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Die Erfindung betrifft eine Karosseriestruktur für einen Vorderwagen eines Fahrzeuges, sowie ein Fahrzeug.
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Im Frontbereich eines Fahrzeuges ist i. d. R. eine Karosseriestruktur vorgesehen, die die strukturelle, d. h. insbesondere tragende, Grundlage für den Aufbau des Vorderwagens bildet. Dazu gehört häufig ein Längsträger, welcher sich in Richtung der Fahrzeugfront erstreckt und eine Stirnwand, auch Spritzwand genannt, die den Fahrzeuginnenraum bei einem Unfall gegenüber Deformationen schützt. Eine Karosseriestruktur eines Vorderwagens ist beispielsweise aus der
DE 10 2013 001 668 A1 bekannt.
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Insbesondere im Leichtbau sind bekannte Karosseriestrukturen häufig aus einer großen Anzahl von Einzelteilen zusammengesetzt. Dabei kommen im Rahmen einer Mischbau-Fügetechnik unterschiedliche Fügearten zum Einsatz. Sowohl die Bauteilkosten für viele Kleinteile aus Leichtmetall als auch die Investitionskosten und die Fertigungskosten in Bezug auf die Mischbau-Fügetechniken sind sehr hoch. Auch der Platzbedarf in der Fabrik zur Unterbringung von Mischbau-Fügetechnik ist höher als bei konventionellem Widerstandspunktschweißen, da z. B. Betriebsmittel zum Setzen von lochfurchenden Schrauben größere Dimensionen haben. Da die meisten Mischbau-Fügeverfahren richtungsgebunden sind und nur von einer Seite der Bauteilpaarung angesetzt werden kann, ist eine hohe Anzahl an Robotern mit Mischbau-Füge-Betriebsmitteln erforderlich.
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Gleichzeitig unterliegen die Stirnwand und die Längsträger stark unterschiedlichen Anforderungen. Aufgrund der intendierten Schutzwirkung der Stirnwand ist es häufig wünschenswert die Stirnwand aus einem anderen Werkstoff zu fertigen, als die Längsträger.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, voranstehende, aus dem Stand der Technik bekannte Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Karosseriestruktur zu schaffen, die, vorzugsweise durch einfache Fügeverfahren, kostengünstig zu fertigen ist und gleichzeitig einen Leichtbau ermöglicht.
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Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Karosseriestruktur mit den Merkmalen des Anspruchs 1, sowie ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Karosseriestruktur beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Karosseriestruktur für einen Vorderwagen eines Fahrzeuges vorgesehen. Die Karosseriestruktur umfasst ein Stirnwandelement, das zum Schutz eines Fahrgastraumes des Fahrzeuges bei einem Unfall des Fahrzeuges eine flächige Erstreckung in einer Fahrzeugquerrichtung aufweist. Ferner umfasst die Karosseriestruktur ein Karosseriebauteil mit einem Längsträgerelement, welches bei dem Unfall deformierbar ist und sich vom Stirnwandelement in einer Fahrzeuglängsrichtung erstreckt. Das Karosseriebauteil weist eine Anlagefläche und das Stirnwandelement eine Gegenanlagefläche auf. Die Anlagefläche und die Gegenanlagefläche erstrecken sich entlang der Fahrzeugquerrichtung, um einen Befestigungsbereich zur Befestigung des Karosseriebauteils am Stirnwandelement zu bilden. Die Anlagefläche und die Gegenanlagefläche liegen, vorzugsweise formschlüssig, aneinander an.
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Unter dem Fahrgastraum kann ein Fahrzeuginnenraum verstanden werden, in welchem sich Fahrgäste, insbesondere der Fahrer, während der Fahrt des Fahrzeuges aufhalten können.
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Unter der Fahrzeugquerrichtung kann insbesondere eine achsparallele Richtung verstanden werden. Die Fahrzeuglängsrichtung kann insbesondere in Fahrtrichtung des Fahrzeuges und/oder senkrecht zur Fahrzeugquerrichtung orientiert sein. Das Längsträgerelement kann insbesondere ein Rahmenelement der Karosseriestruktur zur Ausbildung des Vorderwagens bilden. Vorzugsweise kann durch das Längsträgerelement ein oberer und/oder unterer Längsträger der Karosseriestruktur für den Vorderwagen ausgebildet sein.
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Die Karosseriestruktur kann Teil der Fahrzeugkarosserie des Fahrzeuges sein. Vorzugsweise kann die Karosseriestruktur als tragende, insbesondere selbsttragende, Struktur für den Vorderwagen des Fahrzeuges ausgebildet sein. Das Stirnwandelement kann einen Teil einer Stirnwand des Fahrzeuges bilden. Es ist jedoch ebenso denkbar, dass das Stirnwandelement die Stirnwand vollständig bildet. Die Stirnwand kann insbesondere auch als Spritzwand des Fahrzeuges bezeichnet werden. Insbesondere kann die Stirnwand unterhalb einer Windschutzscheibe des Fahrzeuges anordbar sein. Der Schutz des Fahrgastraumes kann insbesondere einen frontalen Schutz des Fahrgastraumes umfassen, so dass in den Fahrgastraum keine oder nur geringfügige Deformationen des Unfalls eingebracht werden.
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Dazu kann sich das Stirnwandelement entlang der Fahrzeugquerrichtung zwischen zwei Karosserieseiten der Karosseriestruktur erstrecken.
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Die Anlagefläche kann insbesondere eine ebene Anlagefläche und die Gegenanlagefläche eine ebene Gegenanlagefläche sein. Vorzugsweise können die Anlagefläche und die Gegenanlagefläche einander flächig kontaktieren. Dadurch können das Stirnwandelement und das Karosseriebauteil insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung aneinander anliegen. Vorzugsweise ist der Befestigungsbereich an einem Querträger der Karosseriestruktur, insbesondere des Stirnwandelementes, angeordnet. Vorzugsweise liegen die Anlagefläche und die Gegenanlagefläche formschlüssig und/oder unmittelbar aneinander an. Dadurch können die Belastungen aus einem Frontcrash direkt von Bauteil zu Bauteil, d. h. insbesondere vom Karosseriebauteil zum Stirnwandelement, übertragen werden, beispielsweise anstatt ausschließlich die Verbindungstechnik zur Übertragung der Lasten zu nutzen.
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Durch den Befestigungsbereich mit der Anlagefläche und der Gegenanlagefläche kann das Längsträgerelement insbesondere unmittelbar an dem Stirnwandelement angeordnet sein. Durch die flächige Anlage zwischen der Anlagefläche und der Gegenanlagefläche kann eine Mischbau-Fügetechnik reduziert oder vermieden werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Längsträgerelement und das Stirnwandelement durch einen Festigkeitsklebstoff, eine metrische Schraubverbindung und/oder Blindnieten verbunden sein können. Durch den Formschluss zwischen der Anlagefläche und der Gegenanlagefläche in Fahrzeuglängsrichtung kann ferner eine vorteilhafte Kraftleitung erzielt werden. Dabei kann für den Fall eines Frontalunfalls des Fahrzeuges ein Kraftpfad vom Längsträgerelement zum Querträger ausgebildet sein. Dadurch kann eine Verbindung des Karosseriebauteils mit dem Stirnwandelement eine definierte Belastung in Fahrzeuglängsrichtung erfahren, wodurch die Fügetechnik vereinfacht sein kann. Durch die zweiteilige Ausführung des Stirnwandelementes und des Karosseriebauteils kann das Stirnwandelement vorteilhafterweise für unterschiedliche Fahrzeuge mit unterschiedlichem Radstand, unterschiedlichem vorderem Überhang und/oder unterschiedlicher Spurbreite verwendbar sein. Dadurch kann ein Gleichteileumfang über mehrere Varianten des Fahrzeuges möglichst konstant gehalten werden.
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Weiterhin ist es bei einer erfindungsgemäßen Karosseriestruktur denkbar, dass zumindest zwei, vorzugsweise zueinander, insbesondere zumindest im Wesentlichen oder vollständig, symmetrische, Karosseriebauteile vorgesehen sind, die zur Deformation bei dem Unfall, insbesondere in Form eines Frontalunfalls, an gegenüberliegenden Seiten des Stirnwandelementes befestigt sind. Unter einer im Wesentlichen symmetrischen Ausgestaltung der beiden Karosseriebauteile kann eine weitgehend symmetrische Ausgestaltung verstanden werden, bei der beispielsweise geringfügige Unterschiede, wie z. B. ein zusätzlicher Halter auf nur einer der Seiten, vorgesehen sein können. Das Stirnwandelement kann sich über eine Fahrzeugbreite unterhalb der Windschutzscheibe entlang der Fahrzeugquerrichtung erstrecken. Dabei sind die Karosseriebauteile vorzugsweise symmetrisch mit dem Stirnwandelement verbunden. Dazu kann das Stirnwandelement zwei Gegenanschlagsflächen aufweisen oder eine Gegenanschlagsfläche, die sich mit dem Stirnwandelement entlang der Fahrzeugquerrichtung erstreckt. Die Karosseriebauteile können somit einen beidseitigen Längsträgerrahmen mit einer vorteilhaften Lastleitung für den Vorderwagen des Fahrzeuges, insbesondere in Form von zwei kompakten Bauteilen für die linke und rechte Fahrzeughälfte, bilden. Dadurch können beide Karosseriebauteile mit einer hohen Packungsdichte verpackt und einfach und kostengünstig zur Endmontage transportiert werden. Es ist ferner denkbar, dass beide Karosseriebauteile in einer Gussform auf einer relativ kleinen Druckgussmaschine hergestellt werden. Dadurch kann die Wirtschaftlichkeit aufgrund einer geringen Sprengfläche, d. h. der projizierten Bauteilfläche senkrecht zur Hauptentformrichtung, die im Wesentlichen maßgebend für die Größe einer Druckgussmaschine ist, weiter verbessert werden.
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Ferner kann bei einer erfindungsgemäßen Karosseriestruktur vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass das Karosseriebauteil ein Lastleitelement und das Stirnwandelement eine Durchgangsöffnung aufweist, wobei das Lastleitelement durch die Durchgangsöffnung hindurchgesteckt ist, um einen Lastpfad zu einem dem Längsträgerelement in Bezug auf das Stirnwandelement gegenüberliegenden Karosseriestruktur auszubilden, insbesondere wobei die Durchgangsöffnung im Bereich der Gegenanlagefläche angeordnet ist. Das Lastleitelement kann integral mit dem Längsträgerelement ausgebildet und/oder geformt sein. Dabei kann das Lastleitelement als Fortsatz des Längsträgerelementes ausgestaltet sein, welcher durch die Durchgangsöffnung hindurchgesteckt ist. Dabei kann das Lastleitelement auf der dem Längsträgerelement gegenüberliegenden Seite des Stirnwandelementes mit einer Rahmenstruktur einer Fahrzeugkarosserie verbindbar oder verbunden sein. Dazu kann das Lastleitelement beispielsweise in die Rahmenstruktur hineinragen, um an der Rahmenstruktur, insbesondere seitlich, befestigt zu sein. Durch das Lastleitelement kann bei dem Unfall zumindest ein Teil der Last auf die Rahmenstruktur übertragen werden, um das Stirnwandelement zumindest teilweise zu entlasten. Insbesondere kann der Kraftfluss durch das Lastleitelement in die weiter in Richtung des Fahrzeughecks verlaufenden Längslastpfade verbessert werden. Gleichzeitig wird zumindest teilweise vermieden, dass der Lastpfad durch eine durchgängige Stirnwand unterbrochen wird.
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Es ist ferner bei einer erfindungsgemäßen Karosseriestruktur denkbar, dass das Karosseriebauteil als Großgussbauteil ausgestaltet und/oder aus einer Aluminium-Legierung hergestellt ist. Durch die Herstellung aus der Aluminium-Legierung kann die Karosseriestruktur zumindest teilweise eine Leichtbauweise aufweisen. Unter einem Großgussbauteil kann insbesondere ein Gussteil verstanden werden, welches diverse Funktionen der Karosseriestruktur vereint. Vorzugsweise kann das Großgussbauteil durch einen Aluminium-Druckguss hergestellt sein. Durch die Ausgestaltung als Großgussbauteil kann das Karosseriebauteil trotz hoher Belastung dünnwandig und/oder in einer komplexen Form mit hoher Qualitätsgüte ausgestaltet sein. Dadurch können ein Fertigungsaufwand zum Herstellen der Karosseriestruktur und/oder das Gewicht der Karosseriestruktur reduziert werden.
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Es ist ferner bei einer erfindungsgemäßen Karosseriestruktur denkbar, dass das Karosseriebauteil eine Federbeinaufnahme, ein Radhaus, eine Schottplatte und/oder zumindest ein weiteres Längsträgerelement aufweist, Insbesondere können die Federbeinaufnahme, das Radhaus, die Schottplatte und/oder das weitere Längsträgerelement integral mit dem Längsträgerelement verbunden und/oder materialeinheitlich ausgestaltet und/oder gemeinsam als Großgussbauteil geformt sein. Unter dem Radhaus kann ein Gehäuseteil für das Rad insbesondere in Form eines Radkastens verstanden werden. An der Schottplatte kann beispielsweise eine Crashbox angeordnet sein, um eine Verformungsmöglichkeit für Unfälle mit geringer Aufprallgeschwindigkeit bereitzustellen. Es kann vorgesehen sein, dass durch das Längsträgerelement ein oberer Längsträger und durch das weitere Längsträgerelement ein unterer Längsträger des Vorderwagens gebildet ist. Somit kann eine große Anzahl an Funktionen für den Vorderwagen in das Karosseriebauteil integriert sein.
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Vorzugsweise kann bei einer erfindungsgemäßen Karosseriestruktur vorgesehen sein, dass das Stirnwandelement als warmumgeformtes Stahlbauteil ausgestaltet ist. Vorzugsweise kann das Stirnwandelement dabei als einteiliges, d. h. insbesondere integrales, Bauteil die Stirnwand bilden. Dadurch kann das Stirnwandelement als Schutzschild für die Fahrzeuginsassen wirken und eine Schutzzone im Fahrgastraum bereitstellen. Durch den Einsatz von warmumgeformtem Stahl mit hoher Zugfestigkeit und hoher Streckgrenze kann eine Deformation bei dem Unfall reduziert werden, um die Fahrzeuginsassen in der gering deformierten Schutzzone vor Intrusionen zu schützen. Durch den Befestigungsbereich mit der Anlagefläche und der Gegenanlagefläche kann eine beliebige Materialpaarung verbunden werden. Somit kann beispielsweise ein Verschweißen des Karosseriebauteils mit dem Stirnwandelement nicht erforderlich sein, so dass die schützende Wirkung durch das Stahlbauteil bei gleichzeitiger Verwendung eines Großgussbauteils, z. B. aus der Aluminium-Legierung, erzielt werden kann.
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Ferner kann bei einer erfindungsgemäßen Karosseriestruktur vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass das Karosseriebauteil und das Stirnwandelement im Befestigungsbereich verklebt und/oder verschraubt sind. Dabei können das Stirnwandelement und das Karosseriebauteil beispielsweise durch einen Festigkeitsklebstoff verklebt sein. Bei der Verschraubung kann insbesondere eine Verschraubung mit einem metrischen Gewinde und/oder einem Zollgewinde verwendet sein. Somit lässt sich das Karosseriebauteil in einem Reparaturfall in einfacher Art und Weise aus der Karosseriestruktur herauslösen und ersetzen. Insbesondere können für den Austausch die ursprünglichen, d. h. beispielsweise werkseitigen, Fügeverfahren verwendet werden, wodurch für die Reparatur das Erfüllen gesetzlicher Anforderungen und/oder das Wiederherstellen der vor der Reparatur vorgesehenen Festigkeit der Karosseriestruktur erleichtert sein kann. Ferner kann bei der Herstellung der Karosseriestruktur eine Komplexität einer Mischbaufügetechnik reduziert und/oder vermieden werden. Es ist jedoch ebenso denkbar, dass im Befestigungsbereich andere Fügetechniken zum Verbinden des Karosseriebauteils und des Stirnwandelementes verwendet sind.
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Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin denkbar, dass die Anlagefläche zumindest abschnittsweise durch zumindest ein Manschettenelement umgeben ist, das zur Befestigung des Karosseriebauteils am Stirnwandelement stoffschlüssig mit dem Stirnwandelement verbunden ist. Insbesondere kann das Manschettenelement aus einem anderen Werkstoff ausgebildet sein, als das Karosseriebauteil. Das Manschettenelement kann das Karosseriebauteil, insbesondere die Anlagefläche des Karosseriebauteils, im Befestigungsbereich zumindest teilweise oder vollständig umgeben, insbesondere umhüllen. Vorzugsweise kann das Manschettenelement aus Stahl hergestellt sein. Zur Befestigung des Karosserieelementes am Stirnwandelement kann das Manschettenelement mit dem Stirnwandelement verschweißt sein. Insbesondere wenn es sich bei dem Stirnwandelement um ein Stahlbauteil handelt, können das Manschettenelement und das Stirnwandelement durch Widerstandspunktschweißen miteinander verbunden werden. Mit dem Karosseriebauteil kann das Manschettenelement beispielsweise form- und/oder kraftschlüssig verbunden und/oder, insbesondere durch einen Festigkeitsklebstoff, verklebt sein. Somit kann eine Befestigung des Karosseriebauteils und des Stirnwandelementes unabhängig von der Materialpaarung des Karosseriebauteils und des Stirnwandelementes erfolgen. Durch das Manschettenelement kann ferner eine Schraubverbindung vermieden werden. Vorzugsweise sind mehrere Manschettenelemente vorgesehen, die das Karosseriebauteil im Befestigungsbereich zumindest teilweise oder vollständig umgeben, insbesondere umhüllen.
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Weiterhin ist es bei einer erfindungsgemäßen Karosseriestruktur denkbar, dass das Karosseriebauteil eine Montagefläche aufweist, die zur Befestigung umliegender Fahrzeugteile des Fahrzeugs am Karosseriebauteil zumindest abschnittsweise oder vollständig umlaufend um das Karosseriebauteil ausgebildet ist, insbesondere wobei die Montagefläche die Anlagefläche umfasst. Es ist beispielsweise denkbar, dass das Längsträgerelement einen Abschnitt eines Längsträgers der Karosseriestruktur darstellt und ein vorderer Längsträgerabschnitt durch ein separates Bauteil, insbesondere in Form eines Blech- und/oder Stahlbauteils, gebildet ist. Weiterhin kann ein oberer Längsträger durch ein separates Bauteil, insbesondere in Form eines Blech- und/oder Stahlbauteils, gebildet sein. Der vordere Längsträgerabschnitt und/oder der obere Längsträger können an der Montagefläche mit dem Karosseriebauteil verbunden sein. Dadurch können Fertigungstoleranzen und/oder ein durch unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten bedingter Verzug der Karosseriestruktur im Lackierprozess verringert werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Fahrzeug vorgesehen. Das Fahrzeug weist eine Fahrzeugkarosserie mit einer erfindungsgemäßen Karosseriestruktur auf. Die Karosseriestruktur bildet zumindest teilweise einen Vorderwagen des Fahrzeuges.
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Somit bringt ein erfindungsgemäßes Fahrzeug die gleichen Vorteile mit sich, wie sie bereits ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Karosseriestruktur beschrieben worden sind. Insbesondere kann die Karosseriestruktur einen Karosserierahmen für den Vorderwagen bilden. Dazu kann das Stirnwandelement als vorderer Teil eines Fahrgastraumes des Fahrzeuges montiert sein. Ein Vorderwagen des Fahrzeuges kann durch die Karosseriestruktur mit dem übrigen Teil der Fahrzeugkarosserie verbunden sein.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen schematisch:
- 1 eine Fahrzeugkarosserie eines erfindungsgemäßen Fahrzeuges mit einer erfindungsgemäßen Karosseriestruktur,
- 2 ein Befestigungsbereich zur Befestigung eines Karosseriebauteils an einem Stirnwandelement der Karosseriestruktur in einer Ausführungsform mit einem Manschettenelement,
- 3 ein Befestigungsbereich zur Befestigung eines Karosseriebauteils an einem Stirnwandelement der Karosseriestruktur in einer Ausführungsform mit einem Lastleitelement, und
- 4 eine zumindest teilweise umlaufende Montagefläche des Karosseriebauteils.
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In der nachfolgenden Beschreibung zu einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung werden für die gleichen technischen Merkmale auch in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet.
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1 zeigt eine Fahrzeugkarosserie 6 eines erfindungsgemäßen Fahrzeuges 1 mit einer erfindungsgemäßen Karosseriestruktur 10 für einen Vorderwagen 2 des Fahrzeuges 1 in einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Fahrzeugkarosserie 6 kann beispielsweise eine selbsttragende Karosserie bilden. Der Vorderwagen 2 kann beispielsweise einen Motorraum und eine Radaufhängung für die Vorderräder umfassen. Die Karosseriestruktur 10 kann dazu einen Karosserierahmen bilden, an welchem die Radaufhängung und/oder ein Motor befestigt sind.
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Wie in 1 ersichtlich, umfasst die Karosseriestruktur 10 ein Stirnwandelement 20, das eine flächige Erstreckung in einer Fahrzeugquerrichtung 4 zum Schutz eines Fahrgastraumes 3 des Fahrzeuges 1 bei einem Unfall, insbesondere in Form eines Frontalunfalls, des Fahrzeuges 1 aufweist. Insbesondere kann das Stirnwandelement 20 als einzelnes Bauteil die Stirnwand vollständig ausbilden. Dazu kann das Stirnwandelement 20 als warmumgeformtes Stahlbauteil ausgestaltet sein. Durch die Ausgestaltung als warmumgeformtes Stahlbauteil kann das Stirnwandelement 20 eine hohe Festigkeit aufweisen, wodurch bei dem Unfall Deformationen und Intrusionen in den Fahrgastraum 3 reduziert und/oder verhindert werden können. Das Stirnwandelement 20 kann einen Querträger 23 umfassen oder mit einem Querträger 23 verbunden sein. Über den Querträger 23 können Kräfte aus dem Vorderwagen 2 zum übrigen Teil der Fahrzeugkarosserie 6 übertragen und/oder verteilt werden.
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Weiterhin umfasst die Karosseriestruktur 10 gemäß 1 zumindest zwei zueinander symmetrische Karosseriebauteile 30, die zur Deformation bei dem Unfall an gegenüberliegenden Seiten 20.1 des Stirnwandelementes 20, die insbesondere den Fahrzeugseiten des Fahrzeuges 1 entsprechen, befestigt sind. Somit können die Karosseriebauteile 30 gleichartig ausgebildet und mit dem Stirnwandelement 20 verbunden sein. Die nachfolgenden Ausführungen zu einem der Karosseriebauteile 30 gelten daher für jedes der beiden symmetrischen Karosseriebauteile 30.
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So weist jedes der beiden Karosseriebauteile 30 ein Längsträgerelement 32 auf, welches bei dem Unfall deformierbar ist und sich vom Stirnwandelement 20 in einer Fahrzeuglängsrichtung 5 erstreckt. Vorzugsweise ist das Karosseriebauteil 30 dabei als Großgussbauteil ausgestaltet und/oder aus einer Aluminium-Legierung hergestellt. In der Form des Großgussbauteils kann das Karosseriebauteil 30 beispielsweise eine Federbeinaufnahme 33, ein Radhaus 34, eine Schottplatte 35 und/oder zumindest ein weiteres Längsträgerelement 32 umfassen und als einzelnes Gussteil, insbesondere durch ein Aluminium-Druckguss-Verfahren, gegossen sein.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt, weist das Karosseriebauteil 30 eine Anlagefläche 31 auf. Das Stirnwandelement 20 umfasst ferner eine Gegenanlagefläche 21. Die Anlagefläche 31 und die Gegenanlagefläche 21 erstrecken sich entlang der Fahrzeugquerrichtung 4, um einen Befestigungsbereich 40 zur Befestigung des Karosseriebauteils 30 am Stirnwandelement 20 zu bilden. Dabei liegen die Anlagefläche 31 und die Gegenanlagefläche 21 zur Befestigung des Karosseriebauteils 30 am Stirnwandelement 20, insbesondere unmittelbar, aneinander an. Dadurch kann ein Formschluss in der Fahrzeuglängsrichtung 5 realisiert sein, über welchen, insbesondere im Fall des Unfalls, eine vorteilhafte Kraftleitung vom Karosseriebauteil 30 zum Stirnwandelement 20 erzielt werden kann. Vorteilhafterweise können das Karosseriebauteil 30 und das Stirnwandelement 20 im Befestigungsbereich 40 verklebt und/oder verschraubt sein. Dadurch kann eine sichere Verbindung des Karosseriebauteils 30 und des Stirnwandelementes 20 mit keiner oder einer reduzierten Mischbaufügetechnik erzielt werden.
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Wie in 2 gezeigt, kann die Anlagefläche 31 zumindest abschnittsweise durch mehrere Manschettenelemente 36 umgeben sein. Jedes der Manschettenelemente 36 ist dabei zur Befestigung des Karosseriebauteils 30 am Stirnwandelement 20 stoffschlüssig, z. B. durch eine Verschweißung, mit dem Stirnwandelement 20 verbunden. Mit dem Karosseriebauteil 30 können die Manschettenelemente 36 beispielsweise form- und/oder kraftschlüssig verbunden und/oder verklebt sein.
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Wie in 3 gezeigt, kann das Karosseriebauteil 30 ein Lastleitelement 38 umfassen, welches als Fortsatz, insbesondere parallel und/oder in einer mechanischen Reihenschaltung, zu einem der Längsträgerelemente 32 ausgebildet ist. Das Stirnwandelement 20 weist ferner eine Durchgangsöffnung 22 auf. Das Lastleitelement 38 ist dabei durch die Durchgangsöffnung 22 hindurchgesteckt, um einen Lastpfad zu einem dem Längsträgerelement 32 in Bezug auf das Stirnwandelement 20 gegenüberliegenden Strukturelement 11 der Fahrzeugkarosserie 6 auszubilden. Die Durchgangsöffnung 22 ist im Befestigungsbereich 40 angeordnet, so dass die Anlagefläche 31 und die Gegenanlagefläche 21 die Durchgangsöffnung 22 zumindest teilweise oder vollständig umgeben.
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Gemäß der Darstellung in 4 kann ferner vorgesehen sein, dass das Karosseriebauteil 30 eine Montagefläche 37 aufweist, die zur Befestigung umliegender Fahrzeugteile 12 des Fahrzeugs 1 am Karosseriebauteil 30 zumindest abschnittsweise oder vollständig umlaufend um das Karosseriebauteil 30 ausgebildet ist. Die Anlagefläche 31 kann dabei Teil der Montagefläche 37 sein. Durch die Montagefläche 37 können die um das Karosseriebauteil 30 umliegende Fahrzeugteile 12 vorteilhaft mit dem Karosseriebauteil 30 verbunden sein.
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Insbesondere kann in einem Reparaturfall, in welchem das Karosseriebauteil 30 oder eines der umliegenden Fahrzeugteile 12 beschädigt ist, ein einfacher Austausch ermöglicht sein.
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Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Vorderwagen
- 3
- Fahrgastraum
- 4
- Fahrzeugquerrichtung
- 5
- Fahrzeuglängsrichtung
- 6
- Fahrzeugkarosserie
- 10
- Karosseriestruktur
- 11
- Strukturelement
- 20
- Stirnwandelement
- 20.1
- Seiten
- 21
- Gegenanlagefläche
- 22
- Durchgangsöffnung
- 23
- Querträger
- 30
- Karosseriebauteil
- 31
- Anlagefläche
- 32
- Längsträgerelement
- 33
- Federbeinaufnahme
- 34
- Radhaus
- 35
- Schottplatte
- 36
- Manschettenelement
- 37
- Montagefläche
- 38
- Lastleitelement
- 40
- Befestigungsbereich
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013001668 A1 [0002]
