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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Karosserie mit einer Fahrgastzelle, die zur Fahrzeugfront hin über wenigstens einen Querträger sowie eine Spritzwand begrenzt ist, sowie ein in der Fahrgastzelle angeordnetes Klimagerät.
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Moderne Kraftfahrzeuge verfügen quasi standardmäßig über eine Klimaanlage. Das Klimagerät derselben ist üblicherweise im Innenraum, also der Fahrgastzelle, angeordnet. Die Fahrgastzelle ist karosserieseitig definiert und zur Fahrzeugfront hin über mindestens einen Querträger, zumeist einen Scheibenquerträger und einen Fußraumquerträger, sowie eine Spritzwand begrenzt. Das Klimagerät ist an der Spritzwand befestigt. Die Lage des Klimageräts ist in den meisten Kraftfahrzeugen durch die Geometrie und Anordnung der im Motorraum befindlichen Komponenten, primär des Verbrennungsmotors, bestimmt. Die Anordnung des Klimageräts im Innenraum ist dahingehend zweckmäßig, als es keines bestimmten Nässeschutzes bedarf. Gleichwohl nimmt das Klimagerät, an das üblicherweise ein Verteilerkasten angeschlossen ist, relativ viel Platz im Innenraum ein, reduziert also das den Passagieren zur Verfügung stehende Innenraumvolumen. Auch kann die Nutzung von sitzintegrierten Airbag- und Rückhaltesystemen für das Cockpitvolumen insbesondere auf der Beifahrerseite hierüber eingeschränkt werden. Auch sind liegende Sitzpositionen, wie sie zunehmend gefordert werden, nur auf Fahrzeuge mit sehr langen Radständen beschränkt, da das Maß zwischen dem Klimagerät und dem Hinterrad respektive der Hinterachse begrenzend wirkt.
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Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein verbessertes Kraftfahrzeug anzugeben.
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Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Klimagerät in einer zur Fahrzeugfront hin gerichteten Vertiefung der Spritzwand angeordnet und mittels eines Sicherungselements, das am Querträger befestigt ist und das Klimagerät an der zur Fahrgastzelle weisenden Seite übergreift, gesichert ist.
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Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug ist das Klimagerät zwar nach wie vor in der Fahrgastzelle, also im Innenraum, angeordnet, jedoch weiter nach vorne, also zur Fahrzeugfront hin, versetzt positioniert. Es wird also letztlich aus dem nutzbaren Volumen im Innenraum nach vorne verlagert, so dass der den Passagieren zur Verfügung stehende Raum weit besser genutzt werden kann.
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Hierzu ist an der Spritzwand, die die Fahrgastzelle vom Motorraum trennt, eine zur Fahrzeugfront hin gerichtete Vertiefung vorgesehen, in welcher das Klimagerät angeordnet ist. Dies ist möglich, als es sich bei dem Kraftfahrzeug um ein teilweise oder voll elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug handelt, das bei teilelektrischem Betrieb nur einen deutlich kleiner dimensionierten Verbrennungsmotor aufweist, oder das, bevorzugt, vollelektrisch fährt und demzufolge im Motorraum kein Verbrennungsmotor mehr vorhanden ist. Das heißt, dass vor der Spritzwand hinreichend Platz zur Verfügung steht, um die Spritzwand zur Fahrzeugfront hin auszuformen und die Vertiefung auszubilden.
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Da das Klimagerät, gesehen in Fahrzeuglängsrichtung, weiter nach vorne verlagert ist, wird es im Falle einer Kollision früher kraftbeaufschlagt, als bei der bisher üblichen Anordnung weiter innen im Innenraum. Aus diesem Grund ist erfindungsgemäß eine Sicherungsmaßnahme vorgesehen, die verhindert, dass das nach vorne versetzte Klimagerät im Kollisionsfall in die Fahrgastzelle respektive den Fahrzeuginnenraum intrudiert, also in diesen hineingeschoben wird. Hierzu ist ein Sicherungselement vorgesehen, das an einem Querträger, der die Fahrgastzelle begrenzt, befestigt ist, und das das Klimagerät an der zur Fahrgastzelle weisenden Seite übergreift, das heißt, dass das Sicherungselement am Klimagerät entweder unmittelbar anliegt oder nur geringfügig davon beabstandet ist. Im Falle einer Kollision, wenn also eine Kraft auf das Klimagerät wirkt, wird diese über das Sicherungselement aufgenommen und in Folge seiner Anbindung an den Querträger, also einen im Crashfall Kräfte weiterleitend oder Kräfte abbauend beaufschlagten Karosseriequerschnitt, übertragen. Hierüber wird das Klimagerät bei einer Kollision zurückgehalten respektive ein tieferes Eindringen in die Fahrgastzelle vermieden.
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Der Querträger, an dem das Sicherungselement angebunden ist, kann ein Scheibenquerträger sein. Oberhalb der Spritzwand respektive mit dieser verbunden ist der untere Scheibenquerträger, an dem die Windschutzscheibe im Bereich ihres unteren Rands festgelegt ist. Dieses äußerst stabile Karosseriebauteil kann nun zweckmäßigerweise als Anbindungspunkt für das Sicherungselement verwendet werden. Alternativ kann der Querträger auch ein Fußraumquerträger sein, der unterhalb der Spritzwand angeordnet und mit dieser verbunden ist. Auch bei dem Fußraumquerträger handelt es sich um ein äußerst wirksames, stabiles Karosseriebauteil, das als Anbindungspunkt für das Sicherungselement dienen kann.
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Bevorzugt ist hierbei, das Sicherungselement sowohl am Scheibenquerträger als auch am Fußraumquerträger zu befestigen, so dass es demzufolge an beiden Karosserieelementen, dabei das Klimagerät übergreifend, befestigt ist. Hierüber kann das Sicherungselement bestmöglich abgestützt werden.
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Das Sicherungselement weist in Weiterbildung der Erfindung zweckmäßigerweise ein das Klimagerät übergreifendes Fangband sowie wenigstens zwei mit dem Fangband verbundene Befestigungsstreben auf, die entweder gemeinsam am einen Querträger befestigt sind, oder von denen je eine am Scheibenquerträger und am Fußraumquerträger befestigt ist. Ein Fangband ist ein stabiles, plattenförmiges Bauteil, das demzufolge eine entsprechend große Anlage- oder Abstützfläche für das Klimagerät bietet. An diesem Fangband sind wenigstens zwei Befestigungsstreben angeordnet, über die das Sicherungselement querträgerseitig fixiert wird. Dabei kann die Anordnung dieser Befestigungsstreben derart sein, dass die Befestigungsstreben nur an einem Querträger, also beispielsweise nur dem Scheibenquerträger, befestigt sind, und das Fangband das Klimagerät umgreift. In diesem Fall würde das plattenförmige Fangband quasi horizontal positioniert sein. Denkbar ist es aber alternativ auch, dass die eine Befestigungsstrebe am Scheibenquerträger und die andere Befestigungsstrebe am Fußraumquerträger befestigt ist, so dass sich das plattenförmige Fangband quasi vertikal erstreckt und das Klimagerät übergreift.
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Eine besonders zweckmäßige und bevorzugte Ausgestaltung sieht demgegenüber vor, dass es zwei am Scheibenquerträger befestigte obere Befestigungsstreben und zwei am Fußraumquerträger befestigte untere Befestigungsstreben aufweist. Vorgesehen sind demzufolge vier Befestigungsstreben, so dass zwei Befestigungspunkte am Scheibenquerträger und zwei Befestigungspunkte am Fußraumquerträger vorgesehen sind. Das Fangband erstreckt sich in diesem Fall horizontal vor dem Klimagerät und übergreift dieses. Da der Scheibenquerträger und der Fußraumquerträger vertikal gesehen voneinander beabstandet sind, da zwischen ihnen die Spritzwand verläuft, und da das Fangband schmäler ist als die Spritzwand, laufen demzufolge die Befestigungsstreben, die am Scheibenquerträger fixiert sind, und die Befestigungsstreben, die am Fußraumquerträger fixiert sind, quasi V-förmig auseinander. Das heißt, dass jedes über zwei Befestigungsstreben gebildete Strebenpaar V-förmig mit dem dazwischen angeordneten Fangband ist.
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Das Fangband selbst kann ein Metallblechbauteil sein, die Befestigungsstreben können zweckmäßigerweise als metallene Rohre oder Winkelstreben ausgeführt sein. Alternativ ist es denkbar, das Fangband und die Befestigungsstreben auch als Kunststoffbauteile, insbesondere aus einem faserverstärkten, insbesondere glasfaser- oder kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff auszuführen.
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Die Befestigung des Sicherungselements respektive seiner Befestigungsstreben an dem oder den Querträgern, insbesondere am Scheibenquerträger oder am Fußraumquerträger, kann entweder durch Anschweißen erfolgen, so dass eine quasi unlösbare Befestigung gegeben ist. Dies setzt voraus, dass vorher das Klimagerät positioniert wurde. Bevorzugt jedoch erfolgt die Befestigung mittels geeigneter Befestigungselemente, also entsprechender Schrauben, wozu an den Befestigungsstreben entsprechend Flansche oder Ähnliches zur Schraubbefestigung vorgesehen sind. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, das Sicherungselement bei Bedarf auch zu lösen, wenn beispielsweise das Klimagerät defekt ist und ausgetauscht werden muss.
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Zweckmäßigerweise ist die spritzwandseitige Vertiefung, gesehen in Fahrzeugquerrichtung, mittig angeordnet, so dass das Klimagerät fahrzeugmittig angeordnet ist und somit nicht in den fahrer- und den beifahrerseitigen Fußraum hineinragt, soweit es überhaupt aufgrund seiner nach vorne in die Vertiefung gesetzten Anordnung in die Fahrgastzelle hineinragt.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
- 1 eine Prinzipdarstellung einer Teilansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs in einem Längsschnitt unter Darstellung des unteren Scheibenquerträgers, des Fußraumquerträgers sowie der Spritzwand nebst daran angeordnetem Klimagerät,
- 2 eine Aufsicht auf die Anordnung aus 1,
- 3 eine Vorderseitenansicht der Anordnung aus 1 gesehen in Fahrzeuglängsrichtung zur Fahrzeugfront, und
- 4 eine Perspektivansicht eines Sicherungselements.
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1 zeigt in einer Teilansicht ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 1 unter Darstellung eines Teils seiner Karosserie 2 mit einem unteren Scheibenquerträger 3, an dem die sich nach oben erstreckende Windschutzscheibe befestigt wird, sowie mit einem Fußraumquerträger 4. Beide Querträger sind sehr stabile Karosserieelemente. Zwischen ihnen erstreckt sich bzw. an ihnen angeordnet ist eine Spritzwand 5, die die rechts der Anordnung befindliche Fahrgastzelle, also den Fahrzeuginnenraum vom links der Anordnung befindlichen Motorraum trennt. Das Kraftfahrzeug 1 selbst ist ein zumindest teilelektrisch, vorzugsweise voll elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug, das heißt, dass im Motorraum entweder nur eine relativ kleine oder, bevorzugt, keine Brennkraftmaschine angeordnet ist, sondern dortseits ein hinreichendes Platzangebot gegeben ist. Dies ermöglicht es, die Spritzwand 5 in einem mittigen Bereich, gesehen in Fahrzeugquerrichtung, mit einer Vertiefung 6 zu versehen, die Spritzwand 5 also mit einer Ausbuchtung 15 auszuformen. In dieser Vertiefung 6 wird erfindungsgemäß ein Klimagerät 7 angeordnet, das heißt, dass dieses im Trockenen, weil in der Fahrgastzelle respektive dem Fahrzeuginnenraum aufgenommen, positioniert ist. Ein Luftverteilerkasten 8, der mit dem Klimagerät 7 verbunden ist, ist exemplarisch an der gegenüberliegenden Seite der Spritzwand 5, also im Motorraum und damit im Nassraum, angeordnet.
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Das heißt, dass aufgrund der Aufnahme des Klimageräts 7 in der Vertiefung 6 das Klimagerät 7 axial in Richtung der Fahrzeugfront versetzt angeordnet ist, also nicht mehr so weit in die Fahrgastzelle respektive den Innenraum hineinragt, so dass das gegebene Platzangebot dort vergrößert werden kann.
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Infolge dieser in Richtung der Fahrzeugfront versetzten Anordnung des Klimageräts 7 wird dieses im Falle einer frontalen Kollision früher mit kollisionsbedingt eingetragenen Kräfte beaufschlagt als bei der bisher bekannten Anordnung an der unverformten, sich quasi geradlinig vom Scheibenquerträger 3 zum Fußraumquerträger 4 erstreckenden Spritzwand 5. Um ein zu frühes Eindringen des Klimageräts 7 in den Innenraum im Kollisionsfall zu verhindern bzw. sofern möglich ganz zu vermeiden, ist erfindungsgemäß ein Sicherungselement 9 vorgesehen. Dieses Sicherungselement 9 weist im gezeigten Beispiel ein Fangband 10, das ersichtlich das Klimagerät 7 an der zur Fahrgastzelle weisenden Seite übergreift und an diesem anliegt, sowie vier Befestigungsstreben 11, 12 auf. Die Befestigungsstreben 11 sind die oberen Befestigungsstreben, die Befestigungsstreben 12 sind die unteren Befestigungsstreben. Die Befestigungsstreben 11 erstrecken sich vom Fangband 10 aus nach oben, die Befestigungsstreben 12 nach unten, und laufen jeweils zum Scheibenquerträger 3 im Falle der Befestigungsstreben 11 und zum Fußraumquerträger 4 im Falle der Befestigungsstreben 12, an denen sie befestigt sind. Das heißt, dass pro Strebenpaar 11, 12 eine quasi V-förmige Geometrie gegeben ist.
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Zur Befestigung sind an den Streben 11, 12, siehe 4, beispielsweise entsprechende Befestigungsflansche 13, 14 befestigt, die beispielsweise der Aufnahme von Befestigungsschrauben dienen, über die das Sicherungselement 9 an der Karosserie 2 respektive an den Querträgern 3, 4 befestigt wird. Bei den Befestigungsflanschen 13, 14 handelt es sich zweckmäßigerweise um plattenförmige Abschnitte oder an eine entsprechende Befestigungsgeometrie an den Querträgern angepasste Abschnitte, die mit entsprechenden Aufnahmen für die Befestigungsschrauben versehen sind.
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Im Falle eines kollisionsbedingten Krafteintrags wird demzufolge zuerst der Verteilerkasten respektive die im Nassraum befindliche, dem Klimagerät 11 vorgeschaltete Anordnung deformiert. Die Kraft wirkt zwangsläufig auch auf das Klimagerät 7, sie wird aber über das Sicherungselement 9 aufgefangen und in die beiden Querträger 3, 4 geleitet. Das heißt, dass die Spritzwand 5 sich im Bereich der Vertiefung 6 respektive der Ausbuchtung 15 nicht oder nur unwesentlich verformt. Folglich kann bis zu einem bestimmten Kraftniveau ein Eindringen respektive zurückschieben des Klimageräts 7 in die Fahrgastzelle vermieden werden.
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Das Sicherungselement selbst kann ein Metallbauteil sein, das heißt, dass das Fangband 10 aus einem hinreichend dimensionierten Metallblech gebildet ist, wie auch die Befestigungsstreben, beispielsweise Rohre oder Winkelstreben, Metallelemente sind. Denkbar ist es auch, insbesondere zur Reduktion des Gewichts, das Sicherungselement aus Kunststoff zu bilden, wobei zur Erzielung der gewünschten mechanischen Eigenschaften bevorzugt ein faserverstärkter Kunststoff, insbesondere glasfaser- oder kunststofffaserverstärkter Kunststoff verwendet wird. Aufgrund der einfachen Geometrie kann in diesem Fall das Sicherungselement als einteiliges Bauteil in einer entsprechenden Form hergestellt werden.
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Wenngleich das in den Figuren gezeigte Sicherungselement 9 vier Befestigungsstreben 11, 12 aufweist, ist es auch denkbar, es mit nur zwei Befestigungsstreben zu versehen, also beispielsweise einer Befestigungsstrebe 11 und einer Befestigungsstrebe 12. Diese können dann entsprechend breiter ausgeführt werden, wobei das Fangband dann etwas schmäler ist. In diesem Fall wäre dann das Sicherungselement quasi vertikal angeordnet, während es mit vier Befestigungsstreben 11, 12 eher horizontal ausgerichtet ist.
