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Die Erfindung betrifft eine Karosseriestruktur für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Die Seitentüren eines Fahrzeuges können beispielhaft an der A-Säule oder der B-Säule angelenkte Klapptüren oder Schiebetüren sein. Alternativ dazu können die Fahrzeugtüren auch als Schwenktüren ausgeführt sein, die über Schwenkarme an der Fahrzeugkarosserie angelenkt sind, mit denen die Fahrzeugtür mit einer Parallelogrammführung auf- und zubewegbar sind.
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Aus der
DE 10 2009 060 367 A1 ist eine gattungsgemäße Karosseriestruktur für ein Fahrzeug bekannt, die eine Fahrzeugtür aufweist, die über Schwenkarme an der Karosseriestruktur angelenkt ist. Von den Schwenkarmen sind ein, das Gewicht der Fahrzeugtür tragender Tragarm und ein, die Bewegung der Schwenktür führender Führungsarm an einem, den Einstiegsbereich einer Türöffnung nach unten begrenzenden Türschweller gelagert. Hierzu ist im Hohlprofil des Türschwellers sichtgeschützt sowie geschützt vor äußeren mechanischen Einflüssen eine Tragkonsole im Hohlprofil des Türschwellers raumsparend integriert. An der im Türschweller integrierten Tragkonsole können sowohl der Tragarm als auch der Führungsarm angelenkt sein.
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Der in der
DE 10 2009 060 367 A1 verwendete Türschweller ist entsprechend groß zu bemessen, um einen ausreichend großen Bauraum für die Tragkonsole bereitzustellen. Zudem sind im Türschweller in der Fahrzeugquerrichtung nach außen fensterartige Ausnehmungen vorzusehen, durch die die Schwenkarme aus dem Hohlraum des Türschwellers geführt sind. Infolge der Ausnehmungen ist die Bauteilsteifigkeit des Türschwellers reduziert. Zudem ist aufgrund des großen Türschweller-Querschnittes der Einstiegsbereich der Türöffnung angehoben, was zu Komforteinbußen beim Einsteigen in das Fahrzeug führen kann.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Karosseriestruktur für ein Fahrzeug, das eine über Schwenkarme angelenkte Fahrzeugtür aufweist, bereitzustellen, bei der der Einstiegsbereich der Türöffnung im Hinblick auf einen komfortablen Einstieg ausgestaltet ist.
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Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Die Erfindung beruht auf dem Sachverhalt, dass die karosseriefeste Tragkonsole zum Anlenken des unteren Tragarmes sowie des unteren Führungsarmes der Schwenktür einen beträchtlichen Bauraum im Einstiegsbereich der Türöffnung beansprucht. Dies führt im Stand der Technik nachteilig dazu, dass der Einstiegsbereich der Türöffnung angehoben werden muss. Vor diesem Hintergrund ist gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 die Tragkonsole nicht mehr innerhalb des hohlprofilartigen Türschwellers angeordnet, sondern kann die Tragkonsole auf der Oberseite des Türschwellers montiert sein oder zumindest den Türschweller um eine Bauhöhe überragen. Entsprechend ist es nicht mehr notwendig, den Hohlraum des Türschwellers im Hinblick auf die darin anzuordnende Tragkonsole zu vergrößern. Bevorzugt kann der Einstiegsbereich in der Fahrzeuglängsrichtung vor und/oder hinter der Tragkonsole unter zumindest teilweisem Aufbrauch der Tragkonsolen-Bauhöhe bis zur Türschweller-Oberseite abgesenkt sein.
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Im Zusammenbauzustand ist der Türschweller zusammen mit der Tragkonsole zumindest teilweise von einer Schweller-Verkleidung überdeckt. In diesem Fall ist es bevorzugt, wenn sich die Schweller-Verkleidung, zum Beispiel eine Einstiegsleiste oder dergleichen, nicht geradlinig sondern, konturangepasst mit einem stufenartigen Übergang zwischen der Türschweller-Oberseite und der Tragkonsole sich in der Fahrzeuglängsrichtung erstrecken.
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Erfindungsgemäß ist somit der Einstiegsbereich lediglich im Bereich der am Türschweller montierten Tragkonsole angehoben, während an den daran angrenzenden Bereichen der Einstiegsbereich abgesenkt ist. Zur weiteren Komfortsteigerung ist es bevorzugt, wenn die Tragkonsole in der Fahrzeuglängsrichtung in etwa im hinteren Bereich des Einstiegsbereiches auf Höhe der Fahrzeugsitze angeordnet ist. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass der Einstiegsbereich zumindest unmittelbar am Fußraum abgesenkt ist.
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Zur weiteren Absenkung des Einstiegsbereiches kann der Türschweller eine reduzierte Schwellerhöhe aufweisen, und zwar im Vergleich zu einem zweiten Türschweller, der in der Fahrzeuglängsrichtung zum Beispiel an der vorderen oder der hinteren Türöffnung der Karossriestruktur verläuft. Bevorzugt kann die Oberseite des ersten Türschwellers gegenüber der Oberseite des zweiten Türschwellers um einen Höhenversatz abgesenkt sein.
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Bevorzugt kann in der Tragkonsole ein, das Gewicht der Fahrzeugtür tragender Tragarm und ein, die Bewegung der Schwenktür führender Führungsarm drehgelagert sein. Zudem kann ein weiterer Führungsarm drehgelenkig zwischen dem Dachrahmen und der Oberseite der Fahrzeugtür drehgelagert sein. Mit den beiden unteren Trag- und Führungsarmen kann die Fahrzeugtür mit einer Parallelogrammführung zwischen ihrer Offen- und Schließstellung bewegt werden.
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Die Tragkonsole kann beispielhaft ein U-förmiges Blechteil mit entsprechend groß bemessener Materialstärke sein. Das U-förmige Blechteil kann in der Fahrzeugquerrichtung eine nach außen offene Gelenkaufnahme für den zumindest einen Schwenkarm bilden. Die Gelenkaufnahme kann beispielhaft eine Gelenkhülse sein, die zwischen einer oberen und unteren Wand der Tragkonsole unter Bildung einer in etwa vertikal verlaufenden Schwenkachse angeordnet ist.
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Für eine einwandfreie Öffnungs- und Schließbewegung der Fahrzeugtür ist eine bauteilsteife Anbindung der Tragkonsole an der Karosseriestruktur von Bedeutung. Vor diesem Hintergrund ist es von Vorteil, wenn die Tragkonsole zusätzlich mit einer, in der Fahrzeugquerrichtung nach innen abragenden Strebenanordnung auf einer Bodengruppe der Karosseriestruktur abgestützt ist. Mit der Strebenanordnung wird eine fachwerkartige Versteifung erzielt, mit der auf die Tragkonsole einwirkenden Gewichtsbelastungen zuverlässig in die Karosseriestruktur eingeleitet werden können.
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Beispielhaft kann die Strebenanordnung der Tragkonsole auf einer, im Bodenblech der Karosseriestruktur ausgebildeten, nach oben aufgewölbten Sitzaufnahme abgestützt sein. Die Sitzaufnahme kann unter Bildung eines Durchlasses für Versorgungsleitungen vom Türschweller in der Fahrzeugquerrichtung beabstandet sein. In diesem Fall kann die Strebenanordnung den Durchlass zwischen dem Türschweller und der Sitzaufnahme in der Fahrzeugquerrichtung überbrücken, ohne den Durchlass zu blockieren.
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Bevorzugt kann die Strebenanordnung an einer ersten Knotenstelle an einem Blechabschnitt der Bodengruppe angebunden sein. Die Strebenanordnung kann beispielhaft eine an der Oberseite der Tragkonsole angebundene Zugstrebe und eine an der Unterseite der Tragkonsole angebundene Druckstrebe aufweisen. Die beiden Zug- und Druckstreben können bevorzugt an der oben erwähnten erste Knotenstelle zusammenlaufen. Zudem sind die Zug- und Druckstreben an zweiten und dritten Knotenstellen an der Tragkonsole angebunden. Die beiden Zug- und Druckstreben können in einer ersten Ausführungsvariante voneinander separate Bauteile sein. Alternativ dazu können die beiden Zug- und Druckstreben auch materialeinheitlich und/oder einstückig zum Beispiel als ein Gussteil ausgeführt sein.
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Um eine zuverlässige Krafteinleitung von den Zug- und Druckstreben der Strebenanordnung in die Fahrzeug-Bodengruppe zu gewährleisten, ist die ersten Knotenstelle entsprechend stabil auszubilden. Vor diesem Hintergrund ist es bevorzugt, wenn die Zugstrebe, die Druckstrebe sowie ein Blechabschnitt der Bodengruppe unter Bildung eines Dreilagenaufbaus miteinander verbunden sind. Zur weiteren Aussteifung kann zusätzlich noch eine Verstärkungsplatte vorgesehen werden, wodurch in der ersten Knotenstelle insgesamt vier Lagen übereinander angeordnet sind.
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Zur weiteren Stabilisierung des Türschwellers im Bereich der Tragkonsole können Verstärkungselemente vorgesehen sein, die im Hohlraum des Türschwellers angeordnet sind. Beispielhaft kann eines der Verstärkungselemente durch die Bodenseite des Türschwellers nach außen geführt sein. Auf diese Weise kann das nach außen geführte Ende des Verstärkungselementes einen Ansetzpunkt für einen Wagenheber bilden. Das Verstärkungselement kann bevorzugt ein Winkelprofil sein, dessen erster Schenkel an der Türschweller-Oberseite befestigt ist und bevorzugt mit dem Türschweller-Blech, der Druckstrebe und der Tragkonsole einen bauteilsteifen Vierlagenaufbau ergibt. Der vertikale Schenkel des Verstärkungselementes kann dagegen aus dem Türschweller herausgeführt sein und den Ansetzpunkt für den Wagenheber bilden.
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Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können – außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen – einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
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Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 in einer perspektivischen Teilansicht eine hintere Türöffnung einer Karosseriestruktur bei geöffneter Schwenktür;
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2 in einer vergrößerten perspektivischen Teilansicht den Einstiegsbereich der in der 1 gezeigten Türöffnung der Karosseriestruktur;
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3 in einer Teilseitenansicht den Einstiegsbereich der hinteren Türöffnung sowie teilweise auch den Einstiegsbereich der vorderen Türöffnung der Karosseriestruktur; und
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4 eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene A-A aus der 2.
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In der 1 ist ein hinteres Seitenteil einer Karosseriestruktur gezeigt, das eine Türöffnung 1 aufweist. Die Türöffnung 1 der Karosseriestruktur ist durch einen oberen Dachlängsträger 3, eine C-Säule 5, einen unteren Türschweller 7 sowie durch eine B-Säule 9 begrenzt, die nur in der 3 gezeigt ist. Die Türöffnung 1 ist durch eine gestrichelt angedeutete Schwenktür 11 schließbar, die über später beschriebene Führungs- und Tragarme 13, 15, 17 schwenkbar an der Karosserie angelenkt sind. In der 1 ist die Schwenktür 11 in ihrer Offenstellung gezeigt.
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Ausgehend vom Türschweller 7 schließt sich in der Fahrzeugquerrichtung y nach innen eine Sitzaufnahme 19 an, die Bestandteil einer Bodengruppe der Karosseriestruktur ist. Die Sitzaufnahme 19 ist um eine Höhe h1 von einer Grundfläche der Bodengruppe in der Fahrzeughochrichtung z aufgewölbt und trägt an ihrer oberen Montagefläche Sitzschienen 21 zur Befestigung nicht gezeigter Fahrzeugsitze. Der Türschweller 7 geht im weiteren Verlauf in der Fahrzeuglängsrichtung y nach hinten unmittelbar in einen Radkasten 23 für ein Fahrzeughinterrad über.
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Wie aus der 1 weiter hervorgeht sind der Tragarm 13, der im Wesentlichen das Gewicht der Schwenktür 11 trägt, und der Führungsarm 15 in der Fahrzeughochrichtung z in etwa auf Höhe des Türschwellers 7 angeordnet, während der Führungsarm 17 auf Höhe des Dachrahmenlängsträgers 3 angeordnet ist. Die Trag- und Führungsarme 13, 15, 17 sind über Anlenkpunkte 25 jeweils drehgelenkig an der Schwenktür 11 und an der Karosseriestruktur angelenkt, wobei mittels der Trag- und Führungsarme 13, 15, 17 die Schwenktür 11 in einer Parallelogrammführung geöffnet und geschlossen werden kann, ohne dabei eine raumgreifende Schwenkbewegung auszuführen, wie es bei üblichen, an einer Tragsäule angelenkten Klapptüren der Fall ist. In der 1 sind die beiden unteren Führungs- und Tragarme 13, 15 um 90° in der Fahrzeugquerrichtung y nach außen geschwenkt und karosserieseitig in einer gemeinsamen Tragkonsole 27 aufgenommen. Die Tragkonsole 27 ist ein entsprechend massiv ausgebildetes U-förmiges Blechteil mit oberen und unteren Montagewänden 29, 31 (2) Die Montagewände 29, 31 definieren zusammen mit einem Blechteilboden 32 eine Gelenkaufnahme 35, die in der Fahrzeugquerrichtung y nach außen offen ist und in der die beiden karosserieseitigen Anlenkpunkte 25 der Trag- und Führungsarme 13, 15 aufgenommen sind.
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Die Tragkonsole 27 ist mit ihrer unteren Montagewand 31 in Schraubverbindung 37 (4) mit der Oberseite 39 des Türschwellers 7. Entsprechend überragt die Tragkonsole 27 die Oberseite 39 des Türschwellers 7 um eine Bauhöhe Δh, wie es in der 2, 3 oder 4 näher gezeigt ist. In der 3 ist in einer Seitenschnittdarstellung der von dem Türschweller 7 nach unten begrenzte Einstiegsbereich 41 der hinteren Türöffnung 1 der Karosseriestruktur dargestellt. Demzufolge ist die Tragkonsole 27 mit den karosserieseitigen Anlenkpunkten 25 der Trag- und Führungsarme 13, 15 im hinteren Teil des Einstiegsbereiches 41 in etwa auf gleicher Höhe wie die Sitzschienen 21 angeordnet. Auf diese Weise bildet die Tragkonsole 27 im vorderen Einstiegsbereich 41 (das heißt auf Höhe des Fußraumes) keine Störkontur, die den Einstieg in das Fahrzeug beeinträchtigen könnte. Vielmehr ist der Einstiegsbereich 41 vorne unter Aufbrauch der Tragkonsolen-Bauhöhe Δh bis zum Türschweller 7 abgesenkt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in der 3 die Schweller-Verkleidung 43 lediglich mit gestrichelter Konturlinie angedeutet. Demzufolge verläuft die Schweller-Verkleidung 43 nicht geradlinig auf gleicher Höhe in der Fahrzeuglängsrichtung x. Vielmehr ist die Schweller-Verkleidung 43 konturangepasst mit einem stufenartigen Übergang zwischen der Türschweller-Oberseite 39 und der Tragkonsole 27 ausgebildet.
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Zur weiteren Absenkung des Einstiegsbereiches 41 ist der Türschweller 7 mit nur einer reduzierten Schwellerhöhe hS (3) bemessen, und zwar im Vergleich zu einem zweiten Türschweller 45, der gemäß der 3 in einer vorderen Türöffnung 47 zwischen einer nicht gezeigten A-Säule und der B-Säule 9 verläuft. Demzufolge ist die Oberseite 39 des Türschwellers 7 gegenüber der Oberseite des vorderen Türschwellers 45 um einen Höhenversatz Δv abgesenkt und entsprechend der Einstiegsbereich 41 in der Fahrzeughochrichtung z nach unten erweitert.
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Wie speziell aus der 2 und der 4 hervorgeht, ist die Tragkonsole 27 mit Hilfe einer Strebenanordnung 49 auf der Bodengruppe der Karosseriestruktur abgestützt. Die fachwerkartige Strebenanordnung 49 weist gemäß den 2 und 4 jeweils eine in der Fahrzeugquerrichtung y nach innen abragende Zugstrebe 51 und eine ebenfalls nach innen abragende Druckstrebe 53 auf. Die Zugstrebe 51 ist gemäß der 4 unter Bildung einer Knotenstelle III mit einem Strebenende an der oberen Montagewand 29 befestigt und mit dem anderen Ende an einer Knotenstelle I auf der Sitzaufnahme 19 befestigt. Die Druckstrebe 53 ist unter Bildung einer weiteren Knotenstelle II zwischen der unteren Montagewand 31 der Tragkonsole 27 und der Oberseite 39 des Türschwellers 7 montiert. Mit seinem gegenüberliegenden Ende 57 ist die Druckstrebe 53 zwischen dem Endflansch 55 der Zugstrebe 51 und der Sitzaufnahme 19 in Schraubverbindung 59 befestigt. Zur weiteren Stabilisierung der Knotenstelle I ist unterhalb der Sitzaufnahme 19 eine Verstärkungsplatte 61 vorgesehen, die ebenfalls Bestandteil der Schraubverbindung 59 ist. Auf diese Weise ergibt sich ein Vierlagenaufbau bestehend aus dem Endflansch 55 der Zugstrebe 51, dem Endflansch 57 der Druckstrebe 53, dem Blechabschnitt der Sitzaufnahme 19 sowie der Verstärkungsplatte 61.
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Wie aus der 3 weiter hervorgeht schließt sich die Sitzaufnahme 19 in der Fahrzeugquerrichtung y nicht unmittelbar an den Türschweller 7 an, sondern unter Zwischenschaltung eines in der Fahrzeuglängsrichtung x verlaufenden Durchlasses 63. Im Zusammenbauzustand des Fahrzeuges sind im Durchlass 63 Versorgungsleitungen verlegt. Die beiden Zug- und Druckstreben 51, 53 überbrücken den Durchlass 63, ohne den Verlauf der Versorgungsleitungen zu beeinträchtigen.
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Wie aus der 4 weiter hervorgeht, ist der Türschweller 7 ein Hohlprofilteil mit einem Innenteil 65 und einem Außenteil 67, an dem im weiteren Verlauf in der Fahrzeugquerrichtung y nach außen eine äußere Fahrzeughaut 69 befestigt ist. Zur weiteren Stabilisierung der Knotenstelle II sind im Hohlraum 70 des Türschwellers 7 weitere Verstärkungselemente vorgesehen, insbesondere ein Winkelprofil 71, dessen horizontaler Schenkel 73 zusammen mit der Oberseite 39 des Türschwellers 7 und der Druckstrebe 53 sowie der unteren Montagewand 31 der Türkonsole 27 ebenfalls einen äußerst bauteilsteifen Vierlagenaufbau ergibt, der über eine Schraubverbindung 75 zusammengehalten ist. Ein vertikaler Schenkel 77 des Winkelprofils 71 ist in der Fahrzeughochrichtung z nach unten aus dem Hohlraum 70 des Türschwellers 7 herausgeführt und bildet mit seinem unteren Ende 79 einen Ansetzpunkt für einen Wagenheber.
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In der 4 sind Lastpfade mit Pfeilen angedeutet, die im Lastfall, das heißt bei einer auf den Tragarm 13 wirkenden Gewichtskraft F, bereitgestellt werden. Demzufolge ist die Zugstrebe 51 mit einer Zugkraft beaufschlagt, während die Druckstrebe 53 mit einer Druckkraft beaufschlagt ist. Die Zug- und Druckkräfte werden über die Knotenstellen I, II, III von der Tragkonsole 27 in die Bodengruppe der Karosseriestruktur eingeleitet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009060367 A1 [0003, 0004]
