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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Karosserie für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine Karosserie, umfassend mindestens einen Motorlängsträger, einen Schweller und eine zwischen dem Motorlängsträger und dem Schweller angebrachte Brücke, ist hinreichend bekannt.
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Die Brücke wird auch als „Verbindung außen” bezeichnet und in der Regel im vordern Bereich der Karosserie eingebracht. Die Brücke ist als Verstärkung der Fahrgastzelle, insbesondere mit folgenden Funktionen konzipiert:
- – Steifigkeit und Schutz im vorderen äußeren Fußraumbereich der Karosserie
- – Kräfte der Fahrdynamik gezielt abzuleiten
- – Kräfte in Crashsituationen abzubauen und soweit als möglich, das Eindringen der vorderen Räder bei entsprechender Verunfallung in die Fahrgastzelle zu verhindern.
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Gemäß dem Stand der Technik wurden die Möglichkeiten, die in dem Bauraum Motorlängsträger-Brücke-Schweller möglich sind, nicht erschöpfend ausgenutzt. Bedingt durch Einschränkungen der Materialgüten, der Materialdicken, der Herstellung und der Verbaubarkeit in diesem Bauraum, ist es bislang nicht gelungen, mehr Funktionalität in diesen Bereich einzubringen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt entsprechend darin, eine verbesserte Karosserie vorzuschlagen, insbesondere eine Karosserie vorzuschlagen, bei der mit wenig mehr Materialeinsatz die Funktionalität im Bereich Motorlängsträger-Brücke-Schweller in hohem Maße aufgebessert wird. Die Karosserie sollte zukünftigen Anforderungen, wie beispielsweise Small Overlap, entsprechend genügen. Bei eben dieser Crash-Situation wird das Rad, bedingt durch die Kräfte zwischen den Kollisions-Partnern, so gut wie nicht absorbierend in den Bereich des Schwellers und der Brücke „eingeschlagen”.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Karosserie mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass der Motorlängsträger mit einer Öffnung ausgestattet ist, wobei die Brücke abschnittsweise durch die Öffnung hindurchgeführt ist, können zusätzlich Anschlussmöglichkeiten für die Brücke, insbesondere im Inneren des Motorlängsträgers, geschaffen werden. Die dadurch vorwiegend in vertikaler Richtung verlaufenden zusätzlichen Anschlussmöglichkeiten „verdichten” den umliegenden Bauraum mittels mehr Material-Einsatzes zu einer kompakteren Konstruktion. Hierdurch können insbesondere die vorgenannten Funktionen, sprich Steifigkeit und Schutz im vorderen äußeren Fußraumbereich der Karosserie, die Ableitung der Kräfte der Fahrdynamik und die Kräfteaufnahme in Crashsituationen, verbessert werden.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Merkmalen der Unteransprüche. Die Merkmale der Unteransprüche können grundsätzlich beliebig miteinander kombiniert werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Motorlängsträger zumindest abschnittsweise einen U-förmigen Querschnitt, umfassend eine erste Seitenwand, eine zweite Seitenwand und einen Boden, aufweist, wobei die Öffnung in der ersten Seitenwand angeordnet ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Seitenwand einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist, wobei die Öffnung zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt angeordnet ist. Dadurch, dass eine Seitenwand, insbesondere die erste Seitenwand des Motorlängsträgers zweigeteilt ist, lässt sich fertigungstechnisch auf einfache Art und Weise eine Öffnung, beispielsweise in Form eines Spaltes zwischen dem ersten Abschnitt der Seitenwand und dem zweiten Abschnitt der Seitenwand herstellen. Die beiden Abschnitte können separate Teile sein.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Brücke mittels eines ersten Anschlusses an der Innenseite des Motorlängsträgers, insbesondere der zweiten Seitenwand, befestigt ist. Eine derartige zusätzliche Anschlussmöglichkeit ergibt sich im Wesentlichen nur durch die Öffnung für die Brücke in der ersten Seitenwand. Durch diese zusätzliche Anschlussmöglichkeit kann die Stabilität der Verbindung Brücke-Motorlängsträger verbessert werden. Grundsätzlich kann die Brücke alternativ oder zusätzlich am Boden befestigt sein.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der erste Anschluss eine Abstellung, vorzugsweise eine im Querschnitt etwa L-förmige Umbiegung, der Brücke umfasst. Die Abstellung der Brücke kann auf einfache Art und Weise, beispielsweise durch Schweißpunkte, mit dem Motorlängsträger verbunden werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Brücke mittels eines zweiten Anschlusses an dem Motorlängsträger, insbesondere an dem ersten Abschnitt der ersten Seitenwand, befestigt ist. Auch hierdurch ergibt sich die Möglichkeit einer weiteren Befestigung der Brücke an dem Motorlängsträger, wodurch die Stabilität der Verbindung Brücke-Motorlängsträger verbessert werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der zweite Anschluss eine Abstellung des ersten Abschnitts der ersten Seitenwand, insbesondere eine in den Innenraum des Motorlängsträgers gerichtete Abstellung, umfasst. Die Abstellung des ersten Abschnitts der ersten Seitenwand kann auf einfache Art und Weise, beispielsweise durch Schweißpunkte, mit der Brücke verbunden werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Brücke mittels eines dritten Anschlusses an dem Motorlängsträger, insbesondere an dem zweiten Abschnitt der ersten Seitenwand, befestigt ist. Auch hierdurch ergibt sich die Möglichkeit einer weiteren Befestigung der Brücke an dem Motorlängsträger, wodurch die Stabilität der Verbindung Brücke-Motorlängsträger verbessert werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der dritte Anschluss eine Abstellung des zweiten Abschnitts der ersten Seitenwand, insbesondere eine nach außen gerichtete Abstellung, umfasst. Die Abstellung des zweiten Abschnitts der ersten Seitenwand kann auf einfache Art und Weise, beispielsweise durch Schweißpunkte, mit der Brücke verbunden werden.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen
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1 eine Karosserie gemäß dem Stand der Technik in einer perspektivischen Darstellung, insbesondere zur Verdeutlichung der Lage des Bereiches Motorlängsträger-Brücke-Schweller;
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2 eine Karosserie gemäß dem Stand der Technik in einer vergrößerten perspektivischen Darstellung, insbesondere eine Detaildarstellung des Bereiches Motorlängsträger-Brücke-Schweller mit angedeuteter Schnittlinie „Z”;
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3 eine Karosserie gemäß dem Stand der Technik in einer schematischen Schnittansicht „Z” des Bereiches Motorlängsträger-Brücke-Schweller;
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4 eine erfindungsgemäße Karosserie in einer perspektivischen Darstellung, insbesondere zur Verdeutlichung der Lage des Bereiches Motorlängsträger-Brücke-Schweller;
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5 eine erfindungsgemäße Karosserie in einer vergrößerten perspektivischen Darstellung, insbesondere eine Detaildarstellung des Bereiches Motorlängsträger-Brücke-Schweller mit angedeuteter Schnittlinie „Z”;
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6 eine erfindungsgemäße Karosserie in einer schematischen Schnittansicht „Z” des Bereiches Motorlängsträger-Brücke-Schweller;
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7 eine Schnittansicht auf die erfindungsgemäße Karosserie, insbesondere eine Schnittansicht auf den Motorlängsträger.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Motorlängsträger
- 2
- Schweller
- 3
- Brücke
- 4
- Türeinstieg
- 5
- Rad
- 6
- Bodenblech
- 7
- Karosseriemittelachse
- 11
- erste Seitenwand
- 12
- zweite Seitenwand
- 13
- Boden
- 14
- Umstellung/Bodenblechanschluss
- 111
- erster Abschnitt der ersten Seitenwand
- 112
- zweiter Abschnitt der ersten Seitenwand
- 113
- Öffnung/Spalt
- 114
- Abstellung/zweiter Anschluss
- 115
- Abstellung/dritter Anschluss
- 31
- Abstellung/erster Anschluss
- 32
- vierter Anschluss
- B
- Bereich
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Eine erfindungsgemäße Karosserie umfasst mindestens einen Motorlängsträger 1, einen Schweller 2 und eine zwischen dem Motorlängsträger 1 und dem Schweller 2 angebrachte Brücke 3.
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In der Regel weist die erfindungsgemäße Karosserie die vorgenannten Komponenten paarweise auf beiden Seiten der Karosserie auf. Der Einfachheit halber soll nachfolgend lediglich auf eine Seite eingegangen werden. Ferner wird nachfolgend von einem Kraftfahrzeug ausgegangen, bei welchem der Motor in üblicher Fahrtrichtung vorne angebracht ist. Für Mittelmotorkonzepte bzw. Heckmotoren lässt sich die erfindungsgemäße Karosserie ebenfalls einsetzen.
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Der Motorlängsträger 1 verläuft in Längsrichtung der Karosserie von der eigentlichen Motoraufnahme der Karosserie, weiter unterhalb eines Fahrgastbereiches der Karosserie bis hin zum Heck bzw. Kofferraum der Karosserie.
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Bei dem Motorlängsträger 1 selbst, handelt es sich zumindest abschnittsweise um ein im Querschnitt U-förmiges Profil mit entsprechend einer ersten Seitenwand 11, einer zweiten Seitenwand 12 und einem die beiden Wände verbindenden Boden 13. Die beiden Seitenwände 11, 12 sind voneinander beabstandet und stehen sich entsprechend gegenüber. Ferner können die freien Enden der Schenkel im Querschnitt etwa L-förmige Umstellungen 14 zur Verbindung mit einem Bodenblech 6 der Karosserie umfassen. Der so ausgestaltete Motorlängsträger 1 stellt somit ein Hohlprofil mit einem Innenraum dar. Der Motorlängsträger 1 ist vorzugsweise aus Stahlblech ausgestaltet. Es kommen aber auch andere Materialien, wie beispielsweise Leichtmetalle, in Frage.
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Der Schweller 2 ist unterhalb des Türeinstieges 4, längs der Karosserie, zwischen den Radkästen vorn und hinten angeordnet. Der in üblicher Fahrtrichtung vordere Radkasten umrahmt im Wesentlichen das vordere Rad 5. Dem Schweller 2 kommt beispielsweise eine maßgebliche Bedeutung bei der Aufnahme von Lastpfaden zu, beispielsweise bei einem Frontalzusammenstoß. Bei der Brücke 3 handelt es sich um ein Formteil, welches einerseits mit dem Motorlängsträger 1 und andererseits mit dem Schweller 2 verbunden ist. In der Regel besteht die Brücke 3 aus Stahlblech. Es kommen jedoch auch alternative Materialien, wie zum Beispiel Leichtmetalle, in Frage.
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Ein Vergleich mit dem Stand der Technik verdeutlicht die Erfindung auf besonders vorteilhafte Weise.
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Gemäß dem Stand der Technik, der in den 1 bis 3 dargestellt ist, wird die Brücke 3 zur Verbindung mit dem Motorlängsträger 1 lediglich an der Außenseite des Motorlängsträgers 1 befestigt. Hierzu weist die Brücke 3 beispielsweise lediglich eine im Querschnitt etwa L-förmige Abstellung A auf, wobei der freie Schenkel der Abstellung beispielsweise mit Schweißpunkten an der Außenseite des Motorlängsträgers 1, insbesondere an dessen erster Seitenwand 11 angehaftet ist. Der Anschluss der Brücke 3 zum Motorlängsträger 1 besteht also lediglich darin, dass die Brücke 3 auf der Außenseite des Motorlängsträgers 1 mit diesem verbunden ist.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Verbindung der Brücke mit dem Motorlängsträger abweichend ausgestaltet ist. Im Wesentlichen ist hier vorgesehen, dass der Motorlängsträger 1 eine Öffnung 113, beispielsweise in Form eines länglichen Spaltes, aufweist, durch den ein Abschnitt der Brücke 3 hindurchgeführt ist. Zur Ausgestaltung dieses Spaltes 113 kann die erste Seitenwand 11 des Motorlängsträgers beispielsweise zweigeteilt sein, dergestalt, dass sich ein erster Abschnitt 111 der ersten Seitenwand 11 und ein zweiter Abschnitt 112 der ersten Seitenwand 11 ergibt. Zwischen diesen Abschnitten ist die Öffnung bzw. der Spalt 113 ausgebildet. Die erste Seitenwand 11 ist in der Regel dem Schweller 2 bzw. dem Rad 5 zugewandt, während die zweite Seitenwand 12 der Karosseriemitte bzw. der Karosseriemittelachse 7 zugewandt ist.
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Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Brücke 3 mehrere Anschlüsse zum Motorlängsträger 1 aufweist.
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Ein erster Anschluss 31 ist vorzugsweise auf der Innenseite des Motorlängsträgers 1, insbesondere auf der Innenseite der zweiten Seitenwand 12, angeordnet. Hierzu kann vorgesehen sein, dass das Ende der Brücke 3 mit einer Abstellung 31 versehen ist. Im Querschnitt ergibt sich vorzugsweise eine in etwa L-förmige Gestalt des Brückenendes, wobei die Abstellung 31 beispielsweise mittels Schweißen mit der Innenseite des Motorlängsträgers 1, insbesondere mit der zweiten Seitenwand 12, verbunden ist.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass die dem Spalt 113 zugewandten Enden der Abschnitte 111, 112 der ersten Seitenwand 11 mit Abstellungen 114, 115 versehen sind. Im Querschnitt ergibt sich beispielsweise eine L-förmige Ausgestaltung des Abschnittsendes, insbesondere eine erste Abstellung 114, die vorzugsweise in den Innenraum des Motorlängsträgers gerichtet ist und eine zweite, nach Außen, sprich dem Innenraum abgewandt, gerichtete Abstellung 115.
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Ein zweiter Anschluss 114 zwischen Brücke und Motorlängsträger kann entsprechend dadurch erfolgen, dass die erste Abstellung 114 des ersten Seitenwandabschnitts 111 mit der Brücke 3 verbunden ist.
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Ein dritter Anschluss 115 zwischen Brücke und Motorlängsträger kann entsprechend dadurch erfolgen, dass die zweite Abstellung 115 des zweiten Seitenwandabschnitts 112 mit der Brücke 3 verbunden ist.
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Ferner ist die Brücke 3 über einen vierten Anschluss 32 mit dem Schweller 2 verbunden.
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Als Verbindungsverfahren für die Anschlüsse kommt grundsätzlich Schweißen, insbesondere Punktschweißen, in Frage. Die Punktschweißpunkte sind (nicht maßstabsgetreu) in den 3 und 6 als Kringel dargestellt. Denkbar sind aber auch alternative Verbindungsverfahren, wie beispielsweise Kleben, Fließlochschrauben, Nieten, etc. Die Abstellungen müssen nicht zwangsläufig im Querschnitt L-förmig ausgestaltet sein. Auch andere Winkel, wie beispielsweise bei der zweiten Abstellung 115, können der Anlage der Brücke an den Motorlängsträger dienlich sein.
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Die beiden Abschnitte 111, 112 können separate Teile sein, beispielsweise Adapter. Ferner kann vorgesehen sein, dass bei technologischem Bedarf ein/und/oder der/die gleiche/gleichen Anschluss/Anschlüsse, im Umkehrschluss im hinteren Bereich der Brücke 3 angebracht werden kann/können. Die Öffnung kann entsprechend vergrößert werden und ein ersetzendes Adapterbauteil kann anstelle der ersten Seitenwand 11, Abschnitt 111 Bereich B eingebracht werden.
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Durch die vorgeschlagenen erfindungsgemäßen Maßnahmen lassen sich insbesondere folgende Vorteile gegenüber dem vorbekannten Stand der Technik erzielen. Es lässt sich eine höhere Steifigkeit der Karosserie in dem Bereich Motorlängsträger-Brücke-Schweller erzielen. Die aus der Fahrdynamik resultierenden Kräfte können besser abgeleitet werden. Crasheinflüssen, insbesondere die der High-Speed- und Small Overlap-Abfolgen kann besser standgehalten werden.
