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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Heck eines Kraftfahrzeugs, insbesondere ein Heck mit steil geneigter Laderaumklappe in Kombibauform.
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D-Säulen sowie eine Ladekante, die eine die Laderaumklappe aufnehmende Laderaumöffnung begrenzen, sind herkömmlicherweise als Hohlprofile ausgeführt, um eine ausreichende Formbeständigkeit der Laderaumöffnung unter den während der Fahrt auftretenden Torsionsbeanspruchungen zu gewährleisten. An sich ist es wünschenswert, die Ladekante möglichst tief zu legen, um das Einladen von Lasten in den Laderaum zu erleichtern. Dabei ergibt sich jedoch das Problem, dass Längsträger der Karosserie, die den Laderaumboden unterstützen, an den hinteren Enden durch Crashboxen verlängert sind, die einen Stoßfängerquerträger tragen. Würde man das Hohlprofil der Ladekante bis zwischen die hinteren Enden der Längsträger und die Crashboxen herunterziehen, so wäre dieses Hohlprofil bei einem Heckaufprall einem erheblichen Deformationsrisiko ausgesetzt, und die Crashboxen würden die ihnen zugedachte Aufgabe, schwer reparierbare, tragende Bestandteile der Karosserie bei einer Kollision vor Verformung zu schützen, nicht mehr erfüllen. Eine bislang von der Anmelderin eingesetzte Konstruktion sieht daher vor, dass das Hohlprofil der Ladekante oberhalb von Längsträgern und Crashboxen verläuft und an letztere angebunden ist, indem ein einzelnes Blech der Laderaum-Rückwand zwischen die Enden der Längsträger und die daran befestigten Crashboxen eingreift. Die Ladekante muss deshalb so hoch liegen, dass das gesamte Hohlprofil über den Längsträgern Platz findet. Außerdem muss, um die nötige Torsionssteifigkeit zu erreichen, das Hohlprofil der Ladekante mit einem großen Krümmungsradius in die D-Säulen beiderseits der Laderaumöffnung übergehen, was zur Folge hat, dass Lasten, die aufgrund ihrer Breite nur knapp durch die was zur Folge hat, dass Lasten, die aufgrund ihrer Breite nur knapp durch die Laderaumöffnung passen, zum Ein- und Ausladen noch erheblich über die Ladekante angehoben werden müssen.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist, ein Kraftfahrzeugheck zu schaffen, das mit einem einfachen, rationell zu fertigenden Aufbau eine hohe Torsionsfestigkeit erreicht und dabei ein bequemeres Laden von schweren oder sperrigen Lasten erlaubt.
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Die Aufgabe wird einer Ausgestaltung der Erfindung zu Folge gelöst durch ein Kraftfahrzeugheck mit zwei Längsträgern, an die Enden der Längsträger anschließenden, eine Laderaumöffnung seitlich begrenzenden D-Säulen, bei dem untere Endabschnitte der D-Säulen sich über die Längsträger jenseits von voneinander abgewandten Außenseiten der beiden Längsträger erstrecken und an den Längsträgern verankert sind.
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Indem die D-Säulen nach unten verlängert sind und direkt an den Längsträgern angreifen, kann die Ladekante von bei der Fahrt auftretenden Torsionskräften weitgehend entlastet werden; so ist es zum einen möglich, die Laderaumöffnung insbesondere nach unten zu vergrößern, ohne die Torsionsssteifigkeit der Karosserie zu beeinträchtigen, zum anderen kann auch der Krümmungsradius eines Übergangs zwischen der Ladekante und den D-Säulen verkleinert werden, was das Ein- und Ausladen von sperriger Fracht vereinfacht.
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Insbesondere können die unteren Endabschnitte genauso wie die oberen Teile der D-Säulen vertikal orientiert und an den Längsträgern über ihre Seitenwände verankert sein.
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Die Grenzen zwischen strukturellen Elementen des Kraftfahrzeughecks wie etwa den Längsträgern, dem Laderaumboden oder den D-Säulen müssen nicht mit den Grenzen zwischen einzelnen Bauteilen zusammenfallen, aus denen das Kraftfahrzeugheck aufgebaut ist. Vielmehr können, insbesondere unter dem Gesichtspunkt einer einfachen und rationellen Fertigung, strukturelle Elemente aus mehreren Bauteilen zusammengesetzt sein bzw. kann ein Bauteil mehreren strukturellen Elementen angehören. So kann insbesondere etwa ein Blech einer die Laderaumöffnung nach unten begrenzenden Rückwand wenigstens einen seitlichen Endabschnitt umfassen, der sich in seitlicher Richtung über die Längsträger hinaus erstreckt und eine Wand eines der unteren Endabschnitte der D-Säulen bildet.
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Vorzugsweise ist dieser seitliche Endabschnitt gewinkelt, um sowohl eine rückwärtige als auch eine außenseitige Wand eines der unteren Endabschnitte zu bilden.
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Ein inneres Blech kann mit dem seitlichen Endabschnitt verbunden sein, um ein Hohlprofil der D-Säule zu bilden.
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Das innere Blech ist vorzugsweise ebenfalls gewinkelt, um eine vordere und eine die Laderaumöffnung begrenzende innenseitige Wand des unteren Endabschnitts zu bilden, so dass der seitliche Endabschnitt der Rückwand und das innere Blech genügen, um das oben erwähnte Hohlprofil der D-Säule zu bilden.
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Zur weiteren Versteifung kann in dem besagten Hohlprofil wenigstens ein Schottblech angeordnet und an dem seitlichen Endabschnitt und dem inneren Blech befestigt sein. Da die an dem seitlichen Endabschnitt bzw. dem inneren Blech zu befestigenden Ränder des Schottblechs nur schwer zugänglich sind, wenn der seitliche Endabschnitt und das innere Blech aneinander positioniert sind, ist das Schottblech vorzugsweise an wenigstens einem unter dem seitlichen Endabschnitt und dem inneren Blech ausgewählten Bauteil durch Klebung befestigt.
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Um die Verbindung zwischen dem unteren Endabschnitt der D-Säule und dem Längsträger herzustellen, kann eine seitliche Kante des inneren Blechs an der Außenseite des Längsträgers befestigt sein.
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Alternativ kann eine Unterkante des inneren Blechs auf einer Oberseite eines Laderaumbodens befestigt sein. Der Laderaumboden kann eine in sich steife Verbindung zu dem benachbarten Längsträger herstellen; vorzugsweise ist ein Verstärkungsblech vorgesehen, das sich an der Unterseite des Laderaumbodens in Verlängerung des inneren Blechs erstreckt und an der Außenseite des Längsträgers befestigt ist.
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Ein unterer Rand dieses Verstärkungsblechs ist vorzugsweise mit der Rückwand verbunden.
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Die Rückwand kann einwandig ausgebildet sein, wobei allerdings vorzugsweise noch ein Zusatzblech vorgesehen ist, das zusammen mit der Rückwand ein sich entlang der Ladekante erstreckendes Hohlprofil bildet.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
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1 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeughecks;
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2 eine perspektivische Ansicht von Längsträgern und einem Laderaumboden des Kraftfahrzeughecks;
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3 zwei zur Montage an den Längsträgern und dem Laderaumboden vorgesehene innere Bleche;
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4 die am Laderaumboden und den Längsträgern montierten inneren Bleche;
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5 eine Rückwand des Kraftfahrzeughecks;
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6 die an der Baugruppe der 4 montierte Rückwand;
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7 eines der beiden inneren Bleche, gesehen aus dem Laderaum heraus;
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8 eine Ansicht des Laderaumbodens unterhalb des in 7 gezeigten inneren Blechs von unten;
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9 eine Ansicht des anderen inneren Blechs, gesehen vom inneren des Laderaums her;
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10 eine Ansicht des Laderaumbodens unterhalb des anderen inneren Blechs von unten; und
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11 einen Schnitt durch die Rückwand.
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1 zeigt das Heck eines Kraftfahrzeugs, an dem die vorliegende Erfindung anwendbar ist. An eine nur teilweise gezeigte hintere Tür 1 der Fahrgastzelle schließt ein hinterer Kotflügel 2 an. Der hintere Kotflügel 2 verbirgt eine – in 1 gestrichelt angedeutete – D-Säule 3, die eine von einer Heckklappe 4 verschlossene Laderaumöffnung begrenzt. Unterhalb der Heckklappe 4 erstreckt sich eine Stoßfängerverkleidung 5.
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2 zeigt den Boden 6 eines über die Heckklappe 3 zugänglichen Laderaums des Fahrzeugs. Der Laderaumboden 6 setzt sich hier zusammen aus einer Reserveradwanne 7, die aus einem Blechzuschnitt einteilig geformt ist und den Platz zwischen zwei Längsträgern 8 ausfüllt, den Oberseiten der Längsträger 8 sowie jenseits der Längsträger 8 angefügten Bodenblechen 9, 10. Die Längsträger 8 sind im Querschnitt zweiteilig aufgebaut und umfassen hier einerseits ein im Wesentlichen flaches oberes Profil 11, das jeweils die Oberseite der Längsträger 8 bildet, und ein im Querschnitt hutförmiges unteres Profil 12, das entlang seiner Ränder mit dem oberen Profil 11 verschweißt ist, um einen geschlossenen Querschnitt des Längsträgers 8 zu bilden. Die Längsträger 8 erstrecken sich über im Wesentlichen die gesamte Länge des Fahrzeugs und sind im Allgemeinen aus einer Mehrzahl von in Längsrichtung aufeinanderfolgenden Zuschnitten geformt, von denen nur die hintersten in 2 gezeigt sind. Senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung orientierte Flansche 13 am rückwärtigen Ende der Längsträger 8 sind vorgesehen, um daran über in der Figur nicht gezeigte Crashboxen einen Stoßfängerquerträger zu befestigen, der die Stoßfängerverkleidung 5 unterstützt.
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Während ein seitlicher und vorderer Randbereich 21 der Reserveradwanne 7 in etwa auf gleicher Höhe mit dem oberen Profil 11 der Längsträger 8 liegt, liegt der Boden 22 der Reserveradwanne 7 etwas tiefer als die Unterseite des unteren Profils 12. Zwischen einer Seitenwand 14 der Reserveradwanne 7 und einer ihr gegenüberliegenden Innenseite 15 der Längsträger 8 ist auf beiden Seiten der Reserveradwanne 7 ein Verstärkungsblech 16 bzw. 17 eingefügt. Die Verstärkungsbleche 16, 17 umfassen jeweils einen vertikalen, mit den Flanschen 13 und der Hinterkante der Reserveradwanne 7 bündigen Flansch 18, einen horizontalen Schenkel 19, der sich von der Oberkante des Flansches 18 aus nach vorn erstreckt und den Boden der Reserveradwanne 7 mit der Unterseite des Längsträgers 8 verbindet, sowie einen vertikalen Schenkel 20, der von einer Vorderkante des horizontalen Schenkels 19 aus ansteigt und mit der Innenseite 15 des Längsträgers 8, der Seitenwand 14 und der Unterseite des Randbereichs 21 der Reserveradwanne 7 verschweißt ist.
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Das linke Verstärkungsblech 16 reicht in seitlicher Richtung nach außen nicht über den linken Längsträger 8 hinaus. An dessen Außenseite 23 erstreckt sich das Bodenblech 9 in in etwa gleicher Höhe mit dem horizontalen Schenkel 19 des benachbarten Verstärkungsblechs 16. Auf der rechten Seite der Karosserie liegt das Bodenblech 10 in etwa bündig mit dem oberen Profil 11 des Längsträgers 8; hier erstreckt sich das Versteifungsblech 17 in seitlicher Richtung über den rechten Längsträger 8 hinaus und bildet jenseits von dessen Außenseite 23 einen Fortsatz 24, dessen Ränder im Wesentlichen deckungsgleich mit denen des sich darüber erstreckenden Bodenblechs 10 sind.
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3 zeigt zwei entsprechend ihrer späteren Einbaulage im Fahrzeugheck als innere Bleche 25 bzw. 26 bezeichnete Bauteile. Die inneren Bleche 25, 26 haben jeweils eine Winkelform mit einer bezogen auf die Längsrichtung des Fahrzeugs vorderen Wand 27 und einer innenseitigen, am fertigen Fahrzeug eine Laderaumöffnung begrenzenden Wand 28. Der Winkel ist versteift durch zwei horizontale Schottbleche 29. An den den inneren Blechen 25, 26 zugewandten Rändern der Schottbleche 29 abgewinkelte Flansche sind an den inneren Blechen 25, 26 verschweißt. Flansche 30 an den von den inneren Blechen 25, 26 abgewandten Rändern der Schottbleche 29 sind vorgesehen, um mit einer Klebstoffbeschichtung versehen zu werden, die zur Verbindung mit einer später noch genauer beschriebenen Rückwand dient.
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Die Kontur der innenseitigen Wand 28 des linken inneren Blechs 25 ist in ihrer unteren Hälfte an die Außenseite 23 des benachbarten Längsträgers 8 angepasst um eine stabile Verschweißung an dessen Außenseite 23 zu ermöglichen. Zum Verschweißen am Bodenblech 9 vorgesehene Flansche an der Unterkante der vorderen Wand 27 erstrecken sich in der Perspektive der 3 in vom Betrachter abgewandter Richtung und sind deshalb nicht sichtbar.
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4 zeigt die inneren Bleche 25, 26 in an den Bodenblechen 9, 10 und Längsträgern 8 montiertem Zustand. Die Flansche 30 der Schottbleche 29 verlaufen in etwa deckungsgleich mit darunterliegenden Rändern der Bodenbleche 9, 10 und, im Falle des rechten inneren Blechs 26, des Fortsatzes 24.
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5 zeigt eine Baugruppe, bestehend aus einer Rückwand 31 und einem Zusatzblech 32. Die Rückwand 31 umfasst einen im Wesentlichen planaren, durch Sicken 33 versteiften Mittelabschnitt 34, der zu den Seiten hin durch Öffnungen 35 und nach oben durch einen in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten auskragenden Schenkel 36 begrenzt ist. Wie insbesondere anhand des Querschnitts der 11 zu erkennen, bildet der Schenkel 36 zusammen mit dem sich darüber erstreckenden, im Querschnitt winkelförmigen Zusatzblech 32 ein Hohlprofil. Dieses Hohlprofil definiert eine Ladekante 37 des Fahrzeughecks. Die Ladekante 37 erstreckt sich in seitlicher Richtung bis über die Öffnungen 35. Seitliche Endabschnitte 38 der Rückwand 31, seitwärts jenseits der Öffnungen 35, umfassen jeweils eine mit dem Mittelabschnitt 34 im Wesentlichen bündige, bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung hintere Wand 39 und eine von der hinteren Wand 39 aus nach vorn abgewinkelte außenseitige Wand 40, die über die Ladekante 37 aufragen.
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6 zeigt die aus Rückwand 31 und Zusatzblech 32 zusammengefügte Baugruppe im montierten Zustand. Der Mittelabschnitt 34 ist entlang seines unteren Randes mit der Hinterkante der Reserveradwanne 7 verschweißt. In der Umgebung der Öffnungen 35 liegt die Rückwand 31 an den Flanschen 13 an, und Bohrungen 41 der Rückwand 31 und der Flansche 13 fluchten miteinander, um ein Verschrauben der Crashboxen an den Flanschen 13 in Verlängerung der Längsträger 8 zu ermöglichen. Die seitlichen Endabschnitte 38 sind an den hier verborgenen Rändern der Bodenbleche 9, 10 und des Fortsatzes 24 verschweißt. Die oberhalb der verschweißten Ränder liegenden Flansche 30 der Schottbleche 29 liegen den Wänden 39, 40 der Endabschnitte 38 eng benachbart gegenüber und werden mit diesen verbunden, indem der auf die Flansche 30 aufgebrachte Klebstoff durch Hitzeeinwirkung, typischerweise beim Lackieren der Fahrzeugkarosserie, zur Expansion gebracht wird. Ein von einem äußersten seitlichen Rand der außenseitigen Wand 40 abgewinkelter Flansch 42 ist auf der vorderen Wand 27 des inneren Blechs 25 bzw. 26 verschweißt. Ein wiederum am äußeren Rand der vorderen Wand 27 abgewinkelter vertikaler Flansch 43 dient zur Befestigung eines Unterbaus 44 für die hinteren Kotflügel 2.
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Die nach außen hin ansteigenden Enden des Zusatzblechs 32 gehen an einer Kante 45 in einer kontinuierlichen Rundung in die innenseitigen Wände 28 der inneren Bleche 25 bzw. 26 über.
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7 zeigt, gesehen aus dem Laderaum heraus, das innere Blech 26 und dessen Umgebung. Das innere Blech 26 erstreckt sich nach unten nicht über das obere Profil 11 des Längsträgers 8 hinaus. Der oben erwähnte, am Bodenblech 10 verschweißte Flansch um unteren Rand der vorderen Wand 27, hier mit 46 bezeichnet, ist deutlich zu erkennen. In der Figur nicht sichtbar, erstreckt sich unter dem Bodenblech 10 in Verlängerung der vorderen Wand 27 des inneren Blechs 26 der Fortsatz 24 des Verstärkungsblechs 17.
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Wie in 8 gezeigt, erstrecken sich der Flansch 18 und der horizontale Schenkel 19 des Verstärkungsblechs 17 bis in den Fortsatz 24 hinein; außerdem umfasst der Fortsatz 24 einen zum vertikalen Schenkel 20 parallelen vertikalen Schenkel 47, der über einen an seinem oberen Rand nach vorn abgewinkelten Flansch 48 am Bodenblech 10 sowie über einen nach hinten abgewinkelten Flansch 49 an der Außenseite 23 des Längsträgers 8 verschweißt ist. Der vertikale Schenkel 47 erstreckt sich in Verlängerung der vorderen Wand 27 des inneren Blechs 26 und verlängert diese gewissermaßen durch das Bodenblech 10 hindurch, um so zusammen mit dem unteren Ende des rechten seitlichen Endabschnitts 38 der Rückwand 31 das am rechten Längsträger 8 verankerte untere Ende der rechten D-Säule 4 zu bilden.
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9 und 10 zeigen zu den 7 und 8 analoge Ansichten des inneren Blechs 25 bzw. des Verstärkungsblechs 16. Da an der linken Seite des Fahrzeugs das Bodenblech 9 tiefer liegt als auf der rechten, hat die vordere Wand 27 des inneren Blechs 25 einen unteren Abschnitt 50, der sich nach unten über das obere Profil 11 hinaus erstreckt und an der in 9 nicht sichtbaren Außenseite 23 des Längsträgers 8 verschweißt ist. Der Fortsatz 24 des Verstärkungsblechs 16 ist kürzer als der des Verstärkungsblechs 17 und umfasst lediglich ein Stück des Flansches 18 und des horizontalen Schenkels 19.
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11 zeigt einen Schnitt in Fahrzeuglängsrichtung durch den seitlichen Randbereich 21 der Reserveradwanne 7 und deren Umgebung. Die Rückwand 31 ist am hinteren Rand der Reserveradwanne 7 verschweißt. Vom Laderaum aus gesehen ist sie weitgehend hinter dem Zusatzblech 32 verborgen. Der Flansch 18 des Verstärkungsblechs 16 ist am unteren Rand der Rückwand 31 verschweißt; ein Flansch 51 am oberen Rand des vertikalen Schenkels 20 ist mit der Unterseite des Randbereichs 21 verbunden.
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Es versteht sich, dass die obige detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen zwar bestimmte exemplarische Ausgestaltungen der Erfindung darstellen, dass sie aber nur zur Veranschaulichung gedacht sind und nicht als den Umfang der Erfindung einschränkend ausgelegt werden sollen. Diverse Abwandlungen der beschriebenen Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Rahmen der nachfolgenden Ansprüche und deren Äquivalenzbereich zu verlassen. Insbesondere gehen aus dieser Beschreibung und den Figuren auch Merkmale der Ausführungsbeispiele hervor, die nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. Solche Merkmale können auch in anderen als den hier spezifisch offenbarten Kombinationen auftreten. Die Tatsache, dass mehrere solche Merkmale in einem gleichen Satz oder in einer anderen Art von Textzusammenhang miteinander erwähnt sind, rechtfertigt daher nicht den Schluss, dass sie nur in der spezifisch offenbarten Kombination auftreten können; stattdessen ist grundsätzlich davon auszugehen, dass von mehreren solchen Merkmalen auch einzelne weggelassen oder abgewandelt werden können, sofern dies die Funktionsfähigkeit der Erfindung nicht in Frage stellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Tür
- 2
- hinterer Kotflügel
- 3
- D-Säule
- 4
- Heckklappe
- 5
- Stoßfängerverkleidung
- 6
- Laderaumboden
- 7
- Reserveradwanne
- 8
- Längsträger
- 9
- Bodenblech
- 10
- Bodenblech
- 11
- oberes Profil
- 12
- unteres Profil
- 13
- Flansch
- 14
- Seitenwand (der Reserveradwanne)
- 15
- Innenseite (des Längsträgers)
- 16
- Verstärkungsblech
- 17
- Verstärkungsblech
- 18
- Flansch
- 19
- horizontaler Schenkel
- 20
- vertikaler Schenkel
- 21
- Randbereich (der Reserveradwanne)
- 22
- Boden (der Reserveradwanne)
- 23
- Außenseite (des Längsträgers)
- 24
- Fortsatz
- 25
- inneres Blech
- 26
- inneres Blech
- 27
- vordere Wand
- 28
- innenseitige Wand
- 29
- Schottblech
- 30
- Flansch
- 31
- Rückwand
- 32
- Zusatzblech
- 33
- Sicke
- 34
- Mittelabschnitt
- 35
- Öffnung
- 36
- Schenkel
- 37
- Ladekante
- 38
- seitlicher Endabschnitt
- 39
- hintere Wand
- 40
- außenseitige Wand
- 41
- Bohrung
- 42
- Flansch
- 43
- Flansch
- 44
- Unterbau
- 45
- Kante
- 46
- Flansch
- 47
- vertikaler Schenkel
- 48
- Flansch
- 49
- Flansch
- 50
- unterer Abschnitt
- 51
- Flansch
