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Die Erfindung betrifft eine Schweller-Anordnung für eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einem Schweller-Außenbauteil und einer Schweller-Innenbauteilanordnung.
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Die
DE 197 08 215 A1 zeigt einen Schweller eines Kraftfahrzeugs mit einer Verstärkungseinlage, die sich über die Länge des Schwellers erstreckt. Die Verstärkungseinlage ist eine einteilige Baugruppe, die aus einem langen Strangprofilteil aus Leichtmetall mit angeschlossenen Knotenelementen besteht. Die Verstärkungseinlage ist im Rohbau einlegbar und mit den Knotenelementen mit angrenzenden Karosserieteilen zu verbinden. Die Knotenelemente vom Strangprofilteil stehen in der Einbaulage nach oben ab. Ein vorderes, mittleres und hinteres Knotenelement ist entsprechend jeweils mit einem unteren Bereich einer A-Säule, einer B-Säule und einer C-Säule einer Fahrzeugkarosserie verbunden. Die Verstärkungseinlage ist über weitere innenseitige Schwellerbauteile mit einem äußeren Schwellerbauteil verbunden, wobei die Anzahl der Bauteile für den Schweller erhöht wird. Außerdem hat die Verstärkungseinlage keine Funktion bei einer Verstärkung der unteren Abschnitte der A-Säule, der B-Säule und der C-Säule und bei der Lastübertragung in den Unterboden bei einem Seitencrash.
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Die
DE 10 2007 006 722 A1 offenbart einen Träger für eine Karosserie eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, mit wenigstens einem als Gussbauteil ausgebildeten Trägerteil, welches mit wenigstens einem weiteren Trägerteil einen zumindest über einen Längenbereich geschlossenen Hohlträger bildet, wobei das weitere Trägerteil als Blechbauteil ausgebildet ist, welches mit dem als Gussbauteil ausgebildeten Trägerteil fest verbunden ist.
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Eine gattungsgemäße Schweller-Anordnung für eine Kraftfahrzeugkarosserie ist aus der
JP 01018784 A bekannt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schweller-Anordnung für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, durch die die Anzahl der Bauteile für die Schweller-Anordnung reduziert wird, während die Lastübertragung in den Unterboden bei einem Seitencrash verbessert wird.
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Dazu ist die erfindungsgemäße Schweller-Anordnung für eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einem Schweller-Außenbauteil und einer Schweller-Innenbauteilanordnung dadurch gekennzeichnet, dass die Schweller-Innenbauteilanordnung als einteiliges Schweller-Innenbauteil ausgebildet ist, das sich über die Länge der Schweller-Anordnung einer Fahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs erstreckt und über Säulen-Anbindungsstrukturen, die in der Einbaulage sich von dem Schweller-Innenbauteil nach oben erstrecken, in angrenzende Karosserieteile einer Fahrzeugkarosserie integriert sind. Die erfindungsgemäße Schweller-Anordnung umfasste daher in vorteilhafter Weise nur zwei Bauteile, nämlich das Schweller-Innenbauteil und ein Schweller-Außenbauteil, wobei das Schweller-Innenbauteil in die Säulenstrukturen integriert ist und Bestandteil der Säulenstrukturen ist, sodass die Widerstandsfähigkeit gegen einen Seitencrash erhöht wird. Andererseits gestattet die Integration der Säulenanbindungsstrukturen des Schweller-Innenbauteils in die angrenzenden Teile der Fahrzeugkarosserie mehr Freiheit bei der Auslegung der unteren Bereiche der Säulen, insbesondere bei der Frage, ob diese Bereiche verhältnismäßig hart oder verhältnismäßig weich gestaltet werden sollen, da die Säulenanbindungsstrukturen des Schweller-Innenbauteils zu der Widerstandsfähigkeit gegen einen Seitencrash beitragen.
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Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Schweller-Anordnung dadurch gekennzeichnet, dass die Säulen-Anbindungsstrukturen großflächig in die A-Säule und die B-Säule als Bestandteil derselben integriert sind. Damit wird in vorteilhafter Weise gerade an den kritischen Anbindungsstellen, nämlich bei den Säulen, die durch die Säulen-Anbindungsstrukturen gelieferte Stabilisierung wirksam. Durch die Vergrößerung der Anlageflächen der Säulen-Anbindungsstrukturen an den Säulen ergeben sich bessere Anbindungsmöglichkeiten der Säulen an das Schweller-Innenbauteil, wodurch auch eine bessere Lastübertragung in den Unterboden bei einem Seitencrash ermöglicht wird.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Schweller-Anordnung dadurch gekennzeichnet, dass ein hinterer Türeinstiegsabschnitt des Schweller-Innenbauteils in einen hinteren Längsträger übergeht und direkt an den hinteren Längsträger der Fahrzeugkarosserie angebunden ist. Damit wird eine vorteilhafte Einbeziehung bzw. Integration des Schweller-Bauteils in die Karosseriestruktur erreicht.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Schweller-Anordnung dadurch gekennzeichnet, dass ein vorderes Ende des Schweller-Innenbauteils in einen vorderen Längsträger übergeht und direkt an einen vorderen Längsträger der Fahrzeugkarosserie angebunden ist. Auch damit wird eine vorteilhafte Einbeziehung bzw. Integration des Schweller-Bauteils in die Karosseriestruktur erreicht.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Schweller-Anordnung dadurch gekennzeichnet, dass mögliche Wandstärkenunterschiede zwischen der Wandstärke des Schweller-Innenbauteils und der Wandstärke der angrenzenden Karosserieteile in der Tayilored Rolled Blank Technik verwirklicht sind. Indem auf diese Weise unterschiedliche Wandstärken zwischen der Wandstärke des Schweller-Innenbauteils und der Wandstärke der angrenzenden Karosserieteile problemlos zugelassen werden, ergibt sich in vorteilhafter Weise ein weiterer Freiheitsgrad bei der Auslegung des Schweller-Innenbauteils und der angrenzenden Karosserieteile bzw. Säulen.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Schweller-Anordnung dadurch gekennzeichnet, dass das Schweller-Innenbauteil über Verbindungselemente mit einem Unterboden des Kraftfahrzeugs verbunden ist, wobei vorzugsweise das Verbindungelement etwa in der Mitte zwischen einer A-Säule und einer B-Säule auf einer Innenseite des Schweller-Innenbauteils angeordnet ist, dass das Verbindungelement an der B-Säule auf einer Innenseite des Schweller-Innenbauteils angeordnet ist. Damit wird in vorteilhafter Weise eine bessere Krafteinleitung in den Fahrzeugboden bei einem Seitencrash erreicht.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Schweller-Anordnung dadurch gekennzeichnet, dass das Schweller-Innenbauteil zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegen einen Seitencrash im Querschnitt ein U-förmiges Profil aufweist. Das Schweller-Innenbauteil übernimmt auf diese Weise auch die Funktion einer Verstärkung gegenüber einem Seitencrash, wozu bisher zusätzliche Verstärkungsbauteile in der Schweller-Anordnung erforderlich waren.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
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In der Zeichnung bedeutet:
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1 eine perspektivische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schweller-Anordnung, und
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2 eine Schnittdarstellung des unteren Bereichs einer B-Säule und des Schweller-Innenbauteils der erfindungsgemäßen Schweller-Anordnung senkrecht zu der Darstellung von 1.
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Gemäß 1 erstreckt sich ein Schweller-Innenbauteil 1 als einteilige Baugruppe über die Länge der Schweller-Anordnung der Fahrzeugkarosserie 2 eines Kraftfahrzeugs. Das Schweller-Innenbauteil 1 ist über Säulen-Anbindungsstrukturen 3, 4, die sich in der Einbaulage von dem Schweller-Innenbauteil 1 nach oben erstrecken, mit angrenzenden Karosserieteilen der Fahrzeugkarosserie 2 verbunden. Außerdem ist das Schweller-Innenbauteil 1 über Verbindungselemente 5, 6 mit einem Unterboden 7 des Kraftfahrzeugs verbunden. Ein Verbindungelement 5 ist dabei etwa in der Mitte zwischen einer A-Säule 8 und einer B-Säule 9 auf einer Innenseite des Schweller-Innenbauteils 1 angeordnet. Das andere Verbindungelement 6 ist an der B-Säule 9 auf einer Innenseite des Schweller-Innenbauteils 1 angeordnet.
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Die nach oben stehende Säulen-Anbindungsstrukturen 3, 4 sind in die A-Säule 8 und die B-Säule 9 als Bestandteile derselben integriert und bilden dadurch eine direkte Anbindung des Schweller-Innenbauteils 1 an die A-Säule 8 und die B-Säule 9. Ein hinterer Türeinstiegsabschnitt 10 des Schweller-Innenbauteils 1 geht über und ist direkt angebunden an einen hinteren Längsträger 11 der Fahrzeugkarosserie. Ein vorderes Ende des Schweller-Innenbauteils 1 geht über und ist direkt angebunden an einen vorderen Längsträger (nicht gezeigt) der Fahrzeugkarosserie. Damit sind auch die Übergänge des Schweller-Innenbauteils 1 in den vorderen Längsträger bzw. den hinteren Längsträger 11 in der einteiligen Ausführung des Schweller-Innenbauteils 1 integriert.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist die Säulen-Anbindungsstruktur 3 großflächig in die A-Säule 8 integriert, und die Säulen-Anbindungsstruktur 4 ist ebenfalls großflächig in die zugehörige B-Säule 9 integriert, wobei die Lastübertragung in den Unterboden bei einem Seitencrash verbessert wird.
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Mögliche Wandstärkenunterschiede zwischen der Wandstärke des Schweller-Innenbauteils 1 und der Wandstärke der angrenzenden Karosserieteile, insbesondere der Säulen 8, 9 sind in der sogenannten Tayilored Rolled Blank Technik verwirklicht.
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Die Schnittdarstellung von 2 senkrecht zu der Darstellung von 1 zeigt die Schweller-Anordnung mit dem erfindungsgemäßen Schweller-Innenbauteil 1 einen Teil der B-Säule 9 im Schnitt, wobei die B-Säule 9 teilweise in Draufsicht und teilweise im Schnitt dargestellt ist, sowie ein Schweller-Außenbauteil 12. Wie aus 2 zu ersehen ist, ragt die Säulen-Anbindungsstruktur 4 nach oben und bildet einen integrierten Bestandteil der B-Säule 9. Ferner hat das Schweller-Innenbauteil 1 zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegen einen Seitencrash im Querschnitt ein U-förmiges Profil, wie in 2 gezeigt ist.
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Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. So ist das Schweller-Innenbauteil 1 nur im Zusammenhang mit der A-Säule 8 und der B-Säule gezeigt, während das Prinzip der Erfindung auch auf eine C-Säule anwendbar ist, wenn eine solche C-Säule an der Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist.
