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Die Erfindung betrifft eine Aufbaustruktur eines Kraftfahrzeugs, mit einer zwischen einem Vorderwagen und einem Fahrgastraum angeordneten Schotteinrichtung, die eine Schottwand und einen Schottwandquerträger umfasst, und mit mindestens zwei voneinander beabstandeten Längsträgern, die Kraft übertragend mit der Schotteinrichtung verbunden sind.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2009 004 886 A1 ist eine Aufbaustruktur eines Kraftfahrzeugs mit einer zwischen einem Vorderwagen und einem Fahrgastraum angeordneten Stirnwand bekannt, und mit zwei voneinander beabstandeten unteren, vorderen Längsträgern, die bis an die Stirnwand herangeführt sind und im Bereich der Stirnwand mit einem außen liegenden Stirnwandquerträger Kraft übertragend verbunden sind, wobei zwischen jeweils einer Innenseite eines der beiden unteren, vorderen Längsträger und dem Stirnwandquerträger eine dreiecksförmige Aussteifungskonsole vorgesehen ist. Aus der deutschen Patentschrift
DE 102 35 382 B4 ist eine Aufbaustruktur eines Personenkraftwagens mit einer zwischen dem Vorderwagen und dem Fahrgastraum angeordneten Stirnwand bekannt, und mit mindestens zwei voneinander beabstandeten vorderen Längsträgern, die an die Stirnwand angeschlossen sind, wobei die Trägerstruktur durch einen steifen Rohrrahmen gebildet wird, der auf der dem Fahrgastraum zugekehrten Seite der Stirnwand angeordnet ist. Aus der deutschen Patentschrift
DE 44 22 498 C1 ist eine Aufbaustruktur eines Personenkraftwagens mit einer zwischen dem Vorderwagen und dem Fahrgastraum angeordneten Stirnwand bekannt, und mit zwei voneinander beabstandeten vorderen Längsträgern, die jeweils an einen dahinter liegenden, in Verlängerung des Längsträgers verlaufenden Bodenträger angeschlossen sind, wobei die beiden unteren, vorderen Längsträger bis zur Stirnwand herangeführt und mit dieser und einem ersten, außenseitig auf die Stirnwand aufgesetzten Querträger Kraft übertragend verbunden sind, wobei an der Stirnwand in Höhe des ersten Querträgers auf der dem Fahrgastraum zugekehrten Seite ein zweiter Querträger angeordnet ist, der in einem mittleren Bereich seiner Quererstreckung mit einer auf den Mitteltunnel aufgesetzten Tunnelverstärkung verbunden ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Aufbaustruktur gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere im Hinblick auf die bei einem Zusammenstoß des Kraftfahrzeugs mit einem schmalen Hindernis, wie einem Pfahl, auftretenden Belastungen, zu verstärken.
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Die Aufgabe ist bei einer Aufbaustruktur eines Kraftfahrzeugs, mit einer zwischen einem Vorderwagen und einem Fahrgastraum angeordneten Schotteinrichtung, die eine Schottwand und einen Schottwandquerträger umfasst, und mit mindestens zwei voneinander beabstandeten Längsträgern, die Kraft übertragend mit der Schotteinrichtung verbunden sind, dadurch gelöst, dass ein zusätzlicher Querträger an die Schottwand und an die Längsträger derart angebunden ist, dass ein jeweiliger Längsträger mit dem Querträger und der Schottwand jeweils einen geschlossenen Knotenbereich bildet. Der zusätzliche Querträger ist seitlich außen an zwei obere Längsträger angebunden, die sich in Fahrzeuglängsrichtung erstrecken. Die Schottwand kann auch als Stirnwand bezeichnet werden. Der Schottwandquerträger ist vorzugsweise als Gussteil ausgeführt. Die Längsträger erstrecken sich in einer Fahrzeuglängsrichtung. Längs bedeutet in diesem Zusammenhang in Richtung oder parallel zur Fahrzeuglängsrichtung. Quer bedeutet in Fahrzeugquerrichtung. Die Fahrzeuglängsrichtung wird auch x-Richtung bezeichnet. Die Fahrzeugquerrichtung wird auch als y-Richtung bezeichnet. Durch einen solchen Aufbau, mit geschlossenen Knotenbereichen, kann die Aufbaustruktur auf einfache Art und Weise effektiv verstärkt werden.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Aufbaustruktur ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schotteinrichtung mindestens ein vorderes und/oder mindestens ein hinteres Schließblech zugeordnet sind/ist. Vorzugsweise ist das vordere Schließblech von vorne an den Schottwandquerträger angebunden. Das vordere Schließblech ist vorzugsweise stoffschlüssig, zum Beispiel durch Schweißen, mit dem Schottwandquerträger verbunden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Aufbaustruktur ist dadurch gekennzeichnet, dass das vordere Schließblech ein Querschnittsprofil mit einer Basis aufweist, von der sich ein oberer Schenkel nach hinten und ein unterer Schenkel nach vorne erstreckt. Der obere Schenkel und der untere Schenkel des Schließblechs stellen vorzugsweise jeweils einen Flansch dar, der zur Befestigung des Schließblechs an dem Schottwandquerträger dient.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Aufbaustruktur ist dadurch gekennzeichnet, dass das hintere Schließblech von hinten an den Schottwandquerträger angebunden ist. Das hintere Schließblech ist vorteilhaft stoffschlüssig, zum Beispiel durch Schweißen, mit dem Schottwandquerträger verbunden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Aufbaustruktur ist dadurch gekennzeichnet, dass ein unteres, hinteres Schließblech an den Schottwandquerträger angebunden ist. Das untere, hintere Schließblech ist vorteilhaft stoffschlüssig, zum Beispiel durch Schweißen, mit dem Schottwandquerträger verbunden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Aufbaustruktur ist dadurch gekennzeichnet, dass das untere, hintere Schließblech ein Querschnittsprofil mit einer Basis aufweist, von der sich ein oberer Schenkel nach oben und ein unterer Schenkel nach vorne erstreckt. Die Basis des Querschnittsprofils des unteren, hinteren Schließblechs ist vorteilhaft im Wesentlichen diagonal angeordnet. Der Begriff diagonal bezieht sich auf die Fahrzeuglängsrichtung. Diagonal bedeutet in einem Winkel von etwa fünfundvierzig Grad zur Fahrzeuglängsrichtung.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Aufbaustruktur ist dadurch gekennzeichnet, dass ein oberes, hinteres Schließblech an die Schottwand angebunden ist. Das obere, hintere Schließblech ist vorteilhaft stoffschlüssig, zum Beispiel durch Schweißen, mit der Schottwand verbunden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Aufbaustruktur ist dadurch gekennzeichnet, dass das obere, hintere Schließblech mit dem zusätzlichen Querträger kombiniert ist. Die Schottwand ist vorteilhaft zwischen dem oberen, hinteren Schließblech und dem zusätzlichen Querträger angeordnet.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Aufbaustruktur ist dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug als Personenkraftwagen mit einem Heckmotor ausgeführt ist. Aufgrund der fehlenden Masse beziehungsweise des fehlenden Volumens eines Verbrennungsmotors im Vorderwagen ergibt sich im Fall eines Zusammenstoßes, insbesondere bei einem Zusammenstoß mit einem schmalen Hindernis, wie einem Pfahl, eine relativ große Verformung des Vorderwagens. Durch die erfindungsgemäße Aufbaustruktur wird der Vorderwagen auf einfache Art und Weise effektiv verstärkt sowie Fahrgastraum und/oder Kraftstofftank besser geschützt.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
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1 eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Aufbaustruktur;
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2 eine perspektivische Darstellung der Aufbaustruktur aus 1;
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3 die Ansicht eines Schnitts an einer Stelle III in 2 und
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4 die Ansicht eines Schnitts an einer Stelle IV in 2.
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In den 1 und 2 ist eine Aufbaustruktur 1 eines Personenkraftwagens mit einem Heckmotor in zwei verschiedenen Darstellungen gezeigt. Die Aufbaustruktur 1 umfasst einen Vorderwagen 2 und einen Fahrgastraum, der nur durch ein Bezugszeichen 3 angedeutet ist. Zwischen dem Vorderwagen 2 und dem Fahrgastraum 3 ist eine Schotteinrichtung 4 angeordnet.
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Die Schotteinrichtung 4 umfasst eine Schottwand 5 und einen Schottwandquerträger 8. Die Schottwand 5 wird auch als Stirnwand bezeichnet und schottet den Fahrgastraum 3 gegenüber dem Vorderwagen 2 ab. Die Schottwand 5 und der Querträger 8 erstrecken sich in einer Fahrzeugquerrichtung. Die Fahrzeugquerrichtung wird auch als y-Richtung bezeichnet. An den Schottwandquerträger 8 schließt sich nach vorne ein Bodenblech 10 an.
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Die Aufbaustruktur 1 umfasst des Weiteren zwei Längsträger 11 und 12. Die beiden Längsträger 11 und 12 erstrecken sich in einer Fahrzeuglängsrichtung. Die Fahrzeuglängsrichtung wird auch als x-Richtung bezeichnet.
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Bei den Längsträgern 11, 12 handelt es sich um untere Längsträger, die mit ihren vorderen Enden an die freien Enden des Schottwandquerträgers 8 angebunden sind. Die Aufbaustruktur 1 umfasst vorteilhaft zwei weitere, obere Längsträger, von denen in den 1 und 2 nur ein oberer Längsträger 15 dargestellt ist.
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Der in den 1 und 2 dargestellte Vorderwagen 2 gehört zu einem Personenkraftwagen mit einem Heckmotor. Der Vorderwagen 2 mit dem Bodenblech 10 dient zur Darstellung eines Kofferraums.
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Aufgrund der fehlenden Masse beziehungsweise des fehlenden Volumens eines Verbrennungsmotors im Vorderwagen 2 ergibt sich bei einem Zusammenstoß des Personenkraftwagens mit einem schmalen Hindernis, wie einem Pfahl, eine relativ große Verformung. Ein Zusammenstoß mit einem schmalen Hindernis, wie einem Pfahl, wird auch als Pfahl-Crash bezeichnet.
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Zur Verbesserung des Crashverhaltens, insbesondere bei einem Pfahl-Crash, werden verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen, die einzeln oder in Kombination angewendet werden können, um das Verformungsverhalten des Vorderwagens 2 zu verbessern.
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Zur Verstärkung der Schotteinrichtung 4 ist zum einem ein zusätzlicher Querträger 20 vorgesehen. Der zusätzliche Querträger 20 ist von vorne an die Schottwand 5 angebunden. Ein in den 1 und 2 linkes Ende des zusätzlichen Querträgers 20 ist an den oberen Längsträger 15 durch kleben, nieten, schweißen und/oder schrauben angebunden. Dabei bildet der Längsträger 15 mit dem zusätzlichen Querträger 20 und der Schottwand 5 einen geschlossenen Knotenbereich.
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Zur weiteren Verstärkung ist ein vorderes Schließblech 22 an den Schottwandquerträger 8 angebunden. Das vordere Schließblech 22 ist unten, das heißt im Bereich des Bodenblechs 10 an den Schottwandquerträger 8 angebunden.
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In 3 sieht man, dass das vordere Schließblech 22 ein Querschnittsprofil mit einer Basis 24 aufweist, die sich in einer z-Richtung des Fahrzeugs erstreckt. Die z-Richtung verläuft senkrecht zu einer Ebene, die von der Fahrzeugquerrichtung und der Fahrzeuglängsrichtung aufgespannt wird.
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Von der Basis 24 des Querschnittsprofils des vorderen Schließblechs 22 ist ein oberer Schenkel 25 nach hinten abgewinkelt. Ein unterer Schenkel 26 des Querschnittsprofils des vorderen Schließblechs 22 ist von der Basis 24 nach vorne abgewinkelt.
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Die beiden Schenkel 25, 26 stellen jeweils einen Flansch dar, der stoffschlüssig mit dem Schottwandquerträger verbunden ist. Zwischen dem unteren Schenkel 26 des vorderen Schließblechs 22 und dem Schottwandquerträger 8 ist ein hinterer Endbereich des Bodenblechs 10 angeordnet.
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Durch eine gestrichelte Linie 28 ist ein zusätzlicher Flansch angedeutet, der von der Basis 24 des Querschnittprofils des vorderen Schließblechs 22 nach vorne abgewinkelt sein kann. Der zusätzliche Flansch 28 dient zur weiteren Verstärkung des Vorderwagens 2. Darüber hinaus werden durch den zusätzlichen Flansch 28 weitere Anbindungsmöglichkeiten nach vorne, d.h. in Fahrtrichtung, geschaffen.
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In 1 sieht man, dass zur Verstärkung des Vorderwagens 2 des Weiteren ein unteres, hinteres Schließblech 31 und ein oberes, hinteres Schließblech 32 dienen. Das untere, hintere Schließblech 31 ist, wie man in 3 sieht, an den Schottwandquerträger 8 angebunden.
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Das untere, hintere Schließblech 31 umfasst eine Basis 34, die in einem Winkel von etwa fünfundvierzig Grad, also diagonal, zur Fahrzeuglängsrichtung angeordnet ist. Die Basis 34 ist zur Darstellung eines Querschnittsprofils einstückig mit einem oberen Schenkel 35 und einen unteren Schenkel 36 verbunden. Der obere Schenkel 35 erstreckt sich in z-Richtung des Fahrzeugs nach oben. Der untere Schenkel 36 erstreckt in x-Richtung des Fahrzeugs nach vorne.
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Die beiden Schenkel 35, 36 stellen jeweils einen Flansch dar, der an den Schottwandquerträger 8 angebunden ist. Der obere Schenkel 35 ist von hinten an den Schottwandquerträger 8 angebunden. Der untere Schenkel 36 ist von unten an den Schottwandquerträger 8 angebunden.
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In 4 sieht man, dass der zusätzliche Querträger 20 in Kombination mit der Schottwand 5 und dem oberen, hinteren Schließblech 32 ein geschlossenes Hohlprofil darstellt. Dabei ist die Schottwand 5 zwischen dem zusätzlichen Querträger 20 und dem oberen, hinteren Schließblech 32 angeordnet. Durch eine gestrichelte Linie 40 ist ein Innenverstärkungselement angedeutet, das zusätzlich zwischen dem zusätzlichen Querträger 20 und der Schottwand 5 angeordnet sein kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009004886 A1 [0002]
- DE 10235382 B4 [0002]
- DE 4422498 C1 [0002]
