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Die
Erfindung betrifft ein Karosseriegehäuse eines Kraftfahrzeugs.
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Die
Erfindung betrifft noch genauer eine Karosserie bzw. ein Karosseriegehäuse eines
Kraftfahrzeugs von der Art, welches mindestens ein zentrales unteres
Element einer Kastenkonstruktion aufweist, welches mindestens ein
Paar von inneren Einrichtungselementen aufweist, die transversal
beiderseits einer longitudinalen Symmetriemittelebene nebeneinander
gesetzt bzw. vorgesehen sind, von der Art, in welcher das zentrale
untere Kastenkonstruktionselement aus mindestens zwei im Wesentlichen
horizontalen Bodenelementen gebildet ist, welche mittels einem longitudinalen,
zentralen Tunnel des Fahrzeugs miteinander verbunden sind und von
denen beiderseits zwei longitudinale Kästen der Fahrzeugkonstruktion
vorgesehen sind, von dem Typ, in welchem jedes der inneren Einrichtungselemente
ein im Wesentlichen horizontales Element des zugehörigen Bodens überlagert
und welches an einem oberen Teil des Tunnels und einer inneren Oberfläche des
Kastens mittels eines ersten und eines zweiten zugehörigen longitudinalen
Befestigungselements befestigt ist.
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Man
kennt vielzählige
Beispiele von Karosseriegehäusen
von Kraftfahrzeugen diesen Typs.
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Das
Dokument DE-A-19627610 beschreibt eine Verstärkung, welche transversal zwischen
der Basis des Tunnels und der Basis einer Seite der Unterklappenkonstruktion
(frz. bas-volet) angeordnet ist.
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Die
Mehrzahl von Fahrzeugen mit einer als "selbsttragend" bezeichneten Karosserie weisen ein Karosseriegehäuse von
dieser Art auf, in welchem das zentrale untere Element der Kastenstruktur
ausgehend von einer Stahlplatte realisiert ist, welche in einer
Art und Weise tiefgezogen wird, um in einem Stück die zwei longitudinalen
Elemente des Bodens zu bilden, welche durch den longitudinalen zentralen Tunnel
in "umgekehrtem
U" des Fahrzeugs
miteinander verbunden sind, von denen beiderseits zwei im Wesentlichen
vertikale Wände
einen Teil der longitudinalen Kästen
bilden.
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Die
Sitze werden im Allgemeinen gerade neben jedes longitudinale Element
des Bodens montiert, wobei jeder Sitz auf Gleitschienen ruht, welche z.B.
jeweils auf der vertikalen inneren Fläche des longitudinalen Kastens
und auf der horizontalen oberen Fläche des Tunnels montiert sind.
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Auf
diese Weise ist jeder Sitz im Wesentlichen transversal in einer "Wanne" aufgenommen, welche
durch den Tunnel und die vertikale innere Fläche des zugehörigen Kastens
begrenzt wird.
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Außerdem ist
die Sitzkonstruktion herkömmlicherweise
eine leichte Konstruktion, welche hauptsächlich dazu bestimmt ist, seinem
Insassen einen optimalen Komfort zu bieten.
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Der
Nachteil einer derartigen Konzeption besteht in der geringen Widerstandsfähigkeit
des zentralen unteren Elements gegen das Zerdrücken, wenn das Fahrzeug einem
transversalen Stoß ausgesetzt
wird.
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Tatsächlich hat
man festgestellt, dass während
einem seitlichen Stoß bei
einem Nicht-Vorhandensein von Verstärkungen die Wanne eine bevorzugte
Zone von Verformungen bildet, was zu einem teilweisen Zerdrücken des
Sitzes und seines Insassen führen
kann.
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Um
diesem Nachteil zu begegnen, hat man eine Konzeption vorgeschlagen,
gemäß welcher Querträger auf
oder unter dem longitudinalen Element des Bodens vorgesehen sind
und gemäß welcher
der Tunnel durch ein Versteifungselement einer entsprechenden Form
verdoppelt ist.
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Diese
Konzeption verbessert die Widerstandsfähigkeit des Kastens des Fahrzeugs
gegen einen transversalen Stoß,
sie erweist sich jedoch als raumeinnehmend und führt in beträchtlicher Weise zu einem Schwerermachen
des Kastens des Fahrzeugs.
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Um
diesen Nachteilen zu begegnen, schlägt die Erfindung eine leichte
Konzeption vor, welche es ermöglicht,
die Kräfte,
welche aus einem seitlichen Stoß einer
Wanne auf die andere herkommen, zu übertragen bzw. zu verschieben
und so die Verformungen zu begrenzen.
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Zu
diesem Zweck schlägt
die Erfindung ein Karosseriegehäuse
eines Kraftfahrzeugs vom zuvor beschriebenen Typ vor, dadurch gekennzeichnet, dass
es auf jeder Seite des Tunnels mindestens einen Querträger aufweist,
der sich transversal zwischen dem Kasten und dem oberen Teil des
Tunnels erstreckt, und welcher dafür bestimmt ist, an der transversalen
Steifigkeit des Karosseriegehäuses des
Fahrzeugs teilzuhaben unter einem Übertragen bzw. Weiterleiten
der Kräfte,
welche von einem transversalen Stoß von einer Seite des Fahrzeugs
zu der anderen herrühren.
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Gemäß anderen
Merkmalen der Erfindung:
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- – ist
jeder Querträger
an dem zugehörigen
Kasten in gleicher Höhe
von dem entsprechenden Bodenelement befestigt;
- – ist
der Querträger
an jedem seiner Enden jeweils direkt auf dem oberen Teil des Tunnels
und direkt an der entsprechenden inneren Oberfläche des Kastens befestigt;
- – ist
der Querträger
an jedem seiner Enden jeweils an den ersten und zweiten seitlichen
Befestigungselementen des Einrichtungselements befestigt;
- – ist
der Querträger
während
der Montage des Fahrzeugs an den seitlichen Befestigungselementen
des inneren Einrichtungselements befestigt, dann wird das innere
Einrichtungselement angefügt,
sodann in einem Stück
an dem zentralen unteren Element der Kastenkonstruktion bzw. -struktur
befestigt;
- – wird
der Querträger
während
der Montage des Fahrzeugs an die seitlichen Befestigungselemente
des inneren Einrichtungselements angeschweißt;
- – ist
der Querträger
eine gerade Stange;
- – ist
der Querträger
aus einer Magnesiumlegierung realisiert;
- – ist
der Querträger
röhrenförmig.
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Andere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der detaillierten,
nachfolgenden Beschreibung offenbar, für deren Verständnis man sich
auf die beigefügten
Zeichnungen bezieht, in welchen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines unteren Elements einer Kastenkonstruktion
ist, die mit einem Sitz ausgestattet ist und entsprechend einem Stand
der Technik;
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2 eine
perspektivische Ansicht eines unteren Elements einer Kastenkonstruktion
ist, welche mit einem Sitz ausgestattet ist, und gemäß der Erfindung;
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3 eine
Detailansicht gemäß 2 einer Ausführungsform
des Elements der Kastenkonstruktion gemäß der Erfindung ist;
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4 eine
Detailansicht gemäß der 2 einer
zweiten Ausführungsform
des Elements der Kastenkonstruktion gemäß der Erfindung ist;
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5 eine
Detailansicht gemäß 1 des unteren
Elements der Kastenkonstruktion gemäß dem Stand der Technik ist.
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In
der Beschreibung bezeichnen identische Bezugszeichen identische
Teile oder solche, welche ähnliche
Funktionen aufweisen.
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Man
hat in 1 einen unteren Teil 10 eines Karosseriegehäuses bzw.
Fahrzeug-Cockpits
(nicht wiedergegeben) des Kraftfahrzeugs gemäß einem Stand der Technik dargestellt.
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Auf
bekannte Art und Weise weist der Teil 10 mindestens ein
zentrales unteres Element 12 einer Kastenkonstruktion auf,
welches mindestens ein Paar von inneren Einrichtungselementen vom
Typ des Sitzes 14 aufweist, welcher in 1 wiedergegeben
wurde.
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Diese
Vorrichtung ist nicht beschränkend
für die
Erfindung und das untere Element 12 kann auf einer gleichen
transversalen Reihe mehr als zwei innere Einrichtungselemente aufweisen,
welche jedes z.B. aus einem Sitz 14 gebildet sind, einem
Tisch oder auch einem Aufbewahrungskasten.
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Insbesondere
sind, wie es die 1 darstellt, die Sitze 14 transversal
beiderseits einer longitudinalen Symmetriemittelebene "P" nebeneinander gesetzt.
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Wie
dies 1 und noch genauer 5 darstellen,
ist das zentrale untere Element 12 der Kastenkonstruktion
aus zwei horizontalen Bodenelementen 16 gebildet, welche
mittels eines longitudinalen zentralen Tunnels 18 des Fahrzeugs
in "umgekehrtem
U" zusammenkommen
und durch zwei longitudinale Kästen 20 der
Fahrzeugkonstruktion, welche beiderseits der horizontalen Bodenelemente 16 nebeneinander
angeordnet sind.
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Insbesondere
ist, wie es vor allem für
die Mehrzahl von als "selbsttragende
Karosserie" bezeichneten
Kraftfahrzeugen der Fall ist, d.h. von denen die Karosserie alle
mechanischen Bauteile trägt, das
untere Element 12 der Kastenkonstruktion durch Tiefziehen
einer Metallplatte aus metallischem Material in einer Art und Weise
realisiert, um aus einem einzigen Stück eine Gesamtheit zu bilden,
welche die zwei horizontalen Bodenelemente 16, den Tunnel 18 und
die zwei inneren Oberflächen 22,
welche insbesondere vertikal sind, der Kästen 20 aufweist.
Zwei longitudinale Schalen 24, welche als "Unterteil des Kastens" bezeichnet werden,
werden dann angefügt und
an den inneren Oberflächen 22 angeschweißt, um die
letztendlichen Kästen 20 zu
bilden.
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Wie
es die 1 darstellt, überragt
jedes der inneren Einrichtungselemente oder Sitze 14 ein
im Wesentlichen horizontales Bodenelement 16, welches zugehörig ist
und welches an einem oberen Teil 19 des Tunnels 18 z.B.
an einer horizontalen oberen Oberfläche 17 des Tunnels 18 befestigt
ist und an einer der inneren Oberflächen 22, welche zum
Kasten 20 gehören; über ein
erstes longitudinales Element 13 und ein zweites longitudinales
Element 15 einer Befestigung, welche dazu gehört, insbesondere über eine
erste Gleitschiene 13 und eine zweite Gleitschiene 15,
welche eine Längseinstellung
der Position des Sitzes 14 erlauben.
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Wie
es 5 darstellt, ist, um die Steifigkeit des unteren
Elements 12 der Kastenkonstruktion im Fall eines seitlichen
Stoßes
sicherzustellen, dieser herkömmlicherweise
mit Querträgern 26 einer
Verstärkung
ausgestattet, welche nebeneinander auf den horizontalen Bodenelementen 16 zwischen
dem Tunnel 18 und den inneren Oberflächen 22 des Tunnels 18 angeordnet
sind.
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Außerdem ist
der Tunnel 18 außen
durch eine Verstärkung 28 verdoppelt,
welche ebenfalls eine Form eines "umgekehrten U" aufweist.
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Diese
Konzeption ermöglicht
es, das untere Element 12 der Kastenkonstruktion auf eine
zufriedenstellende Art und Weise zu verstärken, es weist jedoch den Nachteil
auf, dass es sich als schwer und raumeinnehmend erweist.
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Insbesondere
wenn das Fahrzeug in einer Art und Weise konzipiert ist, dass seine
im Wesentlichen horizontalen Bodenelemente 16 unter ihren
unteren Flächen 30 glatt
sind, z.B. aus aerodynamischen Gründen, sind die Querträger 26 notwendigerweise
auf den oberen Flächen 32 der
im Wesentlichen horizontalen Bodenelemente 16 nebeneinander angeordnet.
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Diese
Vorkehrung verkompliziert insbesondere das Einsetzen von longitudinalen
Einrichtungen (nicht wiedergegeben) des Fahrzeugs, wie z.B. Klimatisierungsleitungen
oder elektrische Leitungsbündel,
welche also notwendigerweise die Querträger 26 überschneiden
müssen.
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Um
diesen Nachteil zu vermeiden, schlägt die Erfindung ein unteres
Element 12 einer Kastenkonstruktion vor, welches auf jeder
Seite des Tunnels 18, wie es 2 darstellt,
mindestens einen Querträger 34 aufweist,
der sich transversal zwischen dem Kasten 20 und dem oberen
Teil 19 des Tunnels erstreckt, welcher dafür bestimmt
ist, an der transversalen Steifigkeit des Karosseriegehäuses unter
einem Übertragen
der Kräfte,
welche von einem transversalen Stoß von einer Seite des Fahrzeugs
zu der anderen resultieren, beizutragen.
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Wie
es 3 darstellt, ist gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung der Querträger 34 an
jedem seiner Enden 36 jeweils an den ersten und zweiten
seitlichen Befestigungselementen des Einrichtungselements, d.h.
insbesondere an den Gleitschienen 13 und 15 des
Sitzes 14, befestigt.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung und auf nicht beschränkende Art und Weise für diese
ist der Querträger 34 insbesondere
ein Querträger
einer geraden, röhrenförmigen Form, welcher
aus einer Magnesiumlegierung realisiert ist und welcher an den Gleitschienen 13 und 15 der
Sitze 14 vor der Montage der Sitze 14 angeschweißt wird.
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Diese
Vorkehrung ist insbesondere vorteilhaft, da die Montage des Querträger zwischen
den Gleitschienen 13 und 15 es ermöglicht,
den Kasten 20 zu versteifen und seine Verformungen im Falle
eines Stoßes
bzw. Aufpralls zu begrenzen.
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Des
Weiteren erfordert diese Vorkehrung keine zusätzliche Operation während der
Realisierung des Elements 12 der Kastenkonstruktion. Während der
Montage im Montageband des Fahrzeugs werden tatsächlich der Querträger 34 und
die Sitze 14, welche durch einen Zulieferer geliefert werden, direkt
auf den Kasten des Fahrzeugs montiert.
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Außerdem ist
die in 3 dargestellte Konfiguration nicht beschränkend für die Erfindung.
Tatsächlich
kann jeder Sitz 14 mehrere parallele Querträger 34 oder
auch Querträger 34 von
unterschiedlichen Formen aufweisen, in Form von dreieckigen Platten
oder Querträger 34,
welche leicht gekrümmt sind.
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Auf
eine analoge Art und Weise können
die Querträger 34 Stangen
aus Vollmaterial, offene Profile sein oder auch aus einem anderen
Material als einer Magnesiumlegierung, insbesondere aus Aluminium,
realisiert sein und sie können
ebenso nicht an den Gleitschienen 13 und 15 angeschweißt sein, sondern
mit Hilfe von passenden Befestigungen, insbesondere Befestigungen
mittels Schrauben und Schraubbolzen befestigt werden.
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Wie
es die 4 darstellt, ist gemäß einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung der Querträger 34 an
jedem seiner Enden 36 jeweils an dem oberen Teil 19 des
Tunnels 18 und an der entsprechenden inneren Oberfläche 22 des
Kastens 20 befestigt. In dem in 4 dargestellten
Fall ist der Querträger 34 an
einer seitlichen Fläche 21 des
oberen Teils 19 des Tunnels 18 in der unmittelbaren Nähe einer
horizontalen oberen Oberfläche 17 des Tunnels 18 befestigt,
welche die Gleitschienen 13 trägt.
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Diese
Vorkehrung ist besonders vorteilhaft, da sie es insbesondere ermöglicht,
das Element 12 der Kastenstruktur an Stellen zu versteifen,
welche z.B. nicht dafür
bestimmt sind, innere Einrichtungselemente, wie z.B. Sitze 14,
aufzunehmen, z.B. unter einer Rückbank
des Fahrzeugs.
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In
dieser Konfiguration ist der Querträger 34 durch Schweißen oder
durch ein anderes Befestigungsverfahren direkt an dem oberen Teil 19 des Tunnels 18 und
an der entsprechenden inneren Oberfläche 22 des Kastens 20 während den
Montagevorgängen
oder der "Eisenbearbeitung" (frz. ferrage) der
Karosserie des Fahrzeugs befestigt.
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In
den zwei zuvor beschriebenen Ausführungsformen ist der Querträger 34 auf
der Seite des Kastens 20 in gleicher Höhe mit dem Element 16 des Bodens
in einer Art und Weise befestigt, um jedes Risiko einer Verformung
des Elements 16 unterhalb des Querträgers 34 zu begrenzen.
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Auf
diese Weise erlauben es die ausgerichteten Querträger 34,
die Kräfte,
welche aus einem seitlichen Stoß herrühren, der
von rechts in den 3 und 4 kommt,
und welche durch die Pfeile "F" dargestellt sind,
von einer Seite des Fahrzeugs zu der anderen zu leiten. Die Kräfte werden
durch die Querträger 34 eines
Kastens 20 zum anderen geleitet, ohne den verfügbaren Raum für die Sitze 14 zu reduzieren,
was es ermöglicht,
ihre Insassen vor möglichen
Verletzungen zu schützen.
Der einzige Bereich des Elements 12 der Kastenkonstruktion, welcher
für eine
Verformung anfällig
bleibt, ist maximal der Bereich des oberen Teils 19 des
Tunnels 18, welcher sich zwischen den Gleitschienen 13 des
Sitzes befindet, also ein Bereich, dessen Verformung nur eine minimale
Gefahr für
die Insassen der Sitze 14 aufweist.
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Schließlich kann
als Variante (nicht wiedergegeben) die Gleitschiene 15 des
Sitzes 14 in der unmittelbaren Nähe des Querträgers 34 vorgesehen werden,
d.h. in gleicher Höhe
von dem Element 16 des Bodens in einer Art und Weise, dass
im Falle eines Stoßes
jede Verformung des Kastens 20 den Sitz dazu bringt, in
Anlage an den Querträger 34 zu
gelangen, was es vorteilhafterweise ermöglicht, die vertikalen Verstellungen
des Sitzes 34 zu begrenzen.
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Es
muss verstanden werden, dass für
die zwei zuvor beschriebenen Ausführungsformen das Element 12 der
Kastenkonstruktion keinen Verstärkungsquerträger von
der Art der Querträger 26,
welche zu 4 beschrieben sind, erfordert,
genauso wenig wie es eine Verstärkung 28 erfordert,
welche den Tunnel 18 umgibt, wobei der Widerstand gegen seitliche
Stöße des Elements 12 der
Kastenkonstruktion durch die Querträger 34 sichergestellt
wird.
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Die
Erfindung ermöglicht
es also, von einer Karosserie bzw. einem Karosseriegehäuse eines Kraftfahrzeugs
zu profitieren, welches sehr widerstandsfähig gegen seitliche Stöße ist.