DE102004038137B4

DE102004038137B4 - Fahrzeugkarosserie

Info

Publication number: DE102004038137B4
Application number: DE200410038137
Authority: DE
Inventors: Peter Haffner; Andreas Winkler
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2004-08-05
Filing date: 2004-08-05
Publication date: 2009-11-12
Anticipated expiration: 2024-08-06
Also published as: DE102004038137A1

Abstract

Fahrzeugkarosserie (1) mit:
mindestens einer ersten Karosseriesäule (7);
mindestens einer zweiten Karosseriesäule (8);
mindestens einer Fahrzeugtür (2), welche zwischen der mindestens einen ersten Karosseriesäule (7) und der mindestens einen zweiten Karosseriesäule (8) angeordnet und über mindestens ein Scharnier (3) an der mindestens einen ersten Karosseriesäule (7) schwenkbar angelenkt ist;
dadurch gekennzeichnet,
dass sie mindestens eine steife Verbindungseinrichtung (4) aufweist, die in der mindestens einen Fahrzeugtür (2) integriert ist, die über das Scharnier (3) mit der ersten Karosseriesäule (7) kraftschlüssig verbunden ist und die in der geschlossenen Stellung der mindestens einen Fahrzeugtür (2) mittels mindestens einer Verriegelungseinrichtung (5) mit der mindestens einen zweiten Karosseriesäule (8) der Fahrzeugkarosserie kraftschlüssig verbindbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugkarosserie, insbesondere für ein Cabrio-Personenkraftfahrzeug.
Obwohl auf beliebige Fahrzeugkarosserien anwendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrundeliegende Problematik in Bezug auf eine Fahrzeugkarosserie eines zweitürigen Cabrio-Personenkraftfahrzeuges näher erläutert.
Die heute produzierten geschlossenen Personen-Kraftwagen sind hinsichtlich ihrer Karosserie so beschaffen, das sich die einzelnen Elemente gegenseitig abstützen und dadurch mit minimalem Materialaufwand eine maximale Stabilität, insbesondere der Fahrgastzelle, erreicht werden kann.
Beim Abändern einer solchen Karosserie zum Herstellen eines Cabriolet-Kraftfahrzeuges werden daher in jedem Fall für die Stabilität wichtige Elemente entfernt, so daß durch an anderer Stelle eingebrachte Karosserie-Elemente die ursprüngliche Stabilität wieder erzeugt werden muß. Dabei handelt es sich zum einen um die Verwindungssteifigkeit der Karosserie im normalen Fahrbetrieb und zum anderen um die Stabilität der dann nicht mehr geschlossenen Fahrgastzelle beim Aufprall im Falle eines Unfalls.
Üblicherweise wird nach dem Entfernen des Daches eines Personenfahrzeugs vor allem die Bodengruppe der Karosserie durch zusätzlich eingeschweißte, längs verlaufende Elemente verstärkt. Um auf diese Art und Weise die gewünschte Stabilität der Gesamt-Karosserie zu erhalten, sind jedoch sehr große Materialmengen erforderlich. Auch die Stabilität gegen seitliche Auffahrunfälle wird dadurch nicht erhöht und ist damit deutlich niedriger als bei dem entsprechenden Karosserie-Modell in geschlossenem Zustand.
Diese Probleme stellen sich nicht nur beim nachträglichen Umrüsten einer Limousine in ein Cabriolet, sondern auch dann, wenn in der Großserien-Fertigung – basierend auf einer bereits produzierten Limousinen-Karosserie – ein Cabriolet-Modell produziert werden soll: Um die vorhandenen Fertigungsanlagen optimal nutzen zu können, ist man dann bestrebt, mit möglichst geringen und im Ideal-Fall nachrüstbaren Karosserie-Ergänzungen auszukommen.
Ein Problempunkt beim Erreichen der gewünschten Stabilität ist dabei immer die Türöffnung, die einerseits relativ weit herabreichen soll, um einen bequemen Einstieg zu ermöglichen, während andererseits die von vorne nach hinten auf der Seite der Karosserie festen, durchgehenden Elemente, möglichst weit nach oben reichen sollen. Beispielsweise wird die Tür nur soweit nach unten gezogen, daß ein ca. 25 cm hoher Türschweller unterhalb der Türe verbleibt, der einerseits hohe Sicherheit gegen seitlichen Aufprall und andererseits eine hohe Verwindungssteifigkeit der wannenartigen Bodenpartie ergibt.
Dies ist jedoch nur bei völligen Neukonstruktionen ohne Anlehnung oder Benutzung bereits produzierter Limousinen-Karossen möglich, die in aller Regel bis knapp über den Boden herabreichende Türen besitzen.
Um der Bodengruppe der Karosserie eine wannenartige Struktur zu geben und sowohl einen seitlichen Aufprallschutz als auch zusätzliche in Längsrichtung übertragende Elemente zu schaffen, ist der Anmelderin ein Ansatz bekannt, bei welchem auf den Innenseiten der A- und B-Säulen zum Fahrgastraum hin jeweils eine von der A- zu B-Säule verlaufende Längsstrebe eingesetzt ist, also in der Regel mit diesen verschweißt ist. Diese Längsstrebe verläuft somit weiter innen als der Türschweller und die senkrechten Säulen und ist über jeweils eine schräg nach unten und außen verlaufendes Zugelement, in der Regel ein Hohlprofil wie die Linksstrebe selbst, mit dem Türschweller verbunden.
An diesen Ansatz hat sich jedoch die Tatsache als nachteilig herausgestellt, dass die zusätzlich längs verlaufenden Längsstreben in die Fahrgastzelle hineinragen und somit den Innenraum der Fahrgastzelle des Cabriolet-Personenkraftwagens nachteilig verkleinern. Ferner können diese Längsstreben ein Hindernis beim Ein- und Aussteigen in das Cabriolet darstellen.
Eine bekannte Fahrzeugkarosserie ( DE 42 40 416 A1 ) weist eine Fahrzeugtür zwischen zwei Karosseriesäulen auf, wobei die Tür eine längsverschiebliche, versteifende Verbindungseinrichtung aufweist. Die Verbindungseinrichtung ist teleskopartig ausgebildet und kann sich in horizontaler Richtung an beiden Enden bei geschlossener Tür in Ausnehmungen der benachbarten Karosseriesäulen verschieben. Beim Ziehen des Türgriffs gehen die Enden außer Eingriff mit den Karosseriesäulen, so dass die Tür auch geöffnet werden kann. Die Versteifung wird bei dieser Fahrzeugkarosserie durch die längsverschiebliche Verbindungseinrichtung geschaffen, sobald diese in Eingriff mit den Karosseriesäulen stehen. Türscharniere und Türschloss sind nicht in die Versteifung mit eingebunden. Zudem ist die Versteifung in Längsrichtung vermindert, da die Verbindungseinrichtung teleskopartig und axial verschiebbar ist.
Somit liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu beseitigen und insbesondere eine Fahrzeugkarosserie zu schaffen, welche in erheblichem Maße zur Erhöhung der Verwindungssteifigkeit der Karosserie beiträgt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Fahrzeugkarosserie mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, dass die Fahrzeugkarosserie mindestens eine erste Karosseriesäule; mindestens eine zweite Karosseriesäule; mindestens eine Fahrzeugtür, welche zwischen der mindestens einen ersten Karosseriesäule und der mindestens einen zweiten Karosseriesäule angeordnet und über mindestens ein Scharnier an der mindestens einen ersten Karosseriesäule schwenkbar angelenkt ist und mindestens eine steife Verbindungseinrichtung aufweist, welche in der mindestens einen Fahrzeugtür integriert und in geschlossenen Zustand der mindestens einen Fahrzeugtür mittels mindestens einer Verriegelungseinrichtung mit der mindestens einen zweiten Karosseriesäule für eine Erhöhung der Steifigkeit der Fahrzeugkarosseriekraft kraftschlüssig verbindbar ist.
Somit weist die vorliegende Erfindung gegenüber den bekannten Ansätzen gemäß dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass im geschlossenen Zustand der Fahrzeugtür die Verwindungssteifigkeit der Fahrzeugkarosserie durch die kraftschlüssige Verbindung der steifen Verbindungseinrichtung vergrößert wird, ohne dass störende zusätzliche Längsstreben in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs montiert werden müssen.
Im geschlossenen Zustand der Fahrzeugtür erfolgt ein Kraftfluss von der ersten Karosseriesäule über das Scharnier der Fahrzeugtür und der steifen Verbindungseinrichtung über die Verriegelungseinrichtung zu der zweiten Karosseriesäule, so dass zwischen den beiden Karosseriesäulen durch die steife Verbindungseinrichtung eine Versteifungswirkung und somit eine Erhöhung der Verbindungssteifigkeit gewährleistet wird.
In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der im Patentanspruch 1 angegebenen Fahrzeugkarosserie.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist die mindestens eine Verbindungseinrichtung als Koppelstange ausgebildet, welche vorzugsweise aus einem harten Material, wie beispielsweise Stahl, besteht. Die Verbindungseinrichtung ist vorteilhaft in den Obergurt der mindestens einen Fahrzeugtür und vorzugsweise im wesentlichen parallel zum Fahrzeugboden in etwa auf Höhe des oberen Türscharniers der mindestens einen Fahrzeugtür und/oder auf Höhe des Schlossbereiches montiert. Vorteilhaft ist eine Verbindungseinrichtung in jeder Fahrzeugtür vorgesehen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die mindestens eine Verriegelungseinrichtung als magnetische Verriegelungseinrichtung ausgebildet. Die magnetische Verriegelungseinrichtung weist vorzugsweise mindestens eine karosseriesäulenseitige Magnetplatte und mindestens eine zugeordnete koppelstangenseitige Magnetplatte auf, welche für eine magnetische Kopplung bzw. Wechselwirkung derselben miteinander entsprechend elektromagnetisch ansteuerbar sind. Vorteilhaft sind die Magnetplatten durch eine Stromabschaltung und/oder eine Umpolung des entsprechenden Magnetfeldes voneinander entkoppelbar.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Koppelstange um eine Drehgelenkachse schwenkbar montiert, wobei die Drehgelenkachse in etwa in Richtung senkrecht zum Fahrzeugboden verläuft und in dem der mindestens einen ersten Karosseriesäule zugewandten Bereich der Fahrzeugtür vorgesehen ist.
Vorteilhaft ist die Koppelstange mittels einer Federeinrichtung in einer definierten Öffnungsstellung vorgespannt, so dass sie bei einer Entriegelung der Fahrzeugtür und einer Entkopplung der Magnetplatten voneinander in die definierte Öffnungsstellung selbsttätig zugekehrt. Die Koppelstange ist vorzugsweise durch einen magnetischen Kraftfluss in den Magnetplatten aus der definierten Öffnungsstellung entgegen der Vorspannungskraft der Federeinrichtung im geschlossenen Zustand der Fahrzeugtür in eine Schließstellung durch Schwenken der Koppelstange um die zugeordnete Drehgelenkachse verstellbar. Dabei sind die mindestens eine karosseriesäulenseitige Magnet platte und die mindestens eine koppelstangenseitige Magnetplatte derart zueinander angeordnet, dass im geschlossenen Zustand der Fahrzeugtür eine flächige Anlage der jeweils einander zugeordneten Magnetplatten durch vorbestimmte Schwenkbewegungen der Koppelstange und/oder durch bestimmte Abschnitte der Koppelstange um entsprechende Drehgelenkachsen gewährleistet wird. Beispielsweise ist die mindestens eine koppelstangenseitige Magnetplatte über eine Drehgelenkachse schwenkbar an der Koppelstange angebracht und/oder die mindestens eine karosserieseitige Magnetplatte über eine Drehgelenkachse schwenkbar an der mindestens einen zweiten Karosseriesäule angebracht, wobei die jeweiligen Drehgelenkachsen vorteilhaft etwa in Richtung senkrecht zum Fahrzeugboden verlaufen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren der Zeichnung näher erläutert. Von den Figuren zeigen:
1 eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugs mit erfindungsgemäßer Karosserie gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2a eine Querschnittsansicht einer Karosserie entlang der Line A-A aus 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Fahrzeugtür geöffnet und die kraftschlüssige Verriegelungseinrichtung entriegelt ist;
2b eine Querschnittsansicht einer Karosserie entlang der Line A-A aus 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Fahrzeugtür geschlossen und die kraftschlüssige Verriegelungseinrichtung entriegelt ist;
2c eine Querschnittsansicht einer Karosserie entlang der Line A-A aus 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Fahrzeugtür geschlossen und die kraftschlüssige Verriegelungseinrichtung verriegelt ist;
3a eine Querschnittsansicht einer Karosserie entlang der Line A-A aus 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Fahrzeugtür geöffnet und die kraftschlüssige Verriegelungseinrichtung entriegelt ist;
3b eine Querschnittsansicht einer Karosserie entlang der Line A-A aus 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Fahrzeugtür geschlossen und die kraftschlüssige Verriegelungseinrichtung entriegelt ist;
3c eine Querschnittsansicht einer Karosserie entlang der Line A-A aus 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Fahrzeugtür geschlossen und die kraftschlüssige Verriegelungseinrichtung verriegelt ist;
4a eine Querschnittsansicht einer Karosserie entlang der Line A-A aus 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Fahrzeugtür geöffnet und die kraftschlüssige Verriegelungseinrichtung entriegelt ist;
4b eine Querschnittsansicht einer Karosserie entlang der Line A-A aus 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Fahrzeugtür geschlossen und die kraftschlüssige Verriegelungseinrichtung entriegelt ist;
4c eine Querschnittsansicht einer Karosserie entlang der Line A-A aus 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Fahrzeugtür geschlossen und die kraftschlüssige Verriegelungseinrichtung verriegelt ist;
5a eine Querschnittsansicht einer Karosserie entlang der Line A-A aus 1 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Fahrzeugtür geschlossen und die kraftschlüssige Verriegelungseinrichtung entriegelt ist; und
5b eine Querschnittsansicht einer Karosserie entlang der Line A-A aus 1 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Fahrzeugtür geschlossen und die kraftschlüssige Verriegelungseinrichtung verriegelt ist.
In den Figuren der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
1 illustriert eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugs bzw. eines Cabriolets 1, welches auf jeder Seite eine Fahrzeugtür 2 aufweist. Obwohl im Folgenden die vorliegende Erfindung anhand der linken Fahrzeugtür eines zweitürigen Cabriolets 1 beschrieben wird, ist für einen Fachmann offensichtlich, dass der vorliegende Erfindungsgedanke auch auf die weitere rechte Türe des Fahrzeugs 1 bzw. auf die Karosserie normaler Fahrzeuge und/oder auf die Karosserie eines Fahrzeug mit mehr als zwei Fahrzeugtüren angewendet werden kann.
Wie in 1 ersichtlich ist, ist die Fahrzeugtür 2 zwischen der A-Säule 7 und der B-Säule 8 des Fahrzeugs 1 angeordnet.
Die Fahrzeugtür 2 ist beispielsweise an der der A-Säule 7 zugewandten Stirnseite der Fahrzeugtür 2 über Scharniere 3 um eine vertikale Achse 9 schwenkbar gelagert. In der Fahrzeugtür 2 ist vorzugsweise eine Koppelstange 4 mit einer hohen Steifigkeit aus beispielsweise Stahl integriert, welche in etwa horizontal zum Fahrzeugboden von dem oberen Scharnier 3 zum Türschloss 10 der Fahrzeugtür 2 verläuft. Die Koppelstange 4 ist relativ zur Fahrzeugtür 2 um eine erste Drehgelenkachse 41 schwenkbar montiert. Dies wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die weiteren Figuren näher erläutert.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 2a bis 2c ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert. 2a illustriert dabei eine Querschnittsansicht eines Karosserieabschnitts entlang der Schnittlinie A-A aus 1, wobei sich die Fahrzeugtür 2 in einer geöffneten Stellung befindet.
Wie in 2a ferner ersichtlich ist, befindet sich die Koppelstange 4 in der geöffneten Stellung der Fahrzeugtür 2 in einer Ruheposition bzw. in einem entriegelten Zustand. Die Koppelstange 4, wie oben bereits erläutert, ist um die vorzugsweise vertikal verlaufende erste Drehgelenkachse 41 relativ zur Fahrzeugtür innerhalb dieser schwenkbar montiert. Eine Federeinrichtung 6 ist derart mit der Koppelstange verbunden, dass eine Vorspannung der Koppelstange in die in 2a dargestellte entriegelte Stellung erfolgt. Beispielsweise verläuft die Koppelstange 4 in der entriegelten Position etwas schräg zu den Außenwandungen der Fahrzeugtür 2, wie in 2a ersichtlich ist.
Die Koppelstange 4 weist ferner einen abgewinkelten Abschnitt 40 an dem freien und dem der B-Säule 8 zugewandten Ende der Koppelstange 4 auf. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der abgewinkelte Abschnitt 40 unter einem Winkel α von 90° bezüglich der Koppelstange in Richtung der Fahrgastzelle abgewinkelt. Der abgewinkelte Abschnitt 40 dient als Träger einer Magnetplatte 50, welche mit ihrer ebenen freiliegenden Fläche in etwa in Richtung der Fahrgastzelle ausgerichtet ist.
Im Bereich der B-Säule 8 ist eine der Magnetplatte 50 entsprechend zugeordnete Magnetplatte 51 angeordnet, welche vorzugsweise die gleichen Abmessungen wie die Magnetplatte 50 aufweist und mit ihrer ebenen freiliegenden Fläche in Richtung der freiliegenden Fläche der zugeordneten Magnetplatte 50 ausgerichtet ist.
Die Magnetplatten 50 und 51 sind vorzugsweise elektromagnetisch derart ansteuerbar, dass zumindest eine magnetische Anziehungs-Wechselwirkung zwischen den beiden Platten 50 und 51 erzeugt werden kann.
2b illustriert eine Querschnittsansicht des Karosserieabschnitts aus 2a, wobei sich die Fahrzeugtür 2 in einem geschlossenen Zustand und die kraftschlüssige Verriegelungseinrichtung 5 weiterhin in dem entriegelten Zustand befinden.
2c illustriert eine Querschnittsansicht der Fahrzeugkarosserie aus den 2a und 2b, wobei sich die Fahrzeugtür 2 in der geschlossen Stellung und die Verriegelungseinrichtung 5, bestehend aus den Magnetplatten 50 und 51, in einem verriegelten Zustand befinden.
Im Falle einer geschlossenen Fahrzeugtür 2 können die beiden zugeordneten Magnetplatten 50 und 51 beispielsweise mit entgegengesetzten magnetischen Polungen derart angesteuert werden, dass sich die beiden Magnetplatten 50 und 51 aufgrund der magnetischen Anziehungskraft relativ zueinander bewegen, d. h. die Magnetplatte 51 bewegt sich entgegen der Vorspannungskraft der Federeinrichtung 6 in Richtung der Magnetplatte 51 und schwenkt somit die Koppelstange 4 in Richtung der Fahrgastzelle um die zugeordnete erste Drehgelenkachse 41, wie aus den 2a und 2c ersichtlich ist.
Somit werden die Magnetplatten 50 und 51, welche das Kraftschloss bzw. die Verriegelungseinrichtung 5 bilden, elektromagnetisch angesteuert und magnetisch geschlossen. Dies kann beispielsweise durch eine zentrale Steuereinheit nach einem Erkennen eines geschlossenen Zustandes der Fahrzeugtür 2 automatisch erfolgen oder manuell durch den Fahrzeugbenutzer ausgeführt werden.
Eine Entriegelung der Verriegelungseinrichtung 5 kann beispielsweise wiederum automatisch durch die zentrale Steuereinheit oder manuell durch den Fahrzeugbenutzer erfolgen, indem durch beispielsweise eine Umpolung des Magnetfeldes der Magnetplatten 50 und 51 eine abstoßende magnetische Wechselwirkung zwischen den beiden Magnetplatten 50 und 51 bewirkt wird.
Alternativ kann auch eine Stromabschaltung, automatisch oder manuell, einen magnetischen Fluss zwischen den Platten 50 und 51 unterbrechen und die anziehende Wechselwirkung derart unterbinden, dass die Verriegelungseinrichtung 5 in die in 2b dargestellten entriegelten Stellung mit Hilfe der zugeordneten Federeinrichtung 6 zurückgeführt wird. Die Federeinrichtung 6 weist vorzugsweise eine derart geeignete Federkonstante auf, dass sie auf die Koppelstange 4 eine geringere Kraft ausübt als beiden Magnetplatten 50 und 51 relativ zueinander aufgrund der magnetischen Anziehungskraft im Falle einer Verriegelungsaktivierung.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 3a bis 3c ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Dabei illustriert 3a wiederum eine Querschnittsansicht der Karosserie entlang der Schnittlinie A-A aus 1, wobei sich die Fahrzeugtür 2 in der geöffneten Stellung und die Verriegelungseinrichtung 5 sich in dem entriegelten Zustand befinden. 3b illustriert im Unterschied dazu einen Systemzustand, bei welchem die Fahrzeugtür 2 geschlossen ist und sich die Verriegelungseinrichtung 5 in einem entriegelten Zustand befindet. In 3c ist die Fahrzeugtür 2 in einem geschlossenem Zustand illustriert und die Verriegelungseinrichtung 5 befindet sich in der verriegelten Stellung.
Wie in den 3a, 3b und 3c ersichtlich ist, ist im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel der abgewinkelte Abschnitt 40 unter einem Winkel α bezüglich der Längsrichtung der Koppelstange 4 angeformt, der größer als 90° ist. Um im Falle des verriegelten Zustandes eine flächige Anlage der beiden Magnetplatten 50 und 51 miteinander zu gewährleisten, ist die zugeordnete Magnetplatte 51 ebenfalls in entsprechender Schräglage an der B-Säule 8 des Fahrzeugs 2 derart montiert, dass im Falle des verriegelten Zustands, wie in 3c ersichtlich ist, eine flächige Anlage der Magnetplatten 50 und 51 für eine stabile kraftschlüssige Verriegelung gewährleistet wird. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, dass beliebige Winkel α (d. h. beliebige Abwinklungen des abgewinkelten Abschnitts 40) mit angebrachter Magnetplatte 50 möglich sind, solange die zugeordnete Magnetplatte 51 der B-Säule 8 in entsprechend zugeordneter Ausrichtung angebracht ist.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 4a bis 4c ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Dabei zeigt wiederum 4a einen Querschnitt eines Karosserieausschnitts entlang der Schnittlinie A-A aus 1, wobei sich die Tür 2 in einem geöffnetem Zustand und die Verriegelungseinrichtung 5 in einem entriegeltem Zustand befinden. 4b illustriert den Karosserieausschnitt aus 4a, jedoch ist die Fahrzeugtür 2 in einer geschlossenen Stellung und die Verriegelungseinrichtung 5 weiterhin in dem entriegeltem Zustand dargestellt. Schließlich illustriert 4c die Fahrzeugtür 2 in dem geschlossenem Zustand und die Verriegelungseinrichtung 5 in der verriegelten Stellung.
Im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ist der abgewinkelte Abschnitt 40 über ein zweites Drehgelenk 42 an der Koppelstange 4 angebunden, so dass im verriegeltem Zustand eine vollflächige Anlage der Magnetplatten 50 und 51 auch dann gewährleistet ist, wenn die beiden Magnetplatten 50 und 51 im verriegeltem Zustand anfänglich nicht parallel zueinander ausgebildet sind. In einem derartigen Fall wird der abgewinkelte Abschnitt 40 aufgrund der magnetischen Wechselwirkung der beiden Magnetplatten 50 und 51 um die vorzugsweise vertikal angeordnete Schwenkachse des zweiten Drehgelenks 42 bezüglich zur Koppelstange geschwenkt, bis sich die beiden Magnetplatten 50 und 51 in vollständig flächiger Anlage für eine optimale kraftschlüssige Verriegelung befinden.
Anhand der 5a und 5b wird ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Dabei illustriert 5a eine Querschnittsansicht eines Ausschnitts der Karosserie entlang der Linie A-A aus 1, wobei sich die Fahrzeugtür 2 in einer geschlossenen Stellung und die Verriegelungseinrichtung 5 in der verriegelten Stellung befinden. 5b hingegen illustriert eine Ansicht der Karosserie aus 5a, wobei jedoch die Verriegelungseinrichtung 5 in der verriegelten Stellung dargestellt ist.
Wie in den 5a und 5b ersichtlich ist, weist die Verriegelungseinrichtung 5 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ein drittes Drehgelenk 43 auf, welches an der B-Säule 8 montiert ist. Die Achse des Drehgelenks 43 ist vorzugsweise wiederum in vertikaler Richtung, d. h. senkrecht zum Fahrzeugboden ausgerichtet.
Wie in den 5a und 5b ferner ersichtlich ist, sind an dem Drehgelenk 43 beispielsweise zwei Magnetplatten 51 und 51' mit einem vorbestimmten Winkel zueinander, beispielsweise einem 90°-Winkel, um die Drehgelenkachse 43 schwenkbar montiert.
Im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ist die Koppelstange 4 nicht schwenkbar in der Fahrzeugtür 2 sondern fest in derselben montiert. Die Koppelstange 4 weist ferner vorzugsweise im Bereich des freien und des der B-Säule 8 zugewandten Endes der Koppelstange 4 einen Trägerabschnitt 44 auf, an dem beispielsweise 2 Magnetplatten 50 und 50' angebracht sind. Die beiden Magnetplatten 50 und 50' sind jeweils einer der karosserieseitigen Magnetplatten 51 bzw. 51' zugeordnet, wobei jeweils zwei Magnetplatten 50 und 51 bzw. 50' und 51' jeweils ein Magnetplatten-Verriegelungspaar bilden. Wie in 5a ersichtlich ist, ist die Magnetplatte 50 beispielsweise parallel zur Fahrzeuginnenwand bzw. zur Längsrichtung der Koppelstange 4 und die Magnetplatte 50' senkrecht dazu an dem Trägerabschnitt 44 angebracht.
Im verriegelten Zustand der Verriegelungseinrichtung 5, wie in 5b dargestellt ist, werden die Magnetplatten 50 und 51 bzw. 50' und 51' derart elektromagnetisch angesteuert, dass eine magnetische Anziehungskraft zwischen der Platte 50 und 51 bzw. zwischen der Platte 50' und 51' vorherrscht. Aufgrund dieser magnetischen Wechselwirkung werden die Magnetplatten 51 und 51' um die dritte Drehgelenkachse 43 in Richtung der jeweils zugeordneten Magnetplatten 50' bzw. 51' für eine flächige Anlage derselben miteinander zum Liefern einer kraftflüssigen Verriegelung verschwenkt.
Die das erste Ausführungsbeispiel betreffenden Ausführungen bezüglich einer Entriegelung oder anderer Funktionen und Merkmale, welche in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen nicht weiter erläutert wurden, gelten in analoger Weise ebenfalls für die Ausführungsbeispiele gemäß den 3, 4 und 5.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
Beispielsweise können die einzelnen Ausführungsbeispiele unabhängig voneinander oder in Kombination miteinander verwendet werden. Entscheidend ist lediglich, dass durch eine elektromagnetische Ansteuerung speziell zugeordneter Magnetplatten eine kraftflüssige Magnetverriegelung erzeugt wird.
Somit schafft die vorliegende Erfindung eine Fahrzeugkarosserie, bei welcher im geschlossenen Zustand der Fahrzeugtür 2 die Verwindungssteifigkeit der Karosserie erhöht wird. Dadurch kann der selbsttragende Cabriolet-Aufbau im Bereich der seitlichen Türen verwindungssteifer ausgestaltet werden, so dass sich Verwindungsvibrationen eines Cabriolets im besonders störenden Frequenzbereich von 12–18 Hz vollständig und dadurch unterdrücken lassen, dass ein Kraftfluss über die A-Säule 7 über das Scharnier 3 und die Koppelstange 4 sowie die Verriegelungseinrichtung 5 auf die B-Säule 8 gewährleistet wird.

1: Fahrzeug/Cabriolet
2: Fahrzeugtür
3: Scharnier
4: Verbindungseinrichtung/Koppelstange
40: abgewinkelter Abschnitt
41: erstes Drehgelenk
42: zweites Drehgelenk
43: drittes Drehgelenk
44: Trägerabschnitt
5: Verriegelungseinrichtung/Magnetverriegelung
50, 50': Koppelstangenseitige Magnetplatte
51, 51': Karosseriesäulenseitige Magnetplatte
6: Federeinrichtung
7: erste Karosseriesäule/A-Säule
8: zweite Karosseriesäule/B-Säule
9: Türdrehgelenkachse
10: Türschloss
α: Winkel zwischen der Verbindungseinrichtung und dem abgewinkelten Abschnitt

Claims

Fahrzeugkarosserie (1) mit: mindestens einer ersten Karosseriesäule (7); mindestens einer zweiten Karosseriesäule (8); mindestens einer Fahrzeugtür (2), welche zwischen der mindestens einen ersten Karosseriesäule (7) und der mindestens einen zweiten Karosseriesäule (8) angeordnet und über mindestens ein Scharnier (3) an der mindestens einen ersten Karosseriesäule (7) schwenkbar angelenkt ist; dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine steife Verbindungseinrichtung (4) aufweist, die in der mindestens einen Fahrzeugtür (2) integriert ist, die über das Scharnier (3) mit der ersten Karosseriesäule (7) kraftschlüssig verbunden ist und die in der geschlossenen Stellung der mindestens einen Fahrzeugtür (2) mittels mindestens einer Verriegelungseinrichtung (5) mit der mindestens einen zweiten Karosseriesäule (8) der Fahrzeugkarosserie kraftschlüssig verbindbar ist.
Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Verbindungseinrichtung (4) als Koppelstange aus einem harten Material ausgebildet ist.
Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Verbindungseinrichtung (4) in den Obergurt der mindestens einen Fahrzeugtür (2) fest montiert ist.
Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelstange (4) parallel zum Fahrzeugboden in der mindestens einen Fahrzeugtür (2) montiert ist.
Fahrzeugkarosserie nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelstange (4) auf Höhe des oberen Türscharniers (3) der mindestens einen Fahrzeugtür (2) und/oder auf Höhe des Schlossbereiches in der mindestens einen Fahrzeugtür (1) montiert ist.
Fahrzeugkarosserie nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Verriegelungseinrichtung (5) als magnetische Verriegelungseinrichtung ausgebildet ist.
Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Verriegelungseinrichtung (5) eine karosseriesäulenseitige Magnetplatte (51, 51') und mindestens eine zugeordnete koppelstangenseitige Magnetplatte (50, 50') aufweist, welche für eine magnetische Kopplung derselben miteinander elektromagnetisch ansteuerbar sind.
Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetplatten (50, 51; 50', 51') durch Stromabschaltung und/oder durch Umpolung des entsprechenden Magnetfeldes voneinander entkoppelbar sind.
Fahrzeugkarosserie nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelstange (4) um eine Drehgelenkachse (41) schwenkbar in der Fahrzeugtür (2) montiert ist, wobei die Drehgelenkachse (41) in etwa in Richtung senkrecht zum Fahrzeugboden verläuft und in dem der mindestens einen ersten Karosseriesäule (7) zugewandten Bereich der Fahrzeugtür (2) vorgesehen ist.
Fahrzeugkarosserie nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelstange (4) mittels einer Federeinrichtung (6) in einer definierten Öffnungsstellung vorgespannt ist.
Fahrzeugkarosserie nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelstange (4) in dem geschlossenen Zustand der Fahrzeugtür (2) durch eine magnetische Wechselwirkung der Magnetplatten (50, 51; 50', 51') aus der definierten Öffnungsstellung entgegen der Vorspannungskraft der Federeinrichtung (6) in eine Schließstellung durch Verschwenken derselben um die Drehgelenkachse (41) verstellbar ist.
Fahrzeugkarosserie nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine karosseriesäulenseitige Magnetplatte (51, 51') und die mindestens eine koppelstangenseitige Magnetplatte (50, 50') derart zueinander angeordnet sind, dass im geschlossenem Zustand der Fahrzeugtür (2) eine flächige Anlage der Magnetplatten (50, 51; 50', 51') miteinander durch eine Schwenkbewegung der Koppelstange (4) und/oder der Magnetplatten (50, 51; 50', 51') relativ zueinander um zugeordnete Drehgelenkachsen (41, 42, 43) gewährleistet ist.
Fahrzeugkarosserie nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine koppelstangenseitige Magnetplatte (50, 50') über eine Drehgelenkachse (42) schwenkbar an der Koppelstange (4) angelenkt ist, wobei die Drehgelenkachse (42) in etwa in Richtung senkrecht zum Fahrzeugboden ausgerichtet ist.
Fahrzeugkarosserie nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine karosseriesäulenseitige Magnetplatte (51, 51') über eine Drehgelenkachse (43) schwenkbar an der mindestens einen zweiten Karosseriesäule (8) schwenkbar angelenkt ist, wobei die Drehgelenkachse (43) in etwa in Richtung senkrecht zum Fahrzeugboden ausgerichtet ist.
Fahrzeugkarosserie nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine erste Karosseriesäule (7) als A-Säule des Fahrzeugs (1) ausgebildet ist.
Fahrzeugkarosserie nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine zweite Karosseriesäule (8) als B-Säule des Fahrzeugs (1) ausgebildet ist.