-
Die
Erfindung betrifft eine Karosseriestruktur eines Fahrzeugs, gemäß Oberbegriff
des Anspruchs 1.
-
Aus
der
DE 199 48 732
A1 geht eine gattungsgemäße Karosseriestruktur hervor,
bei der ein Kotflügel
mittels eines Verbindungselements mit einem Rohkarossenbereich verbunden
ist. Das Verbindungselement ist mit Sollbruchstellen versehen und an
einem planen Abschnitt des Rohkarossenbereichs befestigt. Das Verbindungselement
ist so ausgelegt, dass es beim Aufprall eines Fußgängers auf den Kotflügel zusammenbricht.
-
Aus
der
DE 100 01 444
A1 geht ein Verbindungselement zur Verbindung eines Kraftfahrzeugbauteils,
beispielsweise einer Säulenverkleidung,
mit einem Befestigungselement, das mit der Karosserie eines Kraftfahrzeugs
verbindbar ist, wobei das Verbindungselement eine Sollbruchstelle
aufweist. Dadurch wird ein definiertes Versagen der Verbindung ermöglicht.
-
Aus
der
DE 100 18 735
A1 ist eine Kotflügelanordnung
für Kraftfahrzeuge
bekannt, bei der der Kotflügel
an einem Ende eines elastisch nachgiebigen Federarm gehalten ist,
welcher an seinem anderen Ende mit dem Fahrzeugrahmen koppelbar
ist. Durch die elastische Auslenkung des Federarms können kleinere
Stöße (zum
Beispiel Parkrempler) ohne bleibende Auswirkung auf die Fahrzeugstruktur abgefangen
werden. Außerdem
wird die Unfallsichersicherheit bei Zusammenstößen mit Personen verbessert.
Die bekannte Karosseriestruktur ist prinzipiell geeignet, den Unfallschutz
von Fußgängern zu verbessern.
Jedoch besteht bedarf nach einer Karosseriestruktur, die auch sehr
hohe Aufprallenergien aufnehmen kann, um den Schutz von Personen
auch bei hohen Aufprallgeschwindigkeiten weiter zu verbessern.
-
Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, eine solche verbesserte Karosseriestruktur
zu schaffen.
-
Diese
Aufgabe wird mit einer Karosseriestruktur mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst. Die
Fahrzeug-Karosseriestruktur
zur Verbindung eines von einem Kotflügel gebildeten Karosserieaußenteils
mit einem Rohkarossenbereich umfasst mindestens ein Verbindungselement, über das
das Karosserieaußenteil
mit dem Rohkarossenbereich verbunden ist. Das Verbindungselement
ist zur Aufnahme von auf das Karosserieaußenteil wirkenden Stößen elastisch
verformbar und weist einen Sollbruchabschnitt aufweist, durch den
das Karosserieaußenteil
von dem Rohkarossenbereich lösbar
ist. Die Karosseriestruktur zeichnet sich dadurch aus, dass der
Rohkarossenbereich Aussparungen und/oder Vertiefungen aufweist,
die zur Aufnahme des Verformungsabschnitts des verformten Verbindungselements
dienen.
-
Das
Verbindungselement ist also nicht nur elastisch verformbar, sondern
ist derart ausgelegt, dass es bei Überschreitung einer Lastgrenze
zertrennbar ist, in dem ein Bruch des Verbindungselements in seinem
Sollbruchabschnitt erfolgt. Durch das Lösen des Karosserieaußenteils
von dem Rohkarossenbereich wird eine nachgiebige Struktur geschaffen,
die die Härte,
mit der eine Person auf das Karosserieaußenteils prallt, verringert.
Außerdem steht
der Raum, der vor einem Aufprall durch das Karosserieaußenteils
belegt war, als Sturzraum für
den Unfallpartner zu Verfügung.
-
Dadurch,
dass der Rohkarossenbereich Aussparungen und/oder Vertiefungen aufweist,
die zur Aufnahme des Verformungsabschnitts des verformten Verbindungselements
dienen, kann das Verbindungselement in seinem verformten Zustand
einen besonders großen
Verformungsweg zurücklegen,
da der Verformungsabschnitt nicht sofort durch weitere Karosserieteile
in seiner Bewegung begrenzt ist, sondern der Verformungsweg durch
die vorgesehenen Aussparungen und/oder Vertiefungen verlängert ist.
Die Vertiefungen können
derart ausgebildet sein, dass diese den anliegenden Rohkarossenbereich
nicht schwächen,
sondern im Gegenteil das Flächenträgheitsmoment
in diesem Bereich sogar stärken.
-
Das
Karosserieaußenteil
ist von einem Kotflügel
gebildet. Der Kotflügel
ist ein gut exponiertes Karosserieaußenteil, mit dem bei Unfällen Personen oft
getroffen werden. Somit kann bei Ausbildung des Karosserieaußenteils
als Kotflügel
ein guter Unfallschutz erzielt werden.
-
Der
Rohkarossenbereich von einer Trägerstruktur
der Fahrzeugkarosserie gebildet sein, insbesondere von einem Längsträger. Diese
Bereiche geben der Karosserie ihre Stabilität und eignen sich daher gut
für die
Anbindung der Karosserieaußenteile, insbesondere
der Kotflügel.
-
Nach
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Verbindungselement
zur Befestigung an dem Rohkarossenbereich einen Befestigungsabschnitt
auf und einen vom Befestigungsabschnitt entfernten Verformungsabschnitt.
Der Befestigungsabschnitt kann beispielsweise plan an einem Rohkarossenbereich
anliegen und dort beispielsweise über eine Schweißverbindung
mit dem Rohkarossenbereich verbunden sein. Somit wird eine stabile Anbindung
des Verbindungselements an dem Rohrkarossenbereich erreicht. Der
vom Befestigungsabschnitt entfernte Verformungsabschnitt kann elastisch
und/oder plastisch verformbar sein, wobei durch die Verformung des
Verbindungselements dieses mit dem daran befestigten Karosserieaußenteil
bei Aufprall einer Person nachgeben kann.
-
In
Ausführung
der Erfindung kann das Verbindungselement zur Erhöhung der
Steifigkeit Sicken aufweisen. Die Auslegung dieser Sicken bestimmt, welche
Kräfte
erforderlich sind, um das Verbindungselement elastisch und/oder
plastisch zu verformen. Somit können
neben dem Ziel, den Personenschutz in Unfallsituation zu erhöhen, auch
weitere Ziele, wie die Erhöhung
des Insassenschutzes und/oder die Verbesserung der Verwindungshäufigkeit
des betreffenden Fahrzeugs verwirklicht werden.
-
Die
Verbindung zwischen dem Karosserieaußenteil und dem Verbindungselement
kann als Schraubverbindung ausgebildet sein. Insbesondere ist es
vorteilhaft, dass das Karosserieaußenteil zur Befestigung an
dem Verbindungselement und/oder an dem Verformungsabschnitt des
Verbindungselements mindestens einen Halteabschnitt aufweist. Dieser
Halteabschnitt kann, wie auch der Verformungsabschnitt, einen Trichterabschnitt
aufweisen. Durch die trichterförmige
Ausbildung eines Teils des Halteabschnitts und/oder des Verformungsabschnitts wird
eine verwindungssteife Struktur gebildet. Wenn sowohl der Halteab schnitt
als auch der Verformungsabschnitt einen Trichterabschnitt aufweisen,
können diese
passend zueinander positioniert werden, so dass die Außenfläche des
Trichterabschnitts eines der Verbindungspartners auf der Innenfläche des Trichterabschnitts
des anderen Verbindungspartners aufliegt. Dies ermöglicht eine
besonders exakte Positionierung von Halteabschnitt bzw. Karosserieaußenteil
und dem Verformungsabschnitt des Verbindungselements. Darüber hinaus
eignet sich dieser Art der Verbindung gut zur Positionierung von
Schraubverbindungen, mit denen der Halteabschnitt und der Verformungsabschnitt
lösbar
miteinander gefügt
werden können.
Dies trägt
zur Reparaturfreundlichkeit der Karosseriestruktur bei.
-
Der
Halteabschnitt und der Verformungsabschnitt können in ihren aneinander anliegenden Trichterabschnitten
auch miteinander verschweißt sein.
Dieser Art der Verbindung ist besonders verwindungssteif.
-
In
Ausgestaltung der Erfindung verläuft
der Sollbruchabschnitt zumindest abschnittsweise um den Trichterabschnitt
herum. Dies ermöglicht
es, dass im Bereich der Trichterabschnitte ein Lösen der Verbindung zwischen
dem Karosserieaußenteil
und dem Verbindungselement erfolgen kann.
-
Der
Sollbruchabschnitt oder die Sollbruchabschnitt kann oder können durch
Aussparungen und/oder Verjüngungsabschnitte
gebildet sein. Es können
Aussparungen in das beispielsweise als Blechformteil ausgebildete
Verbindungselement gestanzt werden und/oder Abschnitte vorgesehen
sein, in denen das Verbindungselement eine geringere Materialstärke aufweist
als in benachbarten Abschnitten.
-
Der
Sollbruchabschnitt kann derart ausgelegt sein, dass bei auf das
Karosserieaußenteil
wirkenden Stößen ein
Lösen des
Karosseriebauteils erfolgt, bevor eine plastische Verformung des
Verbindungsabschnitts einsetzt. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass
das Verbindungselement in seiner Struktur nicht zerstört wird
und insbesondere die Anbindung zum Rohkarossenbereich im wesentlichen unversehrt
bleiben kann. Außerdem
können
somit die auf das Karosserieaußenteil
wirkenden Kräfte
effektiv abgebaut werden, wobei gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit
erhöht
wird, dass das Karosserieaußenteil
mit keinem oder mit geringerem Reparaturaufwand wiederverwendbar
ist.
-
Der
Sollbruchabschnitt kann auch derart ausgelegt ist, dass bei auf
das Karosserieaußenteil wirkenden
Stößen eine
plastische Verformung des Verbindungsabschnitts auftritt, bevor
ein Lösen
des Karosseriebauteils erfolgt. Mit dieser Ausführung können besonders hohe Aufprallkräfte absorbiert werden,
in dem sich das Verbindungselement zunächst elastisch, dann plastisch
verformt und in einem letzten Schritt ein Brechen des Sollbruchabschnitts
mit anschließendem
Lösen des
Karossieaußenteils
von dem Rohkarossenbereich erfolgt.
-
Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen und Einzelheiten der Erfindung sind
der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand
des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben
und erläutert
ist.
-
Die
einzige 1 zeigt beispielhaft eine insgesamt
mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnete Karosseriestruktur.
Diese weist ein nur abschnittsweise dargestelltes, als Kotflügel 4 ausgebildetes
Karosserieaußenteil
auf. Der Kotflügel 4 ist über drei
Verbindungselemente 6, 8 und 10 mit einem
abgebrochen dargestellten Längsträger 12 der
Trägerstruktur
der Fahrzeugkarosserie verbunden.
-
Der
Längsträger 12 ist
als Profilstrangelement ausgebildet und weist eine dem Fahrzeuginneren
zugewandte Befestigungsfläche 14 auf,
an der die Verbindungselemente 6, 8 und 10 mit
ihren seitlichen Befestigungsabschnitten 16 sowie mit zentral angeordneten
Befestigungsabschnitten 18 angeschweißt sind.
-
Die
Verbindungselemente 6, 8 und 10 weisen,
sich an die Befestigungsabschnitte 18 anschließend, einen
Verformungsabschnitt 20 auf, der sich bis hin zum vorderen
Ende 22 der Verbindungselemente 6, 8 und 10 erstreckt.
-
Die
Verbindungselemente 6, 8 und 10 weisen
sich senkrecht zur Längsrichtung
des Längsträgers 14 erstreckende
Sicken 24 und 26 auf, die den Verformungswiderstand
der Verbindungselemente 6, 8 und 10 erhöhen.
-
Die
Verbindungselemente 6, 8 und 10 weisen
benachbart zu ihrem vorderen Ende 22 und zwischen den Sicken 24 und 26 einen
Trichterabschnitt 28 auf, der in der 1 besonders
gut beim Verbindungselement 6 erkennbar ist. Der Trichterabschnitt 28 ist
von einem Sollbruchabschnitt 30 umgeben, der teilweise
um den Trichterabschnitt 28 herum verläuft und sich bis zum vorderen
Ende eines jeden Verbindungselements 6, 8 und 10 erstreckt.
Dies ist aus Übersichtigkeitsgründen nur
für das
Verbindungselement 8 dargestellt.
-
Der
Kotflügel 4 weist
drei Halteabschnitt 32, 34 und 36 auf,
die am in 1 oben dargestellten Ende 38 des
Kotflügels 4 vorgesehen
sind. Die Halteabschnitte 32 und 34 sind zur besseren
Darstellung des Trichterabschnitts 28 der Verbindungselemente 6, 8 und 10 sowie
des Sollbruchsabschnitts 30 aller Verbindungselemente abgebrochen
dargestellt. Die Halteabschnitte 32 und 34 sind
jedoch identisch zum Halteabschnitt 36 ausgebildet, der
sich zungenförmig zwischen
den Sicken 24 und 26 des Verbindungselements 10 erstreckt.
Der Halteabschnitt 36 (und auch die Halteabschnitte 32 und 34)
weist einen Trichterabschnitt 40 auf, der an dem Trichterabschnitt 28 des Verbindungselements 10 anliegt.
Der Halteabschnitt 36 ist mit dem Verformungsabschnitt 20 des
Verbindungselements 10 über
eine Schraubverbindung miteinander gefügt, von der der Schraubenkopf 42 dargestellt
ist. Unterhalb der Schraubverbindung ist im Längsträger 12 ein Eintauchraum 44 vorgesehen, der
sich in Längsrichtung
des Längsträgers erstreckt.
-
Bei
Aufprall einer Person oder eines Gegenstands auf den Kotflügel 4 der
Karosseriestruktur 2 können
sich die Verformungsabschnitte 20 der Verbindungselemente 6, 8 und 10 verformen.
Die Verformung kann elastisch sein, so dass nach Aufprall einer
Person oder eines Gegenstands auf den Kotflügel 4 die Verformungsabschnitte 20 der
Verbindungselemente 6, 8 und 10 und auch
der Kotflügel 4 wieder in
ihre ursprüngliche
Position zurückkehren
können. In
der dargestellten Ausführung
ist der Verformungsweg der Verformungsabschnitte 20 besonders
lang, da die Verformungsabschnitte 20 vom Längsträger 12 beabstandet
sind und außerdem
der Eintauchraum 44 des Längsträgers 12 die Verformungsabschnitte 20 im
an die vorderen Enden 22 angrenzenden Bereichen aufnehmen
können.
-
Bei
stärkerer
Belastung können
sich die Verbindungselemente 6, 8 und 10 auch
plastisch verformen. Bei Überschreitung
einer Höchstlast
erfolgt ein Bruch des Sollbruchabschnitts 30 und somit
ein Lösen
des Kotflügels
vom Längsträger 12,
nachdem ein Teil der Aufprallenergie durch plastische Verformung der
Verbindungselemente 6, 8 und 10 absorbiert
wurde. Der Bruch des Sollbruchsabschnitts 30 kann auch
erfolgen, bevor eine plastische Verformung der Verbindungselemente 6, 8 und 10 erfolgt.
In diesem Fall wird dem Aufprallgegner des Fahrzeugs mehr Sturzraum
zur Verfügung
gestellt.