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Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosserie mit einer Türöffnung und einer schwenkbar mit der Fahrzeugkarosserie verbundenen Fahrzeugtür zum Öffnen und Verschließen der Türöffnung sowie mit einem Schweller.
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Eine Fahrzeugkarosserie verfügt in der Regel über zwei in Längsrichtung des Fahrzeugs verlaufenden Schwellern, die einen Teil einer Türöffnung bilden und neben der Versteifung der Fahrzeugkarosserie auch die Funktion aufweisen, einen optimalen Schutz von Fahrzeuginsassen bei einem seitlichen Aufprall zu gewährleisten.
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Aus der
DE 10 2004 045 382 A1 ist ein mehrteiliger Schweller bekannt, welcher eine tragende Struktur und eine äußere Seitenverkleidung aufweist, wobei diese äußere Seitenverkleidung über mindestens ein Gelenk an der Tragstruktur angelenkt ist, so dass sie zwischen einer Wirkstellung und einer Einstiegsstellung zum Erleichterten Ein- und Aussteigen eines Fahrzeuginsassen verlagerbar ist.
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Weiterhin ist aus der
DE 102 43 898 A1 eine Fahrzeugkarosserie mit wenigstens zwei an einer Fahrzeugseite angeordneten Türen und einer lösbaren B-Karosseriesäule bekannt, wobei diese B-Karosseriesäule in einer karosseriefesten Position an der Fahrzeugseite zwischen den beiden Türen angeordnet ist. Die beiden Fahrzeugtüren an einer Fahrzeugseite können zum einen in üblicher Weise geöffnet werden, das heißt beide Fahrzeugtüren verschwenken entgegen der Fahrtrichtung, und zum anderen derart, dass die vordere Fahrzeugtüre entgegen der Fahrtrichtung geöffnet wird, während die hintere Fahrzeugtüre zusammen mit der B-Karosseriesäule entgegen der Fahrtrichtung verschwenkt wird. Bei der zuletzt genannten Öffnungsweise der beiden Fahrzeugtüren einer Fahrzeugseite wird zum Öffnen der hinteren Fahrzeugtüre zunächst die B-Säule am Schweller und am Dachrahmen der Fahrzeugkarosserie freigegeben und um die C-Säule verschwenkt, wobei die B-Säule mittels konventionellen Türscharnieren an der hinteren Fahrzeugtüre gehalten wird.
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Die
DE 10 2006 004 171 A1 beschreibt ein Türmodul mit einem Träger und eine Fahrzeugtüre, wobei an einem unteren Bereich eines Trägers des Türmoduls wenigstens ein Verbindungselement zur Ausbildung einer Verbindung zwischen einem Innenblech der Fahrzeugtür und einem Schweller eines Fahrzeugs im Falle eines Aufpralls angeordnet sind. Bei einem Aufprall durchdringt das Verbindungselement das Innenblech und den Schweller, so dass das Innenblech mit dem Schweller formschlüssig verbunden wird, ohne dass die Tür hierbei über den Schweller gezogen wird.
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Mit der
DE 10 2010 022 151 B4 wird eine untere Struktur von Fahrzeug-Frontsäulen offenbart, die derart gestaltet ist, dass untere Abschnitte der Frontsäulen die bei einem Fahrzeugcrash über die Räder auf eine Fahrzeugkarosserie einwirkenden Kräfte aufnehmen können. Hierzu weist ein Seitenschweller für die Fahrzeugkarosserie im Anschlussbereich zur Frontsäule eine Schwellerverstärkung auf, die in Fahrzeuglängsrichtung als erstes, zweites und drittes Bauteil von der Fahrzeugfront ausgehend aufeinanderfolgend angeordnet sind und deren Festigkeiten in dieser Reihenfolge der Reihe nach höher werden.
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Schließlich ist aus der
DE 10 2007 010 341 A1 ein Bauteil für eine Fahrzeugkarosserie in Schalenbauweise mit einer Außen- und Innenschale bekannt, bei welcher in verbundenem Zustand von Außen- und Innenschale zumindest ein Strukturelement in dem Bereich zwischen Außen- und Innenschale angeordnet ist.
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Als Nachteil bei einem Schweller eines Fahrzeugs gemäß dem Stand der Technik kann angesehen werden, dass dieser in der Höhe über den Fußraum des Fahrzeugs hinausragt und dadurch den Einstieg behindert.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Fahrzeug anzugeben, mit welchem ein erleichtertes Einsteigen ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.
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Eine solche Fahrzeugkarosserie ist erfindungsgemäß ausgebildet mit
- - einer Türöffnung,
- - einer schwenkbar mit der Fahrzeugkarosserie verbundenen Fahrzeugtür zum Öffnen und Verschließen der Türöffnung,
- - einem mit der Fahrzeugtür verbundenen Schwellerabschnitt, welcher mit dem Öffnen der Fahrzeugtür mitverschwenkbar ist und bei geschlossener Fahrzeugtür in Fahrzeuglängsrichtung verlaufend endseitig mittels einer Koppelvorrichtung mit einem frontseitigen Karosseriebauteil und einem heckseitigen Karosseriebauteil einer Bodengruppe der Fahrzeugkarosserie lösbar koppelbar ist, und
- - einem Schweller, welcher aus dem Schwellerabschnitt zusammen mit dem frontseitigen und dem heckseitigen Karosseriebauteil gebildet ist.
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Bei einer solchen Fahrzeugkarosserie wird ein Schweller in Fahrzeugquerrichtung so getrennt, dass ein Teil des Schwellers, welcher bei einer Fahrzeugkarosserie gemäß dem Stand der Technik eine Einstiegsöffnung bildet, als Schwellerabschnitt mit der Fahrzeugtüre verbunden ist und mit dem Öffnen derselben mitverschwenkt wird. Hierdurch entsteht ein barrierefreier Einstiegsbereich mit einer vergrößerten Einstiegsöffnung. Vorzugsweise ist der Schwellerabschnitt in einem unteren Bereich der Fahrzeugtüre mit derselben verbunden.
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Um die notwendige Steifigkeit des Schwellers in der Gesamtfahrzeugsteifigkeit sicherzustellen, ist eine Koppelvorrichtung vorgesehen, welche bei geschlossener Fahrzeugtüre eine Kopplung zwischen dem Schwellerabschnitt und einem frontseitigen Karosseriebauteil einer Bodengruppe einerseits und andererseits einem heckseitigen Karosseriebauteil einer Bodengruppe der Fahrzeugkarosserie hergestellt wird.
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Weiterbildungsgemäß ist das frontseitige Karosseriebauteil entweder als frontseitiger Schwellerabschnitt oder als Fußteil einer Karosseriesäule ausgebildet.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das heckseitige Karosseriebauteil entweder als heckseitiger Schwellerabschnitt oder als Fußteil eine Karosseriesäule ausgebildet.
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Des Weiteren ist in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Koppelvorrichtung mit einem in dem Schwellerabschnitt der Fahrzeugtür angeordneten ersten Koppelelement und mit einem mit demselben zusammenwirkenden und mit dem frontseitigen Karosseriebauteil oder heckseitigen Karosseriebauteil fahrzeugfest verbundenen zweiten Koppelelement ausgebildet ist.
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Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn weiterbildungsgemäß der Schwellerabschnitt jeweils endseitig mit einem ersten Koppelelement ausgebildet ist, wobei die ersten Koppelelemente mittels eines Crashrohres verbunden sind.
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Vorteilhafter Weise ist in der Fahrzeugtür eine Antriebsvorrichtung zum Koppeln des Schwellerabschnittes mit dem frontseitigen Karosseriebauteil und/oder dem rückseitigen Karosseriebauteil angeordnet. Hierbei wird diese Antriebsvorrichtung derart gesteuert, dass mit dem Schließen der Fahrzeugtüre der Schwellerabschnitt sowohl mit dem frontseitigen als auch mit dem rückseitigen Karosseriebauteil gekoppelt wird.
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Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich, wenn die Koppelvorrichtung als Schließkeilsystem mit einem Schließkeilmodul als erstes Koppelelement und einem Haltebackenmodul als zweites Koppelelement ausgebildet ist.
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Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung ist vorzugsweise
- - das Schließkeilmodul mit zwei gegeneinander verschiebbar gelagerten Schließkeilen und mit einem Schließkeilhalter zur verschiebbaren Aufnahme der Schließkeile ausgebildet, und
- - das Haltebackenmodul mit zwei, das Schließkeilmodul zwischen sich aufnehmenden Haltebacken ausgebildet, wobei die Haltebacken an die Kontur der Schließkeile angepasste Keilnuten aufweisen.
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Bei dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Koppelvorrichtung als Schließkeilsystem ist die Antriebsvorrichtung derart ausgebildet, dass zur Herstellung der Kopplung des Schwellerabschnittes mit dem frontseitigen Karosseriebauteil und/oder dem rückseitigen Karosseriebauteil die Schließkeile durch Auseinanderverlagern in die Keilnuten gedrückt werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Detaildarstellung einer Fahrzeugkarosserie in einer Innenansicht auf eine geschlossene Fahrzeugtüre mit einem mit derselben verbundenen Schwellerabschnitt,
- 2 eine schematische Detaildarstellung der Fahrzeugkarosserie nach 1, bei welcher die Fahrzeugtüre mit dem Schwellerabschnitt geöffnet ist,
- 3 eine Schnittdarstellung des Schnittes I-I nach 2,
- 4 eine Schnittdarstellung des Schnittes II-II nach 2, und
- 5 eine schematische Darstellung der Fahrzeugkarosserie nach 2 mit einer geschlossenen Fahrzeugtüre und einer als Schließkeilsystem ausgeführten Koppelvorrichtung.
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Die 1 und 2 zeigen den Bereich einer Fahrzeugkarosserie 1 mit einer linken vorderen Fahrzeugtüre 3 in einer Innenansicht auf eine Türöffnung 2, welche in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) frontseitig von einer als A-Säule 9.0 ausgebildeten Karosseriesäule 9 und heckseitig von einer als B-Säule 10.0 ausgebildeten Karosseriesäule 10 begrenzt wird. Die Fahrzeugtüre 3 ist zum Öffnen und Verschließen der Türöffnung 2 über zwei Türbänder 3.2 und 3.3 über die A-Säule 9 mit der Fahrzeugkarosserie 1 verbunden (vgl. 2).
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Die Fahrzeugkarosserie 1 weist einen in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) verlaufenden mehrteiligen Schweller 4 auf, welcher zur Bildung eines Schwellerabschnittes 4.1 im Bereich der Türöffnung 2 in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) getrennt ist, so dass bei geschlossener Fahrzeugtüre 3 gemäß 1 eine mechanische Schnittstelle A im frontseitigen Bereich der Türöffnung 2 und eine mechanische Schnittstelle B im rückseitigen Bereich der Türöffnung 2 entsteht.
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Dieser Schwellerabschnitt 4.1 ist mit einem unteren Bereich 3.1 der Fahrzeugtüre 3 verbunden, so dass mit dem Öffnen der Fahrzeugtüre 3 dieser Schwellerabschnitt 4.1 mitverschwenkt wird. Den Zustand der Fahrzeugkarosserie 1 mit geöffneter Fahrzeugtüre 3 zeigt 2. In diesem geöffneten Zustand der Fahrzeugtüre 3 endet eine Bodenfläche 8.1 einer Bodengruppe 8 der Fahrzeugkarosserie 1 barrierefrei im Bereich der Türöffnung 2. Die nunmehr im Bereich der Türöffnung 2 liegende Kante 8.2 der Bodenfläche 8.1 liegt tiefer als die Oberseite des Schwellerabschnittes 4.1, wodurch das Einsteigen erleichtert und die Türöffnung 2 vergrößert wird. Die Bodengruppe 8 endet in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) mit einem in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) verlaufenden Längsträger 8.0.
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Der Schwellerabschnitt 4.1 bildet frontseitig mit einem frontseitigen Karosseriebauteil 6 die Schnittstelle A, während rückseitig die Schnittstelle B mit einem heckseitigen Karosseriebauteil 7 gebildet wird. Damit wird der Schwellerabschnitt 4.1 bei geschlossener Fahrzeugtüre 3 sowohl frontseitig als auch rückseitig in den Karosseriebauteilen und 6 und 7 weitergeführt, so dass diese Komponenten zusammen den mehrteiligen Schweller 4 der Fahrzeugkarosserie 1 bilden.
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Das frontseitige Karosseriebauteil 6 kann als frontseitiger Schwellerabschnitt 4.2 oder als Fußteil 9.1 der als A-Säule 9.0 ausgebildeten Karosseriesäule 9 ausgeführt sein.
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Das heckseitige Karosseriebauteil 7 kann als heckseitiger Schwellerabschnitt 4.3 oder als Fußteil 10.1 der B-Säule 10.0 ausgeführt sein.
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So kann der Schweller 4 der Fahrzeugkarosserie von dem Schwellerabschnitt 4.1 zusammen mit dem frontseitigen und heckseitigen Schwellerabschnitt 4.2 und 4.3 oder zusammen mit dem Fußteil 9.1 der A-Säule 9.0 und dem Fußteil 10.1 der B-Säule 10.0 gebildet werden. Wesentlich ist hierbei, dass derjenige Abschnitt eines Schwellers, welcher bei einer Fahrzeugkarosserie gemäß dem Stand der Technik die untere Begrenzung der Türöffnung 2 bildet, nicht mit der Bodengruppe der Fahrzeugkarosserie fahrzeugfest verbunden ist, sondern einen integralen Bestandteil der Fahrzeugtüre 3 bildet.
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Um die notwendige Steifigkeit des Schwellers 4 der Fahrzeugkarosserie sicherzustellen, ist eine Koppelvorrichtung vorgesehen, mit welcher bei geschlossener Fahrzeugtüre 3 der Schwellerabschnitt 4.1 an der Schnittstelle A mit dem frontseitigen Karosseriebauteil 6 und an der Schnittstelle B mit dem heckseitigen Karosseriebauteil 7 lösbar gekoppelt wird.
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Eine solche Koppelvorrichtung 11 besteht aus einem ersten Koppelelement 11.1, welches jeweils in dem Schwellerabschnitt 4.1 an dessen frontseitigen Ende, also an der Schnittstelle A, und an dessen rückseitigen Ende, also an der Schnittstelle B, angeordnet ist. Das Gegenstück hierzu ist jeweils als zweites Koppelelement 11.2 im Bereich der Schnittstelle A in dem frontseitigen Karosseriebauteil 6 und im Bereich der Schnittstelle B in dem heckseitigen Karosseriebauteil 7 angeordnet. Mit dem Schließen der Fahrzeugtüre 3 wird zum einen an der Schnittstelle A das erste Koppelelement 11.1 mit dem zweiten Koppelelement 11.2 und gleichzeitig an der Schnittstelle B ebenso das erste Koppelelement 11.1 mit dem zweiten Koppelelement 11.2 gekoppelt (vgl. 3 und 4). Mit dem Öffnen der Fahrzeugtür 3 werden diese Kopplungen an der Schnittstelle A und der Schnittstelle B gelöst.
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Gemäß den
3,
4 und
5 ist die Koppelvorrichtung
11 als Schließkeilsystem
11.0 mit einem Schließkeilmodul
11.10 als erstes Koppelelement
11.1 und einem Haltebackenmodul
11.20 als zweites Koppelelement
11.2 ausgeführt, wie dies bspw. aus der
DE 10 2012 011 420 A1 bekannt ist.
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Das Schließkeilmodul 11.10 umfasst einen Schließkeilhalter 11.13 zur Aufnahme von zwei verschieblich gelagerten Schließkeilen 11.11 und 11.12, die jeweils endseitig mit Keilflächen keilförmig ausgebildet sind. Diese Schließkeilhalter 11.13 sind jeweils endseitig an dem Schwellerabschnitt 4.1 angeordnet und über ein Crashrohr 11.3 verbunden.
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Das Haltebackenmodul 11.20 umfasst eine Grundplatte 11.23 mit zwei Haltebacken 11.21 und 11.22, die jeweils eine an die Keilflächen der beiden Schließkeile 11.11 und 11.12 angepasste Keilnuten 11.210 und 11.220 aufweisen. Zum Koppeln der Schließkeilmodule 11.10 mit den Haltebackenmodulen 11.20 werden mit dem Schließen der Fahrzeugtüre 3 die Schließkeilmodule 11.10 jeweils zwischen die beiden Haltebacken 11.21 und 11.22 verfahren und die beiden Schließkeile 11.11 und 11.12 in eine Schließposition mittels einer Antriebsvorrichtung 11.4 ausgefahren, in welcher die Schließkeile 11.11 und 11.12 mit ihren endseitigen Keilflächen jeweils in eine Keilnut 11.210 und 11.220 der Haltebacken 11.21 und 11.22 gedrückt werden und damit eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Schwellerabschnitt 4.1 und dem frontseitigen Karosseriebauteil 6 einerseits und mit dem heckseitigen Karosseriebauteil 7 andererseits sowohl in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) als auch in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) hergestellt wird.
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Eine kraftschlüssige Verbindung kann auch in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) hergestellt werden, indem die beiden Schließkeile 11.11 und 11.12 mit einer in Fahrzeughochrichtung sich erstreckenden Nase ausgeführt werden, so dass beim Einfahren dieser Schließkeile 11.11 und 11.12 in die Keilnuten 11.210 und 11.220 diese Nasen in entsprechende Öffnungen dieser Keilnuten 11.210 und 11.220 eingreifen.
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Mit einer solchen Koppelvorrichtung 11 können damit alle Freiheitsgrade zwischen dem Schwellerabschnitt 4.1 sowohl zwischen dem frontseitigen Karosseriebauteil 6 als auch dem heckseitigen Karosseriebauteil 7 unterbunden werden.
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Das Auseinanderfahren der Schließkeile 11.11 und 11.12 der beiden Schließkeilmodule 11.10 erfolgt mittels der in dem Schwellerabschnitt 4.1 angeordneten Antriebsvorrichtung 11.4, die mit den beiden Schließkeilmodulen 11.10 wirkverbunden ist und sich bezogen auf das in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Crashrohr 11.3 in einer mittigen Position befindet.
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Da die Fahrzeugtüre 3 auf einer Kreisbahn verschwenkt wird, müssen die Haltebacken 11.21 und 11.22 mit entsprechender Toleranz ausgebildet werden, damit die Schließkeile 11.11 und 11.12 in den Bereich zwischen den beiden Haltebacken 11.21 und 11.22 einfahren können.
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In dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 5 ist eine Fahrzeugtüre 3 als Fahrertür der Fahrzeugkarosserie 1 beschrieben, welche mit dem Schwellerabschnitt 4.1 verbunden ist. Natürlich können auch die anderen Fahrzeugtüren der Fahrzeugkarosserie 1, wie bspw. die Beifahrertüre und die Fondtüren der Fahrzeugkarosserie 1 jeweils mit einem Schwellerabschnitt 4.1 ausgebildet werden.
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Bei einer geschlossenen Fondtüre befindet sich deren Schwellerabschnitt zwischen einer frontseitigen B-Säule und einer heckseitigen C-Säule. Die Kopplung des Schwellerabschnittes bei geschlossener Fondtüre erfolgt dann mit einem frontseitigen Karosseriebauteil, welches entweder ein frontseitiger Schwellerabschnitt oder ein Fußteil der B-Säule ist, sowie mit einem heckseitigen Karosseriebauteil, welches entweder einen rückseitiger Schwellerabschnitt oder ein Fußteil der C-Säule darstellt.
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Bei einer 2-türigen Fahrzeugkarosserie befindet sich der Schwellerabschnitt einer Fahrzeugtür zwischen einer A-Säule und einer C-Säule. Hierbei erfolgt die Kopplung des Schwellerabschnittes mit einem frontseitigen Karosseriebauteil, welches entweder einen frontseitiger Schwellerabschnitt oder ein Fußteil der A-Säule darstellt, sowie mit einem heckseitigen Karosseriebauteil, welches entweder ein rückseitiger Schwellerabschnitt oder ein Fußteil der T-Säule ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugkarosserie
- 2
- Türöffnung der Fahrzeugkarosserie 1
- 3
- Fahrzeugtüre der Fahrzeugkarosserie 1
- 3.1
- unterer Bereich der Fahrzeugtüre 3
- 3.2
- Türband der Fahrzeugtüre 3
- 3.3
- Türband der Fahrzeugtüre 3
- 4
- Schweller der Fahrzeugkarosserie 1
- 4.1
- Schwellerabschnitt des Schwellers 4
- 4.2
- frontseitiger Schwellerabschnitt des Schwellers 4
- 4.3
- heckseitiger Schwellerabschnitt des Schwellers 4
- 6
- frontseitiges Karosseriebauteil
- 7
- heckseitiges Karosseriebauteil
- 8
- Bodengruppe der Fahrzeugkarosserie 1
- 8.0
- Längsträger der Fahrzeugkarosserie 1
- 8.1
- Bodenfläche des Fahrzeuginnenraums der Fahrzeugkarosserie
- 8.2
- Kante des Fußbodens 8.1 im Bereich der Türöffnung 2
- 9
- Karosseriesäule
- 9.0
- A-Säule
- 9.1
- Fußteil der Karosseriesäule 9
- 10
- Karosseriesäule
- 10.0
- B-Säule
- 10.1
- Fußteil der Karosseriesäule 10
- 11
- Koppelvorrichtung
- 11.0
- Schließkeilsystem
- 11.1
- erstes Koppelelement der Koppelvorrichtung 11
- 11.10
- Schließkeilmodul des Schließkeilsystems 11.0
- 11.11
- Schließkeil des Schließkeilmoduls 11.10
- 11.12
- Schließkeil des Schließkeilmoduls 11.10
- 11.13
- Schließkeilhalter des Schließkeilmoduls 11.10
- 11.2
- zweites Koppelelement der Koppelvorrichtung 11
- 11.20
- Haltebackenmodul des Schließkeilsystems 11.0
- 11.21
- Haltebacke des Haltebackenmoduls 11.20
- 11.210
- Keilnut der Haltebacke 11.21
- 11.22
- Haltebacke des Haltebackenmoduls 11.20
- 11.220
- Keilnut der Haltebacke 11.22
- 11.23
- Grundplatte des Haltebackenmoduls 11.20
- 11.3
- Crashrohr
- 11.4
- Antriebsvorrichtung
- A
- Schnittstelle
- B
- Schnittstelle
