-
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Aus der
DE 10 2005 022 006 A1 ist bereits ein Kraftfahrzeug bekannt, bei dem am Boden einer Karosserie ein offener Hohlprofilbereich, beispielsweise ein Mitteltunnel, ausgebildet ist. Eine Versteifungsstrebe überbrückt den offenen Hohlprofilbereich am Boden der Karosserie. Die Versteifungsstrebe kann einteilig als eine Blechschale hergestellt sein. In einer anderen Ausführungsform ist die Versteifungsstrebe als Strangpressprofil ausgebildet.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug mit einer Karosserie zu schaffen, die einen offenen Hohlprofilbereich aufweist, der in einfacher Weise durch eine Versteifungsanordnung überbrückt ist.
-
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
-
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug weist eine Karosserie mit einem Boden auf. An der Karosserie ist mindestens ein offenes Hohlprofil ausgebildet, das durch mindestens einen Verbindungsträger überbrückt ist.
-
Vorteilhafterweise ist bei dem mindestens einen Verbindungsträger in einem mittleren Bereich mindestens ein offenes Hohlprofil vorgesehen. An das mindestens eine offene, mittlere Profil schließt sich in Querrichtung jeweils ein äußeres Profil einstückig an. Die um das jeweilige mittlere, offene Profil zueinander beabstandeten äußeren Profile weisen jeweils einen abgerundeten, äußeren Profilabschnitt auf.
-
In einer vorteilhaften Ausführungsform überbrückt der jeweilige Verbindungsträger den offenen Hohlprofilbereich eines am Boden der Karosserie ausgebildeten (Mittel)-Tunnels. Der jeweils vorhandene Verbindungsträger dient in dieser Ausführungsform bei einem Unfall auf eine Seite der Karosserie zur Sicherstellung des Kraftflusses in Fahrzeugquerrichtung von der Krafteinleitungsseite auf der stoßzugewandten Seite über den Verbindungsträger auf die stoßabgewandte Seite der Karosserie.
-
Der erfindungsgemäße Verbindungsträger weist vorteilhafterweise neben der erforderlichen Steifigkeit in Belastungsrichtung, d.h. in Längsrichtung des Verbindungsträgers, zusätzlich ein geringes Gewicht. Die abgerundeten, äußeren Profilabschnitte ergeben eine aerodynamische Form.
-
Das mindestens eine mittlere, offene Profil des jeweils vorhandenen Verbindungsträgers ist vorteilhafterweise U-förmig oder V-förmig ausgebildet ist.
-
In vorteilhaften Ausführungsformen können die beiden äußeren, abgerundeten Profilabschnitte jeweils eine gleiche Höhe oder eine unterschiedliche Höhe aufweisen. In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der der Fahrtrichtung zugewandte äußere, abgerundete Profilabschnitt eine Höhe auf, die kleiner ist als die Höhe des der Fahrtrichtung abgewandten, äußeren, abgerundeten Profilabschnittes. Durch die kleinere Höhe des der Fahrtrichtung zugewandten, äußeren, abgerundeten Profilabschnittes wird der Luftwiderstand verringert.
-
Der mindestens eine mittlere, offene Profilabschnitt weist in einer vorteilhaften Ausführungsform eine Höhe auf, die der Höhe des einen äußeren, abgerundeten Profilabschnittes entspricht. Die Höhe des mindestens einen mittleren, offenen Profilabschnittes ist größer als die Höhe des anderen, gegenüberliegenden, äußeren, abgerundeten Profilabschnittes.
-
Vorteilhafterweise sind die beiden äußeren, abgerundeten Profilabschnitte als ein Profil mit einem in etwa rechteckförmigen Querschnitt ausgebildet.
-
Der Verbindungsträger ist vorteilhafterweise ein rollgeformtes Bauteil.
-
Der Verbindungsträger ist in einer vorteilhaften Ausführungsform aus einem Stahlblech oder in einer anderen vorteilhaften Ausführungsform aus einem Leichtmetall hergestellt.
-
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht auf einen Boden einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges, wobei in dem Boden ein offener Hohlprofilbereich ausgebildet ist, der durch einen rollgeformten Verbindungsträger überbrückt ist,
- 2 eine Ansicht des in der 1 gezeigten Verbindungsträgers aus einer anderen Perspektive im verbauten Zustand,
- 3 eine Querschnittsansicht des in den vorherigen Figuren gezeigten Verbindungsträgers und
- 4 eine perspektivische Ansicht des in den 1 und 2 gezeigten Verbindungsträgers, wobei in der 4 eine Außenfläche des Verbindungsträgers dargestellt, die im montierten Zustand an dem Boden der Karosserie verschraubt ist.
-
Die 1 zeigt einen Boden 2 einer Karosserie 3 eines Kraftfahrzeuges 1. In dem Boden ist ein offener Hohlprofilbereich 4 ausgebildet. Der offene Hohlprofilbereich 4 ist beispielsweise ein Tunnel, insbesondere ein Fahrzeug-Mitteltunnel, beispielsweise zur Anordnung einer nicht dargestellten Kardanwelle.
-
An den offenen Hohlprofilbereich 4 schließen sich in Fahrzeugquerrichtung y jeweils Bodenabschnitte 5 und 6 des Bodens 2 an. Die seitlichen Bodenabschnitte 5, 6 sind in der gezeigten Ausführungsform als Längsträgerelemente 5,6 ausgebildet.
-
Der offene Hohlprofilbereich 4 ist in der gezeigten Ausführungsform durch einen Verbindungsträger 7 überbrückt. Der offene Hohlprofilbereich 4 kann je nach Erfordernis von einem Verbindungsträger 7 oder von mehreren Verbindungsträgern 7 überbrückt sein.
-
Der jeweilige Verbindungsträger 7, der den offenen Hohlprofilbereich 4 überbrückt, dient generell zur Sicherstellung des Kraftflusses von der Krafteinleitungsseite oder stoßzugewandten Seite über den Verbindungsträger 7 auf die stoßabgewandte Seite des Karosserie.
-
Bei der Überbrückung eines als offener Hohlprofilbereich 4 ausgebildeten Fahrzeugtunnels durch mindestens einen Verbindungsträger werden die karosserieseitigen Längsträgerelemente oder Längsprofile 5, 6 im Boden 2 der Karosserie 3 entlastet, da die Längsträgerelemente 5, 6 weniger Belastung bei einer seitlichen Kollision des Kraftfahrzeuges 1 aufnehmen müssen. Die Längsträgerelemente 5, 6 an beiden Seiten des offenen Hohlprofilbereiches 4 können somit gewichtsoptimiert ausgelegt werden.
-
Durch die Anordnung eines jeweiligen Verbindungsträgers 7, der ein offenes Hohlprofil 4 überbrückt, wird erreicht, dass die Torsionssteifigkeit im Bereich des offenen Hohlprofils 4 erhöht ist und die fahrdynamischen Eigenschaften des Kraftfahrzeuges verbessert sind.
-
Der Verbindungsträger 7 ist ein rollgeformtes Bauteil, das aus einem Stahlblech oder aus einem Leichtmetall hergestellt ist. In der Regel weist der Verbindungsträger 7 eine Dicke d auf, die zwischen 0,5 mm ≤ d7 ≤ 8,5 mm liegt.
-
Eine Länge L des Verbindungsträgers 7 ist von einer Breite des zu überbrückenden, offenen Hohlprofils 4 abhängig. In der Regel liegt die Länge L des Verbindungsträgers 7 zwischen 300 und 500 mm.
-
Eine Breite B des Verbindungsträgers 7 liegt in einem Bereich von 100 mm ≤ B ≤ 800 mm. Eine Höhe H des Verbindungsträgers 7 liegt in einem Bereich zwischen 15 mm ≤ H ≤ 220 mm.
-
Die Anzahl der U-förmigen Profilabschnitte 13, 14 liegen in einem Bereich zwischen einem U-förmigen Profilabschnitt und fünf U-förmigen Profilabschnitten.
-
Der Verbindungsträger 7 weist an seinen gegenüberliegenden Enden 8, 9 in der gezeigten Ausführungsform jeweils zwei Durchgangsöffnungen 10a, 10b, 10c und 11a, 11b und 11 c auf.
-
Über Befestigungsmittel 12, wie beispielsweise Schrauben und nicht dargestellte Muttern oder in den Bodenabschnitten 5, 6 ausgebildeten Gewindegängen, ist der Verbindungsträger 7 an seinen gegenüberliegenden Enden 8, 9 an den Bodenabschnitten 5, 6 befestigt.
-
Aus den 1 und 2 ist erkennbar, dass an dem Verbindungsträger 7 in Fahrzeugquerrichtung y zwei zueinander beabstandete U-förmige Profilabschnitte 13, 14 ausgebildet sind. Ein jeweiliger offener Hohlprofilbereich 15, 16 der beiden U-förmigen Profilabschnitte 13, 14 zeigt zum Boden 2 der Karosserie 3 des Kraftfahrzeuges 1. Ein Pfeil Fx zeigt in den 1 und 2 die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges 1 an.
-
In Fahrzeuglängsrichtung x schließen sich zwei gegenüberliegende, vordere und hintere, abgerundete Profilabschnitte 17, 18 an den jeweiligen U-förmigen Profilabschnitt 13, 14 an. Die in Fahrzeugquerrichtung y verlaufenden, abgerundeten Profilabschnitte 17, 18 bilden in Fahrzeuglängsrichtung x die Endabschnitte 19, 20 des Verbindungsträgers 7.
-
Die Geometrie der vorderen und hinteren abgerundeten Profilabschnitte 17, 18 des Verbindungsträgers 7 sind aerodynamisch so ausgelegt, dass im Fahrbetrieb der Luftwiderstand niedrig ist.
-
In der Querschnittsansicht der 3 sind die Querschnitte der abgerundeten Profilabschnitte 17, 18 erkennbar. Zwischen den beiden abgerundeten Profilabschnitten 17, 18 sind die in Fahrzeugquerrichtung y verlaufenden U-förmigen Profilabschnitte 13, 14 ersichtlich.
-
Zwischen den beiden U-förmigen Profilabschnitten 13, 14 ist ein ebener Längsabschnitt oder Verbindungsabschnitt 21 des Verbindungsträgers 7 ausgebildet. Die beiden Hohlprofilbereiche 15, 16 der U-förmigen Profilabschnitte 13, 14 zeigen in z-Richtung des nicht dargestellten Bodens 2 der Karosserie 3 bzw. in Richtung des in den 1 und 2 gezeigten offenen Hohlprofilbereiches 4 des Bodens 2.
-
Die beiden abgerundeten Profilabschnitte 17, 18 weisen in der in der 3 gezeigten Ausführungsform einen an einer Außenseite abgerundeten, rechteckförmigen Querschnitt auf. Im montierten Zustand zeigt jeweils ein ebener Abschnitt 17a, 18a der beiden abgerundeten Profilabschnitte 17, 18 zum Boden 2 der Karosserie 3 bzw. in Richtung des in den 1 und 2 gezeigten offenen Hohlprofilbereiches 4 des Bodens 2.
-
In der gezeigten Ausführungsform weist der jeweilige ebene Abschnitt 17a, 18a ungefähr die gleiche Länge x17a, x18a auf. Die jeweilige Länge x17a, x18a entspricht in der gezeigten Ausführungsform der Länge x21 des Verbindungsabschnittes 21.
-
An den jeweiligen ebenen Abschnitt 17a, 18a der abgerundeten Profilabschnitte 17, 18 schließt sich in der in der 3 gezeigten Ausführungsform ein halbkreisförmiger Abschnitt 17b an. Die beiden halbkreisförmigen Abschnitte 17b und 18b können wie in der 3 gezeigt ist, einen unterschiedlichen Radius oder in einer anderen Ausführungsform den gleichen Radius aufweisen.
-
In der gezeigten Ausführungsform ist ein Radius r17b des abgerundeten Profilabschnittes 17 größer als ein Radius r18b des abgerundeten Profilabschnittes 18. Der in Fahrtrichtung ausgebildete Radius r18b ist unter aerodynamischen Aspekten für einen niedrigen Luftwiderstand und eine optimale Luftumströmung ausgelet.
-
An den jeweiligen halbkreisförmigen Abschnitt 17b, 18b schließt sich ein weiterer ebener Abschnitt 17c, 18c an, der in etwa parallel zu dem dazu um eine Höhe H17 bzw. H18 beabstandeten, ebenen Abschnitt 17a, 18a verläuft und in etwa jeweils die gleiche Länge x17c und x18c aufweist.
-
Ein jeweiliges Ende 17d und 18d des jeweiligen ebenen Abschnittes 17c, 18c ist um einen vorbestimmten Betrag t22, t23 von einem in etwa waagerecht verlaufenden Abschnitt 13a, 14a des jeweiligen U-förmigen Profilabschnittes 13, 14 beabstandet. Die waagerecht verlaufenden Abschnitt 13a, 14a des jeweiligen U-förmigen Profilabschnittes 13, 14 weisen eine Breite x13a und x14a auf.
-
An dem jeweiligen Abschnitt 13a, 14a des jeweiligen U-förmigen Profilabschnittes 13, 14 sind einstückig im montierten Zustand senkrecht oder schräg verlaufende Seitenwände 13b, 13c und 14b, 14c ausgebildet. An die jeweiligen Seitenwände 13b, 14b schließen sich die im montierten Zustand oberen, ebenen Abschnitte 17a, 18a an. An die beiden gegenüberliegenden Seitenwände 13c, 14c schließt sich der Verbindungsabschnitt 21 an.
-
Die geometrischen Abmessungen des Verbindungsträgers 7 einschließlich der Abmessungen wie der Länge, der Breite, der Höhe und der Wandstärke, sowie der Form und Anzahl der mittleren offenen Profilabschnitte 13, 14 wird entsprechend der erforderlichen Steifigkeit zur Kraftübertragung in Längsrichtung des Verbindungsträgers 7 ausgelegt. Zusätzlich wird die jeweilige Form des jeweiligen äußeren, abgerundeten Profilabschnittes 17, 18 so ausgewählt, dass eine optimale Luftumströmung und ein geringer Luftwiderstand entstehen.
-
Die Außenflächen 24, 25, 26 des ebenen Abschnittes 17a, des Verbindungsabschnittes 21 und des ebenen Abschnittes 18a sind im montierten Zustand zum Boden 2 bzw. zum offenen Hohlprofilbereich 4 der Karosserie 3 gewandt.
-
In der Querschnittsdarstellung der 3 sind sowohl eine zum Boden 2 der Karosserie 3 zeigende Oberseite 7a und eine vom Boden 2 der Karosserie 3 weg zeigende Unterseite 7b erkennbar.
-
In der 4 ist eine perspektivische Ansicht auf die Oberseite 7a des Verbindungsträgers 7 dargestellt. Die Außenflächen 24, 25, 26 des ebenen Abschnittes 17a, des Verbindungsabschnittes 21 und des ebenen Abschnittes 18a dienen dabei als Auflagefläche an den dazu gegenüberliegenden Bodenabschnitten 5, 6.
-
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 102005022006 A1 [0002]
