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Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosserie
gemäß des Oberbegriffs
des Patentanspruchs 1, des Patentanspruchs 2, des Patentanspruchs
3 oder des Patentanspruchs 4.
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Allgemein bekannt ist eine sogenannte
Domstrebe, die bei Personenkraftwagen vorne die beiden Federdome
miteinander verbindet, und so die Steifigkeit der Karosserie des
Personenkraftwagens erhöht. Derartige
Domstreben werden insbesondere bei sportlichen Cabrios verbaut,
da bei diesen Fahrzeugen keine geschlossene Fahrgastzelle zur Versteifung
der Karosserie beiträgt.
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Aus der
DE 92 07 011U1 ist eine
Domstrebe mit an beiden Strebenenden vorgesehenen Stützorganen
für die
Befestigung an der Karosserie bekannt. Zwischen jedem Stützorgan
und dem damit verbundenen Strebenende ist ein Kugelgelenk eingesetzt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine
Fahrzeugkarosserie, insbesondere für ein Cabrio oder einen Pickup,
zu schaffen, die eine besonders hohe Steifigkeit aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale
des Patentanspruchs 1, des Patentanspruchs 2, des Patentanspruchs
3 und / oder des Patentanspruchs 4 gelöst.
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Gemäß Patentanspruch 1 weist die
Fahrzeugkarosserie seitliche Schwellen und einen Vorderbau mit zumindest
zwei Motorträgern
auf, zwischen denen ein Vorderachsträger angebracht ist. Zwischen
den vorderen Endabschnitten der beiden Schwellen und dem mittleren
Bereich des Vorderachsträgers
erstreckt sich jeweils eine Zug-Druckstrebe, um die Steifigkeit
der Fahrzeugkarosserie zu erhöhen.
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Gemäß Patentanspruch 2 weist die
Fahrzeugkarosserie einen Vorderbau mit zumindest zwei seitlichen
Stützträgern und
zwei Motorträgern
auf, zwischen denen ein Vorderachsträger angebracht ist. Zwischen
den Stützträgern im
Bereich eines Federdomes und dem mittleren Bereich des Vorderachsträgers erstreckt
sich jeweils eine Zug-Druckstrebe, um die Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie
zu erhöhen.
Die Stützträger dienen
zur Befestigung und / oder zur Auflage von Beplankungsteilen, wie
zum Beispiel von vorderen Kotflügeln
oder einer Motorhaube. Typischerweise erstrecken sich solche Stützträger im wesentlichen
in Fahrzeuglängsrichtung
zumindest zwischen einer A-Säule
oder einer Stirnwand und einem Federdom für die Vorderachse.
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Gemäß Patentanspruch 3 weist die
Fahrzeugkarosserie einen Vorderbau mit zumindest zwei seitlichen
Stützträgern und
einem Querträger
auf, der im Bereich einer Stirnwand angeordnet ist. Zwischen den
Stützträgern im
Bereich der Federdome und dem mittleren Bereich des Querträgers erstreckt
sich jeweils eine Zug-Druckstrebe, um die Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie
zu erhöhen.
Der Querträger dient
vor allem zur Versteifung der Karosserie und verläuft im wesentlichen
in Fahrzeugquerrichtung. Er kann sich als Windlaufquerträger zwischen
zwei A-Säulen
erstrecken und zugleich zur Befestigung einer Windschutzscheibe
dienen. Er kann aber auch die Motorträger, oder die seitlichen Schweller
miteinander entlang der Stirnwand verbinden.
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Gemäß Patentanspruch 4 weist die
Fahrzeugkarosserie seitliche Schweller und einen Vorderbau auf,
der einen Motor aufnimmt. Von jedem Bereich eines Federdoms und
von den vorderen Endabschnitten der Schweller verläuft jeweils
eine Zug-Druckstrebe zu einem gemeinsamen Knotenpunkt hin, der mittig
im Bereich vor dem Motor angeordnet ist. Dies entspricht einer Kombination
der in den Patentansprüchen
1 und 2 beschriebenen Anordnung, wobei aufgrund der Kombination
keine Anbindung mehr an den Vorderachsträger erforderlich ist. Die versteifende
Wirkung wird dadurch kaum abgeschwächt. Damit ist auch eine Anwendung
der versteifenden Zug-Druckstreben bei Karosserien möglich, bei
denen entweder kein steif mit der Karosserie verbundener Vorderachsträger existiert,
die Position des Vorderachsträgers
ungünstig
für die
Anbindung der Zug-Druckstreben
ist, oder eine Anbindung aus anderen Gründen, wie Bauraum oder Kosten,
nicht möglich
ist.
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Zusätzlich kann sich zwischen den
beiden Bereichen der Federdome eine Zug-Druckstrebe erstrecken. Die Zug-Druckstrebe
kann sich beispielsweise zwischen den beiden Stützträgern im Bereich der Federdome
oder zwischen den beiden Federdomen direkt erstrecken, wie es bereits
aus dem Stand der Technik bekannt ist.
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Des weiteren kann eine zusätzliche Zug-Druckstrebe
zwischen den vorderen Endabschnitten der beiden Schwellen in Fahrzeugquerrichtung
verlaufen. In Kombination mit den anderen Zug-Druckstreben erhöht sich
so die Steifigkeit des Vorderbaus noch zusätzlich.
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Eine Zug-Druckstrebe im Sinne dieser
Erfindung kann vor allem Zug- und Druckkräfte aufnehmen. Sie ist für Biegebeanspruchungen
kaum geeignet. Typischerweise kann eine solche Zug-Druckstrebe aus
einem geschlossenen Hohlprofil, wie beispielsweise einem Rohr bestehen.
Aber auch der Einsatz von Vollprofilen ist möglich. Um entsprechend hohe
Belastungen aufnehmen zu können,
bestehen die Zug-Druckstreben bevorzugt aus einem metallischen Werkstoff.
Sie können
beispielsweise als Strangpressprofil, als gerolltes Rohr, aber auch als
Blechbauteil ausgeführt
sein.
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Durch die Zug-Druckstreben erhöht sich
die Steifigkeit des Vorderbaus, und die eingeleiteten Kräfte verteilen
sich auch über
die Zug-Druckstreben. Dadurch reduziert sich die Belastung im eigentlichen
Vorderbau, sodass der Vorderbau ein geringeres Strukturgewicht haben
kann, was wiederum mit geringeren Kosten einhergeht. Insbesondere
die Verbindungsbereiche zwischen Längs- und Querträgern werden
aufgrund der diagonal verlaufenden Zug-Druckstreben entlastet. Ohne
die Zug-Druckstreben würden
an den Verbindungsbereichen wesentlich höhere Biege- und Torsionsmomente
entstehen, sodass die Verbindungsbereiche sehr steif und damit sehr
groß und
schwer gestaltet werden müssten.
Durch den Einsatz der Zug-Druckstreben können diese Verbindungsbereiche
filigraner gehalten werden.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt, anhand dessen die Erfindung im folgenden
näher beschrieben
wird. Die Figuren zeigen in schematischer Darstellungsweise:
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1 eine
perspektivische Darstellung einer Fahrzeugkarosserie und
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2 eine
Seitenansicht der Fahrzeugkarosserie aus 1.
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1 und 2 zeigen einen Vorderbau 1 einer
selbsttragenden Karosserie eines Cabrios. Der Vorderbau 1 weist
zwei von einer Stirnwand 2 nach vorne ragende und zueinander
parallele Motorträger 3 auf,
die im Bereich einer Vorderachse durch einen Vorderachsträger 4 miteinander
verbunden sind. An den Motorträgern 3 stützt sich
ebenfalls im Bereich der Vorderachse jeweils ein Federdom 5 ab.
Zwischen den Federdomen 5 und einem Abschnitt einer A-Säule 6 erstreckt
sich jeweils ein seitlicher Stützträger 7.
Die beiden A-Säulen 6 sind
zur Versteifung der Karosserie mit einem Querträger 8 miteinander
verbunden. Der Querträger 8 bildet
zugleich einen unteren Windlauf und eine Klebefläche zur Befestigung einer Windschutzscheibe.
An den Vorderbau 1 schließt sich die Fahrgastzelle der
Karosserie an. Diese wird seitlich im unteren Bereich durch jeweils einen
Schweller 9 begrenzt, der sich bis zu einem vorderen Radhaus 10 erstreckt.
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Zur Versteifung der Karosserie sind
mehrere Zug-Druckstreben 11, 12 und 13 aus
metallischen Rohren vorgesehen. So erstreckt sich zwischen dem vorderen
Endabschnitt der Schweller 9 und dem mittleren Bereich
des Vorderachsträgers 4 jeweils
eine Zug-Druckstrebe 11. Auch zwischen dem vorderen Ende
der Stützträger 7 im
Bereich der Federdome 5 und dem mittleren Bereich des Vorderachsträgers 4 erstreckt
sich jeweils eine Zug-Druckstrebe 12. Die beiden Zug-Druckstreben 12 verlaufen
vor einem im Vorderbau 1 eingebauten Motor. Die Stützträger 7 wiederum
stützen
sich im Bereich der Federdome 5 jeweils über eine
Zug-Druckstrebe 13 am mittleren Bereich des Querträgers 8 ab.
Alle Zug-Druckstreben 11, 12 und 13 sind
jeweils mit einem steifen Halter an das jeweilige Bauteil angebunden.
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Die Zug-Druckstreben 11, 12 und 13 tragen erheblich
dazu bei, die Steifigkeit des Vorderbaus 1 der Karosserie
zu erhöhen.
Der steifere Vorderbau 1 verbessert die dynamischen Fahreigenschaften
des Cabrios spürbar.
Die Belastungen der Motorträger 3, und
der seitlichen Stützträger 7 reduzieren
sich, sodass diese und die Knoten zu ihrer Anbindung so gestaltet
werden können,
dass ihr Gewicht geringer ist.
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Die beiden Zug-Druckstreben 11 zwischen dem
Schweller 9 und dem Vorderachsträger 4 sind zusätzlich im
mittleren Bereich 14 jeweils mit dem Motorträger 3 verschraubt.
Auch die beiden Zug-Druckstreben 12 zwischen dem Vorderachsträger 4 und
den Stützträgern 5 sind
jeweils im mittleren Bereich 15 mit dem Motorträger 3 verschraubt.
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Zusätzlich kann der Vorderbau 1 optional noch
durch eine Zug-Druckstrebe 16 versteift werden, die sich
zwischen den Bereichen der beiden Federdome 5 erstreckt.
Ferner kann sich zwischen den vorderen Endabschnitten der beiden
Schweller 9 eine zusätzliche
Zug-Druckstrebe 17 erstrecken. Diese beiden Zug-Druckstreben 16 und 17 tragen
zu einer weiteren Versteifung des Vorderbaus 1 bei.