DE102016204333A1

DE102016204333A1 - Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102016204333A1
Application number: DE102016204333.1A
Authority: DE
Inventors: Michael Stein; Michael Floer; Ralf Kiesmüller; Tanja Watzek
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2016-03-16
Filing date: 2016-03-16
Publication date: 2017-09-21
Also published as: US20190009836A1; US10807651B2; WO2017157821A1; CN108778907B; CN108778907A

Abstract

Es ist bereits bekannt eine Karosseriesäule eines Kraftfahrzeuges mit einem Seitenschweller zu verbinden. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei dem eine Befestigung eines unteren Endabschnittes einer Karosseriesäule an einem Seitenschweller vereinfacht ist.
Dies wird dadurch erreicht, dass die Durchgangsöffnung des Innenprofils der Karosseriesäule zur Hindurchführung des Gurtbandes an ihrem zum Innenprofil des Schwellers zeigenden Endabschnitt durch einen Befestigungsabschnitt geschlossen ist, dass sich an den Befestigungsabschnitt ein linker Seitenabschnitt und ein rechter Seitenabschnitt anschließt, dass diese drei Abschnitte an einem Flanschabschnitt des Innenprofils des Schwellers befestigt sind und eine Überdeckungsfläche aus zwei mit einander verbundenen Blechabschnitten bilden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Es ist bereits bekannt, dass ein Kraftfahrzeug eine Karosserie mit einer Fahrgastzelle aufweist. Die Fahrgastzelle weist gegenüberliegende und zueinander beabstandete Seitenwände auf. In den Seitenwänden sind Türausschnittsöffnungen ausgebildet. Die Begrenzungen der Türausschnittsöffnungen erfolgen in senkrechter Richtung durch zueinander beabstandete Karosseriesäulen. Die vorhandenen Karosseriesäulen sind an ihren unteren Endabschnitten durch einen als Längsträger ausgebildeten Seitenschweller und an ihren oberen Endabschnitten durch einen in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Dachrahmenabschnitt miteinander verbunden.
An einem Verbindungsbereich zwischen einem unteren Endabschnitt einer Karosseriesäule und dem dazugehörigen Seitenschweller erfolgt eine Anbindung eines Gurtautomaten über eine Befestigung, wie eine Verschraubung. Am unteren Endabschnitt der Karosseriesäule ist eine Austrittsöffnung für ein Gurtband des Gurtautomaten ausgebildet, wobei die Austrittsöffnung zu einem Innenraum der Fahrgastzelle gerichtet ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei dem eine Befestigung eines unteren Endabschnittes einer Karosseriesäule an einem Seitenschweller vereinfacht ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug ist mit einer Karosserie versehen, die eine Fahrgastzelle mit seitlich angeordneten Karosseriesäulen aufweist. Die jeweiligen Karosseriesäulen sind an ihrem jeweiligen unteren Endbereich über einen als Längsträger ausgebildeten Schweller miteinander verbunden. Die jeweilige Karosseriesäule weist ein Außenprofil und ein damit verbundenes Innenprofil zur Bildung eines (Karosseriesäulen-)Hohlprofiles auf. Das Innenprofil mindestens einer Karosseriesäule weist eine Durchgangsöffnung auf, die zum Hindurchführen eines Gurtbandes eines Gurtautomaten dient. Der Schweller weist ein Außenprofil und ein damit verbundenes Innenprofil zur Bildung eines (Schweller-)Hohlprofiles auf. In dem Hohlraum des (Schweller-)Hohlprofiles ist mindestens ein Verstärkungsprofil angeordnet.
Vorteilhafterweise ist die Durchgangsöffnung des Innenprofils der Karosseriesäule zur Hindurchführung des Gurtbandes an ihrem zum Innenprofil des Schwellers zeigenden Endabschnitt durch einen Befestigungsabschnitt umlaufend geschlossen. An den Befestigungsabschnitt schließt sich ein linker Seitenabschnitt und ein rechter Seitenabschnitt an. Diese drei Abschnitte sind an einem Flanschabschnitt des Innenprofils des Schwellers befestigt und bilden eine Überdeckungsfläche aus zwei mit einander verbundenen Blechabschnitten.
Die Fahrgastzelle weist vorteilhafterweise zwei in Fahrzeugquerrichtung zueinander beabstandete Seitenwände auf. In der jeweiligen Seitenwand ist mindestens eine Türausschnittsöffnung ausgebildet. Die jeweilige Türausschnittsöffnung ist durch eine in Fahrzeuglängsrichtung gesehen vordere und hintere Karosseriesäule begrenzt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind in den Seitenabschnitten des Innenprofils der Karosseriesäule Vertiefungen oder dergleichen ausgebildet, die zu einer definierten Verformung der Seitenabschnitte bei einer Lasteinwirkung von außen oder von innen führen.
Vorteilhafterweise ist eine (Verformungs- oder Crash-)Vertiefung eine Sicke, die in einem Seitenabschnitt des (Karosserie-)Innenprofils neben der Durchgangsöffnung für das Gurtband in etwa in vertikaler Richtung verläuft. In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform entsteht eine stufenförmige Ausbildung eines Seitenabschnittes neben der Durchgangsöffnung für das Gurtband durch die Ausbildung von mindestens einer Vertiefung.
Unterhalb des Befestigungsabschnittes des Innenprofils der Karosseriesäule, in dem eine Befestigung des Gurtautomaten über Befestigungsmittel erfolgt, ist vorteilhafterweise ein Befestigungsflansch ausgebildet ist, der an einem Befestigungsflansch eines in einem Hohlraum des Schwellers angeordneten Verstärkungsprofils befestigt ist.
Vorteilhafterweise schließt sich an den Überdeckungsbereich mit einer Befestigungs-Anordnung von zwei Blechabschnitten eine Befestigungs-Anordnung von drei Blechen in vertikaler Richtung nach unten an, die miteinander verbunden sind. Die Befestigungs-Anordnung von drei Blechen besteht aus dem Befestigungsflansch des Verstärkungsprofils, dem damit verbundenen Befestigungsflansch des Innenprofils der Karosseriesäule und einer dazu benachbarten Innenfläche des Innenprofils des Schwellers.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung einer Befestigung eines unteren Endabschnittes einer Karosseriesäule an einem Seitenschweller,
2 eine perspektivische Darstellung entsprechend der 1, wobei zusätzlich in der 2 in einer strichlierten Linie ein Bereich angegeben ist, in dem eine Befestigungsfläche des unteren Endabschnittes der Karosseriesäule mit einer Befestigungsfläche eines Profils des Seitenschwellers verbunden ist,
3 eine perspektivische Darstellung entsprechend den 1 und 2, wobei in der 3 eine Befestigung eines Befestigungsabschnittes des unteren Endes der Karosseriesäule an einem Verstärkungs-Längsträger sichtbar ist, der in einem Hohlraum des Seitenschwellers angeordnet ist,
4 eine perspektivische Schnittdarstellung der 1 aus der ein Querschnitt einer Sicke auf einem linken Seitenabschnitt des inneren Karosseriesäulen-Profils hervorgeht und auf der eine stufenförmige Abstufung eines Querschnitts des rechten Seitenabschnittes des inneren Karosseriesäulenprofils dargestellt ist,
5 einen Querschnitt durch den in der 3 gezeigten Befestigungsbereich, der die Verbindung des unteren Befestigungsabschnittes eines Endabschnittes eines Innenprofils der Karosseriesäule an einem Flansch eines Verstärkungsprofils zeigt, der in dem Seitenschweller angeordnet ist,
6 eine Querschnittsansicht des in der 1 gezeigten Befestigungsbereiches, in der zusätzlich zu dem in der 5 gezeigten Querschnitt die Befestigung des inneren (Seitenschweller-)Verstärkungsprofils an dem unteren Endabschnitt des inneren Karosseriesäulenprofils gezeigt ist, und
7 eine vergrößerte Darstellung der 6, wobei in der 7 die Überdeckungsfläche zwischen dem Befestigungsabschnitt des Innenprofils der Karosseriesäule und dem Flanschabschnitt des Innenprofils des Schwellers gezeigt ist.
Die 1 zeigt einen Bereich eines unteren Endbereiches 3 einer Karosseriesäule 4, die mit einem Innenprofil 5 eines als Längsträger ausgebildeten Schwellers 6 verbunden ist. Die Karosseriesäule 4 und der Schweller 6 sind Bestandteile einer nicht weiter dargestellten Fahrgastzelle 7 einer Karosserie 2 eines Kraftfahrzeuges 1. Das Innenprofil 5 des Schwellers 6 zeigt in einen Innenraum 8, der von der Fahrgastzelle 7 umgeben ist.
In der gezeigten Ausführungsform weist die Karosseriesäule 4 ein Außenprofil 9 und ein Innenprofil 10 auf. Das Außenprofil 9 ist mit dem Innenprofil 10, beispielsweise über Flansche, zu einem Hohlprofil 11 mit einem Hohlraum 12 miteinander verbunden. In dem Hohlraum 12 ist beispielsweise ein Gurtautomat 13 mit einer Aufwickelvorrichtung für ein Gurtband 14 angeordnet.
Die Befestigung des Gurtautomaten 13 erfolgt an einem unteren Abschnitt 15 des Innenprofils 10 der Karosseriesäule 4 und einem damit verbundenen Flanschabschnitt 16 des Innenprofils 5 des Schwellers 6 über ein Befestigungsmittel 17. Der Gurtautomat 13 ist im befestigten Zustand an einer zur Umgebung hin gerichteten Innenfläche eines Befestigungsabschnittes 20 des Innenprofils 10 angeordnet. Das Befestigungsmittel 17 kann beispielsweise eine Schraubverbindung oder dergleichen sein.
Die 2 unterscheidet sich von der 1 dadurch, dass in einer strichlierten Linie L eine Überdeckungsfläche 18 zwischen dem unteren Abschnitt 15 des Innenprofils 10 der Karosseriesäule 4 und dem Flanschabschnitt 16 des Innenprofils 5 des Schwellers 6 ersichtlich ist.
Die Überdeckungsfläche 18 erstreckt sich von einem linken Seitenabschnitt 19 des Innenprofils 10 der Karosseriesäule 4 über einen Befestigungsabschnitt 20 des Innenprofils 10 zur Halterung des Gurtautomaten 13 bis zum rechten Seitenabschnitt 21 des Innenprofils 10 der Karosseriesäule 4 und dem dazu gegenüberliegenden Flanschabschnitt 16 des Innenprofils 5 des Schwellers 6.
In der 3 ist ein Endabschnitt 3a des Innenprofils 10 der Karosseriesäule 4 dargestellt. Der Endabschnitt 3a des Innenprofils 10 weist eine Durchgangsöffnung 22 auf, aus der das Gurtband 14 des Gurtautomaten 13 austreten kann. Ferner sind in der 3 der linke Seitenabschnitt 19, der Befestigungsabschnitt 20 mit einer Durchgangsöffnung 23 für das Befestigungsmittel 17 sowie der rechte Seitenabschnitt 21 dargestellt. Unterhalb der Durchgangsöffnung 23 in dem Befestigungsabschnitt 20 des Innenprofils 10 ist ein in etwa rechteckförmiger Befestigungsflansch 24 ausgebildet.
In der 3 ist das Außenprofil 9 der Karosseriesäule 4 abschnittsweise gezeigt. Hinter dem Außenprofil 9 der Karosseriesäule 4 verläuft ein Außenprofil 6a des Schwellers 6. Das Außenprofil 6a des Schwellers 6 bildet mit dem Innenprofil 5 des Schwellers 6 einen Hohlraum 6b eines Hohlprofiles 6c. In dem Hohlraum 6b des Hohlprofiles 6c ist ein Verstärkungsprofil 29 angeordnet.
Am linken Seitenabschnitt 19 ist eine sich in vertikaler Richtung z nach oben erstreckende Sicke 25 ausgebildet. Am rechten Seitenabschnitt 21 des Innenprofils 10 sind zwei schräg verlaufende Vertiefungen 26, 27 ausgebildet, so dass sich zwei Stufen 26a und 27a ergeben. Die Sicke 25 und die Vertiefungen 26, 27 dienen dazu, um eine definierte Verformung durch Falten, Knicken oder dergleichen bei einer Krafteinwirkung von außen zu gewährleisten.
In der 4 ist der Querschnitt der Sicke 25 dargestellt, die in dem linken Seitenabschnittes 19 des Endabschnittes 3a des Innenprofils 10 ausgebildet ist. Am rechten Seitenabschnitt 21 des Endabschnittes 3a des Innenprofils 10 sind die Vertiefungen 26 und 27 und die sich daraus ergebenden Stufen 26 und 27a erkennbar. Ferner ist in der 4 eine Durchgangsöffnung 16a in dem Flanschabschnitt des Innenprofils 5 des Schwellers 6 für das Befestigungsmittel 17 dargestellt.
Die 5 zeigt einen Schnitt in der 3. Der Schnitt verläuft in einer Ebene in vertikaler Richtung z und in Fahrzeugquerrichtung y in der Nähe der Durchgangsöffnung 23 für das Befestigungsmittel 17. Der Befestigungsflansch 24 des Karosseriesäulen-Innenprofils 10 ist an einem Befestigungsflansch 28 des im Wesentlichen V-förmigen Verstärkungsprofils 29 befestigt.
Das Verstärkungsprofil 29 ist in dem Hohlraum 6b angeordnet, der in dem Schweller 6 ausgebildet ist und der zum Innenraum 8 der Fahrgastzelle 7 hin durch das Innenprofil 5 abgedeckt ist. Das Verstärkungsprofil 29 ist über den oberen Befestigungsflansch 28 und einem unteren Befestigungsflansch 31 mit einer Innenfläche 32 des Innenprofils 5 verbunden, wie dies in der Schnittdarstellung der 6 dargestellt ist.
Die 7 zeigt eine vergrößerte Darstellung der 6, die die Überdeckungsfläche 18 zwischen dem Befestigungsabschnitt 20 des Innenprofils 10 der Karosseriesäule 4 und dem Flanschabschnitt 16 des Innenprofils 5 des Schwellers 6 zeigt. An diese Überdeckungsfläche 18 mit zwei aneinander liegenden und miteinander verbundenen Blechen 20, 16 schließt sich ein Befestigungsabschnitt an, an dem drei Bleche 28, 24, 33 miteinander verbunden sind.
Die drei miteinander verbundenen Bleche 28, 24, 33 sind von außen nach innen in Richtung des Innenraumes 8 der Fahrgastzelle 7 der obere Befestigungsflansch 28 des Verstärkungsprofils 29 des Schwellers 6, der damit verbundene Befestigungsflansch 24 des Innenprofils 10 der Karosseriesäule 4 und ein dazu gegenüberliegender Befestigungsabschnitt 33 des Innenprofils 5 des Schwellers 6.
Durch die Verdoppelung des Befestigungsbereiches für den Gurtautomat 13 in Höhe der Durchgangsöffnung 23 durch den Befestigungsabschnitt 20 der Karosseriesäule 4 und dem dazu gegenüberliegenden Flanschabschnitt 16 des Innenprofils 5 des Schwellers 6 ergibt sich eine integrierte Verstärkung, die eine höhere Lastübertragung oder Kraftübertragung ermöglicht und die zusätzliche Verstärkungsbauteile überflüssig macht. Die Anbindung des Innenprofils 10 der Karosseriesäule 4 an das Verstärkungsprofil 29 über den Befestigungsflansch 24 erhöht die Steifigkeit der Anbindung des Endbereiches 3 der Karosseriesäule 4 an den Schweller 6.

Claims

Kraftfahrzeug (1) mit einer Karosserie (2), die eine Fahrgastzelle (7) mit seitlich angeordneten Karosseriesäulen (4) aufweist, wobei die jeweiligen Karosseriesäulen (4) an ihrem jeweiligen unteren Endbereich (3) über einen als Längsträger ausgebildeten Schweller (6) miteinander verbunden sind, wobei die jeweilige Karosseriesäule (4) ein Außenprofil (9) und ein damit verbundenes Innenprofil (10) zur Bildung eines (Karosseriesäulen-)Hohlprofiles (11) aufweist, wobei das Innenprofil (10) mindestens einer Karosseriesäule (4) eine Durchgangsöffnung (22) aufweist, wobei die Durchgangsöffnung (22) zum Hindurchführen eines Gurtbandes (14) eines Gurtautomaten (13) dient, wobei der Schweller (6) ein Außenprofil (6a) und ein damit verbundenes Innenprofil (5) zur Bildung eines (Schweller-)Hohlprofiles (6c) aufweist, wobei in einem Hohlraum (6b) des (Schweller-)Hohlprofiles (6c) mindestens ein Verstärkungsprofil (29) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung (22) des Innenprofils (10) der Karosseriesäule (4) zur Hindurchführung des Gurtbandes (14) an ihrem zum Innenprofil (5) des Schwellers (6) zeigenden Endabschnitt (3a) durch einen Befestigungsabschnitt (20, 24) geschlossen ist, dass sich an den Befestigungsabschnitt (20) ein linker Seitenabschnitt (19) und ein rechter Seitenabschnitt (21) anschließt, dass diese drei Abschnitte (19, 20, 21) an einem Flanschabschnitt (16) des Innenprofils (5) des Schwellers (6) befestigt sind und eine Überdeckungsfläche (18) aus zwei mit einander verbundenen Blechabschnitten bilden.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrgastzelle (7) zwei in Fahrzeugquerrichtung y zueinander beabstandete Seitenwände aufweist, dass in der jeweiligen Seitenwand mindestens eine Türausschnittsöffnung ausgebildet ist, und dass die jeweilige Türausschnittsöffnung durch eine in Fahrzeuglängsrichtung x gesehen vordere und hintere Karosseriesäule (4) begrenzt ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Seitenabschnitt (19, 21) des Innenprofils (10) der Karosseriesäule (4) mindestens eine geometrische Gestaltung (25; 26, 27) ausgebildet ist, die zu einer definierten Verformung des betreffenden Seitenabschnitts (19, 21) bei einer Lasteinwirkung von außen oder von innen führt.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine geometrische Gestaltung (25; 26, 27) eine (Verformungs- oder Crash-)Vertiefung in Form einer Sicke (25) ist, die in einem Seitenabschnitt (19) des (Karosserie-)Innenprofils (10) neben der Durchgangsöffnung (23) für das Gurtband (14) in etwa in vertikaler Richtung verläuft.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine geometrische Gestaltung (25; 26, 27) mindestens eine Vertiefung (26, 27) ist, die in einem Seitenabschnitt (21) neben der Durchgangsöffnung (23) für das Gurtband (14) ausgebildet ist, die zu eine stufenförmigen Ausbildung (26a, 27a) des Seitenabschnittes (21) neben der Durchgangsöffnung (23) für das Gurtband (14) führt.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Befestigungsabschnittes (20) des Innenprofils (10) der Karosseriesäule (4), in dem eine Befestigung des Gurtautomaten (13) über Befestigungsmittel (17, 23) erfolgt, ein Befestigungsflansch (24) ausgebildet ist, der an einem Befestigungsflansch (28) eines in einem Hohlraum (6b) des Schwellers (6) angeordneten Verstärkungsprofils (29) befestigt ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Überdeckungsbereich (18) mit einer Befestigungs-Anordnung von zwei Blechabschnitten (4, 10, 20; 5, 6, 16) eine Befestigungs-Anordnung von drei Blechen in vertikaler Richtung z nach unten anschließt, die miteinander verbunden sind, und dass die Befestigungs-Anordnung von drei Blechen aus dem Befestigungsflansch (28) des Verstärkungsprofils (29), dem damit verbundenen Befestigungsflansch (24) des Innenprofils (10) der Karosseriesäule (4) und einer dazu benachbarten Innenfläche (32) des Innenprofils (5) des Schwellers (6) besteht.