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Die Erfindung betrifft eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Aus der
DE 10 2007 006 722 A1 ist ein tragendes, sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckendes Gussbauteil einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs bekannt, das im Wesentlichen einen in Fahrzeugquerrichtung gesehen zur Fahrzeugaußenseite hin offenen C-förmigen Querschnitt aufweist. Der C-förmige Querschnitt wird gebildet von einem sich im Querschnitt gesehen in Fahrzeughöhenrichtung erstreckenden Basisabschnitt, von dessen oberen und unteren Ende sich jeweils ein oberer und unterer Seitenabschnitt in Fahrzeugquerrichtung zur Fahrzeugaußenseite hin erstreckt. Der offene C-förmige Querschnitt des Gussbauteils ist zur Erhöhung der Steifigkeit mit einem Schließblech geschlossen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs mit einem aus der
DE 10 2007 006 722 A1 bekannten Gussbauteil weiterzubilden.
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Diese Aufgabe wird mit einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist der obere und 1 oder untere Randbereich des Schließblechs zumindest in einem Bereich annähernd lotrecht zu einem Seitenabschnitt des Gussbauteils hin abgewinkelt und bildet einen Überlappungsbereich mit dem Seitenabschnitt. Das Schließblech und der Seitenabschnitt sind in dem Überlappungsbereich miteinander verbunden. Dabei weisen das Schließblech und das Gussbauteil in Fahrzeugquerrichtung gesehen keinen Hinterschnitt zueinander auf.
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Aufgrund der Form des Gussbauteils ergibt sich zwangsweise eine Entformungsrichtung des Gussbauteils in Fahrzeugquerrichtung. Zur Herstellung des Gussbauteils ist eine zweigeteilte Gussform erforderlich. Der erste Teil der Gussform dient zum Formen des inneren Bereichs des C-förmigen Profils, der zweite Teil der Gussform dient zum Formen des äußeren Bereichs des C-förmigen Profils. Damit sich das Gussbauteil prozesssicher entformen lässt, weist es entsprechende Entformschrägen auf.
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Wenn nun an einem solchen Gussbauteil mit einem C-förmigen Querschnitt ein Schließblech anbringbar sein soll, um die Steifigkeit des Gussbauteils zu erhöhen, müssen dafür entsprechende Verbindungsflansche vorgesehen werden. Bei dem aus der
DE 10 2007 006 722 A1 bekannten Gussbauteil stehen diese Flansche von den nach außen ragenden Rändern der Seitenabschnitte nach oben und nach unten ab. An diesen angegossenen Flanschen kann das Schließblech gut befestigt werden. Nachteiligerweise beanspruchen diese Flansche aber eine gewisse Bauteilhöhe, die nicht immer zur Verfügung steht. Erfindungsgemäß bildet daher der Randbereich zumindest eines Seitenabschnitts mit dem abgewinkelten Randbereich des Schließblechs einen flächigen Überlappungsbereich, in dem sie miteinander verbunden sind.
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Das direkte Verwenden des Randbereichs eines Seitenabschnitts für den Überlappungsbereich erscheint zunächst als einfache Selbstverständlichkeit. Dies ist aber nicht der Fall: Jedes Gussbauteil benötigt zur Entformung aus der Gussform Entformschrägen. Bei dem erfindungsgemäßen Gussbauteil ist aufgrund der erforderlichen Entformschrägen der Winkel zwischen dem Basisabschnitt und den Seitenabschnitten geringfügig größer als 90°. Dadurch ist das Umgreifen des äußeren Randbereichs eines Seitenabschnitts mit dem abgewinkelten Abschnitt des Schließblechs eigentlich nur möglich, wenn das Schließblech hinterschnittig in Fahrzeugquerrichtung gefügt werden kann. Dies ist aber nicht möglich. Zur Lösung dieses Problems weist die Gussform im Bereich des Verbindungsflansches einen zusätzlichen Schieber auf. Aufgrund dieses Schiebers ist es möglich, dass die den Überlappungsbereich bildende äußere Fläche des Seitenabschnitts relativ zum Basisabschnitt nicht um geringfügig mehr als 90°, sondern geringfügig weniger als 90° geneigt ist. Der Übergang auf der Außenseite des Seitenabschnitts zwischen dem Verbindungsflansch und dem restlichen Seitenabschnitt erfolgt hierbei über eine Kante. Die Wanddicke des Seitenabschnitts nimmt dadurch im Überlappungsbereich zum freien Ende des Seitenabschnitts in Fahrzeugquerrichtung zur Fahrzeugaußenseite hin kontinuierlich geringfügig ab.
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Erst der fertigungstechnische Kniff, einen zusätzlichen Schieber in der Gussform vorzusehen, ermöglicht es, einen Seitenabschnitt direkt zur flächigen Überlappung mit dem Schließblech nutzen zu können, ohne dass ein Hinterschnitt vorliegt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung bildet das Gussbauteil in Fahrzeuglängsrichtung gesehen eine Verbindung zwischen den hinteren Endbereich eines Seitenschwellers und dem vorderen Endbereich eines Hecklängsträgers. Die Hecklängsträger erstrecken sich hinter einer Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten und dienen unter anderem zur Aufnahme eines hinteren Stoßfängers. Diese Verbindung stellt für die Gesamtsteifigkeit der Karosserie des Kraftfahrzeugs einen wichtigen Lastpfad dar. Dabei verläuft der Seitenschweller in Fahrzeugquerrichtung gesehen weiter außen und in Fahrzeughöhenrichtung weiter unten als der Hecklängsträger. Das Gussbauteil als Verbindungsbauteil zwischen dem Seitenschweller und dem Hecklängsträger muss entsprechend sowohl in Fahrzeughöhenrichtung als auch in Fahrzeugquerrichtung einen entsprechenden Versatz realisieren. Durch den Einsatz des Gussbauteils können zahlreiche einzelne Blechbauteile ersetzt werden, die bei konventionellen Karosserien eines Kraftfahrzeugs erforderlich sind, um den Seitenschweller entsprechend steif mit dem Hecklängsträger zu verbinden.
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Günstigerweise ist das Schließblech zumindest im Bereich eines Hinterachslenkers annähernd lotrecht zum Seitenabschnitt des Gussbauteils abgewinkelt und bildet einen Überlappungsbereich mit dem oberen Seitenabschnitt des C-förmigen Gussbauteils, wobei das Schließblech und der Seitenabschnitt in dem Überlappungsbereich miteinander verbunden sind.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, anhand dessen die Erfindung im Folgenden näher beschrieben wird. Die einzelnen Figuren zeigen in schematischer Darstellungsweise:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Gussbauteils mit einem Schließblech,
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2 eine vergrößerte perspektivische Detailansicht des Gussbauteils und
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3 einen Schnitt durch das Gussbauteil.
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In den Figuren ist ein Gussbauteil 1 einer Karosserie eines Personenkraftfahrzeuges dargestellt, das – in Fahrzeuglängsrichtung x gesehen – den hinteren Endbereich eines Seitenschwellers mit einem vorderen Endbereich eines Hecklängsträgers verbindet. Der Seitenschweller bildet die seitliche Begrenzung der Bodenstruktur der Fahrgastzelle der Fahrzeugkarosserie. In Fahrzeuglängsrichtung x gesehen hinter dem Seitenschweller schließt sich der Bauraum für ein hinteres Radhaus an. Um einen optimalen Kraftfluss bei einem Front- oder Heckcrash zu gewährleisten, ist der Seitenschweller über das Gussbauteil 1 mit dem Hecklängsträger verbunden. Der Hecklängsträger dient unter anderem zur Aufnahme des hinteren Stoßfängers.
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Die Verbindung zwischen dem Seitenschweller und dem Hecklängsträger erfolgt über das Gussbauteil 1 aus einer Aluminiumlegierung. Dabei gleicht der Träger 1 auch die unterschiedlichen Lagen des Seitenschwellers und des Hecklängsträgers in Fahrzeugquerrichtung y und in Fahrzeughöhenrichtung z aus. Der Seitenschweller befindet sich in Fahrzeugquerrichtung y gesehen weiter außen und in Fahrzeughöhenrichtung z gesehen weiter unten als der Hecklängsträger.
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Das Gussbauteil 1 weist – wie in 2 und 3 gut erkennbar – einen C-förmigen Querschnitt auf, der in Fahrzeugquerrichtung y zur Fahrzeugaußenseite hin offen ist. Der C-förmige Querschnitt wird gebildet durch einen Basisabschnitt 2 und einem oberen und einem unteren Seitenabschnitt 3 und 4. Der Basisabschnitt 2 erstreckt sich in Fahrzeughöhenrichtung z und im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung x. Von dem Basisabschnitt 2 steht oben der obere Seitenabschnitt 3 und unten der untere Seitenabschnitt 4 in Fahrzeugquerrichtung y nach außen ab. Das so gebildete Gussbauteil 1 mit einem C-förmigen Querschnitt ist zwischen den beiden Seitenabschnitten 3 und 4 mit einteilig angegossenen Rippen 5 lokal zusätzlich versteift.
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Zur Herstellung des Gussbauteils 1 muss aus Gründen der Entformbarkeit eine zweiteilige Gussform verwendet werden. Dabei bildet ein erster Teil der Gussform das Gegenstück für den inneren Bereich des C-förmigen Querschnitts, während ein zweiter Teil der Gussform das Gegenstück für den äußeren Bereich des C-förmigen Querschnitts bildet. Die Teilung der Gussform ist schematisch in 3 mit der Strichpunktlinie T dargestellt. Die Entformung erfolgt dabei jeweils in Fahrzeugquerrichtung y. Damit die Entformung prozesssicher möglich ist, weist das Gussbauteil 1 Entformschrägen mit einer Neigung zwischen 0,5° und 2° auf. Dadurch beträgt der Winkel zwischen dem Basisabschnitt 2 und den Seitenabschnitten 3 und 4 jeweils nicht genau 90°, sondern mindestens 90,5°, maximal aber 92°.
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Zur Erhöhung der Steifigkeit ist das C-förmige Gussbauteil 1 auf der – in Fahrzeugquerrichtung y gesehen – äußeren, offenen Seite mit einem Schließblech 6 aus einer Aluminiumlegierung verschlossen, das mit dem Gussbauteil 1 verbunden ist. Zum Befestigen des Schließblechs 6 steht vom oberen Seitenabschnitt 3 vom in Fahrzeugquerrichtung y gesehen äußeren Rand ein Befestigungsflansch 7 nach oben ab, während vom unteren Seitenabschnitt 4 vom in Fahrzeugquerrichtung y gesehen äußeren Rand am Befestigungsflansch 8 nach unten absteht. Die Befestigungsflansche 7 und 8 bilden mit dem Schließblech 6 jeweils einen flächigen Überlappungsbereich, in dem die Befestigungsflansche 7 und 8 mit dem Schließblech 6 verklebt und/oder vernietet sind. Allerdings ist der obere Befestigungsflansch 7 in Fahrzeuglängsrichtung x gesehen im mittleren Bereich einem Querlenker des Fahrwerks im Wege. Deshalb entfällt der obere Befestigungsflansch 7 in diesem Bereich, der auch in 3 gezeigt ist. Damit dennoch zur Erhöhung der Steifigkeit auch in diesem Bereich das Schließblech 6 oben und unten mit dem Gussbauteil 1 verbunden ist, muss in diesem Bereich das Schließblech 6 also auf andere Weise oben mit dem Gussbauteil 1 verbunden sein.
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Dazu ist das Schließblech 6 in Fahrzeuglängsrichtung x gesehen in diesem mittleren Bereich mit seinem oberen Randbereich annähernd lotrecht zum oberen Seitenabschnitt 3 des Gussbauteils 1 hin abgewinkelt. Allerdings kann diese Abwinkelung maximal 90° betragen, da ansonsten das Schließblech 6 nicht mehr an das Gussbauteil 1 gefügt werden könnte. Für eine sichere Verbindung mit dem Gussbauteil 1 muss der abgewinkelte Randbereich einen flächigen Überlappungsbereich mit dem oberen Seitenabschnitt 3 des Gussbauteils 1 bilden. Dies ist aber eigentlich aufgrund der erforderlichen Entformschrägen nicht möglich. Zur Lösung dieses Problems weist die Gussform einen zusätzlichen Schieber auf, sodass das Gussbauteil 1 folgendermaßen gestaltet sein kann: Der obere Seitenabschnitt 3 ist auf seiner Unterseite gegenüber dem Basisabschnitt 2 um 90° zuzüglich der Entformschrägen geneigt, während er auf seiner Oberseite im Überlappungsbereich U mit dem Schließblech 6 aufgrund des Schiebers gegenüber dem Basisabschnitt 2 um 90° abzüglich der Entformschrägen geneigt ist. Dadurch nimmt also die Dicke des oberen Seitenabschnitts 3 in Fahrzeugquerrichtung y gesehen zu seinem äußeren Rand hin geringfügig ab. Dies ermöglicht einen flächigen Überlappungsbereich zwischen dem oberen Seitenabschnitt 3 des Gussbauteils und dem abgewinkelten Randbereich des Schließblechs 6.
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In 3 ist zusätzlich zu der Teilung T der Gussform der Schieber mit der gepunkteten Linie S angedeutet, der in Fahrzeugquerrichtung y ein- und ausgefahren wird.
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Im flächigen Überlappungsbereich zwischen dem abgewinkelten Randbereich des Schließblechs 6 und dem oberen Seitenabschnitt 3 des Gussbauteils 1 sind die beiden Bauteile über Fließlochschrauben miteinander verbunden, die in das Gussbauteil 1 in Fahrzeughöhenrichtung z eingeschraubt sind. Zusätzlich sind der abgewinkelte Randbereich des Schließblechs 5 und der obere Seitenabschnitt 3 des Gussbauteils 1 im Überlappungsbereich miteinander verklebt.
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Diese Anordnung ermöglicht es, dass das Schließblech 6 über große Teile der Längserstreckung des Gussbauteils 1 in Fahrzeughöhenrichtung z gesehen oben und unten kontinuierlich mit dem Gussbauteil 1 verbunden ist, und so die Steifigkeit des Gussbauteils 1 maßgeblich erhöht. Im – in Fahrzeuglängsrichtung x gesehen – mittleren Bereich, wo der obere Befestigungsflansch 6 aus bauraumtechnischen Gründen aussetzen muss, kann das Schließblech 6 über einen abgewinkelten Randbereich direkt mit dem oberen Seitenabschnitt 3 des Gussbauteils 1 in einem flächigen Überlappungsbereich verbunden sein. Dies ist nur durch des Vorsehen eines zusätzlichen Schiebers in der Gussform möglich, sodass der obere Seitenabschnitt 3 auf seiner dem abgewinkelten Randbereich des Schließblechs 6 zugewandten Seite geringfügig entgegen der sonstigen Entformschrägen geneigt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007006722 A1 [0002, 0003, 0007]
