DE19651495C1 - Karosserie eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Karosserie für einen Pkw dieser Art (DE 40 41 016 C1) bildet der Aufnahmekasten für die Steuergeräte die Wände des Raums zwischen der Federbeinkonsole, der Kotflügelbank und der Kontur des Radkastens. Der Aufnahmekasten ist mit einem abnehmbaren Gehäusedeckel verschlossen.

Bei Fahrzeugkarosserien mit separat und lösbar in den Motorraum eingebauten Aufnahmekasten mit Steuergeräten kommt aufgrund gestiegener Crashanforderungen dem hinter der Federbeinkonsole liegenden Aufnahmekasten mit Steuergeräten; der sog. Steuergerätebox, eine erhöhte Bedeutung im Crashfall zu.

Bei einer ebenfalls bekannten Fahrzeugkarosserie (DE 41 25 674 A1) ist ein vorderer Querträger der Karosserie mit seinen beiden Enden an jeweils einer Kotflügelbank durch mindestens eine Schraubverbindung befestigt. Um zu verhindern, daß infolge des Einbauchens des Querträgers auch schon bei Bagatellkollisionen die Kotflügelbanken beschädigt werden, greifen die Schraubverbindungen durch jeweils ein Langloch in den Enden des Querträgers hindurch, so daß die im Crashfall mit der Ausbauchung des Querträgers einhergehende Verkürzung des Querträgers durch eine Verschiebung des Querträgers in den Länglöchern kompensiert wird, und keine Kräfte auf die Kotflügelbänke übertragen werden. Erst wenn bei kräftigeren Stößen der durch die Langlöcher vorgegebene Verschiebeweg aufgebraucht ist und die Langlochenden an den Schraubbolzen anschlagen, kommt es auch zu einer crashbedingten Verformung der Kotflügelbänke.

Bei einer ebenfalls bekannten Kraftfahrzeugkarosserie (DE 30 18 732 C2) ist ein Bremsgerät an einem steifen Obertopf eines zweistufigen Pralltopfs befestigt, bei dem im oberen Bereich des Obertopfs die Pedalwelle gelagert ist. Der Obertopf geht über eine Stufe in einen größeren verformbaren Untertopf über, der mit der Stirnwand in der Fahrzeugkarosserie in Verbindung steht. Der Untertopf ist dabei so ausgebildet, daß in seinem oberen Bereich ein größerer Verformungsweg zur Verfügung steht als in seinem unteren Bereich. Wenn im Crashfall bei einer entsprechenden Vorbaudeformation der Karosserie das Bremsgerät beaufschlagt wird, taucht der steife Obertopf in den sich verformenden Untertopf ein. Da der dazu zur Verfügung stehende Verformungsweg des Untertopfes hauptsächlich in dessen oberem Bereich liegt, wird das Bremsgerät um eine Querachse unter Energieabsorption nach oben verschwenkt. Da das Bremsgerät mit dem Bremspedal in Verbindung steht, wird letzteres bei diesem Vorgang vom Fahrer weg nach vorn in Richtung auf die Stirnwand verschwenkt und so die Gefährdung für den Fahrer gemindert.

Bei einem bekannten Stirnwandaufbau für einen Kraftwagen mit vor der Stirnwand angeordneter Antriebseinheit (EP 0 662 416 A1) ist an der Stirnwand eine Abgleithilfe so befestigt, daß mindestens ein Teil der Abgleithilfe nach einer von einem Frontalaufprall verursachten Beanspruchung auf Abscherung an der Stirnwand abgleitet. Dadurch wird eine Intrusion von Teilen der Antriebseinheit in die Stirnwand verhindert und der Abgleitvorgang der Antriebseinheit an dem Stirnwandaufbau unterstützt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Karosserie mit separat eingebauter Steuergerätebox konstruktiv so zu gestalten, daß im Crashfall sichergestellt ist, daß die Steuergerätebox nicht in die Fahrgastzelle, z. B. durch in der Stirnwand vorhandene Stirnwandöffnungen, eindringen kann, vielmehr sich gezielt deformiert und dabei Stoßenergie abbaut.

Die Aufgabe ist bei einer Fahrzeugkarosserie der im Oberbegriff des Patentanspruchs definierten Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Fahrzeugkarosserie hat den Vorteil, daß durch die erfindungsgemäß ausgestaltete Abstützung des Aufnahmekastens im Radeinbaubereich im Crashfall eine Drehbewegung des Aufnahmekastens um eine im Stirnwandbereich quer zur Fahrtrichtung liegende Achse eingeleitet wird. Dadurch wird der Aufnahmekasten an den Querträger unterhalb der Windschutzscheibe herangeführt und durch den Querträger am Eindringen in die Fahrgastzelle gehindert und deformiert.

Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Fahrzeugkarosserie mit zweckmäßigen Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen angegeben.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Karosserieteil zur Abstützung des Aufnahmekastens von einem Verbindungsstück gebildet, das vom Radeinbau schräg nach vorn oben zur Federbeinkonsole verläuft. Durch die Schräge dieses Verbindungsstücks wird eine Kraftumlenkung der Stoßkraft im Crashfall erreicht, die die Drehung des Aufnahmekastens um seine hinten liegende Achse einleitet und unterstützt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Abstützung des Aufnahmekastens an dem Verbindungsstück durch eine starre Verbindung zwischen Aufnahmekasten und Verbindungsstück gesichert, die nur eine Relativbewegung des Aufnahmekastens parallel zum Verbindungsstück zuläßt. Damit ist der Aufnahmekasten in der Karosserie spiellos festgelegt und die freie Beweglichkeit der vorderen Befestigungsstelle im Abstützpunkt längs des Verbindungsstücks ermöglicht im Crashfall nach wie vor die angestrebte Schwenkung des Aufnahmekastens nach oben in Richtung zum Querträger.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Befestigung im Abstützpunkt des Aufnahmekastens kastenseitig durch ein Langloch, das sich parallel zum Verbindungsstück erstreckt und verbindungsstückseitig durch einen durch das Langloch hindurchragenden Schraubbolzen realisiert, auf den endseitig eine am Aufnahmekasten kraftschlüssig anliegende Mutter aufgeschraubt ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Schraubverbindung im vorderen Abstützpunkt des Aufnahmekastens so ausgeführt, daß die Mutter mit Parallelabstand vom Langloch am Aufnahmekasten so angreift, daß sie mit Verschiebung des Aufnahmekasten am Schraubbolzen den Kraftschluß zum Aufnahmekasten verliert. Dadurch wird im Crashfall mit Verschieben des Aufnahmekastens am Verbindungsstück die Klemmkraft der Mutter weggenommen, was die Schwenkbewegung des Aufnahmekastens erleichtert.

Diese Auslegung der Schraubverbindung im vorderen Abstützpunkt des Aufnahmekastens wird konstruktiv in einfacher Weise dadurch erreicht, daß gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung das Langloch im Boden einer in der Kastenwand des Aufnahmekastens ausgebauchten Mulde an der Kastenwand angeordnet ist, deren stufig ausgeführte Muldenbreite im Bereich des Langlochanfangs kleiner ist als im weiteren Langlochverlauf. Die Mutter stützt sich auf der Oberseite der Mulde unter Zwischenlage einer Unterlegscheibe ab, deren Durchmesser größer ist als die Muldenbreite am Langlochanfang und kleiner als die Muldenbreite im weiteren Langlochverlauf.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung läuft das Langloch am unteren, vom Langlochanfang abgekehrten Lochende frei aus. Damit wird gleichzeitig ein Wasserablauf für sich ggf. im Aufnahmekasten ansammelndes Kondenswasser geschaffen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die untere und/oder obere Befestigung des Aufnahmekastens an der Stirnwand eine Sollbruchstelle auf. Durch diese Sollbruchstelle reißt der Aufnahmekasten frühzeitig an der unteren bzw. oberen Stirnwandbefestigung ab, so daß seine beabsichtigte Schwenkung er­ leichtert und unterstützt wird.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung:

Fig. 1 auszugsweise einen Längsschnitt einer Fahrzeugkarosserie,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts II in Fig. 1 in konstruktiver Ausführung,

Fig. 3 eine Draufsicht gemäß Pfeil III in Fig. 2,

Fig. 4 eine gleiche Darstellung des Karosserieausschnitts in Fig. 1 nach Crashdeformation,

Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts IV in Fig. 4 in konstruktiver Ausführung,

Fig. 6 eine Draufsicht gemäß Pfeil VI in Fig. 5.

Die in Fig. 1 schematisiert im Längsschnitt ausschnittweise zu sehende Karosserie eines Personenkraftwagens weist eine Stirnwand 10 auf, die sich von einem an der Unterseite einer Windschutz- oder Frontscheibe verlaufenden Querträger 12 bis zum hier nicht dargestellten Karosserieboden erstreckt und einen Motorraum 13 hermetisch von einer Fahrgastzelle 14 trennt. Eine den Motorraum 13 nach oben abdeckende Motorhaube ist mit 11 angedeutet. Im Motorraum 13 ist unmittelbar vor der Stirnwand 10 ein Aufnahmekasten 15 für elektronische oder elektrische Steuergeräte 16-18 angeordnet, dessen obenliegende Öffnung 19 für den Zugang zu den Steuergeräten 16-18 durch einen Kastendeckel 20 verschlossen ist. Der Aufnahmekasten 15 ist mit seiner der Stirnwand 10 zugekehrten Kastenwand 151 oberhalb und unterhalb einer in der Stirnwand 10 vorgesehenen Stirnwandöffnung 21 befestigt. Die beiden Befestigungen sind als Schraubverbindungen ausgeführt, die in Fig. 1 mit 22 und 23 schematisch angedeutet sind. Die untere Schraubverbindung 23 weist dabei eine Sollbruchstelle auf, die so ausgelegt ist, daß die Schraubverbindung 23 im Crashfall bei Überschreiten einer definierten Stoßkraft abreißt und damit der untere Befestigungspunkt des Aufnahmekastens 15 an der Stirnwand 10 aufgehoben ist.

Der Aufnahmekasten 15 stützt sich mit seiner von der Kastenwand 151 abgekehrten Kastenwand 152 an einem Karosserieteil 24 ab, das von einem Verbindungsstück 25 gebildet wird, das vom Radeinbau 26 schräg nach vorn oben zur Federbeinkonsole 27 verläuft. Diese Abstützung des Aufnahmekastens 15 an dem Verbindungsstück 25 ist durch eine Verbindung 28 gesichert, die so ausgebildet ist, daß sie eine Relativbewegung des Aufnahmekastens 15 am Verbindungsstück 25 entlang nach oben zuläßt.

Die Verbindung 28 ist in Fig. 2 und 3 in größerer Detailwiedergabe zu sehen. Sie weist kastenseitig ein Langloch 29 auf, das sich parallel zum Verbindungsstück 25 erstreckt, am Langlochanfang 291 geschlossen ist und am Langlochende 292 frei ausläuft. Verbindungsstückseitig weist die Verbindung 28 einen Schraubbolzen 30 auf, der rechtwinklig vom Verbindungsstück 25 absteht und mit Führungsspiel durch das Langloch 29 hindurchragt. Auf das Ende des Schraubbolzens 30 ist eine Mutter 31 aufgeschraubt, die sich unter Zwischenlage einer Unterlegscheibe 32 am Aufnahmekasten kraftschlüssig abstützt. Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, ist das Langloch 29 im Boden einer aus der Kastenwand 152 des Aufnahmekastens 15 nach außen ausgebauchten Mulde 33 ausgespart. Die Muldenbreite ist stufig ausgeführt und ist im Bereich des Langlochanfangs 291 schmaler als im weiteren Langlochverlauf bis hin zum Langlochende 292. Dabei ist die Muldenbreite im Bereich des Langlochanfangs 291 kleiner als der Durchmesser der Unterlegscheibe 32 und im weiteren Langlochverlauf größer als der Durchmesser der Unterlegscheibe 32, so daß die Unterlegscheibe 32 im Bereich des Langlochanfangs 291 auf der Oberseite der Mulde 33 auf der Kastenwand 152 aufliegt und bei Verschieben in den Bereich der größeren Muldenbreite hinein am Schraubbolzen 30 entlang auf den Boden der Mulde 33 abfällt.

Die Befestigung des Aufnahmekastens 15 mittels der Verbindung 28 in seinem Abstützpunkt am Verbindungsstück 25 erfolgt in der Weise, daß der Schraubbolzen 30 am Langlochanfang 291 durch das Langloch 29 hindurchtritt, die Unterlegscheibe 32 an der Oberseite der Mulde 33 auf der Kastenwand 152 aufliegt und durch die Mutter 31 auf der Kastenwand 152 festgespannt wird, so daß der Aufnahmekasten 15 kraftschlüssig an das Verbindungsstück 25 angedrückt wird. Im Crashfall erfolgt an dem schrägen Verbindungsstück 25 eine Kraftumlenkung der auf den Aufnahmekasten 15 wirkenden Stoßkraft. Dadurch verschiebt sich der Aufnahmekasten 15 in seinem Langloch 29 am Schraubbolzen 30 nach oben, wobei die Unterlegscheibe 32 in den Bereich der größeren Muldenbreite gelangt und am Schraubbolzen 30 nach unten fällt und somit die Mutter 31 den Kraftschluß zum Aufnahmekasten 15 verliert (Fig. 5 und 6). Damit wird eine Drehbewegung des Aufnahmekastens 15 um eine Achse quer zur Fahrtrichtung eingeleitet, die etwa am oberen Befestigungspunkt 22 des Aufnahmekastens 15 an der Stirnwand 10 liegt. Mit zunehmender Schwenkkraft reißt die Sollbruchstelle in der unteren Schraubverbindung 23 zwischen Aufnahmekasten 15 und Stirnwand 10, was die Schwenkbewegung des Aufnahmekastens 15 unterstützt. Wie in Fig. 4 dargestellt ist, wird durch diese Schwenkbewegung der Aufnahmekasten 15 auf das Niveau des Querträgers 12 unterhalb der Frontscheibe angehoben und wird gegen den Querträger 12 gedrückt. Der Querträger 12 hindert den Aufnahmekasten 15 am Eindringen in die Fahrgastzelle 14 und deformiert bzw. zerstört den Aufnahmekasten 15, wobei dieser Aufprallenergie abbaut.

Claims (11)

1. Karosserie eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, mit einer einen Motorraum von einer Fahrgastzelle trennenden Stirnwand, die sich von einem an der Unterseite einer Frontscheibe verlaufenden Querträger bis zum Karosserieboden erstreckt, und mit einem unmittelbar vor der Stirnwand im Motorraum angeordneten Aufnahmekasten, insbesondere für elektrische oder elektronische Steuergeräte, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekasten (15) mit einer Kastenwand (151) an der Stirnwand befestigt und mit der davon abgekehrten, gegenüberliegenden Kastenwand (152) an einem Karosserieteil (24) so abgestützt ist, daß der Abstützpunkt sich unter der Einwirkung einer im Crashfall in Fahrzeuglängsrichtung wirkenden Kraft soweit nach oben zu verschieben vermag, daß der Aufnahmekasten (15) in etwa auf das Niveau des Querträgers (12) angehoben ist.

2. Karosserie nach Anspruch 1, mit einem Radeinbau und einer Federbeinkonsole, dadurch gekennzeichnet, daß das Karosserieteil (24) zur Abstützung des Aufnahmekastens (15) von einem Verbindungsstück (25) gebildet ist, das vom Radeinbau (26) schräg nach vorn oben zur Federbeinkonsole (27) verläuft.

3. Karosserie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung des Aufnahmekastens (15) an dem Verbindungsstück (25) durch eine eine Relativbewegung des Aufnahmekastens (15) parallel zum Verbindungsstück (25) zulassende Verbindung (28) zwischen Aufnahmekasten (15) und Verbindungsstück (25) gesichert ist.

4. Karosserie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (28) kastenseitig ein Langloch (29), das sich parallel zum Verbindungsstück (25) erstreckt, und verbindungsstückseitig einen durch das Langloch (29) ragenden Schraubbolzen (30) aufweist, der senkrecht vom Verbindungsstück (25) absteht und auf den endseitig eine am Aufnahmekasten (15) kraftschlüssig anliegende Mutter (31) aufgeschraubt ist.

5. Karosserie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (31) mit Parallelabstand vom Langloch (29) am Aufnahmekasten (15) so angreift, daß sie mit Verschieben des Aufnahmekastens (15) am Schraubbolzen (30) den Kraftschluß zum Aufnahmekasten (15) verliert.

6. Karosserie nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Langloch (29) im Boden einer in der Kastenwand (152) des Aufnahmekastens (15) ausgebauchten Mulde (33) ausgespart ist, deren stufig ausgeführte Breite im Bereich des Langlochanfangs (291) kleiner ist als im weiteren Langlochverlauf, und daß die Mutter (31) sich auf der Oberseite der Mulde (33) an der Kastenwand (152) unter Zwischenlage einer Unterlegscheibe (32) abstützt, deren Durchmesser größer ist als die Muldenbreite am Langlochanfang (291) und kleiner ist als die Muldenbreite im weiteren Langlochverlauf.

7. Karosserie nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Langloch (29) am unteren Langlochende (292) frei ausläuft.

8. Karosserie nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Aufnahmekastens (15) an der Stirnwand (10) oberhalb und unterhalb einer Stirnwandöffnung (21) erfolgt.

9. Karosserie nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Befestigung des Aufnahmekastens (15) an der Stirnwand (10) eine Sollbruchstelle aufweist.

10. Karosserie nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Befestigung des Aufnahmekastens (15) an der Stirn­ wand (10) eine Sollbruchstelle aufweist.

11. Karosserie nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Befestigungen des Aufnahmekastens (15) an der Stirnwand (10) als Schraubverbindungen (22, 23) ausgeführt sind.