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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trägerstruktur für einen Sitz eines Kraftfahrzeugs mit einem Grundkörper, wobei der Grundkörper Verbindungsabschnitte aufweist, um den Grundkörper an einem Tragrahmen des Kraftfahrzeugs festzulegen, und wobei der Grundkörper Aufnahmeabschnitte aufweist, um den Sitz an dem Grundkörper festzulegen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Tragrahmen für ein Kraftfahrzeug.
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Die vorliegende Erfindung betrifft schließlich ein Verfahren zum Montieren eines Sitzes eines Kraftfahrzeugs.
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Derartige Trägerstrukturen dienen im Allgemeinen dazu, den Sitz eines Kraftfahrzeugs fest an dem Tragrahmen des Kraftfahrzeugs zu lagern.
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Trägerstrukturen zur Lagerung von Sitzen in einem Kraftfahrzeug bzw. Sitzkonsolen sind aus dem Stand der Technik bekannt und können sowohl Teil des Tragrahmens des Kraftfahrzeugs bzw. der Bodenstruktur des Kraftfahrzeugs sein oder aber als separate Bauteile ausgebildet sein, die an dem Tragrahmen bzw. der Bodenstruktur des Kraftfahrzeugs festgelegt bzw. montiert werden. Derartige Trägerstrukturen bzw. Sitzkonsolen weisen Verbindungselemente auf, um die Fahrzeugsitze zu montieren und somit direkt oder indirekt an dem Tragrahmen des Kraftfahrzeugs bzw. der Bodenstruktur des Kraftfahrzeugs festzulegen.
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Die Trägerstrukturen bzw. Sitzkonsolen sind üblicherweise aus metallischen Bauteilen gefertigt und werden als Querträger zwischen den Schwellern und dem Tunnel des Kraftfahrzeugs fest montiert, wie es beispielsweise aus der
EP 2 060 474 B1 bekannt ist. Dabei können die Trägerstrukturen bzw. die Sitzkonsolen die Steifigkeit der Bodenstruktur des Kraftfahrzeugs in einer Querrichtung erhöhen, so dass die Fahrzeugstabilität beispielsweise für einen seitlichen Aufprall verbessert ist.
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Die Sitze des Kraftfahrzeugs können alternativ auch an Befestigungsabschnitten der Bodenstruktur des Kraftfahrzeugs und zwar im Bereich der Schweller und im Bereich des Tunnels montiert werden, wie es beispielsweise aus der
EP 1 382 514 A1 bekannt ist, wobei die entsprechenden Lagerabschnitte durch einen quer verlaufenden Versteifungsträger miteinander verbunden sind, um die Steifigkeit des Tragrahmens zu erhöhen.
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Nachteilig bei den bekannten Sitzkonsolen ist es, dass der technische Aufwand der Fertigung und Montage hoch ist.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Trägerstruktur für einen Sitz eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, die mit geringem Aufwand gefertigt und montiert werden kann und gleichzeitig die Stabilität des Kraftfahrzeugs in einer Querrichtung erhöht.
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Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Trägerstruktur erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Grundkörper zwischen den Verbindungsabschnitten eine geschlossene Ringstruktur bildet.
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Diese Aufgabe wird ferner bei dem eingangs genannten Tragrahmen gelöst durch eine Trägerstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung zur Aufnahme und Lagerung wenigstens eines Sitzes des Kraftfahrzeugs.
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Diese Aufgabe wird schließlich bei dem eingangs genannten Verfahren dadurch gelöst, dass eine Trägerstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird und an einem Tragrahmen des Kraftfahrzeugs montiert wird, und wobei ein Sitz des Kraftfahrzeugs an der Trägerstruktur montiert wird.
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Dadurch, dass der Grundkörper zwischen den Verbindungsabschnitten eine geschlossene Ringstruktur bildet, weist die Trägerstruktur im Allgemeinen eine stabile Form auf, die an dem Tragrahmen des Kraftfahrzeugs montiert werden kann und so die Stabilität des Tragrahmens des Kraftfahrzeugs bzw. die Stabilität der Bodenstruktur des Kraftfahrzeugs mit geringem technischem Aufwand erhöht. Durch die geschlossene Ringstruktur kann die Trägerstruktur ferner als Ganzes in einem Schritt mit geringem Aufwand an dem Tragrahmen festgelegt werden, wodurch der Montageaufwand reduziert ist.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird somit vollständig gelöst.
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In einer bevorzugten Ausführungsform bildet der Grundkörper eine horizontale Ringstruktur. Mit anderen Worten bildet die Ringstruktur eine Öffnung, die sich in einem eingebauten Zustand in einer Richtung zwischen dem Kraftfahrzeugsitz und der Bodenstruktur des Kraftfahrzeugs erstreckt.
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Dadurch kann ein stabiles Bauelement bereitgestellt werden, wodurch die Bodenstruktur des Kraftfahrzeugs in einer Querrichtung eine erhöhte Stabilität erhält.
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Es ist weiterhin bevorzugt, wenn der Grundkörper zwei parallele Längsträger und zwei parallele Querträger aufweist. Die Querträger können dabei im äußeren Bereich eine Deformationszone aufweisen, die über Sicken, Löcher, Teilvergütung, tailored blank o. ä. initiiert wird.
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Dadurch kann der Grundkörper mit technisch geringem Aufwand aus separaten Bauteilen gefertigt werden.
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Es ist dabei besonders bevorzugt, wenn die Längsträger und die Querträger jeweils miteinander verbunden sind und die Ringstruktur bilden.
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Dadurch kann mit technisch geringem Aufwand die Stabilität des Grundkörpers erhöht werden.
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Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die Querträger und/oder die Längsträger als Hohlkörper ausgebildet sind.
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Dadurch kann das Gewicht der Trägerstruktur reduziert werden und gleichzeitig die Steifigkeit der Trägerstruktur erhöht werden.
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Es ist weiterhin allgemein bevorzugt, wenn der Grundkörper aus warmumgeformten Bauteilen gebildet ist.
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Dadurch können die Bauteile des Grundkörpers mit technisch geringem Aufwand geformt werden, wodurch die Kosten zur Herstellung der Trägerstruktur reduziert werden können.
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Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die Trägerstruktur zwei ringförmige Grundkörper aufweist, die jeweils Aufnahmeabschnitte für jeweils einen Sitz des Kraftfahrzeugs aufweisen, und wobei die zwei Grundkörper mittels einer Querstütze miteinander verbunden sind.
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Dadurch kann die Trägerstruktur eine Versteifung über die gesamte Breite des Kraftfahrzeugs bereitstellen, da die Grundkörper über eine Querstütze miteinander verbunden sind.
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Es ist dabei besonders bevorzugt, wenn die Querstütze als warmumgeformter Hohlkörper ausgebildet ist.
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Dadurch kann die Querstütze mit technisch geringem Aufwand und hoher Stabilität gefertigt werden.
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Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die Querstütze in einem eingebauten Zustand in einer horizontalen Richtung zwischen den zwei Grundkörpern angeordnet ist.
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Dadurch lässt sich die Stabilität des Tragrahmens des Kraftfahrzeugs in einer Querrichtung weiter erhöhen, da die Querkräfte zwischen den Grundkörpern direkt ausgetauscht werden können.
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Es ist weiterhin bevorzugt, wenn der Tragrahmen einen Tunnel aufweist, der sich in einer Längsrichtung des Kraftfahrzeugs erstreckt, wobei der Grundkörper mittels wenigstens eines Verbindungsabschnitts an dem Tunnel festgelegt ist.
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Dadurch lässt sich die Steifigkeit des Tragrahmens weiter erhöhen, da die Grundkörper als Versteifungselement an dem Tunnel als Längsstrebe festgelegt sind.
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Es ist dabei besonders bevorzugt, wenn die Trägerstruktur zwei Grundkörper aufweist, die auf gegenüberliegenden Seiten des Tunnel festgelegt sind und mittels einer Querstütze miteinander verbunden sind.
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Dadurch können Querkräfte beispielsweise bei einem Aufprall des Kraftfahrzeugs in einer Querrichtung besonders gleichmäßig auf den Tragrahmen verteilt werden, wodurch die Sicherheit der Fahrzeuginsassen weiter erhöht werden kann.
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Es ist dabei besonders bevorzugt, wenn die Querstütze durch den Tunnel des Kraftfahrzeugs hindurchgeführt ist.
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Dadurch kann mit technisch geringem Aufwand die Steifigkeit der Gesamtstruktur erhöht werden.
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Insgesamt kann somit durch die Trägerstruktur, die separat gefertigt wird und als vormontiertes Bauteil an dem Tragrahmen des Kraftfahrzeugs und insbesondere der Bodenstruktur des Kraftfahrzeugs festgelegt wird, die Steifigkeit des Kraftfahrzeugs in einer Querrichtung erhöht werden, wodurch die Insassensicherheit bei einem Aufprall weiter erhöht werden kann. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn zwei separate Grundkörper mittels einer Querstütze miteinander verbunden werden, um entsprechend Verformungsenergie in einer Querrichtung des Kraftfahrzeugs von einem der Grundkörper auf den anderen der Grundkörper zu übertragen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem Tragrahmen und einem Sitz, der über eine Sitzkonsole mit dem Tragrahmen verbunden ist;
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2 eine perspektivische Teilansicht des Tragrahmens mit einer Sitzkonsole;
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3 eine weitere perspektivische Teilansicht des Tragrahmens des Kraftfahrzeugs mit der Sitzkonsole; und
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4 eine perspektivische Teilansicht des Tragrahmens mit einem Tunnel und einer Querstütze zur Verbindung von zwei Sitzkonsolen.
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In 1 ist ein Kraftfahrzeug in einer schematischen Teilansicht dargestellt und allgemein mit 10 bezeichnet. Das Kraftfahrzeug 10 weist einen Tragrahmen 12 auf, der eine Karosserie des Kraftfahrzeugs 10 bildet. Der Tragrahmen 12 weist eine Bodenstruktur 14 auf, die zwischen Rädern 16 des Kraftfahrzeugs 10 gebildet ist.
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An der Bodenstruktur 14 ist eine Sitzkonsole 18 festgelegt, an der ein Sitz 20 des Kraftfahrzeugs gelagert ist. Die Sitzkonsole 18 ist an der Bodenstruktur 14 des Kraftfahrzeugs bzw. dem Tragrahmen 12 des Kraftfahrzeugs 10 mittels Schweiß-, Schraub- oder Nietverbindung festgelegt und dient im Allgemeinen dazu, den Sitz 20 relativ zu dem Tragrahmen 12 fest zu lagern und gleichzeitig die Steifigkeit des Tragrahmens 12 und insbesondere der Bodenstruktur 14 zu erhöhen, wie es im Weiteren näher erläutert ist.
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In 2 ist der Tragrahmen 12 des Kraftfahrzeugs 10 in einer perspektivischen Teilansicht dargestellt. Der Tragrahmen 12 weist die Bodenstruktur 14 auf, an der die Sitzkonsole 18 gelagert ist. Die Bodenstruktur 14 bildet einen Unterboden des Kraftfahrzeugs 10 und weist einen Tunnel 22 auf, der sich entlang einer mittleren Längsachse des Kraftfahrzeugs 10 bzw. der Bodenstruktur 14 erstreckt. Die Bodenstruktur 14 weist ferner an gegenüberliegenden äußeren Seiten jeweils einen Schweller 24 auf, die sich jeweils parallel zu dem Tunnel 22 erstrecken und einen seitlichen Rand bzw. eine seitliche Begrenzung der Bodenstruktur 14 bilden. Der Tragrahmen 12 weist ferner einen Karosserieaufbau 26 auf, von dem in 2 eine Türöffnung 28 und eine A-Säule 30 und eine B-Säule 31 gezeigt sind.
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Die Sitzkonsole 18 weist im Allgemeinen einen Grundkörper mit einer Ringstruktur auf, die in dem in 2 dargestellten eingebauten Zustand eine nach oben hin gerichtete Öffnung 32 bildet. Die Sitzkonsole 18 weist an gegenüberliegenden Seiten jeweils Verbindungsabschnitte 34, 36 auf, die an dem Tunnel 32 bzw. an dem Schweller 24 festgelegt sind, um die Sitzkonsole 18 entsprechend fest mit der Bodenstruktur 14 zu verbinden. Die Sitzkonsole 18 weist ferner Aufnahmeabschnitte 37 auf, die dazu dienen, Halterungen des Sitzes 20 aufzunehmen und den Sitz 20 entsprechend fest an der Sitzkonsole 18 zu lagern.
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Die Sitzkonsole 18 weist zwei Längsstreben 38, 40 und zwei Querstreben 42, 44 auf, die jeweils miteinander verbunden sind und den ringförmigen Grundkörper der Sitzkonsole 18 bilden. Die Längsstreben 38, 40 und die Querstreben 42, 44 sind jeweils aus warm umgeformten Metallbauteilen bzw. Metallblechen gefertigt und an ihren Enden jeweils fest miteinander verbunden, um den Grundkörper der Sitzkonsole 18 zu bilden. Die Längsstreben 38, 40 und die Querstreben 42, 44 sind jeweils als Hohlkörper ausgebildet, um eine hohe Steifigkeit mit geringem Eigengewicht bereitzustellen. Die Verbindungsabschnitte 34, 36 sind an den Längsstreben 38, 40 gebildet, wobei vorzugsweise die Querstrebe 44 weitere Verbindungsabschnitte 46 aufweist, um die Querstrebe 44 mit der Bodenstruktur 14 zu verbinden.
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Durch die ringförmige Struktur des Grundkörpers der Sitzkonsole 18, die im eingebauten Zustand als horizontale Ringstruktur und nach oben hin ausgerichteter Öffnung gebildet ist, kann eine steife Querverbindung zwischen dem jeweiligen Schweller 24 und dem Tunnel 22 gebildet werden, wodurch die Steifigkeit der Bodenstruktur 14 erhöht werden kann und die Bodenstruktur 14 im Allgemeinen höhere Verformungsenergie aufnehmen kann, wodurch die passive Sicherheit des Tragrahmens 12 im Allgemeinen erhöht wird. Dadurch, dass die Sitzkonsole 18 als ringförmiges Bauteil vorgefertigt werden kann und im Ganzen an der Bodenstruktur 14 festgelegt werden kann, ist der Montageaufwand für die Sitzkonsole 18 gering, wodurch die Fertigungskosten für das Kraftfahrzeug 10 im Allgemeinen reduziert werden können. Schließlich sind die Fertigungskosten der Sitzkonsole 18 reduziert, da die Sitzkonsole 18 durch die warmumgeformten Längsstreben 38, 40 und die Querstreben 42, 44 gebildet wird.
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In 2 ist die Sitzkonsole 18 des Fahrersitzes des Kraftfahrzeugs 10 dargestellt. Es versteht sich, dass eine entsprechend spiegelsymmetrische Sitzkonsole 18 für den Beifahrersitz vorgesehen ist und die Bodenstruktur 14 auf der Beifahrerseite verstärkt. Die beiden Sitzkonsolen sind mechanisch mittels einer Querstütze 48 bzw. einem Querträger 48 miteinander verbunden, um die Steifigkeit der Bodenstruktur 14 weiter zu erhöhen und Verformungsenergie in einer Querrichtung optimal auf den Tragrahmen 12 zu verteilen.
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In 3 ist eine weitere perspektivische Teilansicht des Tragrahmens 12 dargestellt. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei hier lediglich die Besonderheiten erläutert sind.
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Der Karosserieaufbau 26 weist in der Darstellung aus 3 keine B-Säule 31 auf, wobei der Aufbau und die Funktion der Sitzkonsole 18 sowie die Montage der Konsole 18 identisch ist mit der Darstellung aus 2.
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In 4 ist eine perspektivische Darstellung der Bodenstruktur 14 in einer Ansicht von unten gezeigt. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei hier lediglich die Besonderheiten erläutert sind.
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An dem Tunnel 22 ist die Querstrebe 48 angeordnet, die sich in einer Querrichtung zu der Längsachse des Kraftfahrzeugs 10 bzw. in einer Querrichtung zu dem Tunnel 22 erstreckt und an ihren Enden 50, 52 jeweils mit einer der Sitzkonsolen 18 verbunden. Dadurch wird durch die beiden Sitzkonsolen 18 und die Querstrebe 48 eine durchgehende mechanische Querverbindung zwischen den Schwellern 24 gebildet, wodurch die Quersteifigkeit der Bodenstruktur 14 im Allgemeinen erhöht ist und Verformungsenergie in der Querrichtung besser auf den Tragrahmen 12 verteilt werden kann.
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Die Querstrebe 48 ist aus einem oder mehreren warmumgeformten Metallbauteilen gebildet und weist eine Rippenstruktur zur Versteifung der Querstrebe 48 auf. Die Querstrebe 48 ist ferner nach unten hin gebogen ausgebildet, um einen entsprechenden Bauraum in dem Tunnel 22 bereitzustellen bzw. freizuhalten für beispielsweise eine Kardanwelle des Kraftfahrzeugs 10. Insgesamt kann durch die Sitzkonsolen 18 und die Querstrebe 48 die Stabilität des Tragrahmens 12 und insbesondere der Bodenstruktur 14 erhöht und durch die verbesserte Aufnahme von Verformungsenergie die Sicherheit der Insassen erhöht werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2060474 B1 [0006]
- EP 1382514 A1 [0007]
