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Die Erfindung betrifft eine äußere Seitenwandstruktur für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, mit einem vorderen Abschnitt und einem hinteren Abschnitt, zwischen denen wenigstens eine Tür des Kraftfahrzeuges anordenbar ist. Die Erfindung betrifft ferner ein äußeres Seitenwandmodul und eine Seitenwand für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug.
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Moderne Kraftfahrzeuge weisen üblicherweise eine Fahrzeugkarosserie auf, welche zum Schutz der Insassen im Falle eines Crash besonders versteift bzw. verstärkt ist. Beispielsweise weisen die Seitenwände moderner Kraftfahrzeuge eine separate Verstärkungsstruktur auf, welche zwischen der Außenhaut und der Innenhaut der Seitenwand angeordnet ist. Die Verstärkungsstruktur bildet üblicherweise die tragende Struktur der Seitenwand, an welcher die Außenhaut fixiert ist, wobei der Außenhaut eine nicht tragende Funktion zukommt.
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In der Entwicklung neuer Fahrzeuggenerationen ist man bestrebt, den CO2-Ausstoß der Kraftfahrzeuge noch weiter als bisher zu reduzieren. Eine Reduzierung des CO2-Ausstoßes kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das Gewicht des Kraftfahrzeuges verringert wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Seitenwand für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, bereitzustellen, welche gewichtsmäßig leichter als bisher realisiert werden kann, ohne dass dessen Verstärkungswirkung im Hinblick auf die Fahrzeugkarosserie beeinträchtigt wird. Ferner soll ein Fahrzeug vorgeschlagen werden, welches für den Einsatz einer solchen Seitenwand geeignet ist.
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Diese Aufgabe wird mit einer äußeren Seitenwandstruktur mit den Merkmalen des Anspruches 1, einem äußeren Seitenwandmodul mit den Merkmalen des Anspruches 10 und einer Seitenwand mit den Merkmalen des Anspruches 13 gelöst. Ferner wird zur Lösung der Aufgabe ein Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, mit den Merkmalen des Anspruches 15 vorgeschlagen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren.
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Eine erfindungsgemäße äußere Seitenwandstruktur für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen weist einen vorderen Abschnitt und einen hinteren Abschnitt auf, zwischen denen wenigstens eine Tür des Kraftfahrzeuges anordenbar ist. Unter der äußeren Seitenwandstruktur ist im Zuge der Erfindung die außenliegende Struktur einer Seitenwand für ein Kraftfahrzeug zu verstehen. Die äußere Seitenwandstruktur ist somit an der vom Innenraum des Kraftfahrzeuges nach außen gerichteten Seite der Seitenwand des Kraftfahrzeuges angeordnet.
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Nach der Erfindung weist die äußere Seitenwandstruktur einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt auf, welche mit dem vorderen Abschnitt und dem hinteren Abschnitt der äußeren Seitenwandstruktur einen umlaufenden Rahmen bilden.
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Durch diese Maßnahme ist eine äußere Seitenwandstruktur mit hoher Stabilität realisiert. Durch den umlaufenden Rahmen ist die äußere Seitenwandstruktur verstärkt und versteift, so dass die äußere Seitenwandstruktur eine tragende Funktion in der Seitenwand des Kraftfahrzeuges übernehmen kann. Mittels der erfindungsgemäßen äußeren Seitenwandstruktur lassen sich Seitenwände für ein Kraftfahrzeug realisieren, welche eine zwischen der Innenhaut und der äußeren Seitenwandstruktur liegende Verstärkungsstruktur nicht benötigen, da die Verstärkungswirkung durch die erfindungsgemäße äußere Seitenwandstruktur ausgeübt wird. Insofern lässt sich mittels der erfindungsgemäßen äußeren Seitenwandstruktur eine gewichtsmäßig deutlich leichtere Seitenwand als bisher realisieren.
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Bevorzugt sind die Abschnitte im Wesentlichen länglich ausgebildet. Bevorzugt ist der obere Abschnitt in Längserstreckung an seinen beiden Endbereichen einmal mit dem vorderen Abschnitt und einmal mit dem hinteren Abschnitt verbunden, wobei der vordere Abschnitt und der hintere Abschnitt jeweils wiederum an ihren jeweiligen Endabschnitten an dem oberen Abschnitt angebunden sind. Der noch freie Endbereich des vorderen Abschnittes und des hinteren Abschnittes ist bevorzugt mit den jeweiligen Endbereichen des unteren Abschnittes verbunden, so dass der umlaufende bzw. geschlossene Rahmen gebildet ist. Der Rahmen kann in Art eines Ringes realisiert sein.
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Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Abschnitte einstückig miteinander verbunden sind. Dadurch ist im Hinblick auf die äußere Seitenwandstruktur eine Teilereduzierung erreicht, da der vordere Abschnitt, der hintere Abschnitt, der obere Abschnitt und der untere Abschnitt in einem Stück vorliegen, also ein gemeinsames Teil bilden. Ein aufwendiges Zusammenbauen mehrerer Einzelteile wie auch eine teure und aufwendige Lagerung der einzelnen Teile ist dadurch vermieden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die äußere Seitenwandstruktur oder wenigstens die Abschnitte aus einem hochfesten Stahl oder einer hochfesten Stahllegierung bestehen. Diese Maßnahme trägt zu einer Verstärkung der Seitenwandstruktur bei, so dass die Seitenwandstruktur einer erhöhten Belastung standhält und damit bevorzugt als tragendes Bauteil der Seitenwand eines Kraftfahrzeuges genutzt werden kann. Durch den Einsatz des hochfesten Werkstoffes kann die Seitenwand eines Kraftfahrzeuges auch ohne separate Verstärkungsstruktur, sondern lediglich mit der erfindungsgemäßen äußeren Seitenwandstruktur als tragefähige Struktur eingesetzt werden, wobei die Seitenwand dennoch einen ausreichenden Schutz der Insassen im Fahrgastraum bei einem Crash des Kraftfahrzeuges bietet.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der vordere Abschnitt an eine A-Säule des Kraftfahrzeuges anbindbar ist, eine A-Säule des Kraftfahrzeuges bildet oder Bestandteil einer A-Säule des Kraftfahrzeuges ist.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der hintere Abschnitt an eine B-, C- oder D-Säule des Kraftfahrzeuges anbindbar ist, eine B-, C- oder D-Säule des Kraftfahrzeuges bildet oder Bestandteil einer B-, C- oder D-Säule des Kraftfahrzeuges ist.
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Durch die Erstreckung des vorderen Abschnittes bis an oder bis in die A-Säule und die Erstreckung des hinteren Abschnittes bis an oder bis in die B-, C- oder D-Säule des Kraftfahrzeuges erstreckt sich die äußere Seitenwandstruktur im Wesentlichen über den Bereich der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeuges in Längsrichtung des Kraftfahrzeuges. Die hohe Verstärkungswirkung durch die rahmenförmige Ausgestaltung der Abschnitte wirkt damit im Wesentlichen über die gesamte Fahrgastzelle in Längsrichtung des Kraftfahrzeuges.
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Es bietet sich an, dass der hintere Abschnitt an eine hintere Seitenwandstruktur, insbesondere eine außenliegende hintere Seitenwandstruktur, anbindbar ist. Damit ist durch den hinteren Abschnitt ein Flansch realisiert, welcher zum Anbinden weiterer Seitenwandstrukturen ausgebildet ist.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der obere Abschnitt an den Dachbereich des Kraftfahrzeuges anbindbar ist oder Bestandteil des Dachbereiches des Kraftfahrzeuges ist.
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Ferner ist es nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der untere Abschnitt an eine Schwellerstruktur des Kraftfahrzeuges anbindbar ist, eine Schwellerstruktur des Kraftfahrzeuges bildet oder Bestandteil einer Schwellerstruktur des Kraftfahrzeuges ist.
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Durch die Zuordnung des oberen Abschnittes an den Dachbereich und des unteren Abschnittes an die Schwellerstruktur des Kraftfahrzeuges ist durch die erfindungsgemäße äußere Seitenwandstruktur ein besonders stabiler Verbund mit weiteren Verstärkungskomponenten der Fahrzeugkarosserie realisierbar. Zusammen mit dem Dachbereich und der Schwellerstruktur kann damit eine besonders stabile Fahrgastzelle ausgebildet werden, bei der die äußere Seitenwandstruktur eine der tragenden Komponenten bildet.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der obere Abschnitt und der untere Abschnitt jeweils wenigstens eine Anbindungsstelle zum Anbinden eines Verstärkungselements, insbesondere einer B-Säule oder eines Bestandteiles einer B-Säule, aufweist. Dadurch erstreckt sich die umlaufende Rahmenstruktur, welche aus oberem Abschnitt, unterem Abschnitt, vorderem Abschnitt und hinterem Abschnitt gebildet ist, von dem vorderen Bereich der Fahrgastzelle bis in den hinteren Bereich der Fahrgastzelle. Die Rahmenstruktur bewirkt damit bereits ohne das Verstärkungselement bzw. die B-Säule eine Verstärkung der Fahrzeugkarosserie im Bereich der Fahrgastzelle.
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Durch das an die Anbindungsstelle anbringbare Verstärkungselement bzw. B-Säule kann eine weitergehende Versteifung bzw. Verstärkung der Fahrzeugkarosserie im Seitenwandbereich realisiert werden.
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Nach einem weiteren Aspekt umfasst die Erfindung ein äußeres Seitenwandmodul für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen. Das äußere Seitenwandmodul weist wenigstens eine äußere Seitenwandstruktur der vorstehend beschriebenen Art auf und hat eine damit verbundene hintere äußere Seitenwandstruktur.
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Bevorzugt hat die äußere Seitenwandstruktur gegenüber der hinteren äußeren Seitenwandstruktur eine größere Materialdicke. Dadurch ist eine Gewichtsersparnis erreicht, da die äußere Seitenwandstruktur eine ihrer tragenden Funktion entsprechende Materialdicke aufweist. Die sich daran anschließende hintere äußere Seitenwandstruktur, welcher vorzugsweise eine geringere oder keine tragende Funktion zukommt, ist im Hinblick auf die Materialdicke dünner ausgebildet. Durch die Unterscheidung der Materialdicken von äußerer Seitenwandstruktur und äußerer hinterer Seitenwandstruktur ist damit aufgrund der Gewichtsersparnis bei der Fahrzeugkarosserie eine Verringerung des CO2-Ausstoßes erreicht.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die hintere Seitenwandstruktur als Kotflügel ausgebildet ist. Daher dient die hintere äußere Seitenwandstruktur im Wesentlichen der äußeren Optik des Kraftfahrzeuges, welche durch das jeweils realisierte Design des Kotflügels erreicht ist.
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Die Erfindung umfasst weiterhin eine Seitenwand für ein Kraftfahrzeug mit einer äußeren Seitenwandstruktur der vorstehend beschriebenen Art und einer inneren Seitenwandstruktur. Unter der inneren Seitenwandstruktur ist im Zuge der Erfindung die Seitenwandstruktur zu verstehen, welche der Fahrgastzelle bzw. dem Innenraum des Kraftfahrzeuges zugewandt ist.
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Bevorzugt ist die Seitenwand im Wesentlichen frei von einer zwischen der äußeren Seitenwandstruktur und der inneren Seitenwandstruktur liegenden Verstärkungsstruktur. Die Seitenwand ist gewichtsmäßig relativ leicht, da durch die tragende Funktion der vorstehenden beschriebenen äußeren Seitenwandstruktur auf eben die separate Verstärkungsstruktur verzichtet werden kann, welche zwischen der äußeren Seitenwandstruktur und der inneren Seitenwandstruktur liegt.
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Nach einem weiteren Aspekt umfasst die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen mit einem äußeren Seitenwandmodul der vorstehend beschriebenen Art.
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Durch die Erfindung ist eine Seitenwand für ein Kraftfahrzeug, eine Fahrzeugkarosserie und ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftwagen, realisierbar, welche gewichtsmäßig relativ leicht sind, da die äußere Seitenwandstruktur versteift und verstärkt ausgebildet ist und damit eine tragende Funktion ausüben kann. Dadurch kann im Gegensatz zu den bisher realisierten Seitenwänden eines Kraftfahrzeuges auf eine zwischen der Innenhaut und der Außenhaut bzw. äußeren Seitenwandstruktur vorgesehenen Verstärkungsstruktur verzichtet werden. Durch das Weglassen einer derartigen separaten Verstärkungsstruktur werden einzelne Komponenten beim Zusammenbau der Fahrzeugkarosserie reduziert, so dass aufgrund dieser Teilereduzierung die Montage vereinfacht ist. Auch ist dadurch eine Kosteneinsparung erreicht. Darüber hinaus kann die Blechabfallrate bei der Realisierung der Fahrzeugkarosserie verringert werden. Ferner ergibt sich eine Reduzierung der Unterzusammenbauten.
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Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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Es zeigen:
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1 eine mögliche Ausführungsform eines äußeren Seitenwandmoduls für ein Kraftfahrzeug in perspektivischer Darstellung,
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2 das Seitenwandmodul gemäß der 1 in Seitenansicht und
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3 das Seitenwandmodul gemäß der 1 in Explosionsdarstellung.
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1 und 2 zeigen – in schematischer Darstellung – eine mögliche Ausführungsform eines äußeren Seitenwandmoduls 200, welches vorzugsweise die seitliche Außenhaut eines (in den 1 und 2 nicht dargestellten) Kraftfahrzeuges bildet.
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Das Seitenwandmodul 200 ist mehrteilig, insbesondere wenigstens zweiteilig, vorzugsweise wenigstens dreiteilig aufgebaut und hat eine äußere Seitenwandstruktur 1, eine hintere äußere Seitenwandstruktur 100 und ein äußeres Verstärkungselement 150. Das Verstärkungselement 150 bildet die B-Säule des Kraftfahrzeuges oder ist zumindest ein Bestandteil der B-Säule des Kraftfahrzeuges. Durch das Verstärkungselement 150 ist eine von der äußeren Seitenwandstruktur 1 gebildete Durchgangsöffnung in zwei separate Durchgangsöffnungen 8a, 8b aufgeteilt, innerhalb welcher jeweils eine (in den 1 und 2 nicht dargestellte) Tür des Kraftfahrzeuges angeordnet bzw. aufgenommen werden kann.
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Vorzugsweise ist die Durchgangsöffnung 8a zur Aufnahme der (in den 1 und 2 nicht dargestellten) Vordertür des Kraftfahrzeuges und die Durchgangsöffnung 8b zur Aufnahme der (in den 1 und 2 nicht dargestellten) Hintertüre des Kraftfahrzeuges ausgebildet.
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Die hintere Seitenwandstruktur ist vorzugsweise als Kotflügel ausgebildet.
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3 zeigt das äußere Seitenwandmodul 200 in einer Explosionsdarstellung, anhand derer die einzelnen Komponenten des Seitenwandmoduls 200 separat dargestellt sind.
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Wie aus der 3 ersichtlich ist, weist die äußere Seitenwandstruktur 1 einen vorderen Abschnitt 2 und einen hinteren Abschnitt 3 auf, zwischen denen die (in der 3 nicht dargestellte) Vordertür und Hintertür des Kraftfahrzeuges angeordnet werden kann.
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Die äußere Seitenwandstruktur 1 weist ferner einen oberen Abschnitt 4 und einen unteren Abschnitt 5 auf, welche zusammen mit dem vorderen Abschnitt 2 und dem hinteren Abschnitt 3 einen umlaufenden Rahmen, vorzugsweise in Art eines geschlossenen Ringes, bilden. Die äußere Seitenwandstruktur 1 ist vorzugsweise durch ein Teil gebildet. Dazu sind vorzugsweise die Abschnitte 2, 3, 4, 5 einstückig miteinander verbunden.
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Die äußere Seitenwandstruktur 1 ist ferner vorzugsweise aus einem hochfesten Stahl oder einer hochfesten Stahllegierung gebildet.
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Der vordere Abschnitt 2 ist an der (in der 3 nicht dargestellten) A-Säule des Kraftfahrzeuges anbringbar oder ist Bestandteil der A-Säule des Kraftfahrzeuges. Der hintere Abschnitt 3 ist an der hinteren Fahrzeugsäule, insbesondere an die (in der 3 nicht dargestellte) C-Säule oder D-Säule des Kraftfahrzeuges, anbringbar oder ist Bestandteil der C-Säule oder D-Säule des Kraftfahrzeuges. Ferner ist der obere Abschnitt 4 im Bereich des (in der 3 nicht dargestellten) Daches des Kraftfahrzeuges anbringbar oder ist Bestandteil des Daches. Weiterhin ist der untere Abschnitt 5 im Bereich einer (in der 3 nicht dargestellten) Schwellerstruktur des Kraftfahrzeuges angeordnet oder ist Bestandteil der Schwellerstruktur.
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Durch die miteinander unter Bildung eines geschlossenen Rahmens verbundenen Abschnitte 2, 3, 4, 5 ist eine Durchgangsöffnung 8 gebildet, welche zur Aufnahme der (in der 3 nicht dargestellten) Vordertür und Hintertür des Kraftfahrzeuges dient.
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An die äußere Seitenwandstruktur 1 ist das Verstärkungselement 150 anbindbar. Dazu weist die äußere Seitenwandstruktur 1 an dem oberen Abschnitt 4 eine Anbindungsstelle 6 auf, welche vorzugsweise durch einen in die Durchgangsöffnung 8 ragenden Materialabschnitt, insbesondere Flansch, gebildet ist. Ergänzend weist der untere Abschnitt 5 wenigstens eine Anbindungsstelle 7 zum Anbinden des Verstärkungselementes 150 an dem unteren Abschnitt 5 der äußeren Seitenwandstruktur 1 auf. Die wenigstens eine Anbindungsstelle 7 ist vorzugsweise durch einen Längenabschnitt des unteren Abschnittes 5 gebildet, an welchem sich ein korrespondierender Längenabschnitt des Verstärkungselements 150 anschmiegen kann und dadurch ein Flansch gebildet ist, mittels welchem das Verstärkungselement 150 und der untere Abschnitt 5 miteinander beispielsweise mittels Kleben, Schweißen oder Löten fixiert werden können.
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Auch kann ergänzend oder alternativ die Anbindungsstelle 7 durch weitere Materialabschnitte an dem unteren Abschnitt 5 gebildet sein, welche mit Materialabschnitten des Verstärkungselementes 150 korrespondieren und damit ein Verbinden, beispielsweise mittels Schweißen, Nieten oder Löten oder Kleben ermöglichen.
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Die hintere Seitenwandstruktur 100 ist vorzugsweise an wenigstens einen Materialabschnitt des hinteren Abschnittes 3 angebunden, wobei die äußere Seitenwandstruktur 1 wenigstens einen Materialabschnitt aufweist, welcher mit wenigstens einem Materialabschnitt der hinteren Seitenwandstruktur 100 korrespondiert, so dass daran eine Fixierung der hinteren Seitenwandstruktur 100 an der äußeren Seitenwandstruktur 1 mittels Schweißen, Löten, Nieten oder Kleben möglich ist.
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Die äußere Seitenwandstruktur 100 ist durch die Rahmenstruktur verstärkt und versteift. Durch die Herstellung der Seitenwandstruktur 1 aus hochfestem Stahl oder hochfester Stahllegierung ergibt sich darüber hinaus eine Verstärkung bzw. Versteifung bezüglich der äußeren Seitenwandstruktur 1. Darüber hinaus weist die äußere Seitenwandstruktur 1 eine relativ große Materialdicke bzw. Wanddicke auf.
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Die äußere Seitenwandstruktur 1 ist dazu ausgebildet, eine tragende Funktion bezüglich der Fahrzeugkarosserie auszuüben. Die hintere Seitenwandstruktur 100, welche vorzugsweise als Kotflügel ausgebildet ist, kann mit einer geringeren Materialdicke ausgebildet sein, da der hinteren Seitenwandstruktur im Wesentlichen keine oder nur eine geringe tragende Funktion hinsichtlich der Fahrzeugkarosserie zukommt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- äußere Seitenwandstruktur
- 2
- vorderer Abschnitt
- 3
- hinterer Abschnitt
- 4
- oberer Abschnitt
- 5
- unterer Abschnitt
- 6
- Anbindungsstelle
- 7
- Anbindungsstelle
- 8
- Durchgangsöffnung
- 8a
- Durchgangsöffnung
- 8b
- Durchgangsöffnung
- 100
- hintere äußere Seitenwandstruktur
- 150
- Verstärkungselement
- 200
- äußeres Seitenwandmodul
