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Die Erfindung betrifft eine Tragstruktur für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 10 2008 046 549 A1 ist eine Tragstruktur für ein Kraftfahrzeug bekannt, die über in einem oberen Bereich zwischen Kraftfahrzeugsitzen und einer Karosseriestruktur positionierte Deformationselemente verfügt. Die Deformationselemente sind im Crashfall zur Aufnahme von im Crashfall auf die Kraftfahrzeugsitze einwirkenden Kräften definiert verformbar. Die Tragstruktur nach diesem Stand der Technik bzw. die Deformationselemente derselben dienen ausschließlich der Aufnahme von Kräften im Crashfall und können zu keiner weiteren Funktion genutzt werden.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Tragstruktur mit erhöhter Funktionsintegration zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch eine Tragstruktur gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß sind die Deformationselemente weiterhin zur Befestigung eines Karosserieverkleidungsteils ausgebildet.
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Die Deformationselemente der erfindungsgemäßen Tragstruktur übernehmen zusätzlich zu der Kraftaufnahmefunktion im Crashfall eine weitere Funktion, nämlich die Funktion der Anbindung von Karosserieverkleidungsteilen an der Karosseriestruktur. Die erfindungsgemäße Tragstruktur zeichnet sich demnach durch eine Funktionsintegration der Kraftaufnahmefunktion im Crashfall und der Befestigungsfunktion von Karosserieverkleidungsteilen aus. Eine solche Funktionsintegration ist insbesondere dann von Vorteil, wenn zum Beispiel wie in Sportwagen nur beengte Platzverhältnisse zur Unterbringung entsprechender Bauteile zur Verfügung stehen.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung besteht jedes Deformationselement aus zwei miteinander verbunden Segmenten, wobei jedes der Segmente mit der Karosseriestruktur verbunden ist, und wobei mit mindestens einem der Segmente ein Karosserieverkleidungsteile verbunden ist. Dann, wenn die Deformationselemente aus zwei miteinander verbundenen Segmenten bestehen, sind eine besonders vorteilhafte Funktionsintegration sowie eine besonders vorteilhafte Platzierung der Deformationselemente zwischen den Kraftfahrzeugsitzen und einer Karosseriestruktur bei beengten Platzverhältnissen möglich.
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Vorzugsweise ist ein erstes, insbesondere strebenartiges, Segment des jeweiligen Deformationselements über ein Halteelement mittelbar mit der Karosseriestruktur verbunden, wobei ein zweites, insbesondere winkelprofilartiges, Segment des jeweiligen Deformationselements unmittelbar mit der Karosseriestruktur verbunden ist. Hiermit ist eine besonders vorteilhafte Anbindung des jeweiligen Deformationselements an der Karosseriestruktur bei beengten Platzverhältnissen gewährleistet.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung weist das erste, strebenartige Segment des jeweiligen Deformationselements einen gewölbten Verlauf, im Querschnitt eine U-artige Kontur und in etwa mittig mindestens einen Freischnitt auf. Das zweite, winkelprofilartige Segment des jeweiligen Deformationselements weist im Querschnitt eine S-artige Kontur und im Bereich von Befestigungsvorsprüngen jeweils mindestens einen Freischnitt auf. Durch diese Konturierung der Segmente der Deformationselemente ist es möglich, für den Crashfall ein gezieltes Deformationsverhalten der Deformationselemente einzustellen und so einen optimalen Insassenschutz zu gewährleisten.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
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1 einen Ausschnitt aus einem Kraftfahrzeug im Bereich eines Kraftfahrzeugsitzes und einer hinter demselben positionierten Tragstruktur in einem ersten Zustand;
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2 den Ausschnitt der 1 in einem zweiten Zustand;
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3 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts aus einer Tragstruktur für ein Kraftfahrzeug zusammen mit einem Karosserieverkleidungsteil;
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4 den Ausschnitt der 3 in Frontalansicht;
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5 eine Explosionsdarstellung eines Details der 1;
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6 den Querschnitt A-A der 3; und
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7 den Querschnitt B-B der 3.
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Die hier vorliegende Erfindung betrifft eine Tragstruktur 10 für ein Kraftfahrzeug, die in einem oberen Bereich zwischen Kraftfahrzeugsitzen 11 und einer Karosseriestruktur 12 positioniert ist, nämlich gemäß 1 und 2 im Bereich von Kopfstützen 13 der Kraftfahrzeugsitze 11.
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Vorzugsweise umfasst die Tragstruktur 10 im Bereich jedes Kraftfahrzeugsitzes ein Deformationselement 14, welches im Crashfall zur Aufnahme von im Crashfall auf die Kraftfahrzeugsitze einwirkenden Kräften definiert verformbar ist.
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Insbesondere bei einem Heckcrash bremsen die Deformationselemente 14 die Kraftfahrzeugsitze 11 ab, so dass das Verletzungsrisiko von Insassen, die auf den Kraftfahrzeugsitzen 11 sitzen, minimiert wird.
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Die Deformationselemente 14 dienen nicht nur der Aufnahme von im Crashfall auf die Kraftfahrzeugsitze 11 einwirkenden Kräften, vielmehr dienen die Deformationselemente 14 weiterhin der Befestigung von Karosserieverkleidungsteilen 15. 3 und 4 zeigen jeweils ein Deformationselement 14, welches in einem oberen Bereich zwischen einem Kraftfahrzeugsitz und einer Karosseriestruktur positioniert ist, zusammen mit einem im Bereich des jeweiligen Kraftfahrzeugsitzes 11 positionierten Karosserieverkleidungsteil eines Überrollbügels.
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Jedes Deformationselement 14 der erfindungsgemäßen Tragstruktur besteht aus zwei miteinander verbundenen Segmenten 16, 17, wobei jedes der Segmente 16, 17 mit der Karosseriestruktur 12 verbunden ist.
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Ein erstes Segment 16 des jeweiligen Deformationselements 14, welches vorzugsweise strebenartig ausgebildet ist, ist über ein Halteelement 18 mittelbar mit der Karosseriestruktur verbunden.
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Das Halteelement 18 verfügt ebenfalls über zwei Segmente 19, 20, wobei diese beiden Segmente 19, 20 des Halteelements 18 untereinander sowie mit dem ersten Segment 16 des Deformationselements 14 über Befestigungsmittel 21 verbunden sind. Die beiden Segmente 19, 20 des Halteelements 18 sind jeweils L-artig ausgebildet, wobei jedes der Segmente 19, 20 des Halteelements 18 über Befestigungsmittel 22 mit der Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs verbunden ist.
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Die mittelbare Befestigung des ersten, strebenartigen Segments 16 des Deformationselements 14 über das Halteelement 18 erfolgt demzufolge über vier Befestigungspunkte, die über die Befestigungselemente 22 bereitgestellt werden.
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Das erste, strebenartige Segment 16 des jeweiligen Deformationselements 14 verfügt über eine gewölbte Kontur bzw. einen gewölbten Verlauf und ist im Querschnitt U-artig konturiert. In etwa mittig ist in dieses erste, strebenartige Segment 16 des Deformationselements 14 ein Freischnitt 23 eingebracht.
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Das zweite Segment 17 des jeweiligen Deformationselements 14 ist unmittelbar mit der Karosseriestruktur verbunden, nämlich über Befestigungsmittel 24, die sich durch Befestigungsvorsprünge 25 des zweiten Segments 17 des jeweiligen Deformationselements 14 erstrecken. Zur unmittelbaren Befestigung des zweiten Segments 17 des Deformationselements 14 dienen demnach zwei Befestigungspunkte, die durch die Befestigungsmittel 24 bereitgestellt werden.
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Insgesamt erfolgt demnach die Befestigung jedes Deformationselements 14 an der Karosseriestruktur über sechs Befestigungspunkte bzw. Befestigungsmittel 24, nämlich über vier Befestigungspunkte bzw. Befestigungsmittel 22 zur mittelbaren Befestigung des ersten Segments 16 des Deformationselements 14 über das Halteelement 18 an der Karosseriestruktur, und über zwei Befestigungspunkte bzw. Befestigungsmittel 24 zur unmittelbaren Befestigung des zweiten Segments 17 des jeweiligen Deformationselements 14 an der Karosseriestruktur 12. Wie bereits ausgeführt, sind die beiden Segmente 16, 17 des jeweiligen Deformationselements 14 miteinander verbunden, nämlich über Befestigungsmittel 26.
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Das zweite Segment 17 des jeweiligen Deformationselements 14 ist, wie am besten 5 und 6 entnommen werden kann, im Querschnitt S-artig konturiert, wobei, wie am besten 4 entnommen werden kann, die Befestigungsvorsprünge 25 des zweiten Segments 17 des jeweiligen Deformationselements 14 jeweils mindestens einen Freischnitt 27 aufweisen.
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Die Freischnitte 27 sind jeweils in etwa mittig in die Befestigungsvorsprünge 25 eingebracht, nämlich an jeweils zwei sich gegenüberliegenden Seiten der Befestigungsvorsprünge 25, so dass demnach jeder Befestigungsvorsprung 25 in etwa mittig zwei derartige Freischnitte 27 aufweist.
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Über die Wölbung des ersten Segments 16 des jeweiligen Deformationselements 14, über die Freischnitte 23 und 27 der beiden Segmente 16, 17 des jeweiligen Deformationselements 14 sowie durch die Wahl der Materialdicken der beiden Segmente 16, 17 des jeweiligen Deformationselements 14 kann das Deformationsverhalten des jeweiligen Deformationselements 14 im Crashfall eingestellt werden.
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Durch die Wölbung des ersten Segments 16 des jeweiligen Deformationselements 14 wird gewährleistet, dass dasselbe im Crashfall in einer definierten Richtung, nämlich gemäß 2 nach oben, durchbiegt. Nach Verformung des ersten Segments 16 im Crashfall erfolgt die Verformung des zweiten Segments 17, so dass demnach beide Segmente 16, 17 des Deformationselements 14 im Crashfall Kräfte aufnehmen und den jeweiligen Kraftfahrzeugsitz 11 definiert abbremsen.
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Wie bereits ausgeführt, dient jedes Deformationselement 14 der erfindungsgemäßen Tragstruktur 10 nicht nur der Aufnahme von im Crashfall auf den jeweiligen Fahrzeugsitz 11 einwirkenden Kräften, sondern vielmehr darüber hinaus der Befestigung von Karosserieverkleidungsteilen 15 an dem jeweiligen Deformationselement 14 und damit über das Deformationselement 14 an der Karosseriestruktur 10. Gemäß 2 und 3 ist das Karosserieverkleidungsteil 15, welches mit dem gezeigten Deformationselement 14 verbunden ist, mit dem zweiten Segment 17 des Deformationselements 14 verbunden.
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Das Karosserieverkleidungsteil 15 ist an dem zweiten Segment 17 des Deformationselements 14 einerseits über Zentrierelemente 28 zentriert und andererseits über Befestigungselemente 29 mit dem jeweiligen Deformationselement 14, nämlich dem zweiten Segment 17 desselben, verbunden.
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Wie am besten 2, 3 und 5, 6 entnommen werden kann, ist an das Karosserieverkleidungsteil 15 an einer dem zweiten Segment 17 des jeweiligen Deformationselements 14 zugewandten Seite ein Anbindungsabschnitt 30 angespritzt, wobei der Anbindungsabschnitt 30 zwei voneinander beabstandete Vorsprünge 31 aufweist. Jeder Vorsprung 31 ragt gemäß 3 in eine Ausnehmung 32 des zweiten Segments 17 des jeweiligen Deformationselements 14 hinein, wobei eine erste dieser Ausnehmungen 32 kreisrund und eine zweite dieser Ausnehmungen 32 als Langloch ausgebildet ist. Über die Vorsprünge 31, die in diese Ausnehmungen 32 hineinragen, kann das jeweilige Karosserieverkleidungsteil 15 relativ zum jeweiligen Deformationselement 14, welches, wie oben erwähnt, an der Karosseriestruktur 10 befestigt ist, ausgerichtet und so relativ zum Deformationselement 14 und damit letztendlich zur Karosseriestruktur 10 zentriert werden. Die Vorsprünge 31 bilden zusammen mit den Ausnehmungen 32 die Zentrierelemente 28, wobei gemäß 6 auf jeden Vorsprung 31 das Anbindungselements 30 ein tüllenartiges Entkopplungselement 33 aufgesteckt ist, die bei einer Relativbewegung zwischen den Vorsprüngen 31 und den Ausnehmungen 32 eine unerwünschte Geräuschentwicklung vermeiden.
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Bei den Befestigungselementen 29 handelt es sich um widerhakenartige Klammern, die sich einerseits durch eine Ausnehmung 34 im Anbindungsabschnitt 30 und andererseits durch eine Ausnehmung 35 im zweiten Segment 17 des jeweiligen Deformationselements 14 erstrecken.
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Gemäß 3 dienen zwei derartige Befestigungselemente 29 der Befestigung des jeweiligen Karosserieverkleidungsteils 15 am jeweiligen Deformationselement 14.
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Gemäß 5 ist zwischen einander anliegenden Abschnitten des zweiten Segments 17 des jeweiligen Deformationselements 14 und des Anbindungsabschnitts 30 im Bereich jedes Befestigungselements 29 ebenfalls ein Entkopplungselement 36 positioniert, welches ebenso wie die Entkopplungselemente 33 bei einer Relativbewegung zwischen dem Karosserieverkleidungsteil 15 und dem Deformationselement 14 eine unerwünschte Geräuschermittlung vermeidet.
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Die Deformationselemente 14 der erfindungsgemäßen Tragstruktur 10 dienen demnach einerseits einer definierten Kraftaufnahme im Crashfall und andererseits der Befestigung von Karosserieverkleidungsteilen 15. Eine derartige Funktionsintegration ist insbesondere dann von Vorteil, wenn wie in Sportwagen nur ein geringer Bauraum zur Anordnung der entsprechenden Bauteile zur Verfügung steht. Die Deformationselemente 14 können bedingt durch die Gestaltung ihrer beiden Segmente 16, 17, insbesondere über die Festlegung der Wölbung des ersten Segments 16 und über die Festlegung der Freischnitte von erstem und zweitem Segment 16, 17, hinsichtlich ihres gewünschten Deformationsverhaltens optimal ausgelegt werden. Dadurch kann ein Verletzungsrisiko für Insassen minimiert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008046549 A1 [0002]
