DE19926352A1 - Rohbaukarosserie eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Abstract

Eine Rohbaukarosserie eines Kraftfahrzeugs mit einer Vorbaustruktur, die eine untere sowie obere Längsträgerebene aufweist und im Bereich einer Fahrgastzelle mit seitlichen Längsschwellern versehen ist, ist bekannt. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist auf beiden Fahrzeugseiten jeweils eine Verbundstrebenanordnung vorgesehen, die sich zwischen dem oberen Längsträger und dem zugeordneten seitlichen Längsschweller schräg nach unten sowie nach hinten erstreckt. DOLLAR A Einsatz für Personenkraftwagen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohbaukarosserie eines Kraftfahr­ zeugs mit einer Vorbaustruktur, die untere Vorbaulängsträger so­ wie obere Längsträger aufweist, an die jeweils eine Federbein­ konsole anschließt und die in seitliche A-Säulen münden, die nach unten mit seitlichen Längsschwellern der Fahrgastzelle ver­ bunden sind.

Eine solche Rohbaukarosserie ist bei Mercedes-Benz-Personen­ kraftwagen allgemein bekannt. Die Rohbaukarosserie weist eine Vorbaustruktur auf, in der ein Antriebsaggregat sowie weitere Funktionsaggregate untergebracht sind. Die Vorbaustruktur ist mit einer unteren sowie mit einer oberen Längsträgerebene verse­ hen. Die beiden unteren Vorbaulängsträger gehen im Bereich der Fahrgastzelle in seitliche Längsschweller über, in die mehrere Tragsäulen der Fahrgastzelle, insbesondere A- und B-Säulen, mün­ den. Die oberen Längsträger tragen in einem Frontbereich eine Kühlerbrücke. Mit den oberen Längsträgern sind Federbeinkonsolen verbunden, die sich integriert in Radeinbauten bis zu den unte­ ren Längsträgern fortsetzen.

Es ist auch bekannt, bei einer Rohbaukarosserie eines Kraftfahr­ zeugs gemäß der DE 197 09 347 C1 oder der DE 197 09 349 A1 einen strebenartig gestalteten Radhausträger vorzusehen. Dieser er­ streckt sich von dem zugeordneten unteren Vorbaulängsträger aus schräg nach hinten und nach oben zu einem Tragsäulen- und Stirn­ wandbereich.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rohbaukarosserie der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine verbesserte Energieabsorption bei einem Frontalaufprall ermöglicht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß auf beiden Fahrzeugseiten jeweils eine Verbundstrebenanordnung vorgesehen ist, die sich zwischen dem oberen Längsträger und dem zugeordneten seitlichen Längsschweller und/oder der zugeordneten A-Säule schräg nach un­ ten - in Fahrzeughochrichtung- sowie nach hinten - in Fahrzeug­ längsrichtung - erstreckt. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird bei Frontalaufprallbelastungen ein zusätzlicher Kraftpfad über die jeweilige Verbundstrebenanordnung geschaffen, wodurch in die oberen Längsträger oder die Federbeinkonsole eingeleitete Aufprallbelastungen nicht ausschließlich im Brüstungsbereich in die A-Säule, sondern zusätzlich noch nach unten in den jeweili­ gen Längsschweller oder einen A-Säulenfuß weitergeleitet werden. Durch die zusätzliche Verbundstrebenanordnung wird für die obe­ ren Längsträger auch eine zusätzliche Versteifung geschaffen, die ein Ausknicken der oberen Längsträger bei einem entsprechen­ den Frontalaufprall verhindert. Die Verbundstrebenanordnung blockiert zudem eine Bewegung des Vorderrades zur Stirnwand der Fahrgastzelle hin, wodurch wirkungsvoll Intrusionen der Stirn­ wand aufgrund des verschobenen Vorderrades verhindert werden können. Insgesamt gesehen wird durch die Verbundstrebenanordnun­ gen eine verbesserte Kraftaufteilung bei entsprechenden Frontal­ aufprallbelastungen im Bereich der Fahrgastzelle erzielt. Durch die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich ein zusätzlicher Kraft­ pfad, insbesondere für Kräfte, die in die Dämpferbeinkonsole eingeleitet werden. Ein Kraftpfad geht über die Dämpferbeinkon­ sole in den unteren Vorbaulängsträger, der zweite Kraftpfad geht über die obere Längsträgerebene in die A-Säule. Der dritte, zu­ sätzliche Kraftpfad verläuft über die Verbundstrebenanordnung in den seitlichen Längsschweller. Somit ergibt sich ein optimaler Kraftfluß über ein Dreibein. Zudem wird die betriebsfestigkeits­ seitig äußerst kritische Anbindung der oberen Längsträgerebene an die A-Säule durch die zusätzlich über die Verbundstrebenan­ ordnung ableitbaren Kräfte in Fahrzeughochrichtung nach unten deutlich entlastet.

In Ausgestaltung der Erfindung endet die Verbundstrebenanordnung in ihrem unteren Endbereich an einer Vorderseite des Verbin­ dungsbereiches zwischen A-Säule und Längsschweller. Dadurch wird vorteilhaft eine Krafteinleitung am Knotenpunkt zwischen A-Säule und Längsschweller erzielt. In diesem Bereich weist die Fahr­ gastzelle eine besonders hohe Steifigkeit auf, so daß auch hohe Kräfte über die Verbundstrebenanordnung aufgenommen werden kön­ nen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist jede Verbundstreben­ anordnung jeweils durch ein einstückiges Blechprofil gebildet, das mit Hilfe von Verbindungsflanschen an den oberen Längsträger einerseits und den Verbindungsbereich zwischen A-Säule und Längsschweller andererseits angefügt ist. Im Bereich der Verbin­ dungsflansche wird vorzugsweise eine Verschweißung vorgenommen, so daß sich äußerst stabile Anbindungsbereiche ergeben. Die Ver­ bundstrebenanordnung ist somit kraftübertragend in die Vorbau­ struktur eingebunden.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Nachfolgend sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und anhand der Zeichnungen dargestellt.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine - in Fahrt­ richtung gesehen - linke Hälfte eines vorderen Teiles einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rohbauka­ rosserie, bei der eine Anbindung einer Vorbaustruktur an eine Fahrgastzelle dargestellt ist,

Fig. 2 in einer Seitenansicht eine weitere Ausführungsform ei­ nes Teiles einer erfindungsgemäßen Rohbaukarosserie ähnlich Fig. 1 und

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Verbundstrebenprofil der Vorbaustruktur nach Fig. 2 entlang der Schnittlinie III-III in Fig. 2.

Eine Rohbaukarosserie für einen Personenkraftwagen weist gemäß Fig. 1 eine Vorbaustruktur 1 auf, die in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten an eine Fahrgastzelle 2 anschließt. Die Vorbaustruk­ tur 1 ist in grundsätzlich bekannter Weise mit zwei unteren Vor­ baulängsträgern 3 versehen, von denen in Fig. 1 lediglich ein - in Fahrtrichtung gesehen - linker Vorbaulängsträger 3 darge­ stellt ist. Außerdem weist die Vorbaustruktur 1 auf beiden Fahr­ zeugseiten jeweils einen oberen Längsträger 4 auf, an den eine Federbeinkonsole 5 sowie ein nicht näher dargestellter Radeinbau anschließen. Der Radeinbau ist in seinem unteren Bereich mit dem zugehörigen unteren Vorbaulängsträger 3 verbunden.

Die beiden oberen Längsträger 4 schließen - in Fahrzeuglängs­ richtung - in ihrem hinteren Endbereich an jeweils eine, als Tragsäule dienende A-Säule 6 an, die Teil der Fahrgastzelle 2 ist. Zwischen den A-Säulen 6 erstreckt sich in grundsätzlich be­ kannter Weise eine Stirnwand. Beide A-Säulen sind in ihrem Fuß­ bereich mit einem seitlichen Längsschweller 7 der Fahrgastzelle 2 verbunden, der - in Fahrzeuglängsrichtung gesehen - nach vorne an einer Rückseite des zugehörigen Radeinbaus endet.

In Fig. 1 ist - in normaler Fahrtrichtung gesehen - eine linke Hälfte der Vorbaustruktur 1 sowie des vorderen Abschnittes der Fahrgastzelle 2 dargestellt. Die korrespondierende rechte Hälfte ist entsprechend spiegelsymmetrisch gestaltet. Die unteren Vor­ baulängsträger 3 liegen gegenüber den oberen Längsträgern 4 zur Fahrzeugmitte hin versetzt weiter innen.

Um eine zusätzliche Abstützung jedes oberen Längsträgers 4 sowie einen zusätzlichen Kraftpfad bezüglich der Aufnahme von Frontal­ aufprallbelastungen zu schaffen, erstreckt sich zwischen einem Untergurt jedes oberen Längsträgers 4 und dem unten liegenden Längsschweller 7 eine Verbundstrebenanordnung in Form eines ein­ stückigen Verbundstrebenprofiles 8, das vom oberen Längsträger 4 ausgehend in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten sowie in Fahr­ zeughochrichtung nach unten verläuft, so daß ein schräger Ver­ lauf geschaffen ist. Das Verbundstrebenprofil 8 ist im wesentli­ chen geradlinig ausgeführt, so daß eine schräge, geradlinige Verbindung zwischen dem oberen Längsträger 4 und dem Längs­ schweller 7 geschaffen wird. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 endet das Verbundstrebenprofil 8 mit seinem unteren Endbereich im vorderen Eckbereich des Verbindungsknotens zwischen der A-Säule 6 und dem Längsschweller 7 und damit im Mündungsbereich des Fußbereiches der A-Säule 6 in den Längsschweller 7. Das Ver­ bundstrebenprofil 8 weist ein im Querschnitt U-artiges Schalen­ profil auf, das zur Fahrzeugmitte hin offen ist. Es weist zur Verstärkung seitliche Längsflansche auf, die in den gegenüber­ liegenden Stirnbereichen des Verbundstrebenprofiles 8 als Ver­ bindungsflansche gestaltet sind und mit zugeordneten Verbin­ dungsstellen des oberen Längsträgers 4 einerseits und des Längs­ schwellers 7 bzw. der A-Säule 6 andererseits verschweißt sind. Die Profildarstellung in Fig. 3 entspricht in etwa dem Profil­ querschnitt des Verbundstrebenprofiles 8. Anstelle eines offenen Verbundstrebenprofiles 8 kann in gleicher Weise auch ein ge­ schlossenes Hohlprofil vorgesehen sein. Grundsätzlich kann die Verbundstrebenanordnung auch aus wenigstens einem Vollprofil be­ stehen, wobei Hohlprofile diesen gegenüber Gewichtsvorteile ha­ ben.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 und 3 ist ein in normaler Fahrtrichtung rechter Seitenbereich einer Rohbaukaros­ serie eines Personenkraftwagens dargestellt, die im wesentlichen der zuvor beschriebenen Rohbaukarosserie gemäß Fig. 1 ent­ spricht. Bau- und funktionsgleiche Teile der Rohbaukarosserie sind daher mit den gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung des Buchstabens a versehen. Einziger Unterschied bei der Rohbauka­ rosserie nach Fig. 2 ist es, daß das Verbundstrebenprofil 8a ei­ ne Krümmung aufweist, wodurch es nicht im Knotenbereich zwischen A-Säule 6a und Längsschweller 7a, sondern vor der A-Säule 6a auf dem Längsschweller 7a mündet. Das Verbindungsstrebenprofil 8a weist einen Fußabschnitt 10 auf, der für eine flächige Anbindung im Bereich entsprechender Profilierungen der Oberseite des Längsschwellers 7a ausgebildet ist, um entsprechende Verschwei­ ßungen erzielen zu können. Außerdem weist das Verbundstrebenpro­ fil 8a obere Verbindungsflansche 9 auf, mit denen die feste Ver­ bindung an einer Unterseite des oberen Längsträgers 4a ebenfalls durch Verschweißung erzielt wird. Auch das Verbundstrebenprofil 8a ist im Querschnitt U-artig gestaltet (Fig. 3) und zur Fahr­ zeugmitte hin offen.

Claims (4)

1. Rohbaukarosserie eines Kraftfahrzeugs mit einer Vorbau­ struktur, die untere Vorbaulängsträger sowie obere Längsträger aufweist, an die jeweils eine Federbeinkonsole anschließt und die in seitliche A-Säulen münden, die nach unten mit seitlichen Längsschwellern der Fahrgastzelle verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Fahrzeugseiten jeweils eine Verbundstrebenanordnung (8, 8a) vorgesehen ist, die sich zwischen dem oberen Längsträger (4, 4a) und dem zugeordneten seitlichen Längsschweller (7, 7a) und/oder der zugeordneten A-Säule (6, 6a) schräg nach unten - in Fahrzeughochrichtung- sowie nach hinten - in Fahrzeuglängsrich­ tung - erstreckt.

2. Rohbaukarosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundstrebenanordnung (8, 8a) in ihrem unteren Endbereich an einer Vorderseite eines Verbindungsbereiches zwischen A-Säule (6, 6a) und Längsschweller (7, 7a) endet.

3. Robaukarosserie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Verbundstrebenanordnung (8, 8a) jeweils durch ein einstüc­ kiges Blechprofil gebildet ist, das mit Hilfe von Verbindungs­ flanschen (9, 10) an den oberen Längsträger (4a) einerseits und den Verbindungsbereich zwischen A-Säule (6a) und Längsschweller (7a) andererseits angefügt ist.

4. Rohbaukarosserle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Blechprofil einen U-artigen Querschnitt aufweist.