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Die Erfindung betrifft eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs mit einem Gussträger nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Aus der
DE 10 2007 006 722 A1 ist ein Träger einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs bekannt, der einen Seitenschweller mit einem Hecklängsträger verbindet. Der Träger ist als Gussbauteil ausgebildet, das einen C-förmigen Querschnitt aufweist, der zur Fahrzeugseite hin offen ist.
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Die
DE 10 2009 055 634 A1 beschreibt einen Gussträger für eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs, der einen Seitenschweller mit dem Hecklängsträger verbindet und eine formschlüssige Aufnahme für einen Querträger umfasst.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine steife Karosserie eines Kraftfahrzeugs mit einem Gussträger zu schaffen, der einen Seitenschweller mit einem Hecklängsträger verbindet.
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Diese Aufgabe wird mit einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs mit einem Gussträger mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß weist eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs einen linken Gussträger, der einen linken Seitenschweller mit einem linken Hecklängsträger verbindet, und einen rechten Gussträger auf, der einen rechten Seitenschweller mit einem rechten Hecklängsträger verbindet. Die Seitenschweller bilden die untere seitliche Begrenzung des Fahrgastraums zwischen einem vorderen und einem hinteren Radhaus. Die Hecklängsträger erstrecken sich parallel zueinander in Fahrzeuglängsrichtung hinter dem Fahrgastraum nach hinten und dienen zur Aufnahme eines hinteren Stoßfängers. Die Gussträger verbinden jeweils auf einer Seite den vorderen Abschnitt des Hecklängsträger mit dem hinteren Endbereich des Seitenschwellers. Der Einsatz eines Gussträgers ersetzt den Verbau zahlreicher einzelner Blechbauteile, die bei einer konventionellen Fahrzeugkarosserie, die ausschließlich aus Blechbauteilen besteht, die Verbindung zwischen dem Hecklängsträger und dem Seitenschweller bilden. Beide Gussträger haben eine formschlüssige Aufnahme für einen in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Gepäckraumquerträger, der die beiden Gussträger miteinander verbindet. Zudem weisen beide Gussträger jeweils eine weitere formschlüssige Aufnahme für einen sich im Wesentlichen von dem jeweiligen Gussträger in Fahrzeughöhenrichtung nach oben erstreckenden Seitenträger auf. Die Aufnahme weist ein im Querschnitt gesehen U-förmiges Profil auf, das auf dem Kopf steht. Die weitere Aufnahme weist einen nahezu rechteckigen Querschnitt auf. Die Aufnahmen und die weiteren Aufnahmen befinden sich in Fahrzeuglängsrichtung gesehen an der gleichen Stelle. Bevorzugt sind die beiden Seitenträger an ihren oberen Endbereichen mit einem in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden, oberen Querträger etwa auf der Höhe knapp unterhalb der Brüstungslinie des Kraftfahrzeugs miteinander verbunden. Die Brüstungslinie verläuft in Fahrzeuglängsrichtung entlang des unteren Randes der Seitenfenster. Als Konturlinie setzt sie sich meist nach vorne und hinten über die Seitenfenster hinaus fort.
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Die beiden Gussträger, die beiden Seitenträger, der Gepäckraumquerträger und der obere Querträger bilden gemeinsam einen geschlossenen Torsionsring. Dieser erhöht die Steifigkeit der Karosserie im hinteren Bereich maßgeblich. Einen solchen Torsionsring zur Erhöhung der Steifigkeit einzusetzen, ist bereits aus dem Stand der Technik bekannt. Allerdings hängt die Wirkung des Torsionsrings maßgeblich von der Steifigkeit der Übergänge zwischen den Seitenträgern und den Querträgern ab. Die Umlenkung der Kräfte zwischen dem Gepäckraumquerträger und den Seitenträgern erfolgt erfindungsgemäß integriert in den jeweiligen Gussträger über Formschlüsse, die durch Planflächen im Hohlraum des Gussträgers miteinander verbunden sind. Dadurch ist die Verbindung zwischen den Seitenträgern und dem Gepäckraumquerträger sehr steif. Es sind keine zusätzlichen Karosseriebauteile erforderlich, um den Übergang zwischen den Seitenträgern und dem Gepäckraumquerträger auszusteifen. Durch den Entfall derartiger zusätzlicher Karosseriebauteile wird die Breite der Durchlade zwischen Gepäckraum und Fahrgastraum anders als beim Stand der Technik nicht beeinträchtigt. Somit ermöglicht die Integration der formschlüssigen Aufnahmen für den Gepäckraumquerträger und die Seitenträger in die Gussträger eine besonders breite Durchlade und den Entfall ansonsten erforderlicher Zusatzbauteile, um einen steifen Torsionsring zu erhalten.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, anhand dessen die Erfindung im Folgenden näher beschrieben wird. Die einzelnen Figuren zeigen in schematischer Darstellungsweise:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Gussträgers einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, der einen Seitenschweller mit einem Hecklängsträger verbindet, und
- 2 eine etwas vergrößerte, perspektivische Teilansicht des Gussträgers.
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In 1 und 2 ist ein Gussträger 1 dargestellt, der als tragendes Bauteil einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs einen Seitenschweller mit einem Hecklängsträger verbindet. Der Seitenschweller bildet die seitliche untere Begrenzung eines Fahrgastraums des Kraftfahrzeugs. Er erstreckt sich in Fahrzeuglängsrichtung x zwischen einem vorderen und einem hinteren Radhaus. Der Gussträger 1 ist mit seinem vorderen Endabschnitt 3 mit einem - in Fahrzeuglängsrichtung x gesehen - hinteren Bereich des Seitenschwellers verbunden und erstreckt sich entlang des hinteren Radhauses nach hinten. Der hintere Endbereich 2 des Gussträgers 1 ist mit dem vorderen Endabschnitt des Hecklängsträgers verbunden. Der Hecklängsträger erstreckt sich als tragendes Karosseriebauteil hinter dem Fahrgastraum von dem Gussträger 1 aus in Fahrzeuglängsrichtung x nach hinten. An seinem hinteren Ende ist ein hinterer Stoßfänger angebunden. Der Gussträger 1 gleicht dabei auch die unterschiedlichen Lagen des Seitenschwellers und des Hecklängsträgers in Fahrzeugquerrichtung y und in Fahrzeughöhenrichtung z aus.
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Der Gussträger 1 ist ein Druckgussbauteil aus einer Leichtmetalllegierung. Er weist im Querschnitt gesehen ein C-förmiges Profil auf, das zur Fahrzeugaußenseite hin offen ist. In Fahrzeughöhenrichtung z gesehen weist der Gussträger 1 über seine gesamte Längserstreckung x einen oberen und einen unteren Flansch 4 und 5 auf. Dabei steht der obere Flansch 4 in Fahrzeughöhenrichtung z gesehen vom C-förmigen Profil nach oben ab, während der untere Flansch 5 nach unten absteht. Diese Flansche 4 und 5 dienen zur Verbindung mit dem Seitenschweller 1 und dem Hecklängsträger. Derartige Druckgussbauteile weisen eine hohe Maßgenauigkeit auf und bieten die Möglichkeit, zahlreiche Anbauteile und / oder Halter für Anbauteile einteilig zu integrieren. Gegenüber einer klassischen Karosserie, die nur aus Blechbauteilen besteht, trägt der Gussträger 1 damit erheblich dazu bei, die Zahl der Einzelteile der Karosserie zu reduzieren. Damit verbunden ist auch eine Gewichtsreduzierung der Karosserie.
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Von dem Gussträger 1 steht in Fahrzeuglängsrichtung x gesehen im mittleren Bereich eine einteilig angegossene Aufnahme 6 in Fahrzeugquerrichtung y zur Fahrzeugmitte hin ab. Diese Aufnahme 6 weist ein im Querschnitt gesehen U-förmiges Profil auf, das auf dem Kopf steht. Sie überragt dabei in Fahrzeughöhenrichtung z nicht die Höhe des Gussträgers 1 im Bereich der Anbindung der Aufnahme 6. Zusätzlich ragt in Fahrzeuglängsrichtung x gesehen ebenfalls im mittleren Beriech eine einteilig angegossene Aufnahme 7 in Fahrzeughöhenrichtung z nach oben ab. Diese weitere Aufnahme 7 weist einen nahezu rechteckigen Querschnitt auf. Sie steht dabei in Fahrzeugquerrichtung y nicht über die Breite des Gussträgers 1 im Bereich der Anbindung der Aufnahme 7 seitlich hinaus. Beide Aufnahmen 6 und 7 befinden sich in Fahrzeuglängsrichtung x gesehen an der gleichen Stelle. Die Profile der beiden Aufnahmen 6 und 7 setzen sich in den C-förmigen Querschnitt des Gussträgers 1 hinein als Verstärkungsrippen 8 fort, die als Schubfelder dienen.
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Die Karosserie des Kraftfahrzeugs weist beidseitig jeweils einen solchen Gussträger 1 auf. Der linke Gussträger 1 verbindet den linken Seitenschweller mit dem linken Hecklängsträger, der rechte Gussträger verbindet spiegelbildlich dazu den rechten Seitenschweller mit dem rechten Hecklängsträger. Die Aufnahmen 6 der beiden Gussträger 1 nehmen formschlüssig einen Gepäckraumquerträger auf, der sich in Fahrzeugquerrichtung y zwischen den beiden Gussträgern 1 erstreckt und diese miteinander verbindet. Dieser Gepäckraumquerträger ist formschlüssig mit den Aufnahmen 6 der beiden Gussträger 1 verbunden. Die nach oben ragenden Aufnahmen 7 der beiden Gussträger 1 halten jeweils formschlüssig einen Seitenträger, der sich an ein Radhaus angrenzend in Fahrzeughöhenrichtung z von dem Gussträger 1 nach oben erstreckt. Diese Seitenträger sind jeweils formschlüssig mit den Aufnahmen 7 der Gussträger verbunden. Die oberen Endbereiche der Seitenträger sind über einen oberen Querträger miteinander verbunden, der in Fahrzeugquerrichtung y verläuft. Die Seitenträger erstrecken sich nahe bei einem Federbein nach oben, sodass der obere Querträger seitlich jeweils im Bereich einer Federbeinaufnahme endet. Er verläuft unmittelbar hinter den Rückenlehnen der hinteren Fahrzeugsitze des Kraftfahrzeugs und wird von einem profilierten Blech gebildet.
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Der Gepäckraumquerträger, die beiden Seitenträger und der obere Querträger bilden einen Torsionsring, der die Karosserie des Kraftfahrzeugs versteift. Der Steifigkeitsgewinn für die Karosserie ist dabei um so größer, je steifer der Torsionsring selber ist. Für die Steifigkeit des Torsionsrings ist jeweils die Steifigkeit der Ecken, also die Steifigkeit der Übergänge zwischen den Seitenträgern und den Querträgern, maßgeblich. Je steifer diese Übergänge ausgeführt sind, desto größer ist der Steifigkeitsgewinn für die Karosserie. Der Übergang zwischen den Seitenträgern und dem Gepäckraumquerträger ist hier jeweils in die Gussträger 1 integriert. Die Umlenkung der Kräfte erfolgt vom Seitenträger durch den Formschluss in die Aufnahme 7 durch den Gussträger 1 mit den in Schubfelder abgewandelten Verstärkungsrippen 8 hindurch in die Aufnahme 6 hinein und von dort durch den Formschluss in den Gepäckraumquerträger hinein bzw. vice versa. Die Kraftumlenkung zwischen den Seitenträgern und dem Gepäckraumquerträger ist also in die Gussträger 1 integriert. Durch die formschlüssigen Aufnahmen 6 und 7 des jeweiligen Gussträgers 1 ist diese Kraftumleitung zudem sehr steif ausgeführt. Es sind keine zusätzlichen Blechbauteile erforderlich, um diese Kraftumlenkung zusätzlich zu versteifen.
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Der Torsionsring bestimmt zugleich den maximal zur Verfügung stehenden Durchladeraum zwischen dem Gepäckraum und dem Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs. Durch die Integration der Umlenkung zwischen den Seitenträgern und dem Gepäckraumquerträger in die Gussträgerhohlräume wird die zur Verfügung stehende Breite der Durchlade durch zusätzliche erforderliche Blechbauteile zur Aussteifung der Kraftumleitung zwischen den Seitenträgern und dem Gepäckraumträger nicht eingeschränkt.
