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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft in einem Aspekt eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einer Bodenstruktur und mit einem hieran angeordneten Aufbau. In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ferner ein Kraftfahrzeug mit einer dementsprechenden Kraftfahrzeugkarosserie.
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Hintergrund
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Für Kollisionsszenarien und Crashtests ist dafür Sorge zu tragen, dass beispielsweise bei einer seitlich versetzten Frontalkollision, insbesondere bei einer Kollision des Fahrzeugs mit einer vergleichsweise niedrig aufbauenden festen Barriere, das mit der Barriere in unmittelbare Wirkverbindung tretenden Vorderrad nicht oder nur in einem äußerst geringem Maße in die in Fahrtrichtung dahinterliegende Fahrgastzelle eindringt.
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So ist beispielsweise aus der
DE 10 2012 004 682 A1 eine Schutzeinrichtung für eine Karosserie eines Personenkraftwagens bekannt, wobei in Fahrzeuglängsrichtung hinter einem Fahrzeugrad ein Abstützelement zum Abstützen des Fahrzeugrades vorgesehen ist, welches wenigstens eine von vorne innen nach hinten außen verlaufende Abstützfläche aufweist, mittels welcher das Fahrzeugrad bei dessen Rückverlagerung in Fahrzeugquerrichtung nach außen ablenkbar ist. Eine derartige Ausgestaltung mit einer schräg in Fahrzeuglängsrichtung und Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Abstützfläche erfordert jedoch ein vergleichsweise hohes Maß an Bauraum, insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung.
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Derartige Lösungsansätze eignen sich daher wohl ausschließlich für einen in Längsrichtung eingebauten Motor in Kombination mit einem Heckantrieb, was eine problemlose Verlagerung der Achse nach vorne ermöglicht, sodass zwischen der Vorderachse und dem karosserieseitigen Abstützelement ausreichender Bauraum zur Verfügung steht.
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Für Kraftfahrzeuge mit Frontantrieb und mit einem typischerweise in Fahrzeugquerrichtung eingebauten Motor ist eine derartige Ausgestaltung aufgrund der beengten Platzverhältnisse zwischen dem frontseitigen Ende des Schwellers einer Bodenstruktur und der Vorderachse kaum realisierbar.
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Es ist insoweit Aufgabe einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, eine insoweit verbesserte Kraftfahrzeugkarosserie bereitzustellen, die in möglichst platzsparender Weise eine in Fahrzeugquerrichtung nach außen gerichtete Ablenkung eines Fahrzeugrads bei dessen kollisionsbedingter Rückverlagerung bereitstellt. Zudem soll sich die insoweit verbesserte Kraftfahrzeugkarosserie durch eine besonders kompakte Bauweise sowie durch eine verbesserte Struktursteifigkeit und mechanische Festigkeit auszeichnen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen
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Diese Aufgabe wird mit einer Kraftfahrzeugkarosserie gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 sowie mit einem Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind dabei Gegenstand abhängiger Patentansprüche.
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Die insoweit vorgesehene Kraftfahrzeugkarosserie weist eine Bodenstruktur und einen hieran angeordneten Aufbau auf. Die Bodenstruktur weist zumindest einen Längsträger auf. Der Aufbau weist zumindest eine an die Bodenstruktur angrenzende Scharniersäule auf und im Übergangsbereich von Bodenstruktur und Scharniersäule ist ein Verstärkungselement vorgesehen, welches mit einem ersten Endabschnitt an der Bodenstruktur und welches mit einem gegenüberliegenden zweiten Endabschnitt mit dem Aufbau strukturell verbunden ist.
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Die Bodenstruktur weist vorzugsweise zumindest zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Längsträger sowie ein an den Längsträgern angeordnetes Bodenblech auf. Der Aufbau weist zumindest eine an die Bodenstruktur angrenzende Scharniersäule auf, die sich vorzugsweise in einer nach unten gerichteten Verlängerung einer vorderen A-Säule der Seitenwandstruktur der Kraftfahrzeugkarosserie erstreckt.
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Über die Scharniersäule ist vorzugsweise die A-Säule mit der Bodenstruktur verbunden. Zur strukturellen Verstärkung der Verbindung von Bodenstruktur und Aufbau ist das Verstärkungselement vorgesehen, welches im Übergangsbereich von Bodenstruktur und Scharniersäule angeordnet ist. Das Verstärkungselement weist einen ersten Endabschnitt auf, der mit der Bodenstruktur verbunden ist. Gegenüberliegend und an einem dem ersten Endabschnitt abgewandten Ende weist das Verstärkungselement einen zweiten Endabschnitt auf, der mit dem Aufbau der Kraftfahrzeugkarosserie strukturell verbunden ist.
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Das Verstärkungselement fungiert als eine Art Strebe oder als eine Art Leitblech. Aufgrund seiner Anordnung einerseits an der Bodenstruktur und andererseits an den Aufbau der Kraftfahrzeugkarosserie kann es zu einer in Fahrzeugquerrichtung (y) nach außen gerichteten Ablenkung eines in Fahrtrichtung vor dem Verstärkungselement liegenden Vorderrads im Falle einer kollisionsbedingten Rückverlagerung des Vorderrads beitragen. Zudem stellt das Verstärkungselement eine strukturelle Verstärkung im Übergangsbereich zwischen Bodenstruktur und Aufbau dar, sodass die Festigkeit und die strukturelle Integrität der Kraftfahrzeugkarosserie in jenem Übergangsbereich vorteilhaft gesteigert werden kann.
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Aufgrund seiner geometrischen Form und seines Verlaufs sowie aufgrund der Anbindung seiner gegenüberliegenden Endabschnitte an der Bodenstruktur und dem Aufbau stellt das Verstärkungselement eine Doppelfunktion bereit. Zum einen kann es eine gezielte nach außen gerichtete Verlagerung eines sich kollisionsbedingt in Fahrzeuglängsrichtung auf die Bodenstruktur zu bewegenden Fahrzeugrads bewirken. Zum anderen verhindert das Verstärkungselement ein Aufreißen oder lokales Auseinanderbrechen der Kraftfahrzeugkarosserie im Übergangsbereich zwischen Bodenstruktur und Aufbau, insbesondere am Fußpunkt einer an das vordere Ende eines längserstreckten Schwellers angrenzenden Scharniersäule, etwa im Bereich eines hinteren Endes eines Radhauses und im Bereich eines seitlichen Endabschnitts einer Stirnwand, welche die Fahrgastzelle vom in Fahrtrichtung davor liegenden Motorraum trennt.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung ist der zweite Endabschnitt des Verstärkungselements mit einem unteren Endabschnitt der Scharniersäule verbunden. Das Verstärkungselement erstreckt sich insoweit vom Fußpunkt der Scharniersäule zur Bodenstruktur. Das Verstärkungselement erstreckt sich hierbei zumindest abschnittsweise mit einer Richtungskomponente in Fahrzeugquerrichtung (y), sodass es als eine Art Anlaufschräge für ein sich rückverlagerndes Vorderrad fungiert.
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Durch die unmittelbare Verbindung des zweiten Endabschnitts des Verstärkungselements mit der Scharniersäule kann insbesondere der Fußpunkt der Scharniersäule gegen eine kollisionsbedingte Verschiebung relativ zur Bodenstruktur gesichert werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung ist der zweite Endabschnitt des Verstärkungselements mit einer Seitenwand des Aufbaus verbunden. Der zweite Endabschnitt kann hierbei alternativ zur Anbindung an die Scharniersäule auch ausschließlich mit der Seitenwand des Aufbaus verbunden sein. Es ist aber auch denkbar, dass die Scharniersäule, die Seitenwand und der zweite Endabschnitt des Verstärkungselements einander überdecken, mithin in einem gemeinsamen Knotenpunkt oder Überlappungsbereich miteinander verbunden sind. Insoweit kann das Verstärkungselement zum einen eine zusätzliche Fixierung der Seitenwand gegenüber der Bodenstruktur bereitstellen und ferner kann das Verstärkungselement auch zu einem verbesserten Verbund von Scharniersäule und Seitenwand beitragen, nämlich dann, wenn Seitenwand, Scharniersäule und zweiter Endabschnitt des Verstärkungselements einander überdeckend zur Anlage gelangen und in diesem Anlagebereich miteinander verbunden sind.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung ist der zweite oder obere Endabschnitt des Verstärkungselements mit einem vorderen Endabschnitt eines Schwellers verbunden. Der Schweller erstreckt sich typischerweise in Fahrzeuglängsrichtung. Das vordere Ende des Schwellers kommt dabei typischerweise angrenzend an den hinteren Endabschnitt eines Radhauses zu liegen. Mittels des Verstärkungselements kann der Schweller gesondert und zusätzlich mit der Bodenstruktur verbunden sein und insoweit eine zusätzliche Aussteifung der Kraftfahrzeugkarosserie im Übergangsabschnitt zwischen einer gegenüber dem Schweller weiter innen in Fahrzeugquerrichtung (y) liegenden Bodenstruktur und dem Schweller bereitstellen. Der zweite Endabschnitt des Verstärkungselements kann dabei ausschließlich mit dem vorderen Endabschnitt des Schwellers verbunden sein. Es ist aber auch denkbar, dass der vordere Endabschnitt des Schwellers mit der Scharniersäule und/oder mit der Seitenwand des Aufbaus verbunden ist.
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Insoweit ist ferner denkbar, dass der vordere Endabschnitt des Schwellers, die Seitenwand des Aufbaus als auch die Scharniersäule zumindest punktuell oder bereichsweise überdeckend oder überlappend zueinander angeordnet sind, und dass das Verstärkungselement just in jenem Überlappungsbereich sowohl mit dem Schweller, mit der Seitenwand als auch mit der Scharniersäule strukturell verbunden ist. Insoweit stellt das Verstärkungselement nicht nur eine verbesserte und verstärkte Verbindung zwischen Bodenstruktur, Schweller, Seitenwand oder Scharniersäule bereit, sondern kann auch zur Verbindung sowie wechselseitigen Verstärkung von Scharniersäule, Seitenwand und Schweller untereinander beitragen. Hinzu kommt die in Fahrzeugquerrichtung (y) nach außen gerichtete Ablenkfunktion des Verstärkungselements, welche insbesondere durch die konkrete Formgebung und durch den geometrischen Verlauf des Verstärkungselements bedingt ist.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung ist der untere Endabschnitt des Verstärkungselements mit einem Verstärkungsblech oder mit einem gemeinhin als Torque-Box bezeichneten Torsionskasten verbunden. Das Verstärkungsblech bzw. der Torsionskasten verbindet dabei den Längsträger der Bodenstruktur mit einem Schweller der Kraftfahrzeugkarosserie. Der Schweller hierbei zum Aufbau der Kraftfahrzeugkarosserie, während der ebenfalls überwiegend in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Längsträger der Bodenstruktur zugehörig ist.
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Der Torsionskasten kann insbesondere ein geschlossenes Hohlprofil aufweisen, welches sich in Fahrzeugquerrichtung zwischen dem innenliegenden Längsträger und dem außenliegenden Schweller erstreckt. Der Torsionskasten kann insbesondere nach oben vom Bodenblech verschlossen sein. Nach vorn und nach hinten kann der Torsionskasten vom bereits erwähnten Verstärkungsblech verschlossen sein, welches Verstärkungsblech sich, wie auch der Torsionskasten selbst, in Fahrzeugquerrichtung zwischen dem Längsträger und dem Schweller erstreckt. Schweller und Längsträger sind über den Torsionskasten bzw. über das zumindest eine Verstärkungsblech strukturell miteinander verbunden.
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In einer Montagestellung an der Kraftfahrzeugkarosserie müssen die ersten und zweiten Endabschnitte des Verstärkungselements nicht zwangsläufig in unterschiedlicher Höhe bezogen auf die Kraftfahrzeughochrichtung angeordnet sein. Es ist insbesondere denkbar, dass unterer und zweiter Endabschnitt des Verstärkungselements, bezogen auf die Kraftfahrzeughochachse, in etwa auf gleicher Höhe liegen. Der erste Endabschnitt fungiert dann typischerweise als innenliegender oder innerer Endabschnitt, während der obere oder zweite Endabschnitt des Verstärkungselements dann typischerweise als äußerer Endabschnitt fungiert.
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Durch Verbindung des ersten oder inneren Endabschnitts des Verstärkungselements mit dem genannten Verstärkungsblech oder mit dem Torsionskasten, wird eine unmittelbare oder mittelbare Verbindung mit tragenden Komponenten der Bodenstruktur bereitgestellt. Auf diese Art und Weise kann eine besonders feste und strukturverstärkende Anordnung des Verstärkungselements im Übergangsbereich von Bodenstruktur und Aufbau realisiert werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung ist eine in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs nach vorn weisende Seite des Verstärkungsblechs oder eine dementsprechende Seite des Torsionskastens mit dem ersten Endabschnitt des Verstärkungselements verbunden. Eine derartige Anbindung ermöglicht es insbesondere, das Verstärkungselement torsionsfrei auszugestalten, wodurch eine besonders einfache Fertigung des Verstärkungselements sowie eine besonders einfache sowie dauerhaltbare Anordnung des Verstärkungselements im Übergangsbereich von Bodenstruktur und Aufbau bereitgestellt werden kann.
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Nach einer alternativen Ausgestaltung ist ferner denkbar, dass eine nach unten weisende Seite des Verstärkungsblechs bzw. des Torsionskastens mit dem ersten Endabschnitt des Verstärkungselements verbunden ist. Eine derartige Anordnung ist insbesondere dann vorgesehen, wenn beispielsweise eine nach vorn weisende Seite des Verstärkungsblechs oder des Torsionskastens nicht oder nur schwer zugänglich ist.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung erstreckt sich das Verstärkungselement von seinem ersten und innerhalb eines Radhauses der Kraftfahrzeugkarosserie liegenden Endabschnitts bis in einen außerhalb des Radhauses und in Fahrtrichtung hinter dem Radhaus liegenden Bereich einer Scharniersäule, eines Schwellers oder einer Seitenwand. Das Verstärkungselement kann sich insoweit zumindest abschnittsweise vom unteren und hinteren Ende eines vorderen Radhauses von vorn innen nach hinten außen erstrecken, sodass es die Funktion einer nach hinten und nach außen gerichteten Anlaufschräge für ein sich etwa im Kollisionsfall rückverlagerndes Vorderrad bereitstellt.
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Durch seine separate und gesonderte Anbindung einerseits an der Bodenstruktur und andererseits am Aufbau kann das Verstärkungselement zudem jenen Knotenpunkt der Kraftfahrzeugkarosserie, in welchem die Scharniersäule, die Seitenwand, der Schweller, eine Stirnwand sowie ein Verstärkungsblech oder ein Torsionskasten aneinander angrenzen, strukturell verstärkt werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung liegt der zweite Endabschnitt des Verstärkungselements, bezogen auf die Fahrzeugquerrichtung, außen an der Scharniersäule, am Schweller oder an der Seitenwand an. Es ist insbesondere denkbar, dass das Verstärkungselement in Fahrzeugquerrichtung betrachtet, beispielsweise zwischen der Scharniersäule und der Seitenwand zu liegen kommt. Eine außenliegende Anordnung des Verstärkungselements an der Scharniersäule, am Schweller oder an der Seitenwand ermöglicht insbesondere eine nachträgliche Montage des Verstärkungselements, etwa nachdem die Karosserie einen Lackierprozess durchlaufen hat. Eine außenseitige Anbindung des Verstärkungselements ist ferner für die Zugänglichkeit bei der Anbringung des Verstärkungselements am Aufbau oder an der Bodenstruktur von Vorteil.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist das Verstärkungselement einen bogenförmigen Krümmungsabschnitt auf, mittels welchem das Verstärkungselement einen in Fahrtrichtung vorn liegenden Endabschnitt der Scharniersäule umschließt oder übergreift. Der bogenförmige Krümmungsabschnitt ermöglicht ein knickfreies Übergreifen oder Überspannen des vorderen Endabschnitts der Säule, sodass das Verstärkungselement letztlich beispielsweise in Fahrzeugquerrichtung (y) mit dem Aufbau befestigbar ist. Eine seitliche Anbringung des Verstärkungselements an der Scharniersäule, am Schweller oder an der Seitenwand eignet sich besonders gut für die Übertragung etwaiger in Längsrichtung auf das Verstärkungselement einwirkender Belastungen.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist das Verstärkungselement einen geradlinigen Bandabschnitt auf, welcher sich von einem in Fahrtrichtung vorn liegenden Endabschnitt der Scharniersäule zur Bodenstruktur hin erstreckt. Typischerweise erstreckt sich der Bandabschnitt im Wesentlichen geradlinig zwischen dem Torsionskasten oder dem sich zwischen Schweller und Längsträger im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung (y) erstreckenden Verstärkungsblech und der Seitenwandstruktur der Kraftfahrzeugkarosserie, welche angrenzend an den vorderen Radkasten typischerweise von der Scharniersäule, der Seitenwand und ggf. auch vom Schweller gebildet wird.
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Der geradlinige Bandabschnitt kann insoweit als eine Art Zugband wirken und einem Auseinanderbrechen der Karosserie in jenem Knotenpunkt entgegenwirken. Zugleich fungiert der geradlinige Bandabschnitt als eine Art Leitplanke, welche ein in Fahrzeugquerrichtung nach außen gerichtetes Ablenken eines sich etwa kollisionsbedingt rückverlagernden Vorderrads bewirken kann.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Kraftfahrzeugkarosserie weist das Verstärkungselement an zumindest einem seiner oberen oder ersten Endabschnitt einen Befestigungsflansch auf, welcher mittels zumindest eines Befestigungselements am Aufbau oder an der Bodenstruktur befestigt ist. Typischerweise weisen beide Endabschnitte, nämlich erster und zweiter Endabschnitt jeweils einen Befestigungsflansch auf, mit welchem das Verstärkungselement zumindest im Bereich des jeweiligen Befestigungsflansches möglichst vollflächig an hieran angrenzenden Komponenten der Kraftfahrzeugkarosserie, mithin am Aufbau oder an der Bodenstruktur zur Anlage gelangt.
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Als Befestigungselement oder als Befestigungselemente sind insbesondere Schrauben vorgesehen, die eine besonders feste sowie dauerhaltbare Verbindung zwischen dem Verstärkungselement, der Bodenstruktur und dem Aufbau bereitstellen können. Die Verwendung besonderer Befestigungselemente, etwa von Schrauben, ermöglicht es ferner, das Verstärkungselement nachträglich, das heißt nach Fertigstellung der geschweißten Rohkarosserie sowie nach Durchlaufen eines Lackierprozesses an der Kraftfahrzeugkarosserie anzuordnen. Es ist insoweit problemlos möglich, das Verstärkungselement lediglich bedarfsgerecht zur Erfüllung nationaler oder regionaler Crashtestanforderungen an der Kraftfahrzeugkarosserie vorzusehen.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist das Verstärkungselement zumindest eine strukturverstärkende Prägung auf. Die zumindest eine oder mehrere Prägungen können hierbei an unterschiedlichen Stellen des Verstärkungselements vorgesehen sein. Es ist insbesondere denkbar, zumindest eine strukturverstärkende Prägung im Bereich des bogenförmigen Krümmungsabschnitts des Verstärkungselements vorzusehen und/oder zumindest eine weitere strukturverstärkende Prägung im Bereich des geradlinigen Bandabschnitts des Verstärkungselements vorzusehen. Auf diese Art und Weise können die jeweiligen Abschnitte des Verstärkungselements gesondert strukturell verstärkt werden, was die mechanische Belastbarkeit sowie die Steifigkeit und Festigkeit des Verstärkungselements lokal verbessern kann.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung erstreckt sich das Verstärkungselement ausgehend von seinem ersten Endabschnitt entgegen der Fahrtrichtung in Fahrzeugquerrichtung nach außen. Es stellt insoweit eine Anlaufschräge oder eine nach außen gerichtete Rampe für ein sich etwa kollisionsbedingt rückverlagerndes Vorderrad zur Verfügung.
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Es ist insoweit nach einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, dass das Verstärkungselement, bezogen auf die Fahrzeughochrichtung (z), in Höhe einer Fahrzeugvorderachse angeordnet ist. Es befindet sich insoweit auf dem ”Äquator” des Vorderrads, sodass im Falle einer Rückverlagerung des Vorderrads entgegen der Fahrtrichtung ein entgegen der Fahrtrichtung liegender hinterer Abschnitt des Vorderrads zunächst oder ausschließlich mit dem Verstärkungselement in Kontakt gelangt, wodurch eine in Fahrzeugquerrichtung (y) nach außen gerichtete Ablenkung desselben in besonders hohem Maße begünstigt werden kann.
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Die nach außen gerichtete Ablenkung des Vorderrads mit Hilfe des Verstärkungselements verhindert ein Eindringen des Vorderrads in die in Fahrtrichtung dahinterliegende Kraftfahrzeugkarosserie. Eine hiermit andernfalls einhergehende frontseitige Intrusion der Fahrgastzelle durch das Vorderrad kann auf diese Art und Weise effektiv verhindert werden. Insoweit stellt die hier vorgesehene und mit dem Verstärkungselement ausgestattete Kraftfahrzeugkarosserie auch einen verbesserten Insassenschutz bereit.
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Das Verstärkungselement ist typischerweise als Metallkomponente ausgestaltet. Es kann beispielsweise aus einem Stahlblech hergestellt sein. Alternativ ist denkbar, dass das Verstärkungselement als Metallschmiedeteil oder als Metallgussteil ausgestaltet ist und insoweit höchste Festigkeitsanforderungen erfüllt.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der hier vorgesehenen Kraftfahrzeugkarosserie ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Hierbei zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht eines als Personenkraftwagen ausgestatteten Kraftfahrzeugs.
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2 eine perspektivische schematische Darstellung einer Kraftfahrzeugkarosserie,
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3 eine vergrößerte ausschnittsweise Darstellung der Kraftfahrzeugkarosserie gemäß 2 am hinteren unteren Ende des linken vorderen Radhauses,
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4 eine perspektivische Darstellung des Ausschnitts gemäß 3, jedoch von schräg unten betrachtet,
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5 eine weitere Darstellung des Übergangsbereichs von Bodenstruktur und Aufbau im Bereich des Fußpunktes einer linken vorderen Scharniersäule vor Anbringung des Verstärkungselements;
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6 den Bereich gemäß 5, jedoch mit einem hieran angeordneten Verstärkungselement,
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7 einen Querschnitt durch die Anordnung gemäß 6 in einer von Fahrzeuglängsrichtung (x) und Fahrzeugquerrichtung (y) gebildeten Querschnittsebene.
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Detaillierte Beschreibung
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Das schematisch in 1 gezeigte Kraftfahrzeug 1 weist eine selbsttragende Kraftfahrzeugkarosserie 2 mit einer Fahrgastzelle 3 auf. Die Kraftfahrzeugkarosserie 2 weist eine Bodenstruktur 4 auf, welche vorliegend nicht gesondert gezeigt ist. Der Bodenstruktur 4 ist ein sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckender Längsträger 22 zugehörig, wie er beispielsweise in 4 schematisch dargestellt ist. Der Längsträger 22 ist gegenüber einem randseitigen und sich ebenfalls in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Schweller 16, bezogen auf die Fahrzeugquerrichtung (y) versetzt nach innen angeordnet. Die Bodenstruktur 4 weist in jenem Bereich unterhalb der Fahrgastzelle 3 ferner zumindest ein Bodenblech 28 auf, welches den Boden der Fahrgastzelle 3 bildet.
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Die Kraftfahrzeugkarosserie 2 weist ferner im Bereich der Fahrgastzelle 3 einen Aufbau 5 auf, welcher sämtliche sich oberhalb der Bodenstruktur 4 befindliche Komponenten umfasst. Dem Aufbau 5 ist beispielsweise eine sich in 3 mit ihrem Fußpunkt im Wesentlichen vertikal nach oben erstreckende Scharniersäule 14, eine Seitenwand 18 sowie ein sich in Fahrzeuglängsrichtung (x) erstreckender Schweller 16 zugehörig. Wie in 4 gezeigt, erstreckt sich zwischen dem Schweller 16 und dem Längsträger 22 ein Torsionskasten 26, der nach vorn, in Fahrtrichtung 6, von einem Verstärkungsblech 24 begrenzt ist.
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Das Verstärkungsblech 24, welches in 3 von vorn gezeigt ist, erstreckt sich in einer mit der Fahrzeughochachse (z) zusammenfallenden Ebene. Es erstreckt sich zudem diagonal in der Fahrzeuglängsrichtung (x). Es folgt annähernd der Kontur des in Fahrzeughochrichtung (z) darüberliegenden Radhauses 10. Ein in Fahrzeugquerrichtung innenliegender Abschnitt des Verstärkungsblechs 24, welcher von außen an den innenliegenden Längsträger 22 angrenzt, liegt in Fahrtrichtung 6 etwas vor dem gegenüberliegenden und mit dem Schweller 16 in Verbindung stehenden Endabschnitt des Verstärkungsblechs 24.
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Oberhalb des Torsionskastens 26 erstreckt sich ein der Kontur des Radhauses 10 entsprechend gewölbter seitlicher Abschnitt einer Stirnwand 12. Diese ist nach außen in ihrem unteren Bereich zumindest partiell überdeckend mit einem vorderen Ende 17 eines Schwellers 16 angeordnet, wie dies in 7 schematisch gezeigt ist. Der Schweller 16 weist dabei ein Schweller-Innenblech 16a und ein Schweller-Außenblech 16b auf. Das Schweller-Innenblech 16a hat vorliegend an seinem vorderen Ende einen nach vorn in Fahrtrichtung 6 ragenden Flanschabschnitt 16c, welcher überdeckend mit einem korrespondierenden Flanschabschnitt 14a der Scharniersäule 14 zu liegen kommt.
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An das in Fahrzeugquerrichtung (y) nach außen angrenzende Ende der Scharniersäule 14 grenzt die Seitenwand 18 des Aufbaus 5 an. In den 2, 3 sowie 5 und 6 ist zu erkennen, dass die Seitenwand 18 eine Türaussparung 20 für die vordere Tür des Aufbaus 5 begrenzt.
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In 5 ist der Aufbau bzw. die Anordnung der einzelnen mit dem unteren Endabschnitt 15 der Scharniersäule 14 überdeckend angeordneten weiteren Komponenten des Aufbaus 5, nämlich des Schwellers 16 der Seitenwand 18 gezeigt. Es ist hierbei ein Überlappungsbereich 21 gebildet, in welchem der Schweller 16, die Seitenwand 18 als auch die Scharniersäule 14 einander überdeckend zu liegen kommen. In jenem Bereich sind, wie in 5 dargestellt, einzelne Schraubenlöcher 25 vorgesehen, die zur Aufnahme von als Schrauben ausgestalteten Befestigungselementen 35 ausgebildet sind.
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In jenem Überlappungsbereich 21 gelangen ein vorderer Endabschnitt 17 des Schwellers 16 als auch ein unterer Endabschnitt 15 der Scharniersäule 14 sowie ein unterer und vorderer, vorliegend nicht näher bezeichneter Endabschnitt der Seitenwand 18 einander zur Überlappung. Jener Überlappungsbereich 21 dient vorliegend der Anordnung eines zweiten Endabschnitts 32 eines Verstärkungselements 30, welches mit einem gegenüberliegenden ersten Endabschnitt 31 an der Bodenstruktur 4, vorliegend an dem Torsionskasten 26 bzw. an dessen Verstärkungsblech 24 befestigt ist.
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Das Verstärkungselement 30 weist eine strebenartige bzw. leitplankenartige Ausgestaltung auf. Es hat an seinem ersten Endabschnitt 31 einen Befestigungsflansch 33, welcher nahezu vollflächig an der Außenseite und an der in Fahrtrichtung liegenden Seite des Verstärkungsblechs 24 anliegt. Auch der zweite Endabschnitt 32 ist ebenfalls mit einem Befestigungsflansch 33 versehen, mittels welchem das Verstärkungselement 30 im bereits in Bezug zur 5 beschriebenen Überlappungsbereich 21 zur Anlage gelangt und dort mittels zwei Befestigungselementen 35, vorliegend in Form von Schrauben, mit dem Aufbau 5 strukturell verbindbar ist.
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In der Darstellung gemäß 4 ist zu erkennen, dass das Verstärkungselement 30 einen längserstreckten Bandabschnitt 36 aufweist, welcher sich vom innenliegenden ersten Endabschnitt 31 bis in etwa zum in Fahrtrichtung vorn liegenden Endabschnitt 13 der Scharniersäule 14 erstreckt. Angrenzend hieran geht der Bandabschnitt 36 in einen bogenförmigen Krümmungsabschnitt 38 über, welcher anderen Ends in den, zweiten, oberen oder außenliegenden Endabschnitt 32 mündet. Im Bereich des Bandabschnitts 36 ist vorliegend eine strukturverstärkende Prägung 37 vorgesehen, während im Bereich des Krümmungsabschnitts 38 des Verstärkungselements 30 zwei vertikal voneinander beabstandete bogenartige Prägungen 39 vorgesehen sind.
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Mittels jener Prägungen können die einzelnen Abschnitte, nämlich Bandabschnitt 36 und Krümmungsabschnitt 38 jeweils gesondert strukturell verstärkt sein. Der Bandabschnitt 36 erstreckt sich quasi als Zugband zwischen dem Verstärkungsblech 24 bzw. dem Torsionskasten 26 und der Scharniersäule 14. Der bogenartige Krümmungsabschnitt 38 des Verstärkungselements 30 übergreift oder umschließt hierbei den in Fahrtrichtung vorn liegenden unteren Endabschnitt 15 der Scharniersäule 14, wie dies beispielsweise aus den 3 und 7 hervorgeht.
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In 1 ist ferner die Lage des Verstärkungselements 30 in Bezug auf die Vorderachse 7 gezeigt. Das Verstärkungselement 30 liegt, bezogen auf die Fahrzeughochachse (z) in etwa in Höhe der Vorderachse 7, sodass das Vorderrad 8 etwa im Falle einer kollisionsbedingten Rückverlagerung am Verstärkungselement 30 zur Anlage gelangt und durch das Verstärkungselement 30 nach außen gerichtete Ablenkung erfährt.
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Die dargestellten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausgestaltung der Erfindung zu welcher weitere zahlreiche Varianten denkbar und im Rahmen der Erfindung sind. Die exemplarisch gezeigten Ausführungsbeispiele sind in keiner Weise hinsichtlich des Umfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfigurationsmöglichkeiten der Erfindung als einschränkend auszulegen. Die vorliegende Beschreibung zeigt dem Fachmann lediglich eine mögliche Implementierung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels auf. So können an der Funktion und Anordnung von beschriebenen Elementen vielfältigste Modifikationen vorgenommen werden, ohne hierbei den durch die nachfolgenden Ansprüche definierten Schutzbereich oder dessen Äquivalente zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Kraftfahrzeugkarosserie
- 3
- Fahrgastzelle
- 4
- Bodenstruktur
- 5
- Aufbau
- 6
- Fahrtrichtung
- 7
- Vorderachse
- 8
- Vorderrad
- 10
- Radhaus
- 12
- Stirnwand
- 12a
- Flanschabschnitt
- 13
- Vorderer Endabschnitt
- 14
- Scharniersäule
- 14a
- Flanschabschnitt
- 15
- Endabschnitt
- 16
- Schweller
- 16a
- Schweller-Innenblech
- 16b
- Schweller-Außenblech
- 16c
- Flanschabschnitt
- 17
- Endabschnitt
- 18
- Seitenwand
- 20
- Türaussparung
- 21
- Überlappungsbereich
- 22
- Längsträger
- 24
- Verstärkungsblech
- 25
- Schraubenloch
- 26
- Torsionskasten
- 28
- Bodenblech
- 30
- Verstärkungselement
- 31
- Endabschnitt
- 32
- Endabschnitt
- 33
- Befestigungsflansch
- 34
- Befestigungsflansch
- 35
- Befestigungselement
- 36
- Bandabschnitt
- 37
- Prägung
- 38
- Krümmungsabschnitt
- 39
- Prägung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012004682 A1 [0003]
