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Die
Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosserie, insbesondere eine Kraftfahrzeugkarosserie,
mit mindestens einem sich quer zu einer Karosserie-Langsachse erstreckenden,
in sich geschlossenen Querspant und mit mindestens einem Längsspant.
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Eine
solche Fahrzeugkarosserie ist aus der
WO 96/12638 A1 bekannt.
Die dort offenbarte Fahrzeugkarosserie umfasst drei quer zu einer
Karosserie-Langsachse angeordnete, in sich geschlossene Querspante.
Jeder der Querspante weist ein u-förmiges Rahmenteil auf,
welches eine Dachstrebe und zwei Seitenstreben des Querspants bildet.
Die Seitenstreben des u-förmigen Rahmenteils sind über eine
zusätzliche Bodenstrebe miteinander verbunden, so dass
die genannten Streben einen insgesamt in sich geschlossenen Querspant
bilden. Die Querspante sind mit einer Bodenstruktur der Fahrzeugkarosserie
verbunden. Zur Erhöhung der Stabilität einer solchen
Fahrzeugkarosserie schlägt die
WO 96/12638 A1 vor, benachbarte
Querspante über im Dachbereich der Fahrzeugkarosserie angeordnete Längsträger
miteinander zu verbinden.
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Fahrzeugkarosserien
müssen eine Vielzahl von Anforderungen erfüllen.
Fahrzeugkarosserien sollen möglichst leicht sein, damit
gute Fahrleistungen bei einem akzeptablen Kraftstoffverbrauch erreicht
werden können. Die Fahrzeugkarosserien sollen ferner ein
definiertes Crashverhalten aufweisen, um sich bei einem Unfall durch
Verformung von Karosserieelementen eine Crashenergie abbauen zu können.
Außerdem sollen die Fahrzeugkarosserien eine möglichst
hohe Steifigkeit aufweisen, um ein präzises Fahrverhalten
und ein hohes Komfortniveau zu ermöglichen. Die genannten
Anforderungen stehen miteinander in Wechselwirkung. Beispielsweise kann
sich eine Maßnahme zur Erhöhung der Steifigkeit
der Fahrzeugkarosserie auch positiv auf das Gewicht und das Crashverhalten
auswirken.
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Hiervon
ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine Fahrzeugkarosserie der eingangs genannten Art so zu verbessern,
dass sie eine hohe Steifigkeit aufweist.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Fahrzeugkarosserie der eingangs genannten
Art dadurch gelöst, dass der mindestens eine Querspant
und der mindestens eine Längsspant mittels mindestens einer Verbindungseinrichtung
formschlüssig miteinander verbunden sind.
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Durch
die formschlüssige Verbindung eines Querspants und eines
Längsspants kann ein stabiler Knotenpunkt der Fahrzeugkarosserie
gebildet werden. Hierdurch kann die durch Verwendung geschlossener
Querspante erreichbare hohe Stabilität einer Fahrzeugkarosserie
weiter verbessert werden. Da die Querspante und die Längsspante
der Fahrzeugkarosserie einen vergleichsweise geringen Materialbedarf
haben, ist es möglich, eine leichtgewichtige Fahrzeugkarosserie
herzustellen. Eine solche Fahrzeugkarosserie weist außerdem
ein gutes Crashverhalten auf.
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Besonders
bevorzugt ist es, wenn mittels der Verbindungseinrichtung ein Formschluss
in einer Richtung quer zu der Karosserie-Längsachse hergestellt
ist. Hierdurch kann eine Fahrzeugkarosserie mit einem besonders
guten Seitenaufprallverhalten geschaffen werden.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
ist mittels der Verbindungseinrichtung ein Formschluss in einer
Richtung parallel oder im Wesentlichen parallel zu der Karosserie-Längsachse
hergestellt. Hierdurch kann eine steife Fahrzeugkarosserie geschaffen
werden, welche ein gutes Crashverhalten insbesondere bei einem Frontaufprall
oder bei einem Heckaufprall aufweist.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
dass die Verbindungseinrichtung an oder in einem Eckbereich des
Querspants angeordnet ist. Hierdurch kann die Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie
weiter erhöht werden. Darüber hinaus weist eine
solche Fahrzeugkarosserie eine gute Raumökonomie auf.
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Günstig
ist es, wenn die Verbindungseinrichtung bodenseitig angeordnet ist.
Dies ermöglicht die Verbindung eines bodenseitig angeordneten
Längsspants mit einem Querspant.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
ist die Verbindungseinrichtung dachseitig angeordnet. Dies ermöglicht
die Verbindung eines Querspants mit einem dachseitig angeordneten
Längsspant.
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In
vorteilhafter Weise umfasst die Verbindungseinrichtung mindestens
einen Anschlussabschnitt zum Anschluss des mindestens einen Längsspants
oder eines Längsspantabschnitts. Dies erleichtert die zuverlässige
Fixierung eines Längsspants oder Längsspantabschnitts
an der Verbindungseinrichtung.
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Günstig
ist es ferner, wenn der mindestens eine Anschlussabschnitt mindestens
eine Anschlussachse vorgibt, die sich in einer zu der Karosserie-Längsachse
parallelen oder im Wesentlichen parallelen Richtung erstreckt. Dies
erleichtert die Festlegung eines sich in zu der Karosserie-Längsachse
parallelen oder im Wesentlichen parallelen Richtung erstreckenden
Längsspants an der Verbindungseinrichtung.
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In
vorteilhafter Weise ist mittels des mindestens einen Anschlussabschnitts
eine Steckverbindung zwischen der Verbindungseinrichtung und einem
Längsspant herstellbar. Dies ermöglicht eine besonders
einfache Montage der Fahrzeugkarosserie und eine stabile, formschlüssige
Befestigung des Längsspants an der Verbindungseinrichtung.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist der Anschlussabschnitt zylindrisch.
Dies ermöglicht beispielsweise eine besonders einfache
Festlegung eines hohlzylindrischen Längsspants, beispielsweise,
indem ein Ende des Längsspants auf den zylindrischen Anschlussabschnitt
aufgesteckt wird.
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Nach
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Anschlussabschnitt
hohlzylindrisch. Dies ermöglicht eine besonders einfache
Fixierung eines zylindrischen oder hohlzylindrischen Längsspants,
der zur Herstellung eines Formschlusses in den Anschlussabschnitt
eingesteckt werden kann.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass
der Anschlussabschnitt in Form einer in dem Querspant vorgesehenen
Aussparung gebildet ist. Hierdurch kann eine besonders einfache Verbindungseinrichtung
geschaffen werden, die eine stabile und sichere Verbindung zwischen
einem Querspant und einem Längsspant ermöglicht.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Aussparung umfangsseitig geschlossen
ist. Dies ermöglicht eine besonders sichere und einfache
Befestigung eines Längsspants an einem Querspant.
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Ferner
ist es bevorzugt, wenn die Verbindungseinrichtung mindestens zwei
Anschlussabschnitte zum Anschluss von unterschiedlichen Längsspanten
oder Längsspantabschnitten umfasst. Hierdurch kann eine
sehr kompakte Anordnung geschaffen werden.
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Vorteilhaft
ist es ferner, wenn die mindestens zwei Anschlussabschnitte zwei
zueinander parallele Anschlussachsen vorgeben. Dies hat den Vorteil, dass
zwei Längsspante und/oder Längsspantabschnitte
bei einem nur geringen Raumbedarf in einfacher Weise an der Verbindungseinrichtung
fixiert werden können.
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Eine
besonders kompakte Anordnung kann geschaffen werden, wenn die mindestens
zwei Anschlussachsen miteinander fluchten.
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In
vorteilhafter Weise umfasst der Anschlussabschnitt mindestens eine
Anschlussfläche. Eine solche Anschlussfläche kann
sich innerhalb einer geraden, einfach oder mehrfach gekrümmten Ebene
erstrecken und ermöglicht es, die bei einer formschlüssigen
Verbindung wirkenden Normalkräfte zu übertragen.
Zur Vermeidung hoher Flächenpressungen ist es vorteilhaft,
die Anschlussfläche großzügig zu dimensionieren.
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Günstig
ist es ferner, wenn der mindestens eine Längsspant einen
Oberflächenabschnitt aufweist, der zu der Anschlussfläche
komplementär ist. Dies ermöglicht eine besonders
gute Übertragung von zwischen dem Oberflächenabschnitt
des Längsspants und der Anschlussfläche der Verbindungseinrichtung
wirkenden Normalkräften. Darüber hinaus können
die zueinander komplementären Anschlussflächen
und Oberflächenabschnitte auch verwendet werden, um eine
zusätzliche, stoffschlüssige Verbindung herzustellen.
Hierfür kommen beispielsweise Schweiß- und/oder
Klebverbindungen in Betracht.
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Besonders
bevorzugt ist es, wenn sich die Anschlussfläche in mindestens
einer zu der Karosserie-Längsachse parallelen oder im Wesentlichen
parallelen Richtung erstreckt. Hierdurch kann in besonders einfacher
Weise ein in einer Richtung quer zu der Karosserie-Längsachse
wirkender Formschluss hergestellt werden.
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Bei
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
weist der Querspant eine Oberfläche auf, welcher die Anschlussfläche
bildet. Dies ermöglicht eine besonders einfache Integration einer
Verbindungseinrichtung in einen Querspant.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die
eine Anschlussfläche bildende Oberfläche des Querspants
bezogen auf die Karosserie- Längsachse auf einer Umfangsseite
des Querspants angeordnet. Hierbei kann die Oberfläche
bezogen auf die Karosserie-Längsachse radial innen und/oder
radial außen angeordnet sein.
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Besonders
bevorzugt ist es, wenn die Verbindungseinrichtung mindestens einen
Befestigungsabschnitt zur Befestigung an dem Querspant umfasst. Dies
ermöglicht eine einfache Fixierung der Verbindungseinrichtung
an dem Querspant.
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Ferner
ist es bevorzugt, wenn der Befestigungsabschnitt eine Befestigungsachse
vorgibt, die sich in einer zu der Karosserie-Längsachse
parallelen oder im Wesentlichen parallelen Richtung erstreckt. Dies
ermöglicht die Bereitstellung einer besonders kompakten
Verbindungseinrichtung und insbesondere eine Raum sparende Integration
eines vorstehend beschriebenen Anschlussabschnitts.
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In
vorteilhafter Weise ist mittels des mindestens einen Befestigungsabschnitts
eine Steckverbindung zwischen der Verbindungseinrichtung und einem
Querspant herstellbar. Dies ermöglicht eine besonders einfache
Montage der Fahrzeugkarosserie und eine stabile, formschlüssige
Befestigung der Verbindungseinrichtung an einem Querspant.
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In
bevorzugter Weise sind der Befestigungsabschnitt und der Querspant
miteinander formschlüssig verbunden. Hierdurch kann die
Stabilität der Fahrzeugkarosserie erhöht werden.
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Nach
einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung durchsetzt
der Befestigungsabschnitt den Querspant zumindest abschnittsweise.
Hierdurch kann eine besonders kompakte und gleichzeitig sehr stabile
Verbindungseinrichtung geschaffen werden.
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Günstig
ist es, wenn der Befestigungsabschnitt zylindrisch ist. Dies ermöglicht
eine besonders gleichmäßige Übertragung
von zwischen dem Befestigungsabschnitt und dem Querspant wirkenden
Normalkräften.
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Bevorzugt
ist es ferner, wenn der Befestigungsabschnitt den Querspant zumindest
abschnittsweise umgreift. Hierdurch kann ein in mehreren Richtungen
wirkender Formschluss zwischen der Verbindungseinrichtung und dem
Querspant hergestellt werden.
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Besonders
günstig ist es, wenn der Befestigungsabschnitt einen Aufnahmeraum
begrenzt, in welchem ein Abschnitt des Querspants aufgenommen ist.
Hierdurch kann eine Raum sparende und gleichzeitig stabile Anordnung
geschaffen werden.
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Günstig
ist es ferner, wenn der Befestigungsabschnitt einen gekrümmten
Verlauf aufweist. Hierdurch ist es möglich, einen Formschluss
zwischen einem Querspant mit einem gekrümmten Verlauf und dem
Befestigungsabschnitt der Verbindungseinrichtung herzustellen.
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Ferner
ist es bevorzugt, wenn der Befestigungsabschnitt umfangsseitig offen
ist. Dies erleichtert ein einfaches Fügen des Befestigungsabschnitts und
des Querspants. Beispielsweise ist es möglich, dass der
Befestigungsabschnitt oder der Querspant miteinander gefügt
werden, indem ein Abschnitt des Querspants in den Aufnahmeraum eingeschoben wird.
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Besonders
günstig ist es, wenn der Befestigungsabschnitt ein u-förmiges
Profil aufweist. Hierdurch können in drei zueinander senkrechten
oder im Wesentlichen senkrechten Richtungen Normalkräfte übertragen
werden.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht
vor, dass die Verbindungseinrichtung mindestens zwei voneinander
separate Befestigungsabschnitte zur Befestigung an dem Querspant umfasst.
Eine solche mehrteilige Verbindungseinrichtung ermöglicht
eine besonders flexible Fertigung einer Fahrzeugkarosserie, die
mindestens einen Querspant und insbesondere mehrere Längsspante und/oder
Längsspantabschnitte aufweist.
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Besonders
bevorzugt ist es, wenn die mindestens zwei Befestigungsabschnitte
und der Querspant mittels mindestens eines Verbindungselements miteinander
verbunden sind. Auf diese Weise können die zwei Befestigungsabschnitte
relativ zueinander und gleichzeitig die mindestens zwei Befestigungsabschnitte
und der Querspant miteinander verbunden werden.
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Nach
einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
dass der Querspant mindestens zwei zueinander benachbarte Spantteile aufweist
und dass der Befestigungsabschnitt zwischen zwei Spantteilen angeordnet
ist. Dies ermöglicht eine einfache Integration eines Befestigungsabschnitts
in den Aufbau eines Querspants.
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Günstig
ist es, wenn die mindestens zwei Spantteile bezogen auf die Karosserie-Längsachse parallel
zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise kann der Raumbedarf
des Querspants und der Verbindungseinrichtung in Fahrzeugquerrichtung
und in Fahrzeughochrichtung minimiert werden.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
sind die mindestens zwei Spantteile bezogen auf die Karosserie-Längsachse einander
umfangsseitig umschließend angeordnet. Auf diese Weise
kann der Raumbedarf des Querspants und der Verbindungseinrichtung
in zu der Karosserielängsachse paralleler Richtung minimiert werden.
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Besonders
bevorzugt ist es, wenn die Verbindungseinrichtung mindestens einen
Anschlussabschnitt zum Anschluss des mindestens einen Längsspants
oder eines Längsspantabschnitts umfasst und wenn der Befestigungsabschnitt
und der Anschlussabschnitt miteinander einstückig verbunden
sind. Hierdurch kann eine besonders einfach aufgebaute Verbindungseinrichtung
geschaffen werden.
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Bevorzugt
ist es ferner, wenn die Verbindungseinrichtung mindestens einen
Anschlussabschnitt zum Anschluss des mindestens einen Längsspants
oder eines Längsspantabschnitts umfasst und wenn der Befestigungsabschnitt
und der Anschlussabschnitt unlösbar miteinander verbunden
sind. Auf diese Weise kann die Stabilität der Verbindungseinrichtung
erhöht werden.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht
vor, dass die Verbindungseinrichtung mindestens einen Anschlussabschnitt
zum Anschluss des mindestens einen Längsspants oder eines
Längsspantabschnitts umfasst und dass der Befestigungsabschnitt
und der Anschlussabschnitt lösbar miteinander verbunden
sind. Dies ermöglicht eine besonders flexible Montage der
Fahrzeugkarosserie. Hierbei ist es möglich, dass zunächst
der Anschlussabschnitt der Verbindungseinrichtung mit einem Längsspant
oder mit einem Längsspantabschnitt verbunden wird und dass
hiervon unabhängig der Befestigungsabschnitt der Verbindungseinrichtung
mit einem Querspant verbunden wird, bevor der Befestigungsabschnitt
und der Anschlussabschnitt miteinander verbunden werden.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht
vor, dass die Verbindungseinrichtung einen von dem Längsspant
begrenzten Aufnahmebereich umfasst, in welchem ein Abschnitt des Querspants
angeordnet ist. Auf diese Weise kann eine besonders kompakte Verbindungseinrichtung geschaffen
werden, bei der ein Abschnitt des Querspants und des Längsspants
Platz sparend relativ zueinander angeordnet sind.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn der Aufnahmebereich durch zwei miteinander
verbundene Längsspante und/oder Längsspantabschnitte
begrenzt ist. Eine solche Anordnung eignet sich besonders gut für
Querspante, die karosseriemittig, beispielsweise auf Höhe
einer B-Säule, angeordnet sind.
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In
vorteilhafter Weise umfassen die miteinander verbundenen Längsspante
und/oder Längsspantabschnitte einander überlappende
Materialabschnitte. Diese können in einfacher Weise miteinander
gefügt werden, beispielsweise mit Hilfe einer Klebeverbindung
oder mit Hilfe einer Schweißverbindung.
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Vorzugsweise
ist der Aufnahmebereich umfangsseitig geschlossen. Hierdurch kann
ein besonders stabiler Verbund zwischen mindestens einem Längsspant
und einem Querspant hergestellt werden.
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Nach
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Verbindungseinrichtung
von dem Querspant und dem Längsspant separat bereitgestellt.
Hierdurch ergeben sich für die Ausgestaltung und Materialwahl
sowohl der Verbindungseinrichtung als auch des Querspants und des
Längsspants konstruktionstechnische Freiheiten.
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Vorteilhaft
ist es, wenn der Querspant und/oder der Längsspant aus
einem metallischen Material hergestellt ist oder sind. Insbesondere
können Stahl und/oder Aluminium eingesetzt werden. Dies
ermöglicht eine preisgünstige und einfache Herstellung
einer Fahrzeugkarosserie insbesondere im Rahmen einer Serienproduktion.
Der Einsatz metallischer Materialien erleichtert es außerdem,
einen Querspant und/oder einen Längsspant unter Anwendung
konventioneller Fügetechniken mit weiteren Karosserieteilen
zu verbinden. Beispielsweise können Türscharniere
einfach an einen Querspant angeschweißt werden.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht
vor, dass der Querspant und/oder der Längsspant aus einem
Faserverbundkunststoff hergestellt ist oder sind. Dies ermöglicht
die Herstellung einer hochstabilen und sehr leichten Fahrzeugkarosserie.
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Besonders
bevorzugt ist es ferner, wenn die Verbindungseinrichtung aus einem
metallischen Material hergestellt ist. Eine solche Verbindungseinrichtung ermöglicht
es, Fahrzeugkarosserieelemente unter Verwendung konventioneller
Fügetechniken (beispielsweise Schweißen) mit der
Verbindungseinrichtung zu verbinden.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug,
mit einer vorstehend beschriebenen Fahrzeugkarosserie.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden
Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1:
eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugkarosserie;
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2:
eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels
eines Querspants der Kraftfahrzeugkarosserie gemäß 1;
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3 eine
perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugkarosserie;
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4:
eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels
einer Verbindungseinrichtung zur Verbindung eines zwei Spantteile
aufweisenden Querspants mit einem Längsspant;
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5:
eine Explosionsdarstellung der Verbindungseinrichtung gemäß 4;
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6:
eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels
einer Verbindungseinrichtung zur Verbindung eines zwei Spantteile
aufweisenden Querspants mit zwei Abschnitten eines Längsspants;
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7:
eine Explosionsdarstellung der Verbindungseinrichtung gemäß 6;
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8:
eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels
einer Verbindungseinrichtung zur Verbindung eines Querspants und
eines Längsspants;
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9:
eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels
einer Verbindungseinrichtung zur Verbindung eines Querspants und
eines Längsspants;
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10:
eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels
einer Verbindungseinrichtung zur Verbindung eines Querspants mit
zwei Abschnitten eines Längsspants;
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11:
eine perspektivische Ansicht der Verbindungseinrichtung gemäß 10 aus
einer in 10 mit XI bezeichneten Richtung;
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12:
eine Explosionsdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels
einer Verbindungseinrichtung zur Verbindung eines Querspants mit
einem Längsspant;
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13:
eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels
einer Verbindungseinrichtung zur Verbindung eines Querspants mit
zwei miteinander verbundenen Abschnitten eines Längsspants;
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14:
eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels
einer Verbindungseinrichtung zur Verbindung eines zwei Spantteile
aufweisenden Querspants mit mindestens einem Längsspant;
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15:
eine Explosionsdarstellung der Verbindungseinrichtung gemäß 14;
und
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16:
eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels
einer Verbindungseinrichtung zur Verbindung eines zwei Spantteile
aufweisenden Querspants mit einem Längsspant.
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Gleiche
oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren
mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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Eine
erste Ausführungsform einer Fahrzeugkarosserie in Form
einer Kraftfahrzeugkarosserie 10 ist in 1 dargestellt.
Die Kraftfahrzeugkarosserie 10 erstreckt sich entlang einer
Karosserie-Längsachse 12 zwischen einem vorderen
Karosserieende 14 und einem hinteren Karosserieende 16.
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Die
Kraftfahrzeugkarosserie 10 umfasst eine insgesamt mit 18 bezeichnete
Bodengruppe. Die Bodengruppe 18 umfasst zwei Längsspante 20 in
Form fahrzeuginnenseitig angeordneter Längsträger 22. Die
Längsträger 22 erstrecken sich von dem
vorderen Karosserieende 14 bis hin zu dem hinteren Karosserieende 16.
Die Längsträger 22 weisen in einem fahrzeugmittigen
Bereich (ohne Bezugszeichen) einen geradlinigen, zu der Karosserie-Längsachse 12 parallelen
Verlauf auf. Die Längsträger 22 sind
im Bereich ihrer dem vorderen Karosserieende 14 und dem hinteren
Karosserieende 16 zugewandten Enden gekrümmt und
relativ zu der Karosserie-Längsachse 12 geneigt.
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Die
Längsträger 22 sind mehrteilig. Sie umfassen
jeweils einen vorderen Abschnitt 24, der sich von dem vorderen
Karosserieende 14 bis hin zu einer fahrzeugmittigen Ebene 26 erstreckt.
Die Ebene 26 erstreckt sich quer und insbesondere senkrecht
zu der Karosserie-Längsachse 12. Die Ebene 26 verläuft
in einer bezogen auf eine Schwerkraftrichtung 28 vertikalen
Richtung. Die Längsträger 22 weisen ferner
jeweils einen hinteren Abschnitt 30 auf, der sich von der
Ebene 26 bis zu dem hinteren Karosserieende 16 erstreckt.
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Die
Längsträger 22 sind symmetrisch zu der Fahrzeuglängsachse 12 angeordnet.
Die Längsträger 22 sind über
einen vorderen Querträger 32, über einen
fahrzeugmittigen Querträger 34 und über
einen hinteren Querträger 36 miteinander verbunden.
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Die
Bodengruppe 18 umfasst ferner zwei fahrzeugaußenseitig
angeordnete Längsspante 38, die sich parallel
zu der Karosserie-Längsachse 12 erstrecken. Die
Längsspante 38 sind als Längsträger 40 ausgebildet.
Die Längsträger 40 weisen ein vorderes
Ende 42 auf, welches entlang der Karosserie-Längsachse 12 gesehen
in etwa auf Höhe des vorderen Querträgers 32 angeordnet
ist. Die Längsträger 40 weisen ferner
jeweils ein hinteres Ende 44 auf, welches entlang der Karosserie-Längsachse 12 gesehen
auf einer Höhe zwischen dem fahrzeugmittigen Querträger 34 und
dem hinteren Querträger 36 angeordnet ist.
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Die
Kraftfahrzeugkarosserie 10 umfasst ferner zwei dachseitig
angeordnete, sich zwischen dem vorderen Karosserieende 14 und
dem hinteren Karosserieende 16 erstreckende Längsspante 46.
Die Längsspante 46 sind jeweils als Dachholm 48 ausgebildet.
Die Dachholme 48 sind rohrförmig und im Querschnitt
kreisförmig. Jeder Dachholm 48 weist einen vorderen
Abschnitt 50 auf, der sich von dem vorderen Karosserieende 14 bis
zu der Ebene 26 erstreckt. Ferner weist jeder Dachholm 48 einen
hinteren Abschnitt 52 auf, der sich von der Ebene 26 bis hin
zu dem hinteren Karosserieende 16 erstreckt.
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Die
Kraftfahrzeugkarosserie 10 weist insgesamt drei sich quer
zu der Karosserie-Längsachse 12 erstreckende Querspante
auf. Benachbart zu dem vorderen Karosserieende 14 ist ein
vorderer Querspant 54 angeordnet, der sich in einer Ebene
(ohne Bezugszeichen) erstreckt, welche bezogen auf die Schwerkraftrichtung 28 von
unten nach oben in Fahrtrichtung nach vorn geneigt ist.
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Entlang
der Karosserie-Längsachse 12 gesehen in einem
karosseriemittigen Bereich ist auf Höhe der Ebene 26 ein
mittiger Querspant 56 angeordnet. Die Kraftfahrzeugkarosserie 10 weist
ferner einen hinteren Querspant 60 auf, der an dem hinteren
Karosserieende 16 angeordnet ist.
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Die
Querspante 54, 56 und 60 sind jeweils
in sich geschlossen, das heißt ringförmig. Die
Querspante 54, 56 und 60 weisen jeweils
einen der Bodengruppe 18 zugewandten unteren Abschnitt 62 auf,
welcher bezogen auf die Schwerkraftrichtung 28 in horizontaler
Richtung verläuft. Die Querspante 54, 56 und 60 weisen
ferner jeweils zwei zueinander in etwa parallel angeordnete Seitenabschnitte 64 auf, die
den unteren Abschnitt 62 mit einem sich senkrecht zu der
Karosserie-Längsachse 12 erstreckenden, oberen
Abschnitt 66 verbinden, welcher bezogen auf die Schwerkraftrichtung 28 in
horizontaler Richtung verläuft.
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Die
Kraftfahrzeugkarosserie 10 weist zur Verbindung der Querspante 54 und 56 mit
den Längsspanten 20 und 38 bodenseitig
angeordnete Verbindungseinrichtungen 68 auf, welche jeweils
einen der Querspante 54, 56 mit jeweils einem
der Längsspante 20, 38 verbinden.
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Die
Verbindungseinrichtungen 68 sind an dem vorderen Querspant 54 und
an dem mittigen Querspant 56 jeweils an den fahrzeugäußeren
Enden der unteren Abschnitte 62 angeordnet.
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Die
Verbindungseinrichtungen 68 umfassen einen sich nach unten
erstreckenden, an einen Querspant 54, 56 angeformten
Anschlussabschnitt 70. Die Anschlussabschnitte 70 greifen
in einen zwischen jeweils einem der Längsspante 20 und 38 gebildeten
Zwischenraum. Die Anschlussabschnitte 70 stellen einen
Formschluss zwischen jeweils einem Querspant 54, 56 und
den Längsspanten 20, 38 in einer Richtung
quer zu der Karosserie-Längsachse 12 her.
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An
dem hinteren Querspant 60 ist eine weitere Verbindungseinrichtung 68 angeordnet,
welche einen sich parallel zu dem unteren Abschnitt 62 des Querspant 60 erstreckenden
Anschlussabschnitt 72 aufweist. Der Anschlussabschnitt 72 ist
mit einer Rückseite des hinteren Querträgers 36 der
Bodengruppe 18 und mit den rückwärtigen
Stirnseiten der Längsspante 20 verbunden. Der
Anschlussabschnitt 72 stellt einen Formschluss zwischen
dem Querspant 60 und den Längsspanten 20 in
einer Richtung parallel oder im Wesentlichen parallel zu der Karosserie-Längsachse 12 her.
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Die
Kraftfahrzeugkarosserie 10 weist zur Verbindung der Querspante 54, 56 und 60 mit
den Längsspanten 46 dachseitig angeordnete Verbindungseinrichtungen 74 auf,
welche jeweils einen der Querspante 54, 56 und 60 mit
jeweils einem der Längsspante 46 verbinden.
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Die
Verbindungseinrichtungen 74 sind jeweils in Eckbereichen
der Querspante 54, 56 und 60 angeordnet.
Diese Eckbereiche grenzen jeweils an einen der Seitenabschnitte 64 und
an ein seitliches Ende des oberen Abschnitts 66 eines Querspants 54, 56, 60.
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Die
Verbindungseinrichtungen 74 weisen jeweils eine von äußeren
Umfangsseiten eines Querspants 54, 56, 60 ausgebildete,
gekrümmte Anschlussfläche 76 auf, in
welche jeweils ein zu der Anschlussfläche 76 komplementärer
Oberflächenabschnitt 78 eines Längsspants 46 eingelegt
werden kann. Die Verbindungseinrichtungen 74 stellen einen Formschluss
zwischen jeweils einem Querspant 54, 56, 60 und
jeweils einem Längsspant 46 in einer Richtung
quer zu der Karosserie-Längsachse 12 her.
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Die
Bodengruppe 18 der Kraftfahrzeugkarosserie 10 weist
eine Vielzahl von quer zu der Karosserie-Längsachse 12 angeordneten
Crashelementen 80 auf. Die Crashelemente 80 sind
in einer zu der Karosserie-Längsachse 12 paralleler
Richtung verteilt und zwischen jeweils einem Längsspant 20 und 38 angeordnet.
Die Crashelemente 80 sind konisch, wobei die kleiner dimensionierten
Enden der Crashelemente 80 fahrzeugaußenseitig
angeordnet sind.
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Die
aus dem Verbund der Querspante 54, 56 und 60 sowie
den Längsspanten 20, 38 und 46 hergestellte
Struktur der Kraftfahrzeugkarosserie 10 ermöglicht
es, in 1 zur Verbesserung der Übersichtlichkeit
nur abschnittsweise dargestellte Karosserieaußenteile 82 in
einfacher Weise an der Kraftfahrzeugkarosserie 10 zu positionieren
und zu befestigen. Die Karosserieaußenteile 82 können
eine die Steifigkeit der Kraftfahrzeugkarosserie 10 erhöhende Funktion
haben.
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Der
mittige Querspant 56 der Kraftfahrzeugkarosserie 10 ist
in 2 vergrößert dargestellt. Der untere
Abschnitt 62, die Seitenabschnitte 64 sowie der
obere Abschnitt 66 des Querspants 56 ergänzen sich
zu einem insgesamt geschlossenen, mehreckförmigen Verlauf.
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Die
bodenseitig angeordneten Verbindungseinrichtungen 68 sind
an den unteren Abschnitt 62 des Querspants 56 angeformt.
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Die
Anschlussabschnitte 70 der Verbindungseinrichtungen 68 weisen
zwei sich im Wesentlichen parallel zu der Karosserie-Längsachse 12 erstreckende,
einander abgewandte Anschlussflächen 76 auf. Die
Anschlussflächen 76 sind jeweils auf einer äußeren
Umfangsseite des Querspants 56 vorgesehen. Die An schlussflächen 76 der
Anschlussabschnitte 70 grenzen an zu den Anschlussflächen 76 winklig
angeordneten Anschlussflächen 77. Die Anschlussflächen 77 werden
ebenfalls durch äußere Umfangsseiten des Querspants 56 gebildet.
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Die
Anschlussflächen 76 und 77 der Verbindungseinrichtungen 68 definieren
jeweils gemeinsam eine Anschlussachse 84, welche sich parallel
oder im Wesentlichen parallel zu der Karosserie-Längsachse 12 erstrecken.
Die Anschlussachsen 84 geben die Orientierung der Längsspante 20, 38 vor,
die über die Verbindungseinrichtungen 68 mit dem
Querspant 56 verbunden sind (vgl. 1).
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Die
gekrümmten Anschlussflächen 76 der dachseitig
angeordneten Verbindungseinrichtungen 74 definieren ebenfalls
sich parallel oder im Wesentlichen parallel zu der Karosserie-Längsachse 12 erstreckende
Anschlussachsen 84. Die Anschlussachsen 84 der
Verbindungseinrichtung 74 geben eine Orientierung der mit
den Längsspanten 56 zu verbindenden Längsspante 46 vor
(vgl. 1). Die Anschlussachsen 84 der Verbindungseinrichtungen 68 und 74 der
Kraftfahrzeugkarosserie 10 gemäß 1 sind
außerhalb des Querspants 56 angeordnet.
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In 3 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Kraftfahrzeugkarosserie 10 dargestellt. Diese umfasst drei
jeweils in sich geschlossene, sich ringförmig um eine Karosserie-Längsachse 12 erstreckende
Querspante 54, 56 und 60. Ferner weist
die Kraftfahrzeugkarosserie 10 gemäß 3 bodenseitig
angeordnete Längsspante 38 sowie dachseitig angeordnete
Längsspante 46 auf. Die Längsspante 38 und 46 erstrecken
sich durchgängig von dem vorderen Querspant 54 bis
hin zu dem hinteren Querspant 60.
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Zur
Verbindung der Querspante 54, 56 und 60 mit
den Längsspanten 38 und 46 weist die
Kraftfahrzeugkarosserie 10 gemäß 3 in
den Eckbereichen der Querspante 54, 56 und 60 angeordnete Verbindungseinrichtungen 68 und 74 auf.
Die Verbindungseinrichtungen 68 sind bodenseitig angeordnet. Die
Verbindungseinrichtungen 74 sind dachseitig angeordnet.
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Die
Verbindungseinrichtungen 68 und 74 der Kraftfahrzeugkarosserie 10 gemäß 3 definieren Anschlussachsen 84,
welche parallel oder im Wesentlichen parallel zu der Karosserie-Längsachse 12 verlaufen.
Diese Anschlussachsen 84 verlaufen innerhalb einer durch
die Querspante 54, 56 und 60 jeweils
gebildeten Begrenzung.
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Die
Verbindungseinrichtungen 68 und 74 umfassen jeweils
von Oberflächen der Querspante 54, 56 und 60 ausgebildete
Anschlussflächen 76 und 79, welche im
Eckbereich der Querspante 54, 56 und 60 jeweils
aneinander grenzen und gemeinsam eine zugeordnete Anschlussachse 84 definieren.
Die Anschlussflächen 76 und 79 werden
jeweils von bezogen auf die Karosserie-Längsachse 12 radial
innen liegenden Oberflächen der Querspante 54, 56 und 60,
also von deren inneren Umfangsseiten, gebildet.
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Ein
in den 4 und 5 dargestelltes Ausführungsbeispiel
eines Querspants 56 weist ein erstes Spantteil 57 und
ein zweites Spantteil 58 auf. Das Spantteil 57 erstreckt
sich in einer Ebene 86, die quer und insbesondere senkrecht
zu der Karosserie-Längsachse 12 verläuft.
Das Spantteil 58 erstreckt sich in einer Ebene 88,
die quer und insbesondere senkrecht zu der Karosserie-Längsachse 12 verläuft.
Die Ebenen 86 und 88 sind zueinander parallel
und voneinander beabstandet.
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Der
Querspant 56 weist eine insgesamt mit 90 bezeichnete
Verbindungseinrichtung auf. Diese erstreckt sich in einer Ebene 92.
Die Ebene 92 ist parallel zu mindestens einer der Ebenen 86 und 88.
Die Ebene 92 verläuft zwischen den Ebenen 86 und 88.
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Die
Spantteile 57 und 58 setzen sich jeweils aus einer
Mehrzahl von Spantteilsegmenten 94 zusammen. 4 zeigt
obere Abschnitte von Seitensegmenten 96, sich hieran jeweils
anschließende obere Ecksegmente 98 und sich an
diese jeweils anschließende Abschnitte oberer Segmente 100.
In 5 sind untere Ecksegmente 102 und sich
hieran jeweils anschließende untere Segmente 104 der Spantteile 57 und 58 jeweils
abschnittsweise dargestellt. Die Spantteilsegmente 94 jedes
Spantteils 57 und 58 ergänzen sich jeweils
zu einem in sich geschlossenen, ringförmigen Verlauf um
die Karosserie-Längsachse 12 herum.
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Die
Verbindungseinrichtung 90 weist eine Mehrzahl von Verbindungseinrichtungselementen 106 auf.
In 4 sind ein oberer Abschnitt eines Seitenelements 108,
ein sich hieran anschließendes oberes Eckelement 110 sowie
ein Abschnitt eines sich hieran anschließenden oberen Elements 112 dargestellt.
In 5 sind ein unteres Eckelement 114 sowie
ein sich hieran anschließendes unteres Element 116 jeweils
abschnittsweise dargestellt.
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Die
Verbindungseinrichtungselemente 106 der Verbindungseinrichtung 90 ergänzen
sich zu einem in sich geschlossenen, ringförmigen Verlauf
um die Karosserie-Längsachse 12 herum.
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Die
Verbindungseinrichtung 90 weist ein ringförmiges
Band 118 auf, das sich um die Karosserie-Längsachse 12 herum
erstreckt. Das Band 118 kann insbesondere aus einem metallischen
Material, insbesondere aus einem Metallblech, hergestellt sein.
Das Band 118 weist eine den Spantteilen 57 und 58 abgewandte
Außenseite 120 auf. Das Band 118 weist
ferner eine den Spantteilen 57 und 58 zugewandte
Innenseite 122 auf.
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Die
Spantteile 57 und 58 sind massiv ausgebildet und
beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Die Spantteile 57 und 58 weisen
eine der Innenseite 122 des Bands 118 der Verbindungseinrichtung 90 zugewandte äußere
Umfangsseite 124 auf.
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Die
Verbindungseinrichtung 90 weist ein Positionierelement 126 auf.
Das Positionierelement 126 erstreckt sich von der Innenseite 122 des
Bands 118 ausgehend in Richtung auf die Karosserie-Längsachse 12.
Das Positionierelement 126 ist schwertförmig ausgebildet.
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Die
Verbindungseinrichtung 90 weist einen ersten Befestigungsabschnitt 128 zur
Verbindung der Verbindungseinrichtung 90 mit dem Spantteil 57 auf. Die
Verbindungseinrichtung 90 weist ferner einen zweiten Befestigungsabschnitt 130 zur
Verbindung der Verbindungseinrichtung 90 mit dem Spantteil 58 auf.
Die Befestigungsabschnitte 128 und 130 erstrecken
sich in Ebenen, die quer und insbesondere senkrecht zu der Karosserie-Längsachse 12 angeordnet
sind.
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Die
Befestigungsabschnitte 128 und 130 sind schwertförmig
ausgebildet. Die Befestigungsabschnitte 128 und 130 sind
auf einander abgewandten Seiten des Positionierelements 126 angeordnet.
Die Befestigungsabschnitte 128 und 130 weisen
eine geringere Bauhöhe auf als das Positionierelement 126.
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Die
Spantteile 57 und 58 sind zueinander benachbart
angeordnet. Zwischen den Spantteilen 57 und 58 ist
ein insgesamt ringförmiger Spalt 132 ausgebildet.
Der Spalt 132 dient zur Aufnahme des Positionierelements 126.
Auf diese Weise können die Spantteile 57 und 58 relativ
zu der Verbindungseinrichtung 90 positioniert werden. Hierbei
liegen die äußeren Umfangsseiten 124 der
Spantteile 57 und 58 an der Innenseite 122 des
Bands 118 der Verbindungseinrichtung 90 an. In
diesem Zustand taucht der erste Befestigungsabschnitt 128 in
eine in dem Vollmaterial des Spantteils 57 ausgebildete,
schlitzförmige Aufnahme 134. Der zweite Befestigungsabschnitt 130 taucht
in eine in dem Vollmaterial des Spantteils 58 ausgebildete,
schlitzförmige Aufnahme 136.
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Mit
Hilfe der Befestigungsabschnitte 128 und 130 sowie
mit Hilfe der Aufnahmen 134 und 136 kann eine
in Richtungen parallel zu der Karosserielängsachse 12 formschlüssige
Verbindung zwischen der Verbindungseinrichtung 90 und den
Spantteilen 57 und 58 hergestellt werden. Um die
Verbindungseinrichtung 90 in bezogen auf die Karosserie-Längsachse 12 radialer
Richtung an den Spantteilen 57 und 58 zu sichern,
umfasst die Verbindungseinrichtung 90 in 3 dargestellte
Nietverbindungen 138. Diese durchdrin gen das Band 118 der
Verbindungseinrichtung 90 und sind in dem Vollmaterial
der Spantteile 57 und 58 verankert.
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Die
Außenseite 120 des Bands 118 der Verbindungseinrichtung 90 weist
im Bereich der Eckelemente 110 und 114 gewölbte,
sich in zu der Karosserie-Längsachse 12 zumindest
annähernd parallelen Richtungen erstreckende Anschlussflächen 76 auf. Die
Anschlussflächen 76 dienen zur formschlüssigen Verbindung
mit komplementär geformten, konkaven Oberflächenabschnitten
von in den 4 und 5 nicht
dargestellten Längsspanten. Diese Längsspante
erstrecken sich entlang von Anschlussachsen 84, die außerhalb
des Querspants 56 benachbart zu den Eckelementen 110 und 114 von
den Anschlussflächen 76 vorgegeben sind.
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Insbesondere
wenn die Verbindungseinrichtung 90 insgesamt oder zumindest
das Band 118 der Verbindungseinrichtung 90 aus
einem metallischen Material hergestellt ist, kann die formschlüssige
Verbindung zwischen einem Längsspant und dem Querspant 56 auf
einfache Weise durch eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere
in Form einer Schweißverbindung, ergänzt werden.
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Unter
Bezugnahme auf 6 und 7 wird im
Folgenden ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Verbindungseinrichtung 90 beschrieben.
Ein in den 6 und 7 abschnittsweise
dargestellter Querspant 56 weist zwei Spantteile 57 und 58 auf. Die
Spantteile 57 und 58 sind jeweils in sich geschlossen.
Die Spantteile 57 und 58 erstrecken sich in jeweils
zugeordneten Ebenen 86 und 88, die quer und insbesondere
senkrecht zu der Karosserie-Längsachse 12 verlaufen.
Die Ebenen 86 und 88 sind zueinander parallel.
Die Spantteile 57 und 58 sind unmittelbar benachbart
zueinander angeordnet.
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Die
Spantteile 57 und 58 setzen sich aus einzelnen
Spantteilsegmenten zusammen. In den 6 und 7 sind
Seitensegmente 96, obere Ecksegmente 98 und obere
Segmente 100 dargestellt. Die Ecksegmente 98 weisen
einen zentralen Abschnitt 140 auf, der in Richtung auf
die Karosserie-Längsachse 12 ausgewölbt
ist. Auf diese Weise entsteht benachbart zu einer äußeren
Umfangsseite 124 der Spanteile 57 und 58 im
Bereich des Abschnitts 140 ein Raum zur Anordnung eines
Längsspants 46, der sich parallel oder im Wesentlichen
parallel zu der Karosserie-Längsachse 12 erstreckt.
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Die
Spantteile 57 und 58 sind über eine Mehrzahl
von Schraubverbindungen 142 miteinander verbunden. Die
Schraubverbindungen 142 erstrecken sich entlang jeweils
zugeordneter Schraubachsen 144. Die Schraubachsen 144 sind
zumindest annähernd parallel zu der Karosserie-Längsachse 12 ausgerichtet.
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Der
in den 6 und 7 dargestellte Querspant 56 weist
eine in 7 mit 90 bezeichnete Verbindungseinrichtung
zur Verbindung des Längsspants 46 und des Querspants 56 auf.
Die Verbindungseinrichtung 90 weist blattförmige
Befestigungsabschnitte 148 und 150 auf. Die Befestigungsabschnitte 148 und 150 ergänzen
sich zu einem sichelförmigen Verlauf. Die Befestigungsabschnitte 148 und 150 sind
in einer Ebene 152 angeordnet, die zwischen den Ebenen 86 und 88 und
insbesondere hierzu parallel verläuft.
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Die
Verbindungseinrichtung 90 weist zwei auf einander gegenüberliegenden
Seiten der Befestigungsabschnitte 148 und 150 angeordnete
Anschlussabschnitte 154 und 156 auf. Die Anschlussabschnitte 154 und 156 sind
zylindrisch. Der Anschlussabschnitt 154 definiert eine
Anschlussachse 158; der An schlussabschnitt 156 definiert
eine Anschlussachse 160. Die Anschlussachsen 158 und 160 fluchten
miteinander. Die Anschlussachsen 158 und 160 verlaufen
senkrecht zu der Ebene 152.
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Der
Längsspant 46 weist einen vorderen Abschnitt 50 und
einen hinteren Abschnitt 52 auf. Die Abschnitte 50 und 52 sind
rohrförmig. Der vordere Abschnitt 50 kann formschlüssig
an der Verbindungseinrichtung 90 festgelegt werden, indem
er entlang der Anschlussachse 158 ausgerichtet und auf
den Anschlussabschnitt 154 aufgesteckt wird. Der hintere Abschnitt 52 kann
in entsprechender Weise mit dem Anschlussabschnitt 156 verbunden
werden.
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Die
Befestigungsabschnitte 148 und 150 weisen eine
Mehrzahl von Durchtrittsöffnungen 162 auf, die
von den Schraubachsen 144 durchsetzt sind. Die Durchtrittsöffnungen 162 ermöglichen
einen Formschluss mit in den 6 und 7 nicht
weiter dargestellten Schraubelementen der Schraubverbindungen 142.
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Mit
Hilfe der Schraubverbindungen 142 kann eine Spannkraft
erzeugt werden, welche die Spantteile 57 und 58 gegeneinander
verspannt. Auf diese Weise können die Befestigungsabschnitte 148 und 150 zwischen
einander zugewandten Innenflächen 164 und 166 der
Spantteile 57 bzw. 58 eingeklemmt werden. Hierdurch
ist die Verbindungseinrichtung 90 auch kraftschlüssig
mit dem Querspant 56 verbunden. Hierbei bilden die einander
zugewandten Innenflächen 164 und 166 der
Spantteile 57 bzw. 58 Kraftübertragungsflächen,
die mit jeweils zugewandten Flächen der Befestigungsabschnitte 148 und 150 zusammenwirken.
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Ein
in 8 abschnittsweise dargestellter Querspant 56 zur
Verwendung bei einer Kraftfahrzeugkarosserie 10 weist einen
dachseitig angeordneten Eckbereich 172 auf. Der Eckbereich 172 ist
begrenzt von einem Seitenabschnitt 64 und einem oberen
Abschnitt 66 des Querspants 56. Der Querspant 56 ist
im Profil rechteckförmig.
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Der
Eckbereich 172 weist eine hohlzylindrische Aussparung 174 auf,
deren zentrale Achse parallel oder im Wesentlichen parallel zu der
Karosserie-Langsachse 12 verläuft.
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Die
Aussparung 174 ist Teil einer Verbindungseinrichtung 90 zur
Verbindung des Querspants 56 mit einem Längsspant 46.
Die Verbindungseinrichtung 90 umfasst einen zylindrischen
Befestigungsabschnitt 176 auf. Der Befestigungsabschnitt 176 ist
formschlüssig in die Aussparung 174 eingesetzt.
Der Befestigungsabschnitt 176 und die Aussparung 174 bilden
eine Steckverbindung.
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Der
zylindrische Befestigungsabschnitt 176 definiert eine Befestigungsachse 177.
Die Befestigungsachse 177 erstreckt sich insbesondere parallel zu
der Karosserie-Längsachse 12.
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Der
Befestigungsabschnitt 176 steht seitlich über
das Profil des Eckbereichs 172 des Querspants 56 hervor
und mündet jeweils endseitig an einer Ringschulter 178,
welche an einen zylindrischen Anschlussabschnitt 156 grenzt.
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Die
Anschlussabschnitt 156 definiert eine Anschlussachse 160,
welche die Orientierung eines an den Anschlussabschnitt 156 anzuschließenden Längsspants
vorgibt. Der Anschlussabschnitt 156 und der Befestigungsabschnitt 176 sind koaxial
zueinander angeordnet. Die Befestigungsachse 177 und die
Anschlussachse 160 fluchten miteinander.
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Die
Verbindungseinrichtung 90 umfasst ferner einen zylindrischen
Anschussabschnitt 154. Der Anschlussabschnitt 154 und
der Anschlussabschnitt 156 sind auf einander gegenüberliegenden
Seiten des Befestigungsabschnitts 176 angeordnet. Der Anschlussabschnitt 154 ist
koaxial zu dem Befestigungsabschnitt 176 und definiert
eine Anschlussachse 158.
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Die
Anschlussachse 158 definiert die Lage eines Abschnitts 50 des
Längsspants 46, welcher formschlüssig
mit dem Anschlussabschnitt 154 der Verbindungseinrichtung 90 verbunden
ist. Zur Verbindung des Abschnitts 50 des Längsspants 46 mit der
Verbindungseinrichtung 90 wird ein der Verbindungseinrichtung 90 zugewandtes
Ende des Abschnitts 50 auf den Anschlussabschnitt 154 aufgeschoben.
Hierdurch wird eine Steckverbindung zwischen dem Längsspant 46 und
der Verbindungseinrichtung 90 hergestellt.
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In
dem auf den Anschlussabschnitt 154 aufgesteckten Zustand
des Abschnitts 50 liegt eine ringförmige Stirnfläche
(ohne Bezugszeichen) des Abschnitts 50 an der Ringschulter 178 des
Befestigungsabschnitts 176 an. Hierdurch kann in einfacher Weise
die Lage des Abschnitts 50 relativ zu dem Querspant 56 in
einer zu der Anschlussachse 158 parallelen Richtung bestimmt
werden.
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Bei
einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform
gehen der zylindrische Befestigungsabschnitt 176 und zumindest
einer der Anschlussabschnitte 154 und 156 stufenlos
ineinander über. Hierdurch kann eine besonders einfach
aufgebaute Verbindungseinrichtung 90 geschaffen werden.
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In 9 ist
ein Querspant 56 zur Verwendung bei einer Kraftfahrzeugkarosserie 10 abschnittsweise
dargestellt. Der Querspant 56 weist einen dachseitig angeordneten
Eckbereich 172 auf, der in einen Seitenabschnitt 64 und
in einen oberen Abschnitt 66 des Querspants 56 übergeht.
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Der
Eckbereich 172 ist im Profil rechteckförmig, insbesondere
quadratisch. Der Eckbereich 172 weist eine umfangsseitig
geschlossene, hohlzylindrische Aussparung 174 auf. Diese
Aussparung 174 bildet einen Anschlussabschnitt 175,
welcher eine Anschlussachse 84 definiert. Die Anschlussachse 84 erstreckt
sich zumindest annähernd parallel zu der Karosserie-Längsachse 12.
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Die
Anschlussachse 84 gibt die Orientierung eines Abschnitts 50 eines
Längsspants 46 vor, der mit dem Querspant 56 verbunden
ist. Die Verbindung zwischen dem Abschnitt 50 des Längsspants 46 und dem
Querspant 56 wird dadurch hergestellt, dass der Abschnitt 50 entlang
der Anschlussachse 84 ausgerichtet und mit einem freien
Ende (ohne Bezugszeichen) in die Aussparung 174 eingeschoben
wird. Hierdurch wird eine Steckverbindung zwischen dem Längsspant 46 und
dem Querspant 56 hergestellt.
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Die
in 9 dargestellte Verbindungseinrichtung 90 ermöglicht
einen in einfacher Weise herstellbaren Formschluss zwischen einem
zylindrischen Oberflächenabschnitt des Längsspants 46 und der
hohlzylindrischen Aussparung 174 des Querspants 56.
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Im
Folgenden wird unter Bezug auf 10 und 11 ein
Ausführungsbeispiel einer mehrteiligen Verbindungseinrichtung 90 beschrieben.
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Ein
in den 10 und 11 dargestellter Querspant 56 zur
Verwendung bei einer Kraftfahrzeugkarosserie 10 weist zwei
parallel zueinander angeordnete Spantteile 57 und 58 auf,
die über Schraubverbindungen 142 miteinander verbunden sind.
Bei einer alternativen, in den 10 und 11 nicht
dargestellten Ausführungsform ist der Querspant 56 einteilig.
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Die
mehrteilige Verbindungseinrichtung 90 weist zwei voneinander
separate, u-förmige Befestigungsabschnitte 148 und 150 auf.
Die Befestigungsabschnitte 148 und 150 sind jeweils
auf Höhe eines Ecksegments 98 jeweils eines Spantteils 57 bzw. 58 angeordnet.
Die Befestigungsabschnitte 148 und 150 umgreifen
die zueinander benachbarten Ecksegmente 98 der Spantteile 57 und 58.
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Jeder
Befestigungsabschnitt 148, 150 weist jeweils einen
Anschlussabschnitt 154, 156 zur Verbindung mit
einem Abschnitt 50 bzw. 52 eines Längsspants 46 auf.
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Die
Befestigungsabschnitte 148 und 150 und die Spantteile 57 und 58 sind
von einer Mehrzahl von ersten Verbindungselementen 168 in
Form von Schrauben durchsetzt. Die Verbindungselemente 168 erstrecken
sich jeweils entlang zugeordneter Verbindungsachsen 144.
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Durch
Verschrauben der ersten Verbindungselemente 168 mit zweiten
Verbindungselementen 170 in Form von Schraubenmuttern werden
die Spantteile 57 und 58 gegeneinander verspannt. Gleichzeitig
wird der Befestigungsabschnitt 148 gegen das Spantteil 57 gedrückt
und wird der Befestigungsabschnitt 150 gegen das Spantteil 58 gedrückt. Mit
Hilfe der Schraubverbindung 142 wird also gleichzeitig
eine Verbindung der Spantteile 57 und 58 untereinander
und eine Verbindung der Verbindungseinrichtung 90 mit den
Spantteilen 57 und 58 hergestellt.
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12 zeigt
einen Ausschnitt eines Querspants 56 zur Verwendung bei
einer Kraftfahrzeugkarosserie 10. Der Querspant 56 weist
einen Eckbereich 172 auf, der von einem Seitenabschnitt 64 und einem
oberen Abschnitt 66 des Querspants 56 begrenzt
ist. Der Eckbereich 172 weist einen gekrümmten
Verlauf auf. Der Querspant 56 ist im Profil rechteckförmig,
insbesondere quadratisch.
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Um
den Querspant 56 mit einem in 12 nicht
dargestellten Längsspant formschlüssig zu verbinden,
ist eine Verbindungseinrichtung 90 vorgesehen. Die Verbindungseinrichtung 90 weist
einen im Profil u-förmigen Befestigungsabschnitt 148 auf,
der einen im Profil rechteckförmigen, insbesondere im Profil
quadratischen Aufnahmeraum 180 begrenzt.
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Der
Befestigungsabschnitt 148 und der Aufnahmeraum 180 weisen
einen gekrümmten Verlauf auf, der dem gekrümmten
Verlauf des Eckbereichs 172 des Querspants 56 angepasst
ist.
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Zur
Verbindung der Verbindungseinrichtung 90 mit dem Querspant 56 wird
der Befestigungsabschnitt 148 seitlich auf den Eckbereich 172 des
Querspants 56 aufgeschoben. Hierdurch wird eine formschlüssige
Verbindung zwischen dem Befestigungsabschnitt 148 und dem
Eckbereich 172 hergestellt.
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Die
Verbindungseinrichtung 90 umfasst einen zylindrischen Anschlussabschnitt 154,
der auf einer dem Aufnahmeraum 180 abgewandten Seite des Befestigungsabschnitts 148 angeordnet
ist. Der Anschlussabschnitt 154 definiert eine Anschlussachse 158 für
einen in 12 nicht dargestellten Längsspant.
Die Anschlussachse 158 und die Karosserie-Längsachse 12 verlaufen
zumindest annähernd parallel zueinander.
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In 13 ist
ein Querspant 56 zur Verwendung bei einer Kraftfahrzeugkarosserie 10 abschnittsweise
dargestellt. Der Querspant 56 umfasst einen im Profil rechteckförmigen
Seitenabschnitt 64.
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Zur
Verbindung des Querspants 56 mit einem Längsspant 46 ist
eine Verbindungseinrichtung 90 vorgesehen. Die Verbindungseinrichtung 90 kann bodenseitig
und/oder dachseitig angeordnet sein.
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Der
Längsspant 46 weist einen ersten Abschnitt 50 sowie
einen zweiten Abschnitt 52 auf. Die Abschnitte 50 und 52 sind
auf einander gegenüberliegenden Seiten des Querspants 56 angeordnet.
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Die
Abschnitte 50 und 52 weisen Seitenwände 182 auf,
die sich bezogen auf die Schwerkraftrichtung 28 in vertikaler
Richtung erstrecken. Die Abschnitte 50 und 52 weisen
ferner sich bezogen auf die Schwerkraftrichtung 28 in horizontaler
Richtung erstreckende Wände 184 auf. Die Wände 184 und die
Seitenwände 182 bilden gemeinsam ein umfangsseitig
geschlossenes, rechteckförmiges, insbesondere quadratisches
Profil.
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Die
Wände 184 grenzen mit ihren auf den Seitenabschnitt 64 weisenden
Enden 186 an einen Aufnahmebereich 188.
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Die
Seitenwände 182 der Abschnitte 50 und 52 stehen
in Richtung auf den jeweils gegenüberliegenden Abschnitt 52 bzw. 50 über
die Enden 186 der Wände 184 hervor. In
diesem Bereich weisen die Seitenwände 182 einander
flächig überlappende Materialabschnitte 190 und 192 auf,
die den Aufnahmebereich 188 mit begrenzen.
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Die
in 13 dargestellte Verbindungseinrichtung 90 ermöglicht
eine formschlüssige Verbindung eines Seitenabschnitts 64 eines
Querspants 56 mit einem Längsspant 46,
welcher zwei Abschnitte 50 und 52 aufweist. Die
Abschnitte 50 und 52 können im Bereich
der sich überlappenden Materialabschnitte 190 und 192 miteinander
verbunden sein, beispielsweise mit Hilfe einer Schweißverbindung.
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Bei
einer alternativen, in 13 nicht dargestellten Ausführungsform
ist der Aufnahmebereich 188 durch eine Aussparung in einem
einteilig ausgebildeten Längsspant 46 gebildet.
In einer solchen Aussparung kann ein Abschnitt, insbesondere ein Seitenabschnitt
eines Querspants 56, formschlüssig aufgenommen
werden.
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Ein
in den 14 und 15 dargestelltes Ausführungsbeispiel
eines Querspants 56 umfasst zwei Spantteile 57 und 58,
die sich in einer gemeinsamen Ebene 226 erstrecken. Die
Ebene 226 ist quer und insbesondere senkrecht zu der Karosserie-Längsachse 12.
Die Spantteile 57 und 58 sind konzentrisch zu einander
angeordnet. Die Spantteile 57 und 58 überlappen
sich in einer Richtung quer zu der Karosserie-Längsachse 12 gesehen.
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Die
Spantteile 57 und 58 weisen jeweils einen flächigen
Wandabschnitt 214 bzw. 218 auf. Die Wandabschnitte 214 und 218 erstrecken
sich ringförmig um die Karosserie-Längsachse 12 herum.
Die Wandabschnitte 214 und 218 sind zueinander
beabstandet.
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Der
in den 14 und 15 dargestellte Querspant 56 weist
eine Verbindungseinrichtung 90 auf, die sowohl zur Verbindung
des Querspants 56 mit einem Längsspant 46 dient
als auch zur Verbindung der Spantteile 57 und 58.
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Die
Verbindungseinrichtung 90 weist einen ersten Befestigungsabschnitt 128 auf,
der eine sich im Wesentlichen parallel zu der Karosserie-Längsachse 12 erstreckende
Außenfläche umfasst. Der erste Befestigungsabschnitt 128 bildet
mit einer dem Spantteil 58 zugewandten inneren Umfangsfläche des
Spantteils 57 in einer Richtung quer zu der Karosserie-Längsachse 12 einen
Formschluss. Zusätzlich sind der erste Befestigungsabschnitt 128 und
die innere Umfangsfläche des Spantteils 57 miteinander stoffschlüssig
verbunden, insbesondere über eine Klebeverbindung.
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Die
Verbindungseinrichtung 90 weist einen zweiten Befestigungsabschnitt 130 auf,
der ebenfalls flächig ausgeführt ist und einer äußeren
Umfangsfläche 124 des inneren Spantteils 58 zugewandt
ist. Der zweite Befestigungsabschnitt 130 bildet mit einer dem
Spantteil 57 zugewandten äußeren Umfangsfläche 124 des
Spantteils 58 in einer Richtung quer zu der Karosserie-Längsachse 12 einen
Formschluss. Zusätzlich sind der zweite Befestigungsabschnitt 130 und
die äußere Umfangsfläche 124 des
Spantteils 58 miteinander stoffschlüssig verbunden,
insbesondere über eine Klebeverbindung.
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Die
Verbindungseinrichtung 90 weist ferner einen ersten Anschlussabschnitt 154 und
einen zweiten Anschlussabschnitt 156 auf. Die Anschlussabschnitte 154 und 156 sind
auf einander abgewandten Seiten der Verbindungseinrichtung 90 angeordnet. Jeder
der Anschlussabschnitte 154 und 156 ist mit jeweils
einem der Befestigungsabschnitte 128 und 130 der
Verbindungseinrichtung 90 einstückig ausgebildet.
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Die
Anschlussabschnitte 154 und 156 weisen ein mehreckförmiges
Profil auf. Dieses mehreckförmige Profil ist dem Rohrprofil
eines Abschnitts 50 eines Längsspants 46 angepasst.
Zur formschlüssigen Befestigung des Abschnitts 50 des
Längsspants 46 wird der Abschnitt 50 mit
seinem der Verbindungseinrichtung 90 zugewandten Ende auf
den Anschlussabschnitt 154 aufgeschoben. Ein in den 14 und 15 nicht
dargestellter, weiterer Abschnitt des Längsspants 46 kann
in entsprechender Weise mit dem Anschlussabschnitt 156 formschlüssig
verbunden werden.
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Die
Anschlussabschnitte 154 und 156 definieren jeweils
zugeordnete Anschlussachsen 158 und 160, die eine
Vorzugsrichtung der mit der Verbindungseinrichtung 90 zu
verbindenden Längsspante 46 oder Längsspantabschnitte
vorgeben. Die Anschlussachsen 158 und 160 fluchten
miteinander und erstrecken sich zumindest annähernd parallel
zu der Karosserie-Längsachse 12.
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Ein
in 16 dargestelltes Ausführungsbeispiel
eines Querspants 56 weist zwei im Wesentlichen parallel
zueinander angeordnete Spantteile 57 und 58 auf,
die aus einem langfaserverstärkten Kunststoffmaterial hergestellt
sind. Die Spantteile 57 und 58 weisen zur Erhöhung
ihrer Stabilität Verrippungen 228 auf.
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Die
Spantteile 57 und 58 sind auf Höhe eines Seitenabschnitts 64 unmittelbar
benachbart zueinander angeordnet. In diesem Bereich können
die Spantteile 57 und 58 beispielsweise mit Hilfe
einer vorstehend beschriebenen Schraubverbindung 142 miteinander
verbunden werden.
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Im
Bereich eines oberen Abschnitts 66 des Querspants 56 weisen
die Spantteile 57 und 58 einen Abstand 230 zueinander
auf.
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Im
Bereich des oberen Abschnitts 66 weisen die im Profil in
etwa rechteckförmigen Spantteile 57 und 58 Materialaussparungen
auf, die durch zueinander winklig angeordnete Anschlussflächen 76, 77 begrenzt
sind. Die Anschlussflächen 76, 77 dienen zur
formschlüssigen Aufnahme von komplementär hierzu
ausgebildeten Oberflächenabschnitten 78 eines
rechteckförmigen Längsspants 46. Die
Anschlussflächen 76, 77 und die Oberflächenabschnitte 78 bilden
gemeinsam eine Verbindungseinrichtung 90 zur Verbindung
des Querspants 56 und des Längsspants 46.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 96/12638
A1 [0002, 0002]