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Die
Erfindung richtet sich auf einen gepanzerten Fahrzeugaufbau zur
Bereitstellung eines gegen Aggressionseinwirkungen, insbesondere
Beschuss, Splitter und Explosionsereignisse erhöht widerstandsfähigen Fahrzeuginnenraumes.
Insbesondere richtet sich die Erfindung hierbei auf einen Fahrzeugaufbau
für ein
Kraftfahrzeug in der Bauart eines geländegängigen Personenkraftwagens.
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Geländegängige, und
mit einer Panzerung versehene Kraftfahrzeuge werden insbesondere durch
Modifikation von Seriengeländefahrzeugen hergestellt,
indem die Serienkarosserie unterhalb der Außenhaut zumindest abschnittsweise
mit Panzerungen, z.B. in Form von Stahlplatten und -profilen, sowie
Splitterschutzstrukturen versehen wird. Diese Panzerungen können optisch
unauffällig
in einem Zwischenbereich zwischen der Außenkarosserie und der Fahrzeuginnenverkleidung
angeordnet sein.
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Neben
geländetauglichen,
gepanzerten Fahrzeugen der vorgenannten Art sind auch geländegängige Kraftfahrzeuge
bekannt, bei welchen die den Fahrgastraum umgebende Karosserie an
sich aus einem hinreichend durchdringungsfesten Plattenmaterial
gefertigt ist. Diese den Fahrgastraum umgebende Karosserie kann
auf ein Fahrgestell aufgesetzt werden das zumindest weitgehend aus
Serienkomponenten für
Geländefahrzeuge,
oder auch Kleintransportern gefertigt ist und hinsichtlich des erhöhten Aufbaugewichts
ggf. verstärkt
ist. Bei diesen gepanzerten Fahrzeugen besteht das Problem, dass die
Panzerung in erheblichem Maße
das Eigengewicht des Fahrzeuges erhöht und dessen Beweglichkeit
und Wirtschaftlichkeit belastet.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gepanzerten, und fertigungstechnisch
vorteilhaft herstellbaren Fahrzeugaufbau zu schaffen bei welchem
eine geforderte Schutzwirkung bei einem günstigen Verhältnis des
gepanzerten Aufbaues zum darin gebildeten Nutzraum erreichbar ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
einen gepanzerten Fahrzeugaufbau zur Bereitstellung eines Fahrzeuginnenraumes
der
- – einen
zur Aufnahme eines Fahrer- und Beifahrersitzes vorgesehenen vorderen
Raumabschnitt,
- – einen
sich daran nach hinten anschließenden mittleren
Raumabschnitt, und
- – einen
sich über
einer Hinterachsanordnung befindenden hinteren Raumabschnitt aufweist,
- – wobei
der vordere Raumabschnitt nach vorne von einer aus Panzerglas gefertigten
und zum Fahrzeugheck hin geneigten Frontscheibe und einer sich vom
unteren Querkantenbereich der Frontscheibe nach unten erstreckenden
Spritzwand abgeschlossen ist, die den vorderen Raumabschnitt von
einem Motorraumabschnitt trennt, und
- – wobei
die Spritzwand einen im wesentlichen in der Ebene der Frontscheibe
ausgerichtet verlaufenden und aus einem Panzermaterial gefertigten oberen
Spritzwandabschnitt und einen über
eine Querkröpfung
zum Heck hin abgekröpften
und in einen Bodenbereich übergehenden
unteren Spritzwandabschnitt aufweist.
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Dadurch
wird es auf vorteilhafte Weise möglich,
einen gepanzerten Fahrzeugaufbau zu schaffen, bei welchem die Frontpartie,
die Bodenpartie und die Dachpartie aus einem relativ dickwandigen
Plattenmaterial gefertigt werden kann und welcher sich insbesondere
bei Einwirkungen von Druckwellen aus dem Bereich der Vorderradaufhängung durch
eine günstige
Ableitung der Druckwellen sowie insgesamt hohe Strukturfestigkeit
auszeichnet.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Fahrzeugaufbaus
ist die Spritzwand derart ausgebildet, dass die Querkröpfung auf
einem Höhenniveau
verläuft,
das in Ruhestellung des Fahrzeuges – d.h. in normal eingefedertem
Zustand des Fahrzeuges – in
etwa auf dem Höhenniveau
der oberen Lauffläche
der Frontbereifung entspricht. Es ist möglich, die vordere Spritzwand
hierbei derart auszubilden, dass die durch den oberen Spritzwandabschnitt
definierte Ebene in etwa durch den Naben-, insbesondere Radachsenbereich
der Vorderräder
verläuft.
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Der
untere Spritzwandabschnitt ist vorzugsweise derart ausgebildet,
dass dieser an die vorderen Radräume
angrenzt. Die Ausrichtung des unteren Spritzwandabschnitts kann
dabei derart getroffen sein, dass dieser zur Horizontalen einen
Winkel von etwa 45° einnimmt.
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Es
ist möglich,
die Spritzwand derart auszubilden, dass der obere Spritzwandabschnitt
sich vom unteren Querkantenbereich der Frontscheibenöffnung ausgehend
zu der vorgenannten Querkröpfung hin
verbreitert.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist der Bodenbereich des Fahrzeugaufbaus derart ausgebildet,
dass der mittlere Raumabschnitt an seinem dem Fahrzeugheck zugewandten
Querende an einen Querstufenabschnitt angrenzt. Zwischen dem unteren
Querkantenbereich des unteren Spritzwandabschnitts und dem unteren Querkantenbereich
des Querstufenabschnitts kann eine als Panzerung ausgebildete Bodenplatte
vorgesehen sein. Es ist möglich,
den vorgenannten Bodenbereich mehrlagig, insbesondere als Doppelwandung
auszubilden, wobei in einem zwischen der Doppelwandung gebildeten Hohlraum
weitere, durchdringungshemmende Strukturen angeordnet sein können.
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Die
Bodenplatte kann so ausgebildet sein, dass diese einen Kardantunnelabschnitt
bildet, in welchem eine sich vom Frontbereich des Fahrzeugs zum
Hinterachsdifferenzial hin erstreckende Kardanwelle oder ein Getriebeabschnitt
aufgenommen ist.
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Es
ist möglich,
den Fahrzeugaufbau so zu gestalten, dass sich die vorgenannte Bodenplatte über einer
Rahmeneinrichtung befindet, Der Fahrzeugaufbau kann mit dieser Rahmeneinrichtung über eine
Lagereinrichtung, z.B. eine Elastomerlagereinrichtung gekoppelt
sein, die eine geringe Relativbewegung zwischen der Rahmeneinrichtung
und dem Fahrzeugaufbau zulässt.
Es ist möglich,
unterhalb der Rahmeneinrichtung eine weitere Plattenanordnung vorzusehen,
die als solche im Zusammenspiel mit der Bodenplatte die vorgenannte
Doppelwandung bildet. In dem von dieser Doppelwandung gebildeten
Hohlraum können
die Holme der Rahmeneinrichtung sowie. die vorgenannten weiteren
durchdringungssichernden Strukturen angeordnet sein.
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Es
ist möglich,
den Fahrzeugaufbau derart auszubilden, dass der Querstufenabschnitt
eine obere Querkante bildet, die auf einem Höhenniveau verläuft, das
im wesentlichen dem Höhenniveau
der Querkröpfung
der Spritzwand entspricht. Hierdurch wird es möglich, zwischen dem Vorderachs-
und dem Hinterachsbereich einen Wannenabschnitt zu bilden, durch
welchen eine vorteilhafte Ausnutzung des zwischen den Achsen befindlichen
Raumes erreicht und eine zu hohe Anordnung der Fahrzeugsitze vermieden,
sowie ein relativ großer
Zwischenraum zwischen den Sitzpolstern und der Bodenplatte erreicht werden
kann.
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Der
Querstufenabschnitt kann derart ausgebildet sein, dass dieser im
Bereich seines linken und seines rechten Außenendes an den jeweiligen Radraum
der hinteren Räder
angrenzt. Es ist möglich,
den Querstufenabschnitt so auszubilden, dass dessen Neigung ebenfalls
in etwa 45° zur
Horizontalen beträgt.
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Im
Heckbereich kann der Fahrzeugaufbau so ausgebildet sein, dass der
Bodenabschnitt durch eine im wesentlichen horizontal zur Heckkante
des Aufbaus zurücklaufende
Heckbodenplatte gebildet ist.
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Es
ist möglich,
an den vorgenannten Querstufenabschnitt an seinem linken und rechten
Außenbereich
einen Radraumwandungsfortsatz anzuschließen, der sich über das
Höhenniveau
der Heckbodenplatte erhebt und sich dabei bis zu einer oberen Querkante
erstreckt und an dieser in eine im wesentlichen horizontal ausgerichtet
verlaufende Radraumabdeckung übergeht.
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Weitere
Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:
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1 eine
perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugaufbaus, (hier
lediglich zur besseren Veranschaulichung) ohne Aufbauseitenwand
sowie mit teilweise aufgebrochener Dachplatte,
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2 eine
Schemadarstellung zur Veranschaulichung der Gestaltung der vorderen
Spritzwand des Fahrzeugaufbaus, insbesondere in Bezug zur Vorderradachse,
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3 eine
weitere Schemadarstellung zur Veranschaulichung der Gestaltung des
Bodenplattenbereichs des erfindungsgemäßen Fahrzeugaufbaus, insbesondere
im Bereich der Fahrzeughinterachse,
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4 eine
Querschnittsskizze zur Veranschaulichung des Aufbaus einer Doppelbodenplattenanordnung,
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5 eine
Skizze zur Veranschaulichung eines bevorzugten Zuschnitts der unteren
Bodenplatte,
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6 eine
Schnittskizze zur Veranschaulichung des Aufbaus der seitlichen Fahrzeugbeplankung.
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Der
in 1 vereinfacht dargestellte Fahrzeugaufbau dient
der Bereitstellung eines gegen Aggressionseinwirkungen durch Geschosse
oder Explosionen hinreichend gepanzerten Fahrzeuginnenraumes I.
Dieser Fahrzeuginnenraum umfasst einen zur Aufnahme eines Fahrer-
und Beifahrersitzes vorgesehenen vorderen Raumabschnitt VR, einen
sich daran nach hinten anschließenden
mittleren Raumabschnitt MR und einen sich über einer Hinterachsanordnung
H befindenden hinteren Raumabschnitt HR.
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Der
vordere Raumabschnitt VR ist nach vorne von einer hier nur angedeutet
dargestellten, aus einem durchschussfesten Panzerglas gefertigten, und
zum Fahrzeugheck hin geneigten Frontscheibe S1 und einer sich vom
unteren Querkantenbereich Q1 der Frontscheibe S1 nach unten erstreckenden Spritzwand
S2 abgeschlossen.
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Die
Spritzwand S2 trennt den vorderen Raumabschnitt VR von einem hier
nicht näher
dargestellten Motorraumabschnitt MA. Die Spritzwand S2 weist bei
der hier dargestellten Ausführungsform
einen im wesentlichen in der Ebene der Frontscheibe S1 ausgerichtet
verlaufenden und aus einem Panzermaterial gefertigten oberen Spritzwandabschnitt
SO und einen unteren Spritzwandabschnitt SU auf, wobei sich der
untere Spritzwandabschnitt über
eine Querkröpfung
Q2 an den oberen Spritzwandabschnitt SO anschließt und im Bereich seiner unteren
Querkante zum Fahrzeugheckbereich hin zurückgezogen ist, so dass dieser
einen wie hier dargestellten geneigten Verlauf aufweist.
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Die
Bodenplatte BP des Fahrzeugaufbaus ist bei diesem Ausführungsbeispiel
einstückig
mit der vorderen Spritzwand S2 ausgebildet und aus einem Plattenmaterial
von einer Wandstärke
von wenigstens 3, insbesondere 6mm gefertigt. An die Bodenplatte
BP ist eine Kardantunneleinrichtung KT angesetzt, die als solche
einen Kardantunnel bereitstellt, in welchem eine sich vom Motorraumbereich
MA zur Hinterachsanordnung H erstreckende Kardanwelle und gegebenenfalls
ein Teil einer Getriebeeinrichtung erstreckt.
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Der
Fahrzeugaufbau ist nach oben von einer Dachplatte DP abgeschlossen,
die ebenfalls aus einem vorzugsweise aus Stahl bestehenden Plattenmaterial
gefertigt ist. Im Heckbereich ist der Fahrzeugaufbau von einer Heckwandung
HW abgeschlossen. In der Heckwandung HW ist eine ebenfalls aus einem
Panzermaterial gefertigte Hecktüre HT
angeordnet. Die Hecktüre
HAT und die weiteren, hier gedoch nicht dargestellten Türen des
Fahrzeugaufbaus sind so ausgebildet, dass diese jeweils einen Außenrandbereich
aufweisen, welcher die in der Aufbauseitenwandung ausgebildeten
Türöffnungsinnenkanten überlappt.
Die Überlappungsbreite
beträgt vorzugsweise
wenigstens 24mm.
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Der
Fahrzeugaufbau ist derart ausgebildet, dass der vordere Raumabschnitt
VR und der mittlere Raumabschnitt MR sich über einem von der Bodenplatte
BP, dem unteren Spritzwandabschnitt SU und einem, von einem Querstufenabschnitt
QS begrenzten Wannenbereich befinden. In einem zwischen dem Querkantenbereich
QS und der hinteren Heckkante HK des Fahrzeugaufbaus liegenden Bereich befindet
sich eine Heckbodenplatte HBP. Die Heckbodenplatte HBP befindet
sich auf einem Höhenniveau,
das über
dem Höhenniveau
der Bodenplatte BP liegt. Die Heckbodenplatte HBP ist im Bereich
der Hinterräder
(nicht dargestellt) tailliert ausgebildet. Auf die Heckbodenplatte
HBP ist ein linkes und ein rechtes Radkastengehäuse RK aufgesetzt, das in Verbindung mit
den nachfolgend erläuterten
Figuren noch näher
beschrieben wird.
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Wie
aus 2 ersichtlich, ist der Fahrzeugaufbau im Frontbereich
keilartig gestaltet. Diese Gestaltung wird erreicht, indem der obere
Bereich (SO) der Spritzwand S2 und die Frontscheibe F1 in der hier
gezeigten Schnittebene gegenüber
der Horizontalen h um in etwa gleiche Winkel Gamma geneigt sind.
Die Spritzwand S2 ist weiterhin derart ausgerichtet, dass diese
im wesentlichen auf den Radnabenbereich RN des hier angedeuteten
Vorderrades VR ausgerichtet verläuft.
Die Spritzwand S2 ist auf Höhe
des oberen Laufflächenbereiches
des Vorderrades VR mit der bereits in Verbindung mit 1 angesprochenen
Querkröpfung
Q2 versehen und geht über
diese Querkröpfung
Q2 in den unteren Spritzwandabschnitt SU über. Bei dem hier gezeigten
Ausführungsbeispiel
ist der untere Spritzwandabschnitt in der hier gezeigten Schnittebene
gegenüber
der Horizontalen H um einen Winkel von etwa 45° geneigt. Der untere Spritzwandabschnitt
SU schließt mit
dem oberen Spritzwandabschnitt SO einen Winkel Alpha ein, der sich
im Bereich von 80–110° bewegt.
Der Vertikalabstand VA der Bodenplatte BP gegenüber der Querkröpfung Q2
ist vorzugsweise so bemessen, dass sich die Bodenplatte BP im normal eingefederten
Zustand des entsprechenden Fahrzeuges auf oder geringfügig über dem
Höhenniveau der
Achse des Vorderrades VR befindet. Insbesondere ist es möglich, diesen
Vertikalabstand VA so zu bemessen, dass dieser in etwa dem halben
Durchmesser der Vorderradbereifung VR entspricht. Durch die hier
gezeigte Konzeptionierung des Fahrzeugaufbaus wird es möglich, im
Falle des Auffahrens auf eine Miene, nur relativ geringe Angriffsflächen des Fahrzeugaufbaus
einer entsprechenden Druckwelle entgegenzusetzen, wobei die durch
die Miene verursachte Druckwelle im wesentlichen nach oben fortschreiten
kann und der untere Spritzwandabschnitt SU noch zum Teil durch Strukturen
der Vorderradanordnung gegen die Druckwelle abgeschirmt ist. Der untere
Spritz wandabschnitt SU kann aus einem Plattenmaterial gefertigt
sein, das zumindest in Nachbarschaft zu den jeweiligen Radräumen der
Vorderradaufhängung
dickwandiger ausgebildet ist als der obere Spritzwandabschnitt S2.
Insbesondere ist es möglich,
die Spritzwand S2 so auszubilden, dass der obere Spritzwandabschnitt
SO über
eine hier nicht näher dargestellte,
vorzugsweise im Bereich der Querkröpfung Q2 verlaufende Fügestelle
an den unteren Spritzwandabschnitt SU angeschlossen ist. Hierdurch
wird es möglich,
die gesamte Bodenstruktur des Fahrzeugaufbaus als Strukturbauteil
zu gestalten, das als solches stapelbar ist, wodurch insbesondere
auch unter logistischen Gesichtspunkten bei der Fertigung des Fahrzeugaufbaus
Vorteile erreicht werden.
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Wie
aus 3 ersichtlich, ist der erfindungsgemäße Fahrzeugaufbau
derart gestaltet, dass der vordere Raumabschnitt und der mittlere
Raumabschnitt MR sich oberhalb einer Wanne befinden, die von dem
unteren Spritzwandabschnitt SU und dem Querkantenbereich QS begrenzt
ist. Der Querkantenbereich QS besteht aus einem gegenüber der Horizontalen
ebenfalls vorzugsweise um einen Winkel im Bereich von 45° in der hier
gezeigten Orientierung angestellten Querwandungsabschnitt, der vorzugsweise
integral mit der Bodenplatte BP gefertigt ist. An den oberen Querkantenbereich
des Querstufenabschnittes QS schließt sich eine zur Heckkante HK
zurücklaufende
Heckbodenplatte HBP an. Im Bereich der Hinterachsanordnung H ist
die Heckbodenplatte HBP tailliert ausgebildet und mit Radkastengehäusen RK
versehen. Auch diese Radkastengehäuse RK sind aus einem Panzerplattenmaterial
gefertigt.
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In 4 ist
skizzenhaft ein besonders bevorzugter Aufbau der Bodenpartie dargestellt.
Die Bodenpartie ist hier als Doppelwandungsstruktur ausgeführt, die
als solche die vorgenannte Bodenplatte BP und eine unter diese angesetzte
Abschirmplatte AP umfasst. Die Abschirmplatte AP ist, ähnlich wie die
Boden platte BP, aus einem erhöht
durchdringfesten Material, insbesondere einem hochfesten Stahlmaterial
mit einer Stärke
von ca. 3 mm gefertigt. Im Bereich der, der Bodenplatte BP zugewandten
Innenseite der Abschirmplatte AP ist eine Splitterabsorptionsstruktur
ST vorgesehen, die an der Abschirmplatte AP befestigt ist. Die Abschirmplatte
AP an sich kann auch aus einem mehrlagigen Sandwichmaterial gefertigt
sein. Der zwischen der Bodenplatte BP und der Abschirmplatte AP
gebildete Innenraum R kann mit weiteren, die Durchdringfestigkeit
der so gestalteten Bodenanordnung erhöhenden Füllmaterialien ausgefüllt sein.
Es ist auch möglich,
in diesem Raumbereich R Strukturen vorzusehen, die als solche die Verformungsarbeit
bei einer Deformation der Abschirmplatte AP erhöhen.
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Die
Abschirmplatte AP ist insgesamt derart ausgebildet, dass diese einen
zur Fahrbahn hin konvex ausbauchenden Mittelbereich sowie seitlich
zum Karosserierahmen aufwärts
gerichtet verlaufende Seitenflanken SF1, SF2 aufweist. Es ist möglich, die Abschirmplatte
AP derart an die Bodenplatte BP bzw. den Fahrzeugaufbau anzubinden,
dass durch die Abschirmplatte AP – zum Beispiel wie hier dargestellt – Fügestellen
im unteren Eckbereich des Aufbaus, insbesondere zwischen der Seitenwandung
SW1 und der Bodenplatte BP übergriffen
werden.
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In 5 ist
in Form einer vereinfachten Draufsicht eine vorteilhafte Gestaltung
der in 4 bereits gezeigten Abschirmplatte AP dargestellt.
Die Abschirmplatte AP kann so gestaltet sein, dass diese in ihren,
der Vorderradanordnung benachbarten Frontbereich FB Wandungsabschnitt
bereitstellt, durch welche eine zumindest teilweise Verkleidung der
in den Kardantunnel eindringenden Getriebe- oder Wellenstrukturen
erreicht wird. Auch im Heckbereich HB können an der Abschirmplatte Überstände U1,
U2 ausgebildet sein, durch welche eine Abschirmung des Bodenbereiches
des Fahrzeugaufbaus in einen hinter den Querstufenabschnitt QS (siehe 1)
liegenden Bereich hinein erreicht wird. Die Abschirmplatte AP ist
vorzugsweise so ausgebildet, dass diese stapelbar ist. Ein bevorzugter
Querschnitt der Abschirmplatte AP ist in dieser Darstellung skiziert.
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Der
erfindungsgemäße Fahrzeugaufbau
ist vorzugsweise im Bereich seiner Außenwandung mit einer Beplankung
K1 versehen, die vorzugsweise aus einem durchdringungshemmenden
Sandwich- oder auch
Kunststoffmaterial gefertigt ist. Die Beplankung K1 sitzt vorzugsweise
unter Belassung eines Zwischenraums Z1 auf der Plattenstruktur HW
des Fahrzeugaufbaus auf. Es ist möglich, diesen Zwischenraum
Z1 durch Federeinrichtungen, insbesondere Tellerfedern TF, oder
anderweitige Distanzelemente zu sichern. Die Befestigung der Beplankung K1
kann beispielsweise – wie
hier dargestellt – durch eine
Befestigungsvorrichtung BF erfolgen, die einen Innengewindezapfen 12 und
einen in diesen eingeschraubten Halteflansch 13 umfasst.
Der Innengewindezapfen 12 kann an der Plattenstruktur HW
angeschweißt
oder anderweitig befestigt sein. Der Halteflansch 13 ist
vorzugsweise mit einem Außengewindeabschnitt
in den Innengewindeflansch 12 eingeschraubt.