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Die Erfindung betrifft eine Karosseriestruktur für ein zweispuriges Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Speziell in Kraftfahrzeugen mit einem großen Motor im Verhältnis zum Motorraum ist es oftmals schwierig, einen Bauraum für die Starterbatterie bereitzustellen. Im ungünstigen Fall kann daher im Vorderwagen unter der Motorhaube kein Bauraum für die Starterbatterie bereitstellbar sein. Alternativ dazu kann die Starterbatterie beispielhaft in einer fahrzeugheckseitigen Reserveradmulde oder auch in einem, in den Fahrzeugboden eingelassenen Batterie-Fach im Fußbereich des Beifahrers angeordnet sein. Beispielhaft ist in der
DE 10 2007 020 928 A1 die Starterbatterie an einer am Federbeindom angebundenen Tragkonsole im Vorderwagen des Kraftfahrzeuges gehaltert.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Karosseriestruktur für ein zweispuriges Kraftfahrzeug bereitzustellen, bei dem die Starterbatterie bauraumgünstig positionierbar ist.
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Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Die Erfindung beruht auf dem Sachverhalt, dass bislang der Bauraum oberhalb des heckseitigen Radhauses, der üblicherweise von einer den heckseitigen Laderaum begrenzenden Seitenverkleidung überdeckt ist, ungenutzt ist oder darin Komponenten (beispielsweise Leitungsverlegung oder kleinere Steuergeräte) verortet sind. Vor diesem Hintergrund wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 in der Karosseriestruktur in der Fahrzeughochrichtung oberhalb des heckseitigen Radhauses ein Bauraum bereitgestellt, in dem die Starterbatterie des Kraftfahrzeugs bauraumgünstig positionierbar ist. Die oben erwähnten Komponenten (beispielsweise Leitungsverlegung oder kleinere Steuergeräte) sind zur Realisierung der Erfindung an anderer Stelle im Fahrzeug zu positionieren.
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Zur Positionierung der Starterbatterie kann am Radhaus eine Tragkonsole befestigt sein, auf der die Starterbatterie aufliegt. Bevorzugt kann die Starterbatterie auf einer mit radialem Abstand um ein Hinterrad verlaufenden Radhaus-Umfangswand abgestützt sein. Die Radhaus-Umfangswand kann fahrzeuginnen an einer gerundeten Übergangskante in eine vertikale Seitenwand übergehen, die in der Fahrzeugquerrichtung betrachtet den heckseitigen Laderaum begrenzt.
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Die Radhaus-Umfangswand weist eine in der Fahrzeughochrichtung obere Scheitelstelle auf, die in der Fahrzeuglängsrichtung nach vorne und nach hinten jeweils in eine frontseitige Seitenflanke und in eine heckseitige Seitenflanke übergeht. Besonders bauraumgünstig ist es, wenn die Tragkonsole zumindest teilweise oder vollständig auf der heckseitigen Seitenflanke der Radhaus-Umfangswand abgestützt ist. Bevorzugt kann sich die Tragkonsole bis zur oberen Scheitelstelle der Radhaus-Umfangswand erstrecken und dort abgestützt sein.
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In einer technischen Umsetzung kann die Tragkonsole zweiteilig mit einem Sockelteil und einer Montageplatte ausgeführt sein. Das Sockelteil kann gewichtsgünstig ein Winkelprofilteil sein, das durch Blechumformung hergestellt ist. Das Winkelprofilteil kann im Hinblick auf eine gesteigerte Bauteilsteifigkeit fachwerkartig gestaltet sein, d.h. z.B. einen in der Einbaulage horizontalen Auflageschenkel und einen vertikalen Stützschenkel aufweisen. Der horizontale Auflageschenkel des Winkelprofils kann bevorzugt in der Zusammenbaulage auf der oberen Scheitelstelle der Radhaus-Umfangswand abgestützt sein. Demgegenüber kann der vertikale Stützschenkel des Winkelprofilteils mit seinem unteren Rand auf einer der Seitenflanken der Radhaus-Umfangswand abgestützt sein. Bevorzugt ist das als Blechumformteil gebildete Winkelprofilteil mit dem Radhaus verschweißt.
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In einer technischen Realisierung kann die Starterbatterie nicht unmittelbar auf dem Sockelteil der Tragkonsole aufliegen, sondern vielmehr unter Zwischenlage der oben erwähnten Montageplatte auf dem Sockelteil der Tragkonsole positioniert ist. Die Montageplatte kann lösbar, zum Beispiel in Schraubverbindung, mit dem Tragkonsole verbunden sein und eine bauteilsteife Abstützbasis für die Starterbatterie bereitstellen.
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In einer Weiterbildung kann die Montageplatte zusätzliche Bewegungsanschläge aufweisen, mit deren Hilfe die Starterbatterie in einer horizontalen Ebene sowohl in der Fahrzeuglängsrichtung als auch in der Fahrzeugquerrichtung gehalten ist. In einer Ausführungsvariante können die Bewegungsanschläge seitlich von der Montageplatte abgestellte Randstege sein. Alternativ und/oder zusätzlich kann ein Bewegungsanschlag als eine Spannpratze ausgebildet sein, die als separates Bauteil an die Montageplatte verschraubbar ist.
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Im Hinblick auf eine Crashsicherheit ist es von Vorteil, wenn die Starterbatterie nicht nur in der horizontalen Ebene spielfrei gehaltert ist, sondern vielmehr auch in der Fahrzeughochrichtung nach oben festgelegt ist. Vor diesem Hintergrund kann zumindest ein Haltebügel bereitgestellt sein, der die Starterbatterie umgreift und diese auf der Montageplatte festspannt. Der Haltebügel kann bevorzugt mehrteilig ausgeführt sein, beispielhaft aus einem L-förmigen Bügelteil und einem geradlinigen, streifenförmigen Bügelteil, die zusammen mit der Montageplatte die Starterbatterie geschlossen umgreifen.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn das Winkelprofilteil der Tragkonsole durch eine Blechumformung hergestellt ist. Um eine ausreichende Bauteilsteifigkeit zu gewährleisten, kann das Winkelprofilteil zusätzlich eine Versteifungswand aufweisen. Diese kann zusammen mit dem horizontalen Auflageschenkel und dem vertikalen Stützschenkel in einem Eckbereich schalenförmig zusammenlaufen, wodurch trotz reduziertem Bauteilgewicht eine ausreichende Formstabilität bzw. Steifigkeit erzielbar ist. Die Versteifungswand des Winkelprofilteils kann an ihrer, vom Eckbereich abgewandten Randseite auf der Radhaus-Umfangswand abgestützt sein und bevorzugt mit dieser verschweißt sein.
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In einer technischen Ausführung kann das Radhaus aus einem, in der Fahrzeugquerrichtung inneren Radhaus-Blechteil und einem in der Fahrzeugquerrichtung äußeren Radhaus-Blechteil aufgebaut sein. Das innere Radhaus-Blechteil bildet dabei die fahrzeuginnere Radhaus-Seitenwand sowie einen ersten Radhaus-Umfangswandabschnitt. Das äußere Radhaus-Blechteil bildet einen zusätzlichen zweiten Radhaus-Umfangswandabschnitt, an dem die Fahrzeug-Außenhaut angebunden ist. Bevorzugt kann die Tragkonsole alleine auf dem, in der Fahrzeugquerrichtung fahrzeuginneren Radhaus-Blechteil abgestützt sein, das heißt gegenüber dem äußeren Radhaus-Blechteil anbindungsfrei sein.
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Das innere Radhaus-Blechteil und das äußere Radhaus-Blechteil können in einem Schweißprozess an einander zugewandten Randflanschen miteinander zu einer Schweißgruppe verschweißt werden. Der Schweißprozess erfolgt bevorzugt mittels einer robotergeführten Schweißzange. Um während des Schweißprozesses Störkonturen für die Schweißzange zu vermeiden, kann zwischen dem, den Randflanschen der Schweißgruppe zugewandten Rand des horizontalen Tragkonsolen-Auflageschenkels und den Randflanschen ein ausreichend großer Werkzeugfreiraum ausgebildet sein, der einen störungsfreien Zugang der Schweißzange zu den Randflanschen ermöglicht. Zur Bildung des Werkzeugfreiraums kann bevorzugt in dem, den Randflanschen zugewandten Rand des Tragkonsolen-Auflageschenkels eine entsprechende Werkzeug-Aussparung ausgebildet sein.
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Die oben erwähnte Werkzeug-Aussparung reduziert im horizontalen Tragkonsolen-Auflageschenkel die für die Starterbatterie verfügbare Abstützbasis. Vor diesem Hintergrund ist es bevorzugt, wenn die im Tragkonsolen-Auflageschenkel gebildete Werkzeug-Aussparung von der Montageplatte vollständig überdeckt ist, um eine betriebssichere Auflage der Starterbatterie zu gewährleisten. Auf diese Weise ist trotz der Werkzeug-Aussparung im Tragkonsolen-Auflageschenkel eine ausreichend große Abstützbasis für die Starterbatterie sichergestellt.
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Die obige Erfindung ist unabhängig vom Fahrzeugtyp anwendbar. Beispielhaft kann die Erfindung bei einem Fahrzeug mit rein verbrennungsmotorischem Antrieb eingesetzt werden. Alternativ dazu kann die Erfindung auch bei sogenannten PHEV-Fahrzeugen eingesetzt werden, die einen Hybridbetrieb mit sowohl einer Brennkraftmaschine als auch einer Elektromaschine aufweisen.
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Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können – außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen – einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
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Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 in einer Seitenansicht ein zweispuriges Kraftfahrzeug;
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2 in einer perspektivischen Teilansicht eine Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs im Bereich des linken Hinterrads;
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3 in einer perspektivischen Detailansicht eine Schweißgruppe bestehend aus einer Tragkonsole mit darauf montierter Starterbatterie und einem fahrzeuginneren Radhaus-Blechteil; und
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4 in einer perspektivischen Darstellung von unten die Tragkonsole mit darauf montierter Starterbatterie.
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In der 1 ist in einer Seitenansicht ein zweispuriges Kraftfahrzeug gezeigt, deren Brennkraftmaschine eine Starterbatterie 1 zugeordnet ist. Wie aus dem teilweisen Aufriss der 1 hervorgeht, ist die Starterbatterie 1 in einem heckseitigen Laderaum 3 des Kraftfahrzeuges angeordnet, und zwar in einem Bauraum 5 in der Fahrzeughochrichtung z oberhalb des Radhauses 7. Das heckseitige Radhaus 7 sowie die Starterbatterie 1 sind im fertiggestellten Kraftfahrzeug von einer nicht gezeigten Seitenverkleidung sichtgeschützt überdeckt, die den Laderaum 3 in der Fahrzeugquerrichtung y begrenzt. Gemäß der 1 ist die Starterbatterie 1 über eine nachfolgend beschriebene Tragkonsole 9 auf dem Radhaus 7 abgestützt.
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In der 2 weist das Radhaus 7 eine fahrzeuginnere Seitenwand 11 und eine mit radialem Abstand um das Hinterrad 13 verlaufende Umfangswand 15 auf, die an einer gerundeten Übergangskante in die Seitenwand 11 übergeht. Die fahrzeuginnere Seitenwand 11 des Radhauses 7 geht bodenseitig in ein Bodenblech über, das den Laderaum nach unten begrenzt. Im Bodenblech ist eine Reserveradmulde erkennbar.
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Das Radhaus 7 ist in gängiger Praxis eine zweiteilige Schweißgruppe mit einem in der Fahrzeugquerrichtung y inneren Radhaus-Blechteil 17 und einem äußeren Radhaus-Blechteil 19. Das innere Radhaus-Blechteil 17 ist sowohl mit der Radhaus-Seitenwand 11 als auch mit einem ersten Radhaus-Umfangswandabschnitt 21 ausgebildet. Das äußere Radhaus-Blechteil 19 bildet einen zweiten Radhaus-Umfangswandabschnitt 23, an dem eine in der 2 gezeigte Fahrzeug-Außenhaut 23 angebunden ist. Die beiden Radhaus-Blechteile 17, 19 sind an einander zugewandten Randflanschen 25 mittels einer robotergesteuerten Schweißzange miteinander verschweißt.
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Gemäß der 2 wird die Radhaus-Umfangswand 15 sowohl durch den ersten Radhaus-Umfangswandabschnitt 21 (des inneren Radhaus-Blechteils 17) als auch den zweiten Radhaus-Umfangswandabschnitt 22 (des äußeren Radhaus-Blechteils 19) ausgebildet. Wie aus der 3 weiter hervorgeht, geht die Radhaus-Umfangswand 15, in der Fahrzeuglängsrichtung x betrachtet, von einer oberen Scheitelstelle 27 nach vorne und nach hinten jeweils in eine frontseitige Seitenflanke 29 und in eine heckseitige Seitenflanke 31 über.
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In den 2 und 3 ist die Tragkonsole 9 sowohl an der heckseitigen Seitenflanke 31 als auch an der Scheitelstelle 27 der Radhaus-Umfangswand 15 abgestützt. Die Tragkonsole 9 ist alleine auf dem inneren Radhaus-Blechteil 17 verschweißt und gegenüber dem äußeren Radhaus-Blechteil 19 anbindungsfrei.
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Nachfolgend wird die Geometrie der Tragkonsole 9 näher erläutert: Demzufolge ist die Tragkonsole 9 zweiteilig mit einem Sockelteil 10 und einer später beschriebenen Montageplatte 41 aufgebaut. Das Sockelteil 10 ist ein durch Blechumformung hergestelltes Winkelprofilteil, das einen in der Einbaulage horizontalen Auflageschenkel 33 aufweist, auf dem die Starterbatterie 1 aufliegt. Vom horizontalen Auflageschenkel 33 ist ein vertikaler Stützschenkel 35 abgewinkelt, der an seinem unteren Rand mit dem ersten Radhaus-Umfangswandabschnitt 21 verschweißt ist, und zwar im Bereich der heckseitigen Seitenflanke 31 der Radhaus-Umfangswand 15. Zur Steigerung der Bauteilsteifigkeit weist das Sockelteil 10 zudem eine Versteifungswand 37 auf, die zusammen mit dem horizontalen Auflageschenkel 33 und dem vertikalen Stützschenkel 35 in einem Eckbereich 39 (4) schalenförmig zusammenlaufen.
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Wie aus den 2 bis 4 weiter hervorgeht, ist die Starterbatterie 1 unter Zwischenlage der Montageplatte 41 auf dem horizontalen Tragkonsolen-Auflageschenkel 33 abgestützt. Die Montageplatte 41 stellt eine ausreichend stabile Abstützbasis für die Starterbatterie 1 bereit. Zudem weist die Montageplatte 41 in der Fahrzeugquerrichtung y fahrzeugaußen sowie frontseitig abgestellte Randstege 43 (in der 4 ist lediglich der in der Fahrzeugquerrichtung y fahrzeugäußere Randsteg 43 ersichtlich)) sowie eine randseitig L-förmig ausgebildete Spannpratze 45 (2 und 3) auf, die Bewegungsanschläge für die Starterbatterie 1 in der horizontalen Ebene in der Fahrzeuglängs- und -querrichtung x, y bilden. Zur Festlegung der Starterbatterie 1 in der Fahrzeughochrichtung z ist zudem ein zweiteilig ausgeführter Haltebügel 47 bereitgestellt, der die Starterbatterie 1 umgreift und auf der Montageplatte 41 festspannt. In den 2 bis 4 ist der Haltebügel 47 beispielhaft zweiteilig ausgeführt und zwar mit einem L-förmigen Haltebügelteil 49, das an einer Starterbatterie-Kante an einem geradlinigen, an der Montageplatte 41 verschweißten Haltebügelteil 51 formschlüssig gekoppelt ist.
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Die Montageplatte 41 ist gemäß der 4 an angedeuteten Schraubpunkten 32 mit dem horizontalen Tragkonsolen-Auflageschenkel 33 des Sockelteils 10 verschraubt.
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Nachfolgend wird grob vereinfacht eine Montagefolge zur Herstellung der in der 2 gezeigten Karosseriestruktur beschrieben: So wird zunächst bei noch demontiertem äußeren Radhaus-Blechteil 19 das Sockelteil 10 der Tragkonsole 9 auf das innere Radhaus-Blechteil 17 geschweißt. In diesem Prozessschritt ist die Montageplatte 41 noch von dem Sockelteil 10 demontiert, so dass ein später beschriebener Werkzeugfreiraum 57 (4) im Sockelteil 10 freigelegt ist. Anschließend kann ein an sich bekannter KTL-Lackierprozess erfolgen, in dem die Schweißgruppe lackiert wird.
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In einem weiteren Prozessschritt wird mittels einer robotergeführten Schweißzange das äußere Radhaus-Blechteil 19 (an den einander zugewandten Randflanschen 25) mit dem inneren Radhaus-Blechteil 17 verschweißt. Um für die Schweißzange einen störkonturfreien Zugang zu den Randflanschen 25 zu gewährleisten, weist der, den Randflanschen 25 zugewandte Rand 55 des Tragkonsolen-Auflageschenkels 33 eine Werkzeug-Aussparung 57 (4) auf, die einen ausreichend großen, bereits oben erwähnten Werkzeugfreiraum für die Schweißzange bildet.
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Danach wird in einem dritten Prozessschritt die Montageplatte 41 mit dem horizontalen Tragkonsolen-Auflagenschenkel 33 verschraubt. Wie aus der 4 hervorgeht, überdeckt die Montageplatte 41 dabei die Werkzeug-Aussparung 57 im horizontalen Tragkonsolen-Auflagenschenkel 33, um eine ausreichend große Abstützbasis für die Starterbatterie 1 bereitzustellen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007020928 A1 [0002]
