4 und 5, und
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7 ein schematische Darstellung des Querschnitts eines Längsträgers.
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1 zeigt die aus dem Stand der Technik bekannte Anordnung zur Verbindung eines Längsträgers 1 mit einem Karosseriehinterbau einer Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeugs mit den bereits in der Beschreibungseinleitung erläuterten Nachteilen.
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Im Folgenden werden Anordnungen gemäß der 2 bis 5 aufgrund der einander entsprechenden Strukturen gemeinsam erläutert. Die Schnittdarstellungen gemäß den 2 bis 5 zeigen einen Schnitt in Längsrichtung (x-Richtung des Fahrzeugs) durch einen Längsträger 1 mit Hohlprofil, der sich bspw. aus einer ein Seitenteil 1a aufweisende Unterschale 14 und einer ein Seitenteil 1b aufweisende Oberschale 15 zusammensetzt, und dessen Querschnitt weiter unten beispielhaft angegeben wird. Dieser Längsträger 1 erstreckt sich ausgehend von einem Vorderwagen 10 (nur angedeutet) über den Bereich der Fahrgastzelle bis zu einem Karosseriehinterbau 3, der in der Regel den Hinterwagen des Fahrzeugs darstellt, wobei auch in diesen Figuren nur ein von zwei Längsträgern einer Karosserie gezeigt ist.
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Die Verbindungsmittel zur Anbindung der Längsträgers 1 an den Karosseriehinterbau 3 umfassen in den 2 bis 5 ein mit dem Karosseriehinterbau 3 verbundenes Fersenblech 8 und ein Verbindungsteil, hier eine Gehängeaufnahme 4. Das Fersenblech 8 erstreckt sich mit einem Teil 8b im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des Längsträgers 1 also in z-Richtung, wobei in Richtung des Längsträgers 1 dieses Fersenblech 8 ein ungefähr rechtwinklig in x-Richtung abgewinkeltes Blechteil 8a aufweist, so dass die beiden Blechteile 8a und 8b ungefähr einen rechten Winkel zueinander bilden. Die Gehängeaufnahme 4 umfasst zwei Blechteile 4a und 4b, die im Wesentlichen parallel zu den beiden Teilen 8a und 8b des Fersenblechs 8 beabstandet angeordnet sind, wobei die Gehängeaufnahme 4 mit ihrem Teil 4b in z-Richtung über ein z-förmiges Blechteil 12 mit dem Fersenblech 8 verbunden ist. Die beiden Blechteile 8a und 4a des Fersenblechs 8 sind im Wesentlichen parallel angeordnet, wobei sich das Blechteil 4a der Gehängeaufnahme 4 sich wesentlich länger in x-Richtung hin zu dem Längsträger 1 erstreckt als das Blechteil 8a des Fersenblechs 8.
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Im Folgenden werden die 2 bis 5 im Einzelnen erläutert. Gemäß 2 wird diese Längendifferenz zwischen dem Blechteil 8a und dem Blechteil 4a in Längsrichtung (x-Richtung) des Längsträgers 1 durch einen Mittelboden 2 ausgeglichen, der auch von einem Tunnel 9 oder einer Tunnelverlängerung 9a gebildet werden kann, wie weiter unten anhand der 7 erläutert wird.
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Der Mittelboden 2 und das Blechteil 4a der Gehängeaufnahme 4 bilden nach 2 einen Zwischenraum 5, der in z-Richtung, also senkrecht zur Längsrichtung des Längsträgers 1 eine Höhe aufweist, die dem äußeren Maß des Längsträgers 1 entspricht, so dass dieser teleskopartig in diesen Zwischenraum 5 eingebschoben werden kann.
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Das in den Zwischenraum 5 eingeschobene Ende des Längsträgers 1 ist mit einem unteren Seitenteil 1a ausgebildet, dessen Ende eine in Richtung des oberen Seitenteils 1b des Längsträgers 1 geneigte Stirnfläche 6 mit einem in x-Richtung abgebogenen Flansch 7, der flächenbündig an der Innenfläche des oberen Seitenteils 1b anliegt, so dass deren Stirnflächen miteinander fluchten.
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Nach 2 wird über die Bohrungen 13a und 13b der Längsträger 1 mit dem Blechteil 4a der Gehängeaufnahme 4 bzw. zusätzlich mit dem Mittelboden 2, insbesondere über den Flansch 7 mittels Halbhohl- oder Vollstanznieten verbunden. Diese Anordnung ist für eine Karosserie mit einem langen Radstand, bspw. für eine Limousine geeignet.
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Durch das Einschieben des Längsträgers 1 in den Zwischenraum 5 ergibt sich die Möglichkeit, den Längsträger 1 so weit in diesen Zwischenraum 5 einzuschieben, dass sich dadurch der gewünschte Radstand ergibt, insbesondere lässt sich dadurch der Radstand gegenüber der Ausführung nach 2 verkürzen. Die sich durch die jeweilige eingeschobene Position des Längsträgers 1 ergebende Längenkürzung muss natürlich in Längsrichtung des Längsträgers 1, also in x-Richtung durch das Bodenblech 2 und/oder das Blechteil 4a der Gehängeaufnahme 4 ausgeglichen bzw. angepasst werden.
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Die 3 bis 5 zeigen solche Realisierungen einer Karosserie mit gegenüber der Anordnung nach 2 verkürzten Radstand. In diesen 3 bis 5 ist das mit dem Zwischenraum 5 zu verbindende Ende des Längsträgers 1 entsprechend 2, also mit einer geneigten Stirnwand 6 und einem daran angeformten Flansch 7 ausgebildet.
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Gemäß 3 ist der Längsträger 1 gegenüber der Anordnung nach 2 um den Betrag d1 weiter in den Zwischenraum 5 eingeschoben, folglich muss der Tunnel (nicht dargestellt) um diesen Betrag entsprechend gekürzt werden und ggf. auch ein Seitenboden (ebenfalls nicht dargestellt). Eine Verbindung zwischen dem Längsträger 1 und dem Blechteil 4a bzw. dem Bodenblech 2 wird über die Bohrungen 13a und 13b ebenfalls mittels Halbhohl- oder Vollstanznieten vorgenommen.
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In 4 ist der Mittelboden 2 als Verlängerung 9a eines Tunnels 9 ausgebildet, wie aus der Schnittdarstellung nach 6 gemäß des Schnitts I-I aus 4 zu erkennen ist. Ferner ist aus 6 zu erkennen, dass sich an die Verlängerung 9a des Tunnels 9 ein Seitenboden 11 anschließt. Somit werden zur Anpassung an den verkürzten Radstand um den Betrag d2 sowohl der Tunnel 9 mit seiner Verlängerung 9a als auch dieser Seitenboden 11 um diesen Betrag d2 gekürzt. Die Verbindung zwischen dem Längsträger 1 und dem Blechteil 4a bzw. der Verlängerung 9a des Tunnels 9 wird ebenso wie in 3 über die Bohrungen 13a und 13b mittels Halbhohl- oder Vollstanznieten vorgenommen.
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Die Anordnung nach 5 unterscheidet sich von derjenigen nach 4 dadurch, dass auch das Blechteil 4a in x-Richtung neben dem Tunnel 9 und dessen Verlängerung 9a sowie des Seitenbodens 11 gekürzt ist.
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Der verwendete Längsträger 1 ist mit einem Hohlprofil, bspw. mittels einer das untere Seitenteil 1a aufweisenden Unterschale 14 und einer das obere Seitenteil 1b aufweisenden Oberschale 15 mit den in 7 dargestellten Querschnitten ausgebildet. Diese Querschnitte sind Z-förmig ausgebildet, wobei ein Endteil der Z-Form zur Bildung eines Flansches gegenüber dem anderen Endteil verkürzt ist und die Verbindung der beiden Schalen 14 und 15 über jeweils einen dieser Flansche erfolgt.
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Mit diesen Anordnungen gemäß den 3 bis 5 behält der Längsträger 1 sein Profil trotz Radstandsverkürzung durchgehend. Die durch Einschieben des Längsträgers 1 in den Zwischenraum 5 in Richtung des Karosseriehinterbaus bewirkte Radstandsverkürzung wird durch Beschnitt des Tunnels 9 mit seiner Tunnelverlängerung 9a und/oder des Seitenbodens 11 und/oder des Blechteils 4a der Gehängeaufnahme 4 erreicht. Es werden keine zusätzlichen Teile erforderlich, Hinter- und Vorderwagen erfordern keine Anpassung an unterschiedliche Radstände.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Längsträger
- 1a
- unteres Seitenteil Längsträger 1
- 1b
- oberes Seitenteil Längsträger 1
- 2
- Mittelboden
- 3
- Karosseriehinterbau, Hinterwagen
- 4
- Gehängeaufnahme
- 4a
- Blechteil der Gehängeaufnahme 4
- 5
- Zwischenraum zwischen dem Mittelboden 2 und dem Blechteil 4a
- 6
- Stirnfläche von Seitenteil 1a
- 7
- Flansch an Stirnfläche 6
- 8
- Fersenblech
- 8a
- Blechteil von Fersenblech 8
- 9
- Tunnel
- 9a
- Tunnelverlängerung
- 10
- Vorderwagen
- 11
- Seitenboden
- 12
- Z-förmiges Blechteil
- 13
- Bohrung
- 13a
- Bohrung zur Verbindung mit Längsträger 1
- 13b
- Bohrung zur Verbindung mit Längsträger 1
- 14
- Unterschale Längsträger 1
- 15
- Oberschalte Längsträger 1
- A
- Übergangsbereich
- B
- Schwachstelle
- d
- Differenz Radstand
- d1
- Radstandsverkürzung
