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Die Erfindung betrifft eine Abstützvorrichtung für einen Kraftwagen zur Abstützung wenigstens eines Radkastens gegen einen Laderaumboden des Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Eine Außenbreite eines Fahrzeugs und insbesondere die eines Vans ist aus den unterschiedlichsten Gründen (Verkehrsraumbedarf, Leergewicht, Aerodynamik usw.) auf ein Mindestmaß zu begrenzen. Auf der anderen Seite muss ein lichtes Maß zwischen zweier Radkästen einer Hinterachse des Fahrzeugs so bemessen sein, dass eine Bestuhlung beziehungsweise ein Fahrzeugsitz (Einzelsitze, Dreiersitzbank) inklusive einer Längsverschiebung auf sogenannten Sitzschienen sinnvoll möglich ist. Zusätzlich ist, zur Erzielung eines typischen Kundennutzens bei insbesondere Vans, das Ausbauen und Handeln der Fahrzeugsitze ohne Werkzeuge zu ermöglichen.
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Ein verbleibender Bauraum, insbesondere im Bereich des Radkastens an der Hinterachse zu einem Laderaumboden, lässt die erforderliche Aussteifung der Anbindung des Radkastens an den Laderaumboden nicht mehr zu oder nur unter hohen Zugeständnissen an konstruktivem Aufwand, Zusatzgewicht, Bauraum beziehungsweise Nutzraumeinschränkungen, Baubarkeit in den Werken und nicht zuletzt erheblichen Mehrkosten, zu. Aufgrund des geringen Bauraums können beispielsweise die Lastenheftwerte für (engl.) „Noise, Vibration, Harshness“ (NVH) beziehungsweise Geräusch, Vibration und Rauigkeit nicht vollständig erreicht werden.
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Aus der
DE 10 2009 046 721 A1 ist ein Radkastenverstärkungshalter für die hinteren Radkästen eines Kraftfahrzeugs offenbart, mittels welchem die Torsionssteifigkeit für das Fahrzeug erhöht wird. Der Radkastenhalter ist in Ausrichtung auf die Stelle am Fahrzeugaufbau, an der der Stoßdämpfer angeordnet ist, und in Ausrichtung auf den Querträger der hinteren Radaufhängung positioniert, um einen strukturellen Ring zu bilden, der durch den Radkastenhalter, die Zählsäule und den Querträger der hinteren Radaufhängung gebildet wird. Der Radkastenhalter ist mit einem Befestigungsflansch ausgebildet, der innerhalb des u-förmigen hinteren Längsträgers positioniert werden kann, um das Verschweißen damit statt des Verschweißens mit der Oberseite der Unterbaubodenstruktur zu erleichtern. Der Befestigungsflansch weist einen ersten Teil, der zum Angriff an eine erste, sich allgemeine vertikal erstreckende Wand des hinteren Längsträgers konfiguriert ist, und einen zweiten Teil, der zum Angriff an einer sich allgemein horizontal erstreckende Wand des hinteren Längsträgers konfiguriert ist, auf.
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Aufgabe der Erfindung ist es eine Abstützvorrichtung derart bereitzustellen, dass ein Radkasten gegen einen Laderaumboden unter Anwendung geringsten Bauraums abstützbar ist. Diese Aufgabe wird mittels einer Abstützvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung mit günstigen Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Abstützvorrichtung für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, zur Abstützung wenigstens eines in Fahrzeuglängsrichtung hinteren Radkastens gegen einen Laderaumboden eines Laderaums des Kraftwagens. Ein Laststützpfad soll hierbei zur Aussteifung beziehungsweise zur Beruhigung und Reduzierung von Seitenwand- und/oder radhausinduzierten Schallabstrahlungen eingebaut sein. Zur Aussteifung des Radkastens weist dieser Strukturen auf, welche dazu ausgebildet sind, Schwingungen wenigstens teilweise zu dämpfen und somit das Aussteifen wenigstens teilweise zu verbessern, wobei entlang einiger vom Hersteller konzipierten Laststützpfade die Schwingungen auch weitergeleitet werden können. Die Energie die an den Radkasten übertragen wird, soll weiter an den Laderaumboden übertragen werden, um hierbei die gewünschte Dämpfung zu erreichen. Zwischen einem an dem Laderaumboden angeordneten Fahrzeugsitz des Kraftwagens und dem Radkasten ist hierbei eine lösbar befestigte Laststützpfadeinrichtung zur Bildung eines Laststützpfades zwischen dem Radkasten und dem Laderaumboden angeordnet. Der Fahrzeugsitz ist über im Laderaumboden eingelassene Fahrzeugsitzschienen mit diesem beweglich oder verschiebebewegliche befestigt. Insbesondere ist eine der Fahrzeugsitzschienen an einem Rahmenlängsträger des Kraftwagens befestigt. Hierbei wird mit Fahrzeugsitz ein Einzelsitz oder eine Fahrzeugsitzbank im Fondbereich gemeint, welches verstellbar ausgebildet ist.
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Um die Aufgabe der Erfindung zu lösen ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Laststützpfadeinrichtung bei einer aufgestellten Rückenlehne des Fahrzeugsitzes oder in einem verriegelten Zustand einer Verriegelungseinrichtung des Fahrzeugsitzes den Laststützpfad durch Abstützen an dem Radkasten und an dem Fahrzeugsitz bildet. Bei einer umgeklappten Rückenlehne oder in einem gelösten Zustand der Verriegelungseinrichtung unterbricht die Laststützpfadeinrichtung den Laststützpfad durch Lösen der Abstützung an dem Radkasten und an dem Fahrzeugsitz. In anderen Worten wird die Abstützung in Form einer Integration eines trennbaren Lastpfades zwischen Fahrzeugsitz und Radkasten erreicht. Die sitzintegrierte Abstützung wird praktisch über den Laderaum, ohne jegliche Einschränkung des Laderaums, geführt. Die Funktion des Fahrzeugsitzes bezüglich Längsverschiebung und Arretierung bleibt uneingeschränkt erhalten.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Laststützpfadeinrichtung als ein Hebelarm ausgebildet ist. In anderen Worten wird mittels eines Hebelarms das Abstützen zwischen dem Fahrzeugsitz und dem Radkasten ermöglicht. Die Abstützung schränkt keinerlei Bauraum für den Konstrukteur und auch keinen Nutzraum für den Kunden ein, da die Abstützung zwischen Fahrzeugsitz und Radkasten integriert ist. Die Abstützung ist aufgrund einer günstigen Ausgestaltung des Hebelarms hochwirksam. Alle Funktionen des Fahrzeugsitzes, insbesondere die Längsverschiebung und Arretierung sowie die Aus- und Einbaubarkeit, bleiben uneingeschränkt erhalten.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass an dem Radkasten eine erste Anbindung und an dem Fahrzeugsitz eine zweite Anbindung angeordnet sind, welche mit der Laststützpfadeinrichtung lösbar befestigbar sind. Die Anbindungen sind insbesondere als Gelenke ausgebildet und beispielweise mit der als Hebelarm ausgebildete Laststützpfadeinrichtung lösbar befestigbar. Dadurch ist es möglich, den Hebelarm an jeweiligen Gelenken an jeweiligen Seiten zu befestigen, wodurch wenigstens eine Bewegung in wenigstens einen Freiheitsgrad möglich ist. Durch die Gelenke ist eine absolute Versteifung des Hebelarms vermeidbar, wodurch Bewegungstoleranzen des Fahrzeugsitzes ermöglicht werden.
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Weiterhin ist es in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Laststützpfadeinrichtung als eine flächige und Rippen aufweisende Struktur ausgebildet ist. Dadurch ergeben sich verschiedene Abstützvarianten, welche durch die verschiedenen Arten der Rippen beziehungsweise der Struktur der Rippen veränderbar ist. Je nach Vorgabe des OEM kann hierbei eine Abstützvariante eingebaut werden, mittels welcher insbesondere Energieschübe über den Laststützpfad geleitet und wenigstens teilweise gedämpft werden. Es ist hierbei möglich, verschiedene Rippen anzubringen, welche beispielsweise gitterförmig, flächig oder anderweitig ausgebildet sind.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Struktur einen erhöhten E-Modul aufweist, hierbei insbesondere das Zehnfache des üblich angewendeten E-Modul bei gewöhnlichen Serienradkästen. Ebenso weist die Struktur auch zusätzliche Rippen auf, welche sich ebenfalls in länglicher Erstreckungsrichtung des Radkastens erstrecken und somit einen Abstand zwischen jeweiligen Rippen reduzieren. Schließlich ist es möglich zusätzliche geschlossen gebildete Rippenpaare an den Radkasten anzubringen, das heißt, dass der Bereich zwischen den Rippen aufgefüllt ist, insbesondere mit selbigem Material der Rippen. Dies führt zu einer höheren Steifigkeit des Radkastens, wodurch ein Sollzustand der Steifigkeit wenigstens teilweise erreicht wird, insbesondere bei einer Anwendung aller Möglichkeiten in Kombination.
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Schließlich ist es in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Laststützpfadeinrichtung eine wenigstens Sicke aufweist, welche sich insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung und entlang einer länglichen Erstreckungsrichtung des Radkastens erstreckt und eine Tiefe von beispielsweise 20 mm aufweist. Die Sicke fügt dem Radkasten hierbei eine weitere Aussteifung durch dessen Form und Kontur hinzu, wobei die Ausgestaltung der Sicke auch anderweitig möglich ist, beispielweise ist eine Vielzahl an Sicken oder eine andere Tiefe möglich. Ebenso ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Sicke sich in Fahrzeughochrichtung oberhalb der Struktur und somit oberhalb der Rippen angeordnet ist.
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In anderen Worten stellt die Erfindung einen sitzintegrierten Laststützpfad zur Aussteifung beziehungsweise zur Beruhigung und Reduzierung von Seitenwand- und/oder radhausinduzierten Schallabstrahlungen. Dadurch lässt sich die heute vorhandene Struktur der Karosserie im Bereich der Anbindung Radkasten wenigstens teilweise vereinfacht ausgestalten, sodass zusätzliches Gewichts- und Kostenpotenzial erschlossen werden kann. Zur Bildung eines stützenden und mit der erweiterten Fixiermechanik trennbaren Lastpfades zur Aussteifung des Radkastens mit dem Laderaumboden ist gemäß dem Stand der Technik noch nichts bekannt.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigen:
- 1 eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Abstützvorrichtung an einem Fahrzeugsitz eines Kraftwagens;
- 2 einen schematischen Querschnitt des Laderaums mit der erfindungsgemäßen Abstützvorrichtung;
- 3 eine Perspektivansicht eines Radkastens mit einer erfindungsgemäßen Abstützvorrichtung;
- 4 eine weitere Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform der Abstützvorrichtung an dem Radkasten;
- 5 ein Diagramm zur Darstellung der Steifigkeit der in 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Abstützvorrichtung;
- 6 ein erstes Ausführungsbeispiel der Abstützvorrichtung an dem Radkasten;
- 7 ein zweites Ausführungsbeispiel der Abstützvorrichtung;
- 8 ein drittes Ausführungsbeispiel der Abstützvorrichtung;
- 9 ein viertes Ausführungsbeispiel der Abstützvorrichtung;
- 10 ein fünftes Ausführungsbeispiel der Abstützvorrichtung mit einer Sicke; und
- 11 ein Diagramm zur Darstellung der Steifigkeit der in 6 bis 10 dargestellten Ausführungsbeispiele.
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In den Figuren sind Elemente oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Abstützvorrichtung 10 an einem Fahrzeugsitz 12 eines Kraftwagens 14, wobei die 1 einen Einblick in einen Laderaum des Kraftwagens 14 zulässt. Die Abstützvorrichtung 10 ist in einem Umgebungsbereich 16 eines in Fahrzeuglängsrichtung x hinteren Radkastens 18 des Kraftwagens 14 befestigt. Der Fahrzeugsitz 12 weist hierbei eine Rückenlehne 20 auf, welche zwischen einer Sitzposition A, in welcher die Rückenlehne 20 aufgestellt ist und einer Klappposition B, in welcher die Rückenlehne 20 in Fahrzeuglängsrichtung x wenigstens teilweise nach vorne umgeklappt ist, verstellbar ist. Die in der 1 dargestellte Verstellung der Rückenlehne 20 zeigt die Sitzposition A.
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Die Abstützvorrichtung 10 ist dazu ausgebildet, den hinteren Radkasten 18 gegen einen Laderaumboden 22 des Laderaums des Kraftwagens 14 abzustützen. Jegliche Energie die an den Radkasten 18 übertragen wird, soll weiter an den Laderaumboden 22 übertragen werden, um hierbei eine Dämpfung zu erreichen. Zwischen dem an dem Laderaumboden 22 angeordneten Fahrzeugsitz 12 und dem Radkasten 18 ist eine lösbar befestigte Laststützpfadeinrichtung 21 zur Bildung eines Laststützpfades zwischen dem Radkasten 18 und dem Laderaumboden 22 angeordnet. Der Fahrzeugsitz 12 ist über im Laderaumboden 22 eingelassene Fahrzeugsitzschienen 24 mit diesem beweglich oder verschiebebewegliche befestigt. Insbesondere ist eine der Fahrzeugsitzschienen 24 an einem Rahmenlängsträger des Kraftwagens 14 befestigt. Die Laststützpfadeinrichtung 21 bildet bei einer aufgestellten Rückenlehne 20 des Fahrzeugsitzes 12 oder in einem verriegelten Zustand einer Verriegelungseinrichtung des Fahrzeugsitzes 12 den Laststützpfad durch Abstützen an dem Radkasten 18 und an dem Fahrzeugsitz 12. Bei einer umgeklappten Rückenlehne 20 oder in einem gelösten Zustand der Verriegelungseinrichtung unterbricht die Laststützpfadeinrichtung 21 den Laststützpfad durch Lösen der Abstützung an dem Radkasten 18 und an dem Fahrzeugsitz 12. In anderen Worten wird die Abstützung in Form einer Integration eines trennbaren Lastpfades zwischen Fahrzeugsitz 12 und Radkasten 18 erreicht. Die sitzintegrierte Abstützung wird praktisch über den Laderaum, ohne jegliche Einschränkung des Laderaums, geführt. Die Funktion des Fahrzeugsitzes 12 bezüglich Längsverschiebung und Arretierung bleibt uneingeschränkt erhalten.
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2 zeigt einen schematischen Querschnitt des Kraftwagens 14 mit der erfindungsgemäßen Abstützvorrichtung 10 und dem Fahrzeugsitz 12, wobei die Rückenlehne 20 aufgestellt ist und somit die Sitzposition A dargestellt ist. Die Abstützvorrichtung 10 ist dazu ausgebildet, in der Sitzposition A verspannend an dem Radkasten 18 abgestützt zu sein. In der Klappposition B ist die Abstützvorrichtung 10 von dem Radkasten 18 gelöst. Die verspannende Abstützung ist mittels der als ein Hebelarm ausgebildeten Laststützpfadeinrichtung 21 der Abstützvorrichtung 10 ausgeführt. Der Hebelarm ist somit als ein Stützstempel an die Verstellmechanik des Fahrzeugsitzes 12 gekoppelt. Somit stützt der Hebelarm den Radkasten 18 beim arretierten Fahrzeugsitz 12 über die Sitzstruktur gegen den Laderaumboden 22 ab. Weiterhin zeigt 2 im Laderaumboden 22 eingelassene Fahrzeugsitzschienen 24. Über eine Mechanik können die Fahrzeugsitze 12 in Fahrzeuglängsrichtung x entriegelt, verschoben und wieder arretiert werden.
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3 zeigt eine Perspektivansicht des Radkastens 18 mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abstützvorrichtung 10, wobei an dem Radkasten 18 eine flächige und als Rippen ausgebildete Struktur 26 zur Verstärkung der Abstützvorrichtung 10 angeordnet ist. Zudem ist an dem Radkasten 18 eine erste Anbindung 28a angeordnet, an welcher der Fahrzeugsitz 12 abstützend befestigbar ist. Dies ist beispielsweise mittels des Hebelarms ausführbar.
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4 zeigt eine weitere Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abstützvorrichtung 10 mit einer ersten Anbindung 28a, wobei diese insbesondere als ein Gelenk ausgebildet ist. Hierfür ist eine am Fahrzeugsitz 12 angeordnete zweite Anbindung 28b vorgesehen, welche in 4 nicht dargestellt ist, jedoch ebenfalls als ein Gelenk ausgebildet ist. Die erste Anbindung 28a und die zweite Anbindung 28b sind entsprechend mit dem Hebelarm 20 lösbar befestigbar und ermöglichen eine Bewegung des Hebelarms in wenigstens einem Freiheitsgrad, wodurch das einbauen beziehungsweise montieren vereinfacht wird.
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5 stellt ein Diagramm zur Darstellung einer Steifigkeit der in 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Abstützvorrichtung 10. Insbesondere sind hierbei verschiedene dynamischen Steifigkeitsniveaus dargestellt. Die X-Achse stellt die Frequenz in Hertz dar, während die Y-Achse das Niveau der dynamischen Steifigkeit in dB darstellt. Z1 gibt den gewünschten Zielwert (Sollzustand/Sollwert) bei ca. 140 dB und Z2 ein Minimum des Zielwerts bei ca. 128 dB an. E1 stellt eine Kurve eines erfolgreichen Tests eines Niveaus der dynamischen Steifigkeit dar, welches durch die in den kommenden Figuren dargestellten Ausführungsformen erreichbar ist und dabei über den Zielwert Z1 eingependelt ist. Das Ergebnis E2 stellt die Steifigkeit der Ausführungsform der 3 dar und E3 ist das Ergebnis der Steifigkeit der in 4 dargestellten Ausführungsform der Abstützvorrichtung 10. Beide kommen deutlich unter dem Zielwert Z1 und sind im Bereich des Minimums Z2 von ca. 128 dB.
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6 bis 10 stellen verschiedene Perspektivansichten verschiedener Ausführungsformen der an dem Radkasten 18 als flächig und als Rippen ausgebildeten Struktur 26 zur Verstärkung der Abstützvorrichtung 10 dar.
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6 stellt die Ausführungsform mit den Rippen, wobei die in 7 dargestellte Ausführungsform durch Rippen mit einem insbesondere zehnfach höheren E-Modul ausgebildet sind und somit eine Versteifung des Radkastens 18 ermöglichen. Die 8 zeigt eine Ausführungsform der Struktur 26 mit zusätzlichen Rippen, welche aneinandergereiht sind und ebenfalls die Steifigkeit des Radkastens 18 über deren Anordnung erhöhen. 9 stellt eine Ausführungsform dar, in welcher der Radkasten 18 zusätzliche geschlossen gebildete Rippenpaare aufweist. Der Bereich zwischen den Rippen ist hierbei aufgefüllt, insbesondere mit selbigem Material der Rippen. Dies führt zu einer höheren Steifigkeit des Radkastens 18, wodurch ein Sollzustand der Steifigkeit wenigstens teilweise erreicht wird, insbesondere bei einer Anwendung aller Ausführungsformen in Kombination.
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Insbesondere ist bei 10 eine Ausführungsform mit zusätzlich einer Sicke 26 dargestellt, wobei vor allem die Laststützpfadeinrichtung 21 die eine wenigstens Sicke 26 aufweist, welche sich insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung x und entlang einer länglichen Erstreckungsrichtung des Radkastens 18 erstreckt und ein Tiefe von beispielweise 20 mm aufweist. Die Sicke 26 fügt dem Radkasten 18 hierbei eine weitere Aussteifung durch dessen Form und Kontur hinzu.
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Schließlich zeigt 11 ein Diagramm analog zu 5, wobei die in 6 bis 10 dargestellten Ausführungsformen der Strukturen miteinander verglichen werden. 6 ist mit E6 dargestellt, 7 ist mit E7 dargestellt, 8 ist mit E8 dargestellt, 9 ist mit E9 dargestellt und 10 ist mit E10 dargestellt. Die jeweiligen Komponenten beziehungsweise Veränderungen die in den Ausführungsformen schrittweise hinzugefügt werden sind in E10 als Kombination dargestellt und zeigen ein Einpendeln der Kurve im Bereich des Sollzustands beziehungsweise des Zielwerts bei ca. 140 dB.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009046721 A1 [0004]
