DE102018212817A1 - Karosseriestruktur für ein Fahrzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Karosseriestruktur für ein Fahrzeug, mit einer Schwellerverstärkung für den Seitenaufprallschutz eines Kraftfahrzeugs (1), wobei die Schwellerverstärkung (2, 20) seitlich am Fahrzeugboden jeweils zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern in Fahrzeuglängsrichtung (4) verlaufend montierbar und/ oder ausbildbar ist und wenigstens zwei in Fahrzeuglängsrichtung (4) verlaufende, in Fahrzeughochrichtung übereinander angeordnete Hohlträger (8, 9, 28, 29) aufweist, die einen Hohlträgerverbund bilden. Erfindungsgemäß sind die Hohlträger (8, 9, 28, 29) jeweils in Fahrzeuglängsrichtung (4) von einer Trennwand (12, 25.1, 26.1) durchsetzt, die den Hohlraum jedes der Hohlträger (8, 9, 28, 29) in der Fahrzeugquerrichtung in zwei Kammern (8.1, 8.2, 9.1, 9.2, 28.1, 28.2, 29.1, 29.2) unterteilt.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Karosseriestruktur für ein Fahrzeug mit einer Schwellerverstärkung für den Seitenaufprallschutz des Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Im Kraftfahrzeugbau werden Verstärkungselemente vielfältig eingesetzt, um bei einem Zusammenprall mit einem Hindernis gefährdete Bereiche zu schützen. Zu den zu schützenden Bereichen gehören insbesondere die Fahrgastzelle und Bereiche des Kraftfahrzeugs, in denen Bauteile untergebracht sind, von denen bei einer Beschädigung eine Gefahr für Insassen oder Rettungskräfte ausgehen kann. Handelt es sich bei dem Kraftfahrzeug zum Beispiel um ein elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug, ist besonderes Augenmerk auf den Schutz der Fahrgastzelle und den Bereich unterhalb der Fahrgastzelle zu richten, weil dort üblicherweise die Traktionsbatterie für den Fahrzeugantrieb untergebracht ist. Besonders gefährdet sind diese Bereiche bei einem Seitenaufprall. Es ist daher üblich, verstärkte Seitenschweller vorzusehen, die unterhalb der Fahrzeugtüren, mit der Außenhaut des Fahrzeugs abschließend, einen Teil der Karosserie bilden. Derartige Seitenschweller sind als Karosserieteil in Form eines Hohlprofils bzw. eines Hohlträgers ausgebildet. Diese erstrecken sich in der Fahrzeuglängsrichtung zwischen Vorderrädern und Hinterrädern des Fahrzeugs und enthalten ein Verstärkungselement.
• Um Seitenschweller zu verstärken, ist es bekannt, in den die Schweller bildenden Hohlprofilen Verstärkungselemente anzuordnen. So beschreibt die DE 197 08 215 A1 eine Schwelleranordnung, bei der im Hohlprofil ein einstückiges, Hohlräume enthaltendes Strangprofilteil als Verstärkungseinlage vorgesehen ist.
• Aus der DE 195 28 874 C2 ist ein Schwelleraufbau bekannt, der eine Außenschale, eine senkrecht verlaufende Trennwand und eine an der Trennwand angeordnete Innenschale beinhaltet. Weiter sind die Innenschale an der Trennwand abstützende, quer zur Längsrichtung der Schwelleranordnung verlaufende Schottwände vorgesehen.
• Eine ähnliche Ausbildung eines Seitenschwellers zeigt die DE 195 32 004 A1 . Hier sind eine Außenschale und eine Innenschale vorgesehen, die mit ihrem offenen Bereich einander zugewandt und unter Zwischenlage eines ebenen senkrecht verlaufenden Verstärkungsblech zusammengefügt sind, so dass in der Fahrzeugbreitenerstreckung gesehen zwei nebeneinander liegende Kammern ausgebildet sind.
• Aus der DE 100 03 878 A1 sowie der US 9,045,175 B2 ist eine Schwellerverstärkung für den Seitenaufprallschutz eines Kraftfahrzeugs bekannt, wobei die Schwellerverstärkung seitlich am Fahrzeugboden jeweils zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern in Fahrzeuglängsrichtung verlaufend montierbar und/ oder ausbildbar ist und wenigstens zwei in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden, in Fahrzeughochrichtung übereinander angeordneten Hohlträgern aufweist, die einen Hohlträgerverbund bilden.
• Ausgehend vom vorstehend angesprochenen Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Karosseriestruktur für ein Fahrzeug bereitzustellen, deren Schwellerverstärkung einerseits die Bodenstruktur der Fahrgastzelle verstärkt und andererseits ein unter der Fahrgastzelle angeordnetes Antriebskraftreservoirs (d.h. Traktionsbatterie eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs) gegen seitlich auf diesen Bereich einwirkende Kräfte schützt.
• Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
• Ausgegangen wurde von einer Schwellerverstärkung für den Seitenaufprallschutz eines Kraftfahrzeugs, wobei die Schwellerverstärkung seitlich am Fahrzeugboden jeweils zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern in Fahrzeuglängsrichtung verlaufend montierbar und/ oder ausbildbar ist und wenigstens zwei in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden, in Fahrzeughochrichtung übereinander angeordneten Hohlträgern aufweist, die einen Hohlträgerverbund bilden.
• Es wird vorgeschlagen, dass die den Hohlträgerverbund bildenden Hohlträger jeweils in Fahrzeuglängsrichtung von einer Trennwand durchsetzt sind, die jedes der Hohlträger in Fahrzeugquerrichtung gesehen in zwei Kammern unterteilt. Unter Hohlträgerverbund wird hier verstanden, dass die Hohlträger entlang ihrer Längserstreckung zumindest abschnittweise untereinander verbunden sind. Auf diese Weise wird vorteilhaft erreicht, dass sich bei einem Seitenaufprall zwei Lastpfade auf unterschiedlichen Höhenniveaus ausgebilden und auf jedem Höhenniveau ein Verbund aus zwei parallel verlaufenden Hohlträgern durch Deformation Kräfte abbaut, beziehungsweise in Querverstrebungen der Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs einleitet.
• In vorteilhafter Ausgestaltung der Anordnung wird vorgeschlagen, dass die Kammern oder Hohlträger zumindest abschnittweise im Querschnitt gesehen an der Seite die der Trennwand abgewandt ist schmaler sind als an der Trennwand. Dadurch wird erreicht, dass die Hohlträgerwände in einem offenen Winkel auf die Trennwände zu laufen, wodurch ein Teil der bei einem Seitenaufprall wirkenden Kräfte in Zugkräfte in der Trennwand übergeführt und durch deren Längsverformung abgebaut wird.
• Eine vorteilhafte Weiterbildung der Anordnung sieht vor, dass die Trennwand zumindest abschnittweise in Fahrzeughochrichtung gesehen schräg zur Lotrechten verläuft. Dabei ist von besonderem Vorteil wenn die Trennwand in der Schwellerverstärkung von der Außenseite der montierten und/ oder ausgebildeten Schwellerverstärkung aus gesehen in Richtung auf deren Innenseite zu verläuft und die Verlaufsrichtung so gewählt ist, dass die Trennwand dort auf die Innenseite trifft, wo die Schwellerverstärkung an eine Aussteifung grenzt, die den Bodenbereich des Kraftfahrzeugs zwischen dessen Vorderrädern und Hinterrädern in Fahrzeugquerrichtung aussteift. Auf diese Weise kann ein Teil der bei einem Seitenaufprall wirkwenden Kräfte gezielt in die verstärkte Bodenstruktur der Karosserie eingeleitet und dort abgebaut werden.
• Im Hinblick auf eine kostengünstige Fertigung ist es von Vorteil, die Schwellerverstärkung in Längsrichtung gesehen aus zwei Schalen und einer zwischen diesen angeordneten Trennwand auszubilden, wobei die beiden Schalen jeweils zwei in Fahrzeughochrichtung gesehen übereinander angeordnete Hohlträger-Hälften ausbilden und unter Zwischenlage der Trennwand formschlüssig gefügt sind. Dabei ist es nicht zwingend, dass die Schwellerverstärkung als separates Bauteil gefertigt wird, es ist vielmehr möglich wenigstens eine Schalen an einem ersten Karosseriebauteil auszubilden und die andere Schale oder gegebenenfalls das andere zweite Karosseriebauteil an dem die andere Schale ausgebildet ist unter Zwischenlage der Trennwand mit dem ersten Karosseriebauteil formschlüssig zu fügen, so dass die Schwellerverstärkung durch das Fügen der Karosserie ausgebildet wird.
• Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Schwellerverstärkung sieht vor, dass diese im Wege der Rollumformung als Rollprofil, die Hohlträgerwände und die Trennwände ausbildend, aus Blech gefertigt ist. Eine solche Ausgestaltung erfordert zwar, dass die Schwellerverstärkung als separates Bauteil gefertigt und in die Karosseriestruktur eingefügt wird, hat aber den Vorteil einer einfachen rationellen Fertigung. Bei einer derartigen Ausgestaltung kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Rollprofil an Stellen, an denen sich Hohlträgerwände und/ oder Trennwände nach dem Rollumformen eine Trennfuge ausbildend berühren, zumindest abschnittweise formschlüssig gefügt ist.
• Um einen im Hinblick auf die zu schützende Struktur gezielten Abbau von bei einem Seitenaufprall wirkenden Kräften zu erreichen, kann es von Vorteil sein, dass der Querschnitt der beiden Hohlträger unterschiedlich ist. Auf diese Weise können die Teile der Schwellerverstärkung die direkt an eine Querabstützung der Karosserie grenzen, schwächer ausgeführt sein als andere Teile der Schwellerverstärkung, was eine vorteilhafte Gewichtseinsparung mit sich bringt.
• Als weiterbildende Maßnahme kann es von Vorteil sein, in wenigstens einer der Kammern wenigstens eine Schottwand anzuordnen, die in Querrichtung zur Längserstreckung der Schwellerverstärkung verläuft. Derartige Schottwände können durch Deformation bei einem Seitenaufprall zusätzlich Kräfte abbauen.
• Um die Schwellerverstärkung insgesamt steifer zu gestalten kann es weiter vorteilhaft sein, dass in wenigstens einer der Kammern, zumindest abschnittweise, eine die Steifigkeit in Querrichtung erhöhende Materialfüllung vorgesehen ist.
• Besonders vorteilhaft lässt sich die Schwellerverstärkung bei Kraftfahrzeugen einsetzen, bei denen unterhalb des Bodens der Fahrgastzelle ein Antriebskraftreservoir angeordnet ist, dabei kann es sich gleichermaßen um einen Flüssigkeits- oder Gastank wie um eine Traktionsbatterie handeln. In diesem Fall ist vorgesehen, dass der obere Hohlträger der am Fahrzeug montierten oder am Fahrzeug ausgebildeten Schwellerverstärkung im Bodenbereich der Fahrgastzelle liegt und dass der untere Hohlträger im Bereich des unter der Fahrgastzelle angeordneten Antriebskraftreservoirs liegt. Beide Bereiche sind üblicherweise durch eine rahmenartige Karosseriestruktur geschützt, so dass auf diese Weise der Kraftabbau bei einem Seitenaufprall gezielt durch die Deformation der Schwellerverstärkung erfolgt, bevor Kräfte auf die gefährdeten Bereichen einwirken. Eine entsprechende Führung der Trennwand vorausgesetzt, lassen sich darüber hinaus Kräfte gezielt in Querabstützungen der Karosserie einleiten.
• Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
• 1a Erste Ausführungsform einer Schwellerverstärkung für ein Kraftfahrzeug in vereinfachter Schnittdarstellung mit Lastverteilung im Falle eines Seitenaufpralls (Ausschnittdarstellung)
• 1b Schwellerverstärkung gemäß 1a in vereinfachter perspektivischer Darstellung
• 2 Zweite Ausführungsform einer Schwellerverstärkung für ein Kraftfahrzeug in vereinfachter Schnittdarstellung mit Lastverteilung im Falle eines Seitenaufpralls (Ausschnittdarstellung)
• Die Darstellung in 1a zeigt, durch eine strichpunktierte Umfangslinie angedeutet, einen Ausschnitt eines Kraftfahrzeugs 1. Es handelt sich dabei um ein Fahrzeug mit Elektroantrieb, bei dem die Traktionsbatterie (nicht dargestellt) unter der Fahrgastzelle angeordnet ist. In dem Ausschnitt ist eine Schwellerverstärkung 2 erkennbar, die sich seitlich am Fahrzeugboden jeweils zwischen den Vorderrädern (nicht dargestellt) und den Hinterrädern (nicht dargestellt) unterhalb der Fahrzeugtüren (nicht dargestellt) in Fahrzeuglängsrichtung 4 (1b) verlaufend erstreckt. Die Schwellerverstärkung 2 kann dabei, wie in der Darstellung gezeigt, als separates Bauteil montiert oder, von der Darstellung abweichend, unter Verwendung integraler Bestandteile der Fahrzeugkarosserie am Kraftfahrzeug 1 ausgebildet sein. An die Schwellerverstärkung 2 grenzt auf der in der Darstellung linken Seite die Kraftfahrzeugaußenhaut 3 an, auf der in der Darstellung rechten Seite grenzt die Schwellerverstärkung 2 einerseits an den Fußraumrahmen 5 der Fahrgastzelle (nicht dargestellt) und andererseits an den Stützrahmen 6 für eine Traktionsbatterie (nicht dargestellt) an. Die Schwellerverstärkung 2 besteht in Hochrichtung 7 des Kraftfahrzeugs 1 gesehen aus einem oberen Hohlträger 8 und einem unteren Hohlträger 9, wobei der obere Hohlträger 8 und der untere Hohlträger 9 als Hohlträgerverbund ausgeführt sind. Gebildet ist der Hohlträgerverbund aus einem quer zur Hochrichtung 7 des Kraftfahrzeugs 1 gesehen wellenförmig ausgebildeten ersten Teilprofil 10 und einem ebenfalls quer zur Hochrichtung 7 gesehen wellenförmig ausgebildeten zweiten Teilprofil 11, wobei die wellenförmigen Teilprofile 10, 11, wie zwei Schalen, mit den Wellenbergen einander zugewandt unter Zwischenlage einer durchgehenden Trennwand 12 zusammengefügt sind. An den Stellen an denen die wellenförmigen Teilprofile 10, 11 unter Zwischenlage der Trennwand 12 aneinander grenzen, sind die wellenförmigen Teilprofile 10, 11 und die Trennwand 12 gerade ausgeführt und, wie mittels der Fügepfeile 13 angedeutet, formschlüssig zusammengefügt. Dies kann zum Beispiel durch Punkt- oder Rollschweißen erfolgen. Wie aus der Darstellung gemäß 1a ersichtlich, wird durch den Zusammenbau der obere Hohlträger 8 in eine erste obere Kammer 8.1 und eine zweite obere Kammer 8.2 unterteilt, entsprechend erfolgt eine Unterteilung des unteren Hohlträgers 9 in eine erste untere Kammer 9.1 und eine zweite untere Kammer 9.2. Die Kammern 8.1, 8.2, 9.1, 9.2 sind dabei im Querschnitt gesehen jeweils an der Seite, die der Trennwand 12 abgewandt ist, schmaler als an der Trennwand 12, so dass die Hohlträgerwände in einem offenen Winkel auf die Trennwand 12 zu laufen. Weiter ist aus der Darstellung ersichtlich, dass die Trennwand 12 abschnittweise in Hochrichtung 7 des Kraftfahrzeugs 1 gesehen schräg zur Lotrechten verläuft. Durch diese Gestaltung weist die Schwellerverstärkung 20 eine hohe Steifigkeit auf.
• 1b zeigt die Schwellerverstärkung 2 gemäß 1a in vereinfachter perspektivischer Darstellung. Wie durch die mittels Pfeilen eingezeichnete Fahrzeuglängsrichtung 4 und Hochrichtung 7 des Kraftfahrzeugs 1 (1) ersichtlich, erstreckt sich die Schwellerverstärkung 2 in Fahrzeuglängsrichtung 4, während in Hochrichtung 7 über dem unteren Hohlträger 9 der Schwellerverstärkung 2 der obere Hohlträger 8 der Schwellerverstärkung 2 angeordnet ist. Durch das vorstehend zu 1a beschriebene Fügen mit der Trennwand 12 entsteht der angesprochene Hohlträgerverbund, wobei die Trennwand 12, wie oben ausgeführt, der obere Hohlträger 8 in zwei obere Kammern 8.1, 8.2 und der untere Hohlträger in zwei untere Kammern 9.1, 9.2 aufteilt.
• Um die Lastverteilung bei einem Seitenaufprall aufzuzeigen, ist in 1a ein Lastpfeil 14 eingezeichnet, der eine bei einem Seitenaufprall entstehende Last auf die Kraftfahrzeugaußenhaut 3 und damit auf die Schwellerverstärkung 2 symbolisieren. Wie aus der Darstellung ersichtlich, wird durch die Ausgestaltung der Schwellerverstärkung 2 als Hohlträgerverbund aus einem oberen Hohlträger 8 und einem unteren Hohlträger 9 die Last in einen ersten oberen Lastpfad 15.1 und einen zweiten unteren Lastpfad 15.2 aufgeteilt, wobei ein erster Teil der durch den Lastpfeil 14 symbolisierten Last über den oberen Lastpfad 15.1 durch Verformung (nicht dargestellt) des oberen Hohlträgers 8 und ein zweiter Teil der durch den Lastpfeil 14 symbolisierten Last über den unteren Lastpfad 15.2 durch Verformung (nicht dargestellt) des unteren Hohlträgers 9 abgebaut wird. Soweit Kräfte nicht durch Verformung abgebaut werden können, werden diese in den Fußraumrahmen 5 einerseits und in den Stützrahmen 6 für die Traktionsbatterie (nicht dargestellt) andererseits eingeleitet und verteilt. Durch die angesprochene Verformung der Hohlträger 8, 9 und das Einleiten der durch den Seitenaufprall entstandenen und durch die Verformung der Hohlträger 8, 9 nicht abgebauten Kräfte in den steif ausgeführten Fußraumrahmen 5 und den ebenfalls steif ausgeführten Stützrahmen 6 werden Insassen (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeugs 1 und die unter dem Fußraumrahmen 5 angeordnete Traktionsbatterie (nicht dargestellt) in hohem Maße geschützt.
• Wie aus der Darstellung in 1a erkennbar, wird durch die jeweils wellenförmige Gestaltung der Teilprofile 10, 11 erreicht, dass die Trennwand 12, in den Bereichen der Trennwand 12, die der obere Hohlträger 8 in zwei obere Kammern 8.1, 8.2 und der untere Hohlträger 9 in zwei untere Kammern 9.1, 9.2 teilen, auf Zug beansprucht wird, wenn die Last 14 einwirkt. Angedeutet ist dies durch die Kraftpfeile 16. Hierdurch erhalten der obere Hohlträger 8 und der untere Hohlträger 9 eine hohe Druckstabilität bei einem Seitenaufprall und sind damit in der Lage, einen Großteil der Aufprallenergie durch Deformation auf kurzem Weg abzubauen.
• Wie weiter aus 1a erkennbar, sind nicht nur die Querschnitte des oberen Hohlträgers 8 und des unteren Hohlträgers 9 unterschiedlich, es sind auch die Querschnitte der oberen Kammern 8.1, 8.2 und der unteren Kammern 9.1, 9.2 unterschiedlich gewählt. Durch diese Maßnahme, also die geeignete Variation der Querschnitte, sowohl der Hohlträger 8, 9, als auch der Kammern 8.1, 8.2, 9.1, 9.2, lässt sich das Deformationsverhalten in einem gewünschten Maße beeinflussen. Insbesondere lässt sich bestimmen, auf welchem Lastpfad 15.1, 15.2 die Verformung des zugeordneten Hohlträgers 8, 9 zuerst einsetzt.
• Die Darstellung in 2 zeigt, analog zur in 1a dargestellten Lastsituation, eine zweite Ausführungsform einer Schwellerverstärkung. Da alle Teile, mit Ausnahme der Schwellerverstärkung selbst, aus 1a übernommen wurden, sind für diese Teile die Bezugszeichen beibehalten.
• Auch hier ist durch eine strichpunktierte Umfangslinie ein Ausschnitt eines Kraftfahrzeugs 1 angedeutet. In dem Ausschnitt ist eine Schwellerverstärkung 20 erkennbar, die seitlich am Fahrzeugboden, jeweils zwischen den Vorderrädern (nicht dargestellt) und den Hinterrädern (nicht dargestellt), unterhalb der Fahrzeugtüren (nicht dargestellt) in Fahrzeuglängsrichtung 4 (siehe hierzu 1b) verlaufend angeordnet ist. An die Schwellerverstärkung 20 grenzt auf der in der Darstellung linken Seite die Kraftfahrzeugaußenhaut 3 an, auf der in der Darstellung rechten Seite grenzt die Schwellerverstärkung 20 einerseits an den Fußraumrahmen 5 der Fahrgastzelle (nicht dargestellt) und andererseits an den Stützrahmen 6 für eine Traktionsbatterie (nicht dargestellt) an. Die Schwellerverstärkung 20 besteht in Hochrichtung 7 des Kraftfahrzeugs 1 gesehen aus einem oberen Hohlträger 28 und einem unteren Hohlträger 29, wobei der obere Hohlträger 28 und der untere Hohlträger 29 als Hohlträgerverbund ausgeführt sind. Der Hohlträgerverbund ist aus zwei Blechteilen gefügt, wobei das in der Darstellung links angeordnete erste Blechprofil 30 quer zur Hochrichtung 7 des Kraftfahrzeugs 1 gesehen im Querschnitt wellenförmig ausgebildet ist und das in der Darstellung rechts angeordnete zweite Blechprofil 31 ebenfalls quer zur Hochrichtung 7 gesehen einen wellenförmigen Querschnitt aufweist, dessen Wellentäler jeweils mit an dem Blechprofil 31 angeformten Abdeckungen 25, 26 abgedeckt sind, so dass sich unter Einschluss der Wellentäler ein geschlossenes Profil mit zwei übereinander angeordneten Kammern 28.2, 29.2 ergibt. Gefügt werden das erste Blechprofil 30 und das zweite Blechprofil 31 in der Weise, dass diese so zueinander angeordnet werden, dass die Wellentäler des ersten Blechprofils 30 an die angeformten Abdeckungen 25, 26 des zweiten Blechprofils 31 angrenzen. Sodann werden das erste Blechprofil 30 und das zweite Blechprofil 31 miteinander formschlüssig verbunden, indem an dem ersten freien Ende 32 des ersten Blechprofils 30, dort wo dieses an das zweite Blechprofil 31 angrenzt, eine erste Schweißnaht 21 gesetzt wird. Analog wird das erste Blechprofil 30 an seinem zweiten freien Ende 33 mit dem zweiten Blechprofil 31 mittels einer zweiten Schweißnaht 22 formschlüssig verbunden. Eine weitere Verbindung des ersten Blechprofils 30 mit dem zweiten Blechprofil 31 erfolgt an der Stelle, an der die jeweils von Wellentälern eingeschlossenen Wellenberge des ersten Blechprofils 30 und des zweiten Blechprofils 31 unter Zwischenlage der Abdeckungen 25, 26, die hier die Trennwände (25.1, 26.1) bilden, aneinandergrenzen. Dazu wird durch Rollschweißen oder Punktschweißen wie durch die Fügepfeile 23 angedeutet, eine weitere formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Blechprofil 30 und dem zweiten Blechprofil 31 geschaffen, so dass sich ein starrer aus zwei übereinander angeordneten Hohlträgern 28, 29 bestehender Hohlträgerverbund ausbildet. Die Hohlträger 28, 29 sind jeweils durch Trennwände 25.1, 26.1 in zwei horizontal nebeneinander angeordneten Kammern 28.1, 28.2, 29.1, 29.2 unterteilt. Diese sind im Querschnitt gesehen jeweils an der Seite, die der jeweiligen Trennwand 25.1, 26.1 abgewandt ist, schmaler als an der Trennwand 25.1, 26.1, so dass die Hohlträgerwände in einem offenen Winkel auf die Trennwand 25.1, 26.1 zu laufen. Weiter ist aus der Darstellung ersichtlich, dass die Trennwand 25.1, 26.1 jeweils in Hochrichtung 7 des Kraftfahrzeugs 1 gesehen schräg zur Lotrechten verläuft. Durch diese Gestaltung weist die Schwellerverstärkung 20 eine hohe Steifigkeit auf.
• Die vorstehend beschriebene Variante einer Schwellerverstärkung 20 lässt sich besonders vorteilhaft durch Rollumformung zweier Blechtafeln fertigen, wobei aus der einen Blechtafel das erste Blechprofil 30 und aus der zweiten Blechtafel das zweite Blechprofil 31 hergestellt wird und diese dann in der vorstehend beschrieben Weise gefügt werden. Selbstverständlich gibt es zahlreiche Möglichkeiten ein Rollprofil mit zwei übereinander angeordneten Hohlträgern, die jeweils durch eine Zwischenwand horizontal gesehen in zwei Kammern unterteilt sind und einen Hohlträgerverbund bilden, zu fertigen. Dem Fachmann für Blechumformung sind diese geläufig.
• Der Längsverlauf der Schwellerverstärkung 20 ist analog zur Darstellung in 1b, es wurde daher auf eine eigene Darstellung verzichtet.
• Die Lastverteilung bei einem Seitenaufprall ergibt sich analog zum Beispiel nach 1a auch in dem Beispiel nach 2. Durch einen Lastpfeil 14 ist eine Last symbolisch eingezeichnet, die bei einem Seitenaufprall auf die Kraftfahrzeugaußenhaut 3 und damit auf die Schwellerverstärkung 20 einwirkt. Wie aus der Darstellung ersichtlich, wird durch die Ausgestaltung der Schwellerverstärkung 20 als Hohlträgerverbund aus einem oberen Hohlträger 28 und einem unteren Hohlträger 29 die Last in einen ersten oberen Lastpfad 15.1 und einen zweiten unteren Lastpfad 15.2 aufgeteilt, wobei ein erster Teil der durch den Lastpfeil 14 symbolisierten Last über den oberen Lastpfad 15.1 unter Verformung (nicht dargestellt) des oberen Hohlträgers 28 und ein zweiter Teil der durch den Lastpfeil 14 symbolisierten Last über den unteren Lastpfad 15.2 unter Verformung (nicht dargestellt) des unteren Hohlträgers 29 abgebaut wird. Soweit Kräfte nicht durch Verformung abgebaut werden können, werden diese in den Fußraumrahmen 5 einerseits und in den Stützrahmen 6 für eine Traktionsbatterie (nicht dargestellt) andererseits eingeleitet und verteilt. Durch die angesprochene Verformung der Hohlträger 28, 29 einschließlich der als Trennwände eingebundenen Abdeckungen 25, 26 (Kraftpfeile 27) und das Einleiten der durch den Seitenaufprall entstandenen und durch die Verformung der Hohlträger 28, 29 nicht abgebauten Kräfte in den steif ausgeführten Fußraumrahmen 5 und den ebenfalls steif ausgeführten Stützrahmen 6 werden Insassen (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeugs 1 und die unter dem Fußraumrahmen 5 angeordnete Traktionsbatterie (nicht dargestellt) in hohem Maße geschützt.
• Selbstverständlich kann die Schwellerverstärkung durch ihre Einbindung in die Karosserie des Kraftfahrzeugs 1 auch direkt oder indirekt mit einer vorderen Spritzwand, einer hinteren Schottwand sowie einer A-Säule, einer B-Säule oder einer C-Säule verbunden sein. Derartige Verbindungen und ihre konstruktive Ausgestaltung sind in der einschlägigen Literatur beschrieben und dem Fachmann bekannt, so dass es sich erübrigt hierzu nähere Angaben zu machen. Entsprechendes gilt natürlich auch für die konstruktive Ausgestaltung der Anbindung der Schwellerverstärkung an den Fußraumrahmen 5 der Fahrgastzelle (nicht dargestellt) und an den Stützrahmen 6 für die Traktionsbatterie (nicht dargestellt).
• Um bei den vorstehend in Verbindung mit 1a und 1b, beziehungsweise in Verbindung mit der 2 beschriebenen Anordnungen die Steifigkeit weiter zu erhöhen und weitere Möglichkeiten zu schaffen, durch Deformationsarbeit Kräfte bei einem Seitenaufprall abzubauen, kann abweichend zu den beschriebenen Beispielen vorgesehen sein, dass in einer oder mehreren der Kammern 8.1, 8.2, 9.1, 9.2, 28.1, 28.2, 29.1, 29.2 Schottwände angeordnet ist, die in Querrichtung zur Längserstreckung der Schwellerverstärkung 2, 20 verlaufen. Ein gleichwertiger Effekt lässt sich erzielen, wenn abweichend zu den beschriebenen Beispielen in einer oder mehreren der Kammern 8.1, 8.2, 9.1, 9.2, 28.1, 28.2, 29.1, 29.2, zumindest abschnittweise, eine die Steifigkeit in Querrichtung erhöhende Materialfüllung vorgesehen ist.
• Wie bereits oben ausgeführt handelt es sich bei dem mit der Schwellerverstärkung 2, 20 zu schützenden Kraftfahrzeug 1 um ein elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug, dessen Antriebskraftreservoir in Form einer Traktionsbatterie unter der Fahrgastzelle angeordnet ist. Abweichend zum beschriebenen Beispiel kann es sich natürlich an Stelle einer Traktionsbatterie als Antriebskraftreservoir auch um einen Tank mit flüssigem oder gasförmigem Betriebstoff handeln, der zum Beispiel zum Betreiben eines Verbrennungsmotors oder einer Brennstoffzelle eines entsprechend gestalteten Kraftfahrzeugs dient. Die Schwellerverstärkung 2, 20 ist dafür gleichermaßen gut geeignet.
• Bezugszeichenliste

1

Kraftfahrzeug

2, 20

Schwellerverstärkung

3

Kraftfahrzeugaußenhaut

4

Fahrzeuglängsrichtung

5

Fußraumrahmen

6

Stützrahmen (für eine Traktionsbatterie)

7

Hochrichtung (des Kraftfahrzeugs1)

8, 28

oberer Hohlträger

8.1

erste obere Kammer

8.2

zweite obere Kammer

9, 29

unterer Hohlträger

9.1

erste untere Kammer

9.2

zweite untere Kammer

10

erstes Teilprofil

11

zweites Teilprofil

12

Trennwand

13, 23

Fügepfeile

14

Lastpfeil

15.1

oberer Lastpfad

15.2

unterer Lastpfad

16, 27

Kraftpfeile

21

erste Schweißnaht

22

zweite Schweißnaht

23

Fügepfeile

25, 26

Abdeckung

25.1, 26.1

Trennwand

28.1, 28.2, 29.1, 29.2

Kammern

30

erstes Blechprofil

31

zweites Blechprofil

32

erstes freies Ende (des ersten Blechprofils 30)

33

zweites freies Ende (des ersten Blechprofils 30)

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• DE 19708215 A1 [0003]
• DE 19528874 C2 [0004]
• DE 19532004 A1 [0005]
• DE 10003878 A1 [0006]
• US 9045175 B2 [0006]

Claims (10)

1. Karosseriestruktur für ein Fahrzeug, mit einer Schwellerverstärkung für den Seitenaufprallschutz eines Kraftfahrzeugs (1), wobei die Schwellerverstärkung (2, 20) seitlich am Fahrzeugboden jeweils zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern in Fahrzeuglängsrichtung (4) verlaufend montierbar und/ oder ausbildbar ist und wenigstens zwei in Fahrzeuglängsrichtung (4) verlaufende, in Fahrzeughochrichtung übereinander angeordnete Hohlträger (8, 9, 28, 29) aufweist, die einen Hohlträgerverbund bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlträger (8, 9, 28, 29) jeweils in Fahrzeuglängsrichtung (4) von einer Trennwand (12, 25.1, 26.1) durchsetzt sind, die den Hohlraum jedes der Hohlträger (8, 9, 28, 29) in der Fahrzeugquerrichtung in zwei Kammern (8.1, 8.2, 9.1, 9.2, 28.1, 28.2, 29.1, 29.2) unterteilt.
2. Karosseriestruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern (8.1, 8.2, 9.1, 9.2, 28.1, 28.2, 29.1, 29.2) zumindest abschnittweise im Querschnitt gesehen an der Seite die der Trennwand (12, 25.1, 26.1) abgewandt ist schmaler sind als an der Trennwand (12, 25.1, 26.1).
3. Karosseriestruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (12, 25.1, 26.1), zumindest abschnittweise in Hochrichtung (7) des Kraftfahrzeugs (1) gesehen schräg zur Lotrechten verläuft.
4. Karosseriestruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellerverstärkung (2) in Fahrzeuglängsrichtung (4) gesehen aus zwei Schalen und einer zwischen diesen angeordneten Trennwand (12) besteht, wobei die beiden Schalen jeweils zwei in Hochrichtung (7) des Kraftfahrzeugs (1) gesehen übereinander angeordnete Hohlträger-Hälften ausbilden und unter Zwischenlage der Trennwand (12) formschlüssig gefügt sind.
5. Karosseriestruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellerverstärkung (20) im Wege der Rollumformung als Rollprofil die Hohlträgerwände und die Trennwände (25.1, 26.1) ausbildend aus Blech gefertigt ist.
6. Karosseriestruktur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rollprofil an Stellen, an denen sich Hohlträgerwände und/ oder Trennwände (25.1, 26.1) nach dem Rollumformen eine Trennfuge ausbildend berühren, zumindest abschnittweise formschlüssig gefügt ist.
7. Karosseriestruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der beiden Hohlträger (8, 9, 28, 29) unterschiedlich ist.
8. Karosseriestruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer der Kammern (8.1, 8.2, 9.1, 9.2, 28.1, 28.2, 29.1, 29.2) wenigstens eine Schottwand angeordnet ist, die in Querrichtung zur Längserstreckung der Schwellerverstärkung (2, 20) verläuft.
9. Karosseriestruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer der Kammern (8.1, 8.2, 9.1, 9.2, 28.1, 28.2, 29.1, 29.2), zumindest abschnittweise, eine die Steifigkeit in Querrichtung erhöhende Materialfüllung vorgesehen ist.
10. Karosseriestruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Hohlträger (8, 28) der am Kraftfahrzeug (1) montierten oder am Kraftfahrzeug (1) ausgebildeten Schwellerverstärkung (2, 20) im Bodenbereich einer Fahrgastzelle liegt und dass der untere Hohlträger (9, 29) im Bereich eines unter der Fahrgastzelle angeordneten Antriebskraftreservoirs liegt.

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