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Die Erfindung betrifft eine Karosserieanordnung für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Die
DE 10 2006 012 629 A1 zeigt eine Karosseriestruktur für ein Kraftfahrzeug, die einen Vorderwagen an einer Vorderseite der Karosseriestruktur und einen Hinterwagen umfasst, wobei die Karosseriestruktur aus mindestens zwei Modulen besteht, wobei mindestens eines der Module einen Lastpfad von der Vorderseite der Karosseriestruktur bis in den Hinterwagen bildet. Das Modul, das den Lastpfad bildet, erstreckt sich bis zur Mitte des Heckquerträgers. Das Modul hat im vorderen Bereich zwei Lastpfadebenen und die Lastpfade in beiden Lastpfadebenen vergabeln sich von der Vorderseite der Karosserie aus. Ein Lastpfad wird in die Tunnelstruktur der Karosseriestruktur eingeleitet. Weitere Lastpfade werden in den Türschwellern der Karosseriestruktur gebildet. Diese bekannte Karosseriestruktur umfasst eine Reihe von Querträgern und Längsträgern, wobei eine Reihe von Schnittstellen gebildet wird, an denen unterschiedlich große Kraftniveaus auftreten. Daher ist die Möglichkeit, Kräfte bei einem Seitencrash oder einem frontalen Crash aufzunehmen, beschränkt.
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Die gattungsbildende
JP 2000-238 667 A betrifft eine Fahrzeugkarosserie mit vorderseitigen Seitenrahmen und rückseitigen Seitenrahmen, die niedriger liegen als die vorderseitigen Seitenrahmen und die rechts und links von der Mittellinie angeordnet sind. Zwischen den vorderseitigen Seitenarmen und den rückseitigen Seitenrahmen ist eine Tunnelanordnung vorgesehen, die mit Hilfsrahmen mit geschlossener Querschnittsstruktur an dem oberen Teil des Tunnels angeordnet sind, wobei die vorderseitigen Seitenrahmen und die rückseitigen Seitenrahmen über seitlich aufgeweitete Strukturen mit geschlossener Querschnittsstruktur miteinander verbunden sind.
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Gemäß
US 2003/0 102 696 A1 umfasst bei einer Fahrzeugkarosserie eine Hinterwagenstruktur einen Bodentunnel, der sich in Längsrichtung von der Vorderseite zur Rückseite der Fahrzeugkarosserie in der Mitte eines Bodenpanels erstreckt. Eine Verstärkung des Bodentunnels ist entlang dem Bodentunnel angeordnet und bildet einen geschlossenen Querschnitt mit dem Bodentunnel. Eine V-förmige Stützstruktur ist zwischen der Bodenverstärkung und einem Verbindungsteil vorgesehen, das Seitenwände der Karosserie miteinander verbindet.
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Gemäß
JP 2011-195 057 A ist bei einer Fahrzeugkarosserie zwischen dem Vorderwagen und dem Hinterwagen eine Verstärkungssäule vorgesehen, die in dem Hinterwagen direkt mit einer sich quer zur Längsrichtung der Karosserie erstreckenden Stützstruktur verbunden ist, wobei die Verstärkungssäule auf ihrer gesamten Länge zwischen Vorderwagen und Hinterwagen eine gleichbleibende Querschnittsabmessung hat.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Karosserieanordnung für ein Kraftfahrzeug anzugeben, bei der die lokal auftretenden Kraftniveaus, insbesondere an Schnittstellen, verringert werden, sodass eine robuste und homogene Struktur zur Aufnahme der im Betrieb des Fahrzeugs auftretenden Kräfte bereitgestellt wird.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Dazu ist die erfindungsgemäße Karosserieanordnung für ein Kraftfahrzeug, das einen Vorderwagen, einen Hinterwagen, eine zwischen Vorderwagen und Hinterwagen angeordnete Tunnelanordnung sowie zwischen Vorderwagen und Hinterwagen verlaufende Schweller-Anordnungen umfasst, wobei die Karosserieanordnung Lastpfade von dem Vorderwagen bis in den Hinterwagen bildet, von denen Lastpfade in der Tunnelanordnung und weitere Lastpfade in den Schweller-Anordnungen der Karosserieanordnung verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass die Tunnelanordnung im Bereich des Hinterwagens einen seitlich aufgeweiteten Abschnitt aufweist, und dass ein flächiges Lastbauteil vorgesehen ist, das sich wenigstens von dem aufgeweiteten Abschnitt der Tunnelanordnung nach hinten und im Wesentlichen über die Breite des Hinterwagens erstreckt, dass das flächige Lastbauteil an einem Bereich vor dem aufgeweiteten Abschnitt der Tunnelanordnung beginnt und sich beidseitig von der Tunnelanordnung und zu einem hinteren Ende des Hinterwagens erstreckt, und dass seitlich anschließend an das flächige Lastbauteil flächige Seitenbauteile angeordnet sind, die sich von dem flächigen Lastbauteil nach oben erstrecken, jeweils an vorderen Enden nach vorne zulaufend ausgebildet sind und an den vorderen Enden in die Schweller-Anordnungen übergehen.
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Bei der erfindungsgemäßen Karosserieanordnung ist somit eine flächige Struktur als flächiges Lastbauteil vorhanden, welches in vorteilhafter Weise ermöglicht, dass die Querschnittsfläche des Lastbauteils bis in die Zelle des Kraftfahrzeugs hinein beibehalten werden kann. Indem die Tunnelanordnung einen aufgeweiteten Abschnitt zum Hinterwagen hin aufweist und die Tunnelanordnung direkt in den Hinterwagen verläuft, wird ein direkter Kraftfluss von dem flächigen Lastbauteil im Hinterwagen in die Tunnelanordnung ermöglicht. Damit wird in vorteilhafter Weise eine bionische Geometrie, eine homogene Lastübertragung in den Hinterwagen und eine Vergrößerung der Anlagefläche des Tunnels an dem Hinterwagen erzielt. Schließlich wird in vorteilhafter Weise eine Angleichung bzw. Verringerung der lokalen Kraftniveaus durch die homogene Auslegung der Blassstruktur erreicht, was die Robustheit der erfindungsgemäßen Karosseriestruktur erhöht.
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Da das flächige Lastbauteil an einem Bereich vor dem aufgeweiteten Abschnitt der Tunnelanordnung beginnt und sich beidseitig von der Tunnelanordnung und zu einem hinteren Ende des Hinterwagens erstreckt, wird in vorteilhafter Weise eine homogene Krafteinleitung von dem Hinterwagen über das flächige Lastbauteil bis in die Zelle des Kraftfahrzeuges erreicht.
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Da seitlich anschließend an das flächige Lastbauteil flächige Seitenbauteile angeordnet sind, die sich von dem flächigen Lastbauteil nach oben erstrecken, jeweils an vorderen Enden nach vorne zulaufend ausgebildet sind und an den vorderen Enden in die Schweller-Anordnungen übergehen, ergibt sich in vorteilhafter Weise eine zusätzliche Stabilisierung der Laststruktur, indem die flächigen Seitenbauteile, beispielsweise die Kofferraum-Seitenwände, ebenfalls zur Lastaufnahme herangezogen werden.
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Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Karosserieanordnung dadurch gekennzeichnet, dass hintere Enden der Seitenbauteile mit einem hinteren Ende des Lastbauteils zusammenfallen. Mit anderen Worten wird die gesamte Fläche des Hinterwagens in vorteilhafter Weise zur Lastaufnahme ausgenutzt.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Karosserieanordnung dadurch gekennzeichnet, dass Karosserie-Längsträger des Vorderwagens von dem Vorderwagen kommend in die Schweller-Anordnungen auf den entsprechenden Fahrzeugseiten übergehen. Damit wird in vorteilhafter Weise ebenfalls für eine homogene Einleitung der Kräfte, die auf die vorderen Karosserie-Längsträger ausgeübt werden, in die Schweller-Anordnungen gesorgt.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Karosserieanordnung dadurch gekennzeichnet, dass die Schweller-Anordnungen in das Lastbauteil übergehen und damit verbunden sind. Damit wird in vorteilhafter Weise ebenfalls für eine homogene Einleitung der Kräfte, die auf das flächige Lastbauteil ausgeübt werden, in die Schweller-Anordnungen gesorgt.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Karosserieanordnung dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Schweller-Anordnungen und der Tunnelanordnung flächige Bodenbauteile angeordnet sind, die von der jeweiligen Schweller-Anordnung bis zu der Tunnelanordnung reichen und zur Aufnahme von Querlasten dimensioniert sind. Möglicherweise auftretende Querlasten werden somit in vorteilhafter Weise auch von den Bodenbauteilen bzw. der Tunnelanordnung aufgenommen.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Karosserieanordnung dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenbauteile mit der jeweiligen Schweller-Anordnung und der Tunnelanordnung verbunden sind, sodass in vorteilhafter Weise eine effektive Einleitung der Kräfte, die beispielsweise bei einem Seitencrash auftreten, ermöglicht wird.
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Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
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In der Zeichnung bedeutet:
- 1 eine teilweise weggeschnittene, perspektivische Darstellung einer Karosserieanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 eine Draufsicht auf einen Unterbau der Karosserieanordnung von 1, und
- 3 eine perspektivische, teilweise weggeschnittene Darstellung der Laststruktur im Hinterwagen des Kraftfahrzeugs.
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Gemäß 1 umfasst die erfindungsgemäße Karosserieanordnung 1 für ein Kraftfahrzeug einen Vorderwagen 2, einen Hinterwagen 3, eine zwischen Vorderwagen 2 und Hinterwagen 3 angeordnete Tunnelanordnung 4 sowie zwischen Vorderwagen 2 und Hinterwagen 3 verlaufende Schweller-Anordnungen 5, 6, wobei die Karosserieanordnung Lastpfade von dem Vorderwagen 2 bis in den Hinterwagen 3 bildet, von denen die Lastpfade LT1 und LT2 in der Tunnelanordnung 4 verlaufen, wie durch entsprechende Kraftlinien in der Tunnelanordnung 4, die den Lastverlauf und die Richtung der Lastweinwirkung darstellen, gezeigt ist. Die Lastpfade LS1 und LS2 verlaufen in den Schweller-Anordnungen 5, 6 der Karosserieanordnung 1, wie durch entsprechende Kraftlinien in den Schweller-Anordnungen 5, 6, die den Lastverlauf und die Richtung der Lastweinwirkung darstellen, gezeigt ist.
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Die Tunnelanordnung 4 hat im Bereich des Hinterwagens 3 einen seitlich aufgeweiteten Abschnitt 7. Ein flächiges Lastbauteil 8 erstreckt sich von dem aufgeweiteten Abschnitt 7 der Tunnelanordnung 4 nach hinten und im Wesentlichen über die Breite des Hinterwagens 3. Dabei beginnt das flächige Lastbauteil 8 an einem Bereich 9 vor dem aufgeweiteten Abschnitt 7 der Tunnelanordnung 4 und erstreckt sich beidseitig von der Tunnelanordnung 4 und zu einem hinteren Ende 10 des Hinterwagens 3.
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3 zeigt eine perspektivische, teilweise weggeschnittene Darstellung der Laststruktur im Hinterwagen 3 des Kraftfahrzeugs. Der Lastverlauf in dem flächigen Lastbauteil 8 ist durch die Kraftlinien in dem flächigen Lastbauteil 8 gezeigt, die den Lastverlauf und die Richtung der Lasteinwirkung darstellen.
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Wie ebenfalls aus 3 zu ersehen ist, sind seitlich an dem flächigen Lastbauteil 8 an das flächige Lastbauteil 8 anschließend flächige Seitenbauteile 11, 12 angeordnet, die sich von dem flächigen Lastbauteil 8 nach oben erstrecken, jeweils an vorderen Enden 13, 14 nach vorne zulaufend ausgebildet sind und an den vorderen Enden 13, 14 in die Schweller-Anordnungen 5, 6 übergehen. Hintere Enden 15, 16 der Seitenbauteile 11, 12 fallen mit einem hinteren Ende 17 des Lastbauteils 8 zusammen.
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Wie wiederum aus den 1 und 2 zu ersehen ist, gehen Karosserie-Längsträger 18, 19 des Vorderwagens 2 von dem Vorderwagen 2 kommend in die Schweller-Anordnungen 5 bzw. 6 auf den entsprechenden Fahrzeugseiten über und bilden so Lastpfade von den Karosserie-Längsträgern 18, 19 zu den Schwellenanordnungen 5 bzw. 6. Die durch die Schwellenanordnungen 5, 6 verlaufenden Lastpfade werden in das Lastbauteil 8 eingeleitet, indem die Schwellenanordnungen 5, 6 in das Lastbauteil 8 übergehen und damit verbunden sind.
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Zwischen den Schweller-Anordnungen 5, 6 und der Tunnelanordnung 4 sind flächige Bodenbauteile 20, 21 angeordnet, die von der jeweiligen Schweller-Anordnung 5 bzw. 6 zu der Tunnelanordnung 4 reichen und zur Aufnahme von Querlasten dimensioniert sind, die durch über den flächigen Bodenbauteile 20, 21 gezeigten, quer zu einer Fahrzeuglängsachse verlaufenden Pfeile in 2 verdeutlicht sind. Die Bodenbauteile 20, 21 sind mit der jeweiligen Schweller-Anordnung 5, 6 und der Tunnelanordnung 4 verbunden.
