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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugkarosserie, und zwar insbesondere den Aufbau der Kraftfahrzeugkarosserie im Bereich der Enden eines sich unter einer Türöffnung der Karosserie erstreckenden Schwellers. Dieser ist herkömmlicherweise stirnseitig, an einem dem vorderen oder hinteren Radkasten der Karosserie zugewandten Ende, durch ein Schwellerschott verschlossen, um einen vor dem Eintritt von Regenwasser oder Spritzwasser aus dem Radkasten geschützten Hohlraum im Innern des Schwellers zu bilden. Eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einem solchen Schwellerschott ist z. B. aus
DE 10 2007 015 394 A1 und
DE 10 2008 049 758 A1 bekannt.
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An seinen Enden ist der Schweller herkömmlicherweise mit einem sich über ihm erstreckenden Kotflügel der Karosserie verbunden. Eine Verbindung von Schweller und Kotflügel mittels Schrauben setzt das Vorhandensein von Öffnungen am Schweller voraus, durch die sich die Schrauben erstrecken können; diese müssen, um die Dichtigkeit des Hohlraums nicht zu beeinträchtigen, jenseits des Schwellerschotts angeordnet sein. Um sicherzustellen, dass Kotflügel und Schweller sich nicht aufgrund interner Spannungen gegeneinander verwinden und um ein gleichmäßiges Fugenbild zwischen den beiden zu gewährleisten, sind wenigstens zwei Schrauben erforderlich, deren Anbringung zeitaufwendig ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, einen Karosserieaufbau zu schaffen, der eine schnelle und wirtschaftliche Montage ermöglicht.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einer Kraftfahrzeugkarosserie mit einem sich unter einer Türöffnung erstreckenden Schweller, einem an dem Schweller befestigten Kotflügel und einem einen inneren Hohlraum des Schwellers stirnseitig verschließenden Schwellerschott wenigstens ein erster Befestigungspunkt für die Befestigung des Kotflügels an dem Schwellerschott gebildet ist.
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Zur Befestigung aneinander weisen der Schweller und der Kotflügel zweckmäßigerweise einander gegenüberliegende Oberflächenbereiche auf. Der erste Befestigungspunkt kann dann zweckmäßigerweise einen durch eine Öffnung des Oberflächenbereichs des Schwellers hindurch in eine Öffnung des Oberflächenbereichs des Kotflügels eingreifenden Vorsprung umfassen. Es genügt daher für eine zumindest provisorische Montage des Kotflügels, diesen auf den Vorsprung des Schwellerschotts aufzusetzen.
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Wenn die Öffnungen in einer Oberseite des Schwellers und einem an einem unteren Rand des Kotflügels abgewinkelten Befestigungsflansch vorgesehen sind, ist der Kotflügel auf dem Vorsprung durch sein Eigengewicht zumindest provisorisch gehalten.
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Die Querschnitte des Vorsprungs und der Öffnung des Kotflügels sollten so aneinander angepasst sein, dass der Kotflügel am Schweller durch den Eingriff des Vorsprungs in wenigstens einer zu den erwähnten Oberflächenbereichen parallelen Richtung fixiert ist.
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Der Vorsprung kann mit dem Schwellerschott einteilig ausgebildet sein; um das Schwellerschott zu montieren, kann es über eine offene Innenseite in den Schweller eingeführt, der Vorsprung in die Öffnung des Schwellers eingeführt und dann das Schwellerschott um eine im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung orientierte Achse in eine aufrechte Stellung geschwenkt werden. Denkbar ist aber auch, Schwellerschott und Vorsprung zweiteilig auszubilden und den Vorsprung erst nach Schwenken des Schwellerschotts in die aufrechte Stellung durch die Öffnung des Schwellers hindurch am Schwellerschott anzubringen.
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Wenn der Vorsprung mit dem Flansch über einen vorzugsweise abscherbaren Stift verbunden ist, kann dieser durch Abscheren bei einem Unfall die Übertragung einer Verformung zwischen Kotflügel und Schweller verhindern, und durch Fixieren eines neuen Vorsprungs mit einem neuen Stift können die Voraussetzungen für eine erneute Befestigung des reparierten oder ersetzten Kotflügels auf einfache und preiswerte Weise geschaffen werden.
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Indem der Oberflächenbereich des Kotflügels auf einer Stufe des Vorsprungs aufliegt, kann die Breite einer Fuge zwischen dem Schweller und dem Kotflügel auf einfache Weise exakt reproduzierbar eingestellt werden.
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Eine über die Stufe aufragende Spitze des Vorsprungs, die in die Öffnung des Kotflügels eingreift, kann eine Fixierung des Kotflügels in Bezug auf den Schweller zumindest in einer zu den besagten Oberflächenbereichen parallelen Richtung gewährleisten.
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Mit Hilfe von auseinanderspreizbaren Fingern der Spitze ist eine Fixierung des Kotflügels auch in zu den Oberflächenbereichen senkrechter Richtung möglich.
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Eine Befestigung von Schweller und Kotflügel aneinander an einem zweiten Befestigungspunkt ist wünschenswert, um sicherzustellen, dass die einander gegenüberliegenden Oberflächenbereiche von Schweller und Kotflügel nicht um einen gemeinsame Oberflächennormale gegeneinander rotieren können. Dieser zweite Befestigungspunkt kann insbesondere eine Schraubverbindung umfassen.
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Das Schwellerschott muss an diesem zweiten Befestigungspunkt nicht beteiligt sein.
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Um eine schnelle Befestigung des im Allgemeinen im Querschnitt in etwa U-förmigen Schwellers auch an einer Unterseite des Schwellerschotts zu ermöglichen, kann das Schwellerschott an seiner Unterseite einen Haken aufweisen, der eine an einem unteren Schenkel des Schwellers gebildete Öffnung durchgreift.
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Diese Öffnung befindet sich in Längsrichtung des Schwellers gesehen vorzugsweise an einer von dem inneren Hohlraum abgewandten Seite des Schwellerschotts, um die Dichtigkeit dieses Hohlraums nicht zu beeinträchtigen.
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Der Haken greift vorzugsweise an einem sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden Rand der Öffnung an. So kann bereits, wenn das Schwellerschott innerhalb des Schwellers in seine aufrechte Stellung geschwenkt wird, der Haken am Rand der Öffnung in Eingriff gebracht werden.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Diese Beschreibung nennt auch Merkmale der Ausführungsbeispiele, die nicht in den Ansprüchen enthalten sind. Solche Merkmale können auch in anderen als den hier spezifisch offenbarten Kombinationen auftreten. Die Tatsache, dass mehrere solche Merkmale in einem gleichen Satz oder in einer anderer Art von Zusammenhang miteinander erwähnt sind, rechtfertigt daher nicht den Schluss, dass sie nur in der spezifisch offenbarten Kombination auftreten könnten; stattdessen ist grundsätzlich davon auszugehen, dass von mehreren solchen Merkmalen auch einzelne weggelassen oder abgewandelt werden können, sofern dies die Funktionsfähigkeit der Erfindung nicht in Frage stellt. Es zeigen:
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1 eine Kraftfahrzeugkarosserie, an der die Erfindung anwendbar ist;
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2 eine perspektivische Teilansicht von Komponenten einer Kraftfahrzeugkarosserie gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung;
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3 eine zweite perspektivische Ansicht, die den Schweller und das Schwellerschott der Kraftfahrzeugkarosserie unter Weglassung des zur Befestigung daran vorgesehenen Kotflügels zeigt;
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4 das Schwellerschott zusammen mit tragenden Teilen der Karosserie, ohne Schweller und Kotflügel;
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5 einen schematischen Schnitt in Fahrzeuglängsrichtung durch das Schwellerschott und daran befestigte, einander gegenüberliegende Oberflächenbereiche des Schwellers und des Kotflügels;
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6 eine auseinandergezogene Schnittdarstellung des Schwellers, des Schwellerschotts, eines am Schwellerschott zu montierenden Vorsprungs und eines den Vorsprung am Schwellerschott verankernden Stifts gemäß einer abgewandelten Ausgestaltung der Erfindung; und
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7 einen Schnitt in Fahrzeugquerrichtung durch die in 5 gezeigten Teile und den mit ihrer Hilfe befestigten Kotflügel.
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1 zeigt in einer Seitenansicht eine Kraftfahrzeugkarosserie, an der die vorliegende Erfindung anwendbar ist. In an sich bekannter Weise erstreckt sich unterhalb von Türen 2, 3 ein Schweller 1 zwischen vorderen und hinteren Radkästen 4, 5. Um die Radkästen 4, 5 herum erstrecken sich vordere und hintere Kotflügel 6, 7, die jeweils einen schmalen, mit seiner Spitze an einem Endabschnitt des Schwellers 1 befestigten Arm 8 aufweisen.
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2 zeigt den vorderen Endabschnitt des Schwellers 1 und die Spitze des daran befestigten Arms 8 des vorderen Kotflügels 6 sowie ein Schwellerschott 9, das sich quer durch den inneren Hohlraum des Schwellers 1 erstreckt. Der Schweller 1 und der Kotflügel 6 sind in fachüblicher Weise aus Blechzuschnitten geformt. Der Schweller 1 hat einen in Fahrzeuglängsrichtung gleichbleibenden oder allenfalls gering variierenden, U- oder Ω-ähnlichen Querschnitt mit in etwa horizontalen oder, im hier gezeigten Fall, zum Fahrzeuginneren hin leicht ansteigenden, an ihren freien Enden divergierenden oberen und unteren Schenkeln 11, 12 und an einen an der Fahrzeugaußenseite frei sichtbaren, die Schenkel 11, 12 verbindenden gekrümmten Zwischenabschnitt 13.
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Das aus Kunststoff spritzgeformte Schwellerschott 9 hat eine im Wesentlichen vertikal und in Fahrzeugquerrichtung orientierte Grundplatte 14, die von einem verstärkten Rand 15 umgeben ist. Der Schweller 1 schmiegt sich auf seinem gesamten Umfang eng an den Rand 15 an, und eine in 2 nicht sichtbare Schaumstoffschicht verschließt wasserdicht eventuelle Fugen zwischen dem Rand 15 und dem Schweller 1, so dass ein Hohlraum, der sich jenseits Schwellerschotts 9 über einen Großteil der Länge des Schwellers 1 erstreckt, vor dem Eindringen von Wasser von Seiten des Radkastens 4 her geschützt ist. Ein weiteres, nicht in den Figuren dargestelltes Schwellerschott von ähnlicher Gestalt kann am dem hinteren Radkasten 5 zugewandten Ende des Schwellers 1 vorgesehen sein, um den Hohlraum auch nach hinten abzudichten.
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In einem oberen Bereich der Grundplatte 14 ist ein den Schenkel 11 des Schwellers 1 abstützender Flansch, hier in Form eines an der dem benachbarten Radkasten 4 zugewandten Seite der Grundplatte 14 vorspringenden Kämpfers 16 geformt. Der Kämpfer 16 trägt an seiner Oberseite einen in 2 nur teilweise sichtbaren Vorsprung 18, der eine (in 2 verdeckte) Öffnung im oberen Schenkel 11 des Schwellers 1 und eine Öffnung 19 in einem am Ende des Arms 8 des Kotflügels 6 im Wesentlichen horizontal abgewinkelten Befestigungsflansch 17 des Kotflügels 6 durchsetzt. Indem der Vorsprung 18 die Ränder der Öffnung 19 des Befestigungsflanschs 17 an drei oder mehr Punkten spielfrei berührt, fixiert er den Befestigungsflansch 17 zumindest in zu seiner Oberfläche parallelen Richtungen. Um eine Bewegung des Befestigungsflanschs 17 senkrecht zu seiner Oberfläche sowie eine Drehung um eine eventuell durch den Eingriff des Vorsprungs 18 in die Öffnung 19 definierte Drehachse zu unterbinden, ist eine Schraube 20 durch eine zweite Öffnung des Befestigungsflanschs 17 hindurch in eine an einer zweiten Öffnung des Schenkels 11 verankerte Gewindeklammer 21 eingeschraubt.
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Im nach außen abgewinkelten Randbereich des unteren Schenkels 12 ist eine Öffnung 22 geschnitten, durch die sich ein mit der Grundplatte 14 einteiliger Haken 23 erstreckt.
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3 zeigt eine Ansicht aus einer ähnlichen Perspektive wie 2, wobei allerdings der Kotflügel 6 weggelassen und der Schweller 1 durchsichtig dargestellt ist, um das Schwellerschott 9 und seinen Vorsprung 18 sowie die Gewindeklammer 21 deutlicher zeigen zu können. Das Schwellerschott 9 ist zwischen den Schenkeln 11, 12 des Schwellers 1 elastisch geklemmt, so dass der obere Schenkel 11 rings um die oben bereits erwähnte, hier mit 24 bezeichnete Öffnung auf dem Kämpfer 16 aufliegt. Der Vorsprung 18 durchgreift die Öffnung 24 mit geringem Spiel in Fahrzeugquerrichtung, so dass die Position des Schwellers 1 in Fahrzeugquerrichtung und in der Vertikalen über die Verankerung des Schwellerschotts 9 an der Seitenwand 10 im Wesentlichen festgelegt ist.
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Der Vorsprung 18 gliedert sich in einen kompakten Block 25, dessen Grundfläche hier in etwa die Form eines Rechtecks mit abgerundeten Ecken hat, und dessen Flanken in Kontakt mit den Rändern der Öffnung 24 die Position des Schwellers 1 festlegen, und eine über eine Oberseite 26 des Blocks 25 aufragende Spitze 27, deren Eingriff in die (in 3 nicht sichtbare) Öffnung 22 den Kotflügel 6 relativ zum Schweller 1 festlegt.
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Die Spitze 27 setzt sich hier zusammen aus einem zentralen Stift 28 und mehreren rings um den Stift 28 gruppierten Fingern 29, auf deren Funktion später noch eingegangen wird.
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Die Gewindeklammer 21 umfasst eine auf dem Schenkel 11 über einer darin ausgeschnittenen Öffnung 30 aufliegende rechteckige Grundplatte 31, von deren Schmalseiten aus vier Finger 32 über die Grundplatte 31 zurückgeschlagen sind, um ein Durchgangsloch 33 für die Schraube 20 jeweils auf einen Teil seines Umfangs zu begrenzen. Indem die Finger 32 vom Gewinde der Schraube 20 axial ausgelenkt werden, bilden sie einen zu dem Gewinde komplementären Gewindegang, der die Schraube 20 hält. Von den Breitseiten der Grundplatte 31 abgewinkelte Schenkel 34 erstrecken sich durch die Öffnung 30 ins Innere des Schwellers 1 und fixieren zwischen ihren einander zugewandten distalen Enden die Spitze der Schraube 20. Aus den Schenkeln 34 freigeschnittene und abgespreizte Zungen 35 berühren mit ihren distalen Enden eine Unterseite des Schenkels 11 und sichern so die Gewindeklammer 21 am Schweller 1.
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4 zeigt das Schwellerschott 9 und die Seitenwand 10 ohne Schweller 1 und Kotflügel 6. Diese Darstellung entspricht keinem Zwischenstadium beim Zusammenbau der Karosserie, da tatsächlich das Schwellerschott 9 und die Seitenwand 10 miteinander nur mittelbar, über den Schweller 1, verbunden sind. Der Vorsprung 18 und der ihn fixierende Stift 28 sind einmal auf dem Kämpfer 16 montiert und einmal in auseinandergezogener Darstellung, von diesem getrennt, zu sehen. Solange der Vorsprung 18 nicht auf dem Kämpfer 16 montiert ist, erschwert er nicht die Anbringung des Schwellerschotts 9 im Schweller 1. Diese findet statt, indem das Schwellerschott mit im Wesentlichen liegend orientierter Grundplatte 14 in den Schweller 1 eingeführt und dann um eine im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung orientierte Achse in vertikale Orientierung geschwenkt wird. Durch diese Schwenkbewegung taucht der Haken 22 des Schwellerschotts 9 in die Öffnung 23 im unteren Schenkel 12 des Schwellers 1 ein, und ein sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckender Randabschnitt 36 (s. 3) der Öffnung 22 rückt in eine Aussparung 37 des Hakens 23 ein. In die Aussparung 37 hineinragende Zähne 38 des Hakens 23 werden dabei geringfügig verformt, sodass der Schenkel 12 am Haken 23 spielfrei gehalten ist.
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In der nun erreichten Stellung überlappt die Öffnung 24 im oberen Schenkel 11 mit der Oberseite des Kämpfers 16, sodass in ihr der Vorsprung 18 montiert werden kann. Dies kann geschehen, indem die Finger 29 des Vorsprungs 18 zunächst in die Öffnung 19 des Befestigungsflansches 17 eingeschoben und darin verrastet werden, und anschließend der Befestigungsflansch 17 am Schweller 1 mittels der Schraube 20 sowie durch Einschieben des Stifts 28 durch eine Bohrung 39 des Vorsprungs 18 bis in eine Bohrung 42 (s. 5) des Kämpfers 16 verankert wird. Indem eine Ausschäumeinlage 40, die in einer sich längs des Randes 15 erstreckenden Nut des Schwellerschotts 9 angebracht ist, beim Durchgang der Karosserie durch einen Lackierofen expandiert, wird ein wasserdichter Anschluss zwischen dem Rand 15 und dem Schweller 1 erhalten.
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Einer in 6 und 7 gezeigten abgewandelten Ausgestaltung zufolge ist der Vorsprung 18 an seiner dem Kämpfer 16 zugewandten Unterseite rings um die Bohrung 39 mit Rasthaken 41 versehen. Wenn nach Anbringung des Schwellerschotts 9 im Schweller 1 der Vorsprung 18 durch die Öffnung des oberen Schenkels 11 hindurch gegen den Kämpfer 16 gedrückt wird, greifen die Rasthaken 41 in eine Hinterschneidung 93 der Bohrung 42 des Kämpfers ein, so dass der Vorsprung 18 am Kämpfer 16 festsitzt und den Schweller 1 provisorisch fixiert. Anschließend wird Kotflügel 6 platziert, wobei die Öffnung 19 seines Befestigungsflansches 17 über die Finger 29 des Vorsprungs 18 gestülpt wird und der Befestigungsflansch 17 schließlich auf der Oberseite 26 des Blocks 25 zu liegen kommt.
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Die Platzierung des Stifts 28 kann vor oder nach Anbringung der Schraube 20 erfolgen. Indem der Stift 28 in die Bohrungen 39, 92 des Vorsprungs 18 und des Kämpfers 16 eingeschoben wird, werden sowohl die Rasthaken 41 als auch die Finger 29 in ihrer Position fixiert, sodass der Vorsprung 18 sich nur noch durch ein Reißen der Rasthaken 41 vom Schwellerschott 9 lösen kann und das Profil der Finger 29, wie insbesondere in der 7 zu erkennen, auch ein Abheben des Befestigungsflanschs 17 von der Oberseite 26 verhindert.
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Der Stift 28 besteht aus einem Kunststoffmaterial von mäßiger Scherfestigkeit. Horizontale Scherkräfte, die bei einem Unfall zwischen dem Befestigungsflansch 17 und dem Schenkel 11 des Schwellers 1 auftreten können, führen zu einem Abscheren des Stifts 28 in Höhe der Oberseite des Kämpfers 16 und zum Abreißen der Rasthaken 41. Dadurch werden der Schweller 1 und der Kotflügel 6 in Fahrzeuglängsrichtung gegeneinander beweglich und können Verformungskräften ausweichen oder ihnen nachgeben, ohne sich gegenseitig zu beschädigen. Um ggf. einen neuen Schweller 1 zu montieren, genügt es dann, den Vorsprung 18 und den Stift 28 zu ersetzen. So ist eine schnelle und kostengünstige Reparatur möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schweller
- 2
- Tür
- 3
- Tür
- 4
- Radkasten
- 5
- Radkasten
- 6
- Kotflügel
- 7
- Kotflügel
- 8
- Arm
- 9
- Schwellerschott
- 10
- Karosserieseitenwand
- 11
- Schenkel
- 12
- Schenkel
- 13
- Zwischenabschnitt
- 14
- Grundplatte
- 15
- Rand
- 16
- Kämpfer
- 17
- Befestigungsflansch
- 18
- Vorsprung
- 19
- Öffnung
- 20
- Schraube
- 21
- Gewindeklammer
- 22
- Öffnung
- 23
- Haken
- 24
- Öffnung
- 25
- Block
- 26
- Oberseite
- 27
- Spitze
- 28
- Stift
- 29
- Finger
- 30
- Öffnung
- 31
- Grundplatte
- 32
- Finger
- 33
- Durchgangsloch
- 34
- Schenkel
- 35
- Zunge
- 36
- Randabschnitt
- 37
- Aussparung
- 38
- Zahn
- 39
- Bohrung
- 40
- Ausschäumeinlage
- 41
- Rasthaken
- 42
- Bohrung
- 43
- Hinterschneidung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007015394 A1 [0001]
- DE 102008049758 A1 [0001]
