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Die
Erfindung betrifft ein Karosseriebauteil für ein Fahrzeug
mit einem Lagerbereich zur Aufnahme einer Lagervorrichtung, welche
zur Lagerung einer Fahrzeugkomponente an zumindest dem Karosserieteil
ausgebildet ist, welcher Lagerbereich einen Aufnahmebereich aufweist,
auf dem die Lagervorrichtung aufsitzt.
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Karosseriebauteile,
an denen Lagerbereiche ausgebildet sind, um Lagervorrichtungen für
eine Fahrzeugkomponente anbringen zu können, sind bekannt.
Aus der
DE 43 07 999
A1 ist ein Karosseriebauteil bekannt, bei dem zur Vermeidung
von Karosserie-Torsionsschwingungen ein Antriebsaggregat des Fahrzeugs
als Tilger herangezogen, und über drei Lager im Fahrzeugaufbau
gehalten wird. Die Lager sind in durchgängigen Bohrungen
einer Konsole gehalten, wobei die Konsole über Schrauben
am Getriebegehäuse befestigt ist.
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Des
Weiteren ist aus der
DE
102 60 050 A1 eine Fahrzeugkarosserie bekannt, an welcher
ein Lagerbock angeordnet ist, auf dem ein Motorlager befestigt ist.
Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Karosseriebauteile ist darin
zu sehen, dass im Falle einer Krafteinwirkung infolge beispielsweise
eines Unfalls des Fahrzeugs die Fahrzeugkomponente relativ großen
Beschleunigungskräften unterliegt und im Bereich der Lagervorrichtung
relativ weit gegenüber dem Karosserieteil bewegt werden
kann.
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Daher
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Karosseriebauteil
zu schaffen, bei dem die auftretenden Bewegungen infolge einer Krafteinwirkung
reduziert werden können.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Karosseriebauteil, welches die Merkmale nach
Patentanspruch 1 aufweist, gelöst.
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Ein
erfindungsgemäßes Karosseriebauteil für
ein Fahrzeug umfasst einen Lagerbereich zur Aufnahme einer Lagervorrichtung,
welche Lagervorrichtung zur Lagerung einer Fahrzeugkomponente an zumindest
dem Karosserieteil ausgebildet ist. Der Lagerbereich weist einen
Aufnahmebereich auf, auf dem die Lagervorrichtung aufsitzt. Der
Aufnahmebereich ist zumindest bereichsweise umlaufend von einer
Begrenzungswand umgeben. Durch diese Ausgestaltung des Karosseriebauteils
kann insbesondere im Lagerbereich erreicht werden, dass die aufgrund
einer äußeren Krafteinwirkung, welche beispielsweise
bei einem Unfall auftreten kann, bewegte Fahrzeugkomponente in ihrem
Bewegungsweg eingeschränkt wird. Insbesondere im Verbindungsbereich
der Fahrzeugkomponente und des Karosserieteils und somit im Lagerbereich
kann somit eine Konstruktion des Karosseriebauteils geschaffen werden, durch
welche diese Bewegung der Fahrzeugkomponente erheblich eingeschränkt
werden kann. Insbesondere in diesem relativ kritischen Lagerbereich können
dadurch die auftretenden Scherkräfte aufgenommen werden.
Durch die Begrenzungswand des Lagerbereichs kann eine Bewegung der
Fahrzeugkomponente im Crashfalle relativ schnell gestoppt werden,
wodurch auch benachbart angeordnete Komponenten des Fahrzeugs vor
einer Beschädigung geschützt werden können.
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Dadurch
kann nicht nur die Sicherheit des Fahrzeugs im Crashfalle erhöht
werden, sondern auch der im Crashfalle auftretende Schaden am Fahrzeug
reduziert werden. Besonders sicherheitskritische Komponenten des
Fahrzeugs, welche benachbart zum der sich am Lagerbereich bewegenden Fahrzeugkomponente
befinden, können dadurch geschützt werden.
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Bevorzugt
ist die Begrenzungswand zumindest bereichsweise um den Aufnahmebereich
umlaufend so angeordnet, dass der Aufnahmebereich mit der Begrenzungswand
topfartig ausgebildet ist. Die Lagervorrichtung ist somit zumindest
teilweise in einer derartigen Topfstruktur angeordnet.
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Die
Begrenzungswand ist vorzugsweise einstückig mit dem Aufnahmebereich
verbunden. Dadurch kann eine besonders stabile Ausgestaltung ermöglicht
werden, welche das Bewegen der Fahrzeugkomponente relativ zuverlässig
stoppen kann.
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Bevorzugt
ist die Begrenzungswand beabstandet zu der Lagervorrichtung ausgebildet.
In diesem Zusammenhang kann eine Ausgestaltung geschaffen werden,
welche eine während des normalen Betriebs des Fahrzeugs
erfor derliche Bewegungs- und Schwingungsfreiheit der Fahrzeugkomponente und
insbesondere der Lagervorrichtung ermöglicht.
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Bevorzugt
weist die Begrenzungswand im Wesentlichen die Höhe eines
auf dem Aufnahmebereich aufsitzenden Lagerelements der Lagervorrichtung
auf. Insbesondere dieses Lagerelement kann somit quasi versenkt
in dem Lagerbereich angeordnet sein. Bevorzugt ist die Bewegungsbegrenzung der
Fahrzeugkomponente durch die Formgebung und Positionierung der Begrenzungswand
definierbar. Abhängig von der Anordnung und Ausgestaltung des
Lagerbereichs an dem Karosserieteil kann somit situationsabhängig
eine optimale Ausgestaltung der Begrenzungswand bereitgestellt werden.
Fahrzeugkomponentenspezifisch und/oder karosseriebauteilspezifisch
kann dann bedarfsabhängig eine optimale Begrenzungswand
im Hinblick auf deren Anordnung und Ausgestaltung erreicht werden.
In flexibler Weise kann somit stets eine optimale Anordnung im Hinblick auf
die Bewegungsreduzierung einer sich auf Grund einer äußeren
Krafteinwirkung bewegenden Fahrzeugkomponente und einer dadurch
verursachten sich bewegenden Lagervorrichtung ausgebildet werden.
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Die
Begrenzungswand weist vorzugsweise eine bereichsweise umlaufende
bogenartige Formgebung auf, welche entlang der Bogenform mit unterschiedlicher
Wandhöhe ausgebildet ist. Bevorzugt ist die Wandhöhe
von gegenüberliegenden Bogenenden jeweils bis zu einem
Wandhöhenmaximum ansteigend, insbesondere stetig ansteigend,
ausgebildet. Die Orientierung und Ausgestaltung der Begrenzungswand
kann spezifisch so erfolgen, dass in einer wahrscheinlichsten Bewegungsrichtung
der Lagervorrichtung im Falle einer äußeren Krafteinwirkung auf
die Fahrzeugkomponente die effektivste Barriere der Begrenzungswand
vorliegt. So kann vorgesehen sein, dass die Begrenzungswand mit
ihrer höchsten Wandebene als Barriere unmittelbar im Bewegungsweg
der wahrscheinlichsten Bewegungsrichtung der Lagervorrichtung ausgebildet
ist. Eine weitere spezifische Ausgestaltung der Begrenzungswand
kann dahingegen gegeben sein, dass diese entlang ihres Verlaufs
eine unterschiedliche Wanddicke aufweist. So kann vorgesehen sein,
dass im Bereich der wahrscheinlichsten Bewegungsrichtung der Lagervorrichtung
eine Begrenzungswand am höchsten und am dicksten ausgebildet
ist.
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Selbstverständlich
kann auch vorgesehen sein, dass die Begrenzungswand zumindest bereichsweise
doppelwandig ausgebildet ist. Ebenfalls kann vor gesehen sein, dass
zwei separate Begrenzungswände, welche beabstandet zueinander
angeordnet sind, ausgebildet sind. Diese können unterschiedliche
Formgebungen aufweisen.
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In
bevorzugter Weise ist das Lagerelement aus einem elastischen Material
ausgebildet. Das Lagerelement kann auch als elektrohydraulisches
Lager ausgebildet sein. Bei dieser Ausführung kann ein Lagerunterkörper
und ein Lageroberkörper vorgesehen sein, zwischen denen
ein elastisches Element, insbesondere ein Gummielement, angeordnet
ist. Auf dem elastischen Lagerelement kann eine Lagerstütze,
welche insbesondere starr ausgebildet ist, angeordnet sein, welche
die unmittelbare Verbindung der Lagervorrichtung zur Fahrzeugkomponente
darstellt.
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Die
Fahrzeugkomponente ist insbesondere als Motor des Fahrzeugs ausgebildet.
Insbesondere bei Fahrzeugen, bei denen der Motor im Heckbereich angeordnet
ist, kann dadurch die Bewegung im Crashfalle deutlich reduziert
werden. Dadurch kann das Auftreffen des sich bewegenden Motors an
einer benachbart dazu angeordneten sicherheitskritischen Komponente,
insbesondere des Treibstoffbehälters des Fahrzeugs, verhindert
werden. Die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung des Treibstoffbehälters durch
einen sich bewegenden Motor kann dadurch erheblich reduziert werden.
Dadurch kann auch die Sicherheit im Crashfalle erheblich reduziert
werden. Insbesondere bei einem Einwirken einer seitlichen Kraft
auf das Fahrzeug kann eine derartige Bewegung des Motors in Richtung
des Tanks erfolgen. Durch das erfindungsgemäße
Karosseriebauteil ist der Lagerbereich so konzipiert, dass die Lagervorrichtung
definiert nach einer bestimmten Bewegung mit der Begrenzungswand
in Kontakt tritt. Ganz allgemein kann dadurch die weitere Bewegung
der Fahrzeugkomponente, insbesondere des Motors, im Wesentlichen
definiert eingeschränkt werden und die Beschädigung
von kritischen Package-Bauteilen, insbesondere eines Treibstoffbehälters,
mit hoher Wahrscheinlichkeit verhindert werden.
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand
schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung eines Teilausschnitts in einem Fahrzeug
mit einem erfindungsgemäßen Karosseriebauteil;
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2 eine
vergrößerte Darstellung eines Teilausschnitts
gemäß 1;
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3 eine
weitere vergrößerte Darstellung eines Teilbereichs
des erfindungsgemäßen Karosseriebauteils in einer
ersten Betrachtungsrichtung; und
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4 eine
vergrößerte Darstellung eines Teilbereichs eines
erfindungsgemäßen Karosseriebauteils in einer
zweiten Betrachtungsrichtung.
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In
den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den
gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist
eine perspektivische Darstellung eines Teilbereichs einer Karosserie 1 eines
Fahrzeugs gezeigt. Die Darstellung zeigt einen Hinterwagen des Fahrzeugs.
Das Fahrzeug ist mit einem Motor 2 ausgerüstet,
welcher im Heckbereich des Fahrzeugs angeordnet ist und in der Karosserie 1 gelagert ist.
Im Ausführungsbeispiel erfolgt die Lagerung an zwei Lagerungspunkten,
welche im Wesentlichen symmetrisch zur Längsachse des Fahrzeugs
angeordnet sind. Konzeptionell umfasst das Fahrzeug einen Mittelmotor.
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Die
Rohbaustruktur bzw. die Karosserie 1 weist ein Karosseriebauteil 11 auf,
an dem der Motor 2 an einer Seite gelagert ist. Die Lagerung
des Motors 2 auf dem Karosseriebauteil 11 erfolgt
in diesem Bereich über eine Lagervorrichtung 3.
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Durch
die Darstellung des Pfeils PF1 ist symbolisch die Richtung der Bewegung
des Motors 2 gezeigt, wenn eine seitliche Krafteinwirkung
im Wesentlichen entgegengesetzt zur Pfeilrichtung auf das Fahrzeug
infolge eines Unfalls erfolgt.
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In 2 ist
eine vergrößerte Darstellung des Teilausschnitts
I in 1 gezeigt. In 2 ist zu
erkennen, dass das Karosseriebauteil 11 einen Lagerbereich 12 aufweist,
in dem die Lagervorrichtung 3 angeordnet ist. Der Lagerbereich 12 umfasst
einen Aufnahmebereich 12a, welcher im Ausführungsbeispiel
ein im Wesentlichen eben ausgebildetes Plateau darstellt. Auf diesem
Aufnahmebereich 12a sitzt die Lagervorrichtung 3 auf.
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Insbesondere
sitzt dabei ein elektrohydraulisches Lagerelement 31 der
Lagervorrichtung 3 unmittelbar auf diesem Aufnahmebereich 12a auf.
Auf dem Lagerelement 31 ist eine starr ausgebildete Lagerstütze 32 angeordnet,
wel che an ihrer dem elastischen Lagerelement 31 abgewandten
Seite unmittelbar mit dem Motor 2 verbunden ist. Am Randbereich des
Aufnahmebereichs 12a ist bereichsweise umlaufend eine Begrenzungswand 12b ausgebildet.
Diese Begrenzungswand 12b ist in einem definierbaren Abstand
zur Lagervorrichtung 3 angeordnet. Abhängig von
diesem definierten Abstand und der Formgebung und Ausgestaltung
der Begrenzungswand 12b kann die Bewegung des Motors 2 und
somit auch die durch den Motor 2 auf die Lagervorrichtung 3 übertragene Bewegung
infolge eines Crashs begrenzt werden. Durch den Abstand und die
Formgebung der Begrenzungswand 12b kann die Bewegung der
Lagervorrichtung 3 und somit auch die Bewegung des Motors 2 so
eingeschränkt werden, dass die Wahrscheinlichkeit einer
Beschädigung eines benachbart zum Motor 2 angeordneten
Tanks (nicht dargestellt) im Crashfalle deutlich reduziert werden
kann.
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In 3 ist
eine weitere vergrößerte Darstellung eines Lagerbereichs
des Karosseriebauteils 11 gezeigt, bei dem eine Lagerstütze 32 zur
Verdeutlichung der Ausgestaltung des Lagerbereichs 12 nicht angeordnet
ist. Wie in 3 zu erkennen ist, ist der Aufnahmebereich 12a und
die Begrenzungswand 12b einstückig miteinander
ausgebildet und die Begrenzungswand 12b läuft
bogenförmig am Rand des Aufnahmebereichs 12a bereichsweise
um. Durch den Aufnahmebereich 12a und die Begrenzungswand 12b wird
dadurch ein Lagerbereich 12 geschaffen, welcher topfartig
ausgebildet ist. In diesem topfartigen Lagerbereich 12 ist
das Lagerelement 31 positioniert. Im Ausführungsbeispiel
ist die Begrenzungswand 12b entlang ihrer bogenförmigen
Formgebung mit unterschiedlicher Wandhöhe h ausgebildet.
Wie aus der Darstellung in 3 zu erkennen ist,
steigt die Wandhöhe h ausgehend von einem ersten Bogenende 12c stetig
an und erreicht ein Maximum der Wandhöhe im Wesentlichen
auf halber Länge des Umlaufbereichs der Begrenzungswand 12b. Ausgehend
von diesem Wandhöhenmaximum fällt diese Wandhöhe
h dann wieder stetig bis zum gegenüberliegenden zweiten
Bogenende 12d ab. Im Ausführungsbeispiel ist die
maximale Wandhöhe dort ausgebildet, wo die wahrscheinlichste
Auftreffposition der Lagervorrichtung 3 und insbesondere
des Lagerelements 31 auf Grund deren Bewegung im Crashfalle
erwartet werden kann. Die wahrscheinlichste Bewegungsrichtung bei
einem Seitencrash ist durch den Pfeil PF1 gezeigt, so dass die maximale
Wandhöhe h der Begrenzungswand 12b an einer Stelle ausgebildet
ist, welche einer Öffnung zwischen den beiden Bogenenden 12c und 12d gegenüberliegt.
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In 4 ist
eine weitere perspektivisch vergrößerte Teilausschnittdarstellung
eines Karosseriebauteils der Karosserie 1 gezeigt. Diese
Darstellung zeigt einen Lagerbereich 12 eines zweiten Lagerungspunkts,
an dem der Motor 2 in der Karosserie 1 gelagert
ist. An dieser weiteren Lagerungsposition ist ebenfalls eine Lagervorrichtung 3 angeordnet,
welche eine Lagerstütze 32 (nicht dargestellt)
und ein elektrohydraulisches Lagerelement 31 umfasst. Auch hier
ist wiederum ein Lagerbereich 12 ausgebildet, welcher einen
Aufnahmebereich 12a und eine den Aufnahmebereich zumindest
bereichsweise umlaufende Begrenzungswand 12b umfasst. Bei
dieser Ausgestaltung ist die Begrenzungswand 12b mit einer
geringeren Umlauflänge, als im ersten Lagerungspunkt gemäß der
Darstellung in 2, ausgebildet. Die Begrenzungswand 12b gemäß 4 umfasst
einen sehr schwach gekrümmten Teilbereich, welcher sich
in der Darstellung links von dem Lagerelement 31 erstreckt
und mit seinen Endausläufen in das Karosserieteil 11' mündet.
Darüber hinaus ist angrenzend an diesem Teilbereich eine
wiederum topfartige Struktur ausgebildet, welche ebenfalls eine analog
zur Ausgestaltung in 3 gezeigte relativ stark gekrümmte
Bogenform aufweist. Auch bei dieser Ausgestaltung weist die Begrenzungswand 12b ihre
maximale Wandhöhe in dem Bereich auf, welcher dem wahrscheinlichsten
Auftreffpunkt des Lagerelements 31 entspricht, wenn sich
dieses im Falle eines Seitencrashs bewegt. Dies ist im Bereich des
linken Wandbereichs gegeben.
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Bevorzugt
sind alle beiden Lagerbereiche 12 der Karosseriebauteile,
an denen der Motor 2 gelagert ist, mit einer Begrenzungswand
ausgebildet. Bevorzugt an allen Lagerungspunkten des Motors 2 kann
damit eine Konstruktion geschaffen werden, durch welche die Bewegung
des Motors im Crashfalle definiert begrenzt werden kann. Indem bevorzugt alle
Lagerungspunkte des Motors 2 an der Karosserie 1 entsprechend
konzipiert sind, kann eine nochmals verbesserte Bewegungsreduktion
und somit auch eine Reduzierung der Beschädigungswahrscheinlichkeit
von benachbarten Komponenten erreicht werden.
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Die
Abstände zwischen der Lagervorrichtung 3, insbesondere
dem Lagerelement 31, und der Begrenzungswand 12b betragen
zwischen etwa 15 mm und 30 mm, insbesondere etwa 20 mm.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4307999
A1 [0002]
- - DE 10260050 A1 [0003]