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Die
Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosserie mit einer Rohbaustruktur,
welche in einem jeweiligen vorderen Radhausbereich einen oberen
Längsträger und
einen unteren Längsträger aufweist,
wobei die Rohbaustruktur im jeweiligen Radhausbereich einen zugehörigen Krafteinleitungsbereich
für eine
Radfeder enthält,
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Eine
Fahrzeugkarosserie der eingangs genannten Art ist beispielsweise
aus der
DE 195 06
160 A1 bekannt. In dieser Druckschrift ist eine Rahmenkonstruktion
für Kraftfahrzeuge
offenbart, mit einem Frontrahmen als Teil der Rahmenkonstruktion
und mit Knotenelementen zur Verbindung einzelner Rahmenelemente.
Die Rahmenelemente und die Knotenelemente sind durch hydraulisches
Innenhochdruck-Umformen hergestellt und mittels Steckverbindungen
gefügt.
Der Frontrahmen ist an zwei obere und zwei untere Längsträger steckbar,
wobei die Fügerichtung
etwa in der vorgesehenen Fahrtrichtung des Fahrzeugs liegt.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine Fahrzeugkarosserie der eingangs
genannten Art vorzuschlagen, die eine Rohbaustruktur mit verhältnismäßig hoher
Steifigkeit im Krafteinleitungsbereich für eine Radfeder enthält.
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Zur
Lösung
der Aufgabe wird eine Fahrzeugkarosserie mit den Merkmalen des Anspruchs
1 vorgeschlagen. Die Fahrzeugkarosserie zeichnet sich dadurch aus,
dass die Rohbaustruktur im jeweiligen Radhausbereich ein den oberen
Längsträger und den
unteren Längsträger verbindendes,
strebenförmiges
und teilweise die Radhauskontur in Fahrzeug-Längsrichtung und in Fahrzeug-Höhenrichtung begrenzendes
Versteifungselement aufweist, zur Versteifung der Rohbaustruktur
innerhalb des zugehörigen
Krafteinleitungsbereichs. Das Versteifungselement dient somit zur
Erhöhung
der Verformungssteifigkeit der Rohbaustruktur im Krafteinleitungsbereich
eines Radhausbereichs für
eine Radfeder. Dies wird dadurch erreicht, dass das Versteifungselement den
oberen Längsträger und
den unteren Längsträger im entsprechenden
Radhausbereich verbindet, wobei es strebenförmig ausgebildet ist. Die Strebenform
ist derartig, dass ein Teil der Radhauskontur in Fahrzeug-Längsrichtung
und in Fahrzeug-Höhenrichtung
(ggf. zusätzlich
auch in Fahrzeug-Querrichtung) durch das Versteifungselement definiert
wird. Das Versteifungselement ist somit ein eine Radhauskontur teilweise
nachbildendes Rohbaukonstruktionselement, das zur Versteifung des
zugehörigen Krafteinleitungsbereichs
der Rohbaustruktur den oberen Längsträger mit
dem unteren Längsträger verbindet
in Form einer geometrisch angepassten Strebe. Aufgrund der Strebenform
des Versteifungselements ist der Einbauraum in dem entsprechenden vorderen
Radhausbereich der Rohbaustruktur nicht wesentlich reduziert, wobei
gleichzeitig vielfältige Möglichkeiten
zur Anbindung von Fahrzeugaggregaten an die Rohbaustruktur im Bereich
des Versteifungselements geschaffen werden.
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Mit
Vorteil ist das Versteifungselement in einem vorderen Endbereich
des oberen Längsträgers mit
selbigem verbunden. Das Versteifungselement stellt somit eine Verlängerung
des oberen Längsträgers in
Fahrzeug-Längsrichtung
und in Fahr zeug-Höhenrichtung
dar, wobei es mit seinem anderen Ende mit dem unteren Längsträger verbunden
ist. Der vordere Endbereich des oberen Längsträgers befindet sich in einem
zugehörigen
vorderen Radhausbereich der Rohbaustruktur.
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Das
Versteifungselement ist vorzugsweise ein Trägerelement für mindestens
ein Fahrzeugfunktionsaggregat. Das Fahrzeugfunktionsaggregat kann dabei
ein Waschwasserbehälter
und/oder ein Kompressor und/oder ein Kühlflüssigkeitsausgleichbehälter und/oder
eine Kühlmittelleitung
und/oder eine elektrische Leitung sein. Hierbei kann vorgesehen sein,
dass das Fahrzeugfunktionsaggregat zerstörungsfrei trennbar und insbesondere
mittels einer Schraubenverbindung und/oder Steckverbindung und/oder
Klemmverbindung an dem Versteifungselement befestigt ist. Eine derartige
Fahrzeugkarosserie zeichnet sich durch eine verhältnismäßig hohe Eigensteifigkeit im
jeweiligen vorderen Radhausbereich (Krafteinleitungsbereich für Radfeder)
sowie durch die Möglichkeit
einer besonders kompakten Positionierung eines oder mehrerer Fahrzeugfunktionsaggregate
im Bereich des Versteifungselements aus, wobei die Fahrzeugfunktionsaggregate
ggf. auch direkt an dem Versteifungselement befestigt werden können.
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Entsprechend
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Versteifungselement rohrförmig und insbesondere mit einem
kantenprofilförmigen Querschnitt
ausgebildet. Mittels eines derartigen Versteifungselements lassen
sich hinreichend große Verformungssteifigkeiten
bzw. Eigensteifigkeiten der Rohbaustruktur in den vorderen Radhausbereichen erzielen.
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Mit
Vorteil ist das Versteifungselement ein innenhochdruckumgeformtes
Rohbauteil. Das Innenhochdruckumformen eines Rohbauteils ist an
sich bekannt und erlaubt die Realisierung ei ner besonders günstigen
Geometrieanpassung des Versteifungselements an die gewünschte Radhauskontur der
Rohbaustruktur.
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Das
Versteifungselement kann endseitig jeweils einen flanschartigen
Verbindungsbereich aufweisen, zur Realisierung einer kraftübertragungsgünstigen
Anbindung des Versteifungselements an den oberen und an den unteren
Längsträger der
Rohbaustruktur.
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Das
Versteifungselement kann mit dem oberen Längsträger und mit dem unteren Längsträger mittels
Widerstandspunktschweißungen
verbunden sein. Dieses Fügeverfahren
erlaubt die Herstellung einer zuverlässigen und verhältnismäßig schnellen und
vorzugsweise automatisierten Verbindung zwischen dem Versteifungselement
und den Längsträgern der
Rohbaustruktur. Alternativ kann das Versteifungselement auch mittels
einer Schraubenverbindung mit den entsprechenden Längsträgern verbunden
werden.
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Gemäß einer
möglichen
Ausführungsform kann
die Fahrzeugkarosserie für
jeden Radhausbereich ein selbigen raumbegrenzendes Abschirmelement
aufweisen. Das Abschirmelement kann beispielsweise aus einem geeigneten
Kunststoff oder auch aus einem metallischen Werkstoff hergestellt sein.
Dabei dient das Abschirmelement zur rohbauseitigen Begrenzung des
entsprechenden Radhausbereichs und hat vorzugsweise keine Trägerfunktion
bzw. liefert keinen wesentlichen Beitrag zur Erhöhung der Eigensteifigkeit der
Rohbaustruktur, insbesondere im entsprechenden vorderen Radhausbereich.
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Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung.
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Die
Erfindung wird anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, unter Bezugsnahme
auf eine schematische Zeichnung näher erläutert.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
schematische Perspektivdarstellung eines vorderen Radhausbereichs
einer Rohbaustruktur einer Fahrzeugkarosserie;
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2 eine
weitere, schematische Perspektivdarstellung des Radhausbereichs
der 1;
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3 eine
schematische Perspektivdarstellung eines Teils der Rohbaustruktur
der 1 mit befestigten Fahrzeugfunktionsaggregaten;
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4 eine
schematische Perspektivdarstellung eines Verbindungsbereichs an
einem oberen Längsträger der
Rohbaustruktur der 1 in vergrößertem Maßstab und
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5 eine
schematische Perspektivdarstellung eines Verbindungsbereichs mit
einem unteren Längsträger der
Rohbaustruktur der 1 in vergrößertem Maßstab.
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Die 1 und 2 zeigen
in jeweils schematischer Perspektivdarstellung einen Radhausbereich 14 einer
Rohbaustruktur 12 einer Fahrzeugkarosserie 10 im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
eines Kraftfahrzeugs. Bei dem dargestellten Radhausbereich 14 handelt
es sich um den vorderen linken Radhausbereich der Rohbaustruktur 12 der
Fahrzeugkarosserie 10. Die Rohbaustruktur 12 enthält im Radhausbereich 14 einen
zugehörigen
oberen Längsträger 16 und
einen zugehörigen
unteren Längsträger 18.
In diesem Radhausbereich 14 ist ferner ein Krafteinleitungsbereich 20 für eine zugehörige Radfeder
(nicht in den Figuren dargestellt) vorgesehen. Der obere Längsträger 16 und
der untere Längsträger 18 sind
mittels ei nes Versteifungselements 22 zur Versteifung der
Rohbaustruktur 12 innerhalb des Krafteinleitungsbereichs 20 verbunden. Das
Versteifungselement 22 ist als Versteifungsstrebe ausgebildet
und begrenzt teilweise die Radhauskontur zwischen dem oberen Längsträger 16 und dem
unteren Längsträger 18 in
Fahrzeug-Längsrichtung
X, in Fahrzeug-Querrichtung Y und in Fahrzeug-Höhenrichtung Z. Dabei ist das
Versteifungselement 22 in einem vorderen Endbereich des
oberen Längsträgers 16 mit
selbigem verbunden und erstreckt sich in Verlängerung des oberen Längsträgers 16 entsprechend
der erwünschten
Radhauskontur gekrümmt
nach unten bis auf Höhe
des unteren Längsträgers 18,
mit welchem das Versteifungselement 22 ebenfalls verbunden
ist. Auf der Höhe
des unteren Längsträgers 18 erstreckt
sich das Versteifungselement 22 zusätzlich in Fahrzeug-Querrichtung Y, da
der obere Längsträger 16 und
der untere Längsträger 18 sowohl
in Fahrzeug-Höhenrichtung
Z als auch in Fahrzeug-Querrichtung Y zueinander versetzt angeordnet
sind. Das Versteifungselement 22 ist somit im Wesentlichen
L-förmig
ausgebildet, mit einem Längssteg 32 und
einem Quersteg 34, wobei sich der Längssteg 32 im Wesentlichen
in der X-Z-Ebene und der Quersteg 34 im Wesentlichen in der
X-Y-Ebene erstreckt. Der Längssteg 32 ist
dabei zur Begrenzung der gewünschten
Radhauskontur im vorderen Radhausbereich 14 entsprechend
gekrümmt.
Die Versteifungselemente 22 sind hinsichtlich der Erstreckungsrichtung
des Querstegs 34 relativ zum Längssteg 32 in Abhängigkeit
der Fahrzeugseite des vorderen Radhausbereichs 14 (links
oder rechts) unterschiedlich ausgebildet, da sich die Querstege 34 in
zueinander im Wesentlichen entgegengesetzte Richtungen erstrecken
müssen.
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Wie
in 3 dargestellt, kann das Versteifungselement 22 zusätzlich zu
seiner Versteifungsfunktion für
die Rohbaustruktur 12 auch als Trägerelement für ein oder
mehrere Fahrzeugfunktionsaggregate 23 genutzt werden. Derartige
Fahrzeug funktionsaggregate 23 können beispielsweise ein Waschwasserbehälter 24,
eine Kühlmittelleitung 26 oder auch
alternativ bzw. zusätzlich
weitere geeignete, im vorderen Radhausbereich 14 anzuordnende
Aggregate sein. Derartige weitere Aggregate können beispielsweise ein Kompressor
und/oder ein Kühlflüssigkeitsausgleichbehälter und/oder
eine elektrische Leitung sein. Im Ausführungsbeispiel der 3 sind zwei
voneinander separate Waschwasserbehälter 24 dargestellt,
die im vorderen Radhausbereich 14 angeordnet sind. Dabei
können
die Fahrzeugfunktionsaggregate 23 zerstörungsfrei trennbar und insbesondere
mittels einer Schraubenverbindung und/oder Steckverbindung und/oder
Klemmverbindung an dem Versteifungselement 22 bzw. an benachbarten Konstruktionselementen
der Rohbaustruktur 12 befestigt sein.
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Entsprechend
den 4 und 5 ist das Versteifungselement 22 endseitig
jeweils mit einem flanschartigen Verbindungsbereich 28, 30 versehen. Der
flanschartige Verbindungsbereich 28 dient zur Befestigung
des Längsstegs 32 des
Versteifungselements 22 am oberen Querträger 16,
während
der Verbindungsbereich 30 zur Befestigung des Querstegs 34 am
unteren Längsträger 18 dient.
Die Befestigungen des Versteifungselements 22 am oberen Längsträger 16 und
am unteren Längsträger 18 sind jeweils
mittels einer Schraubenverbindung realisiert. Alternativ können auch
Widerstandspunktschweißungen
oder ein anderes geeignetes Verbindungssystem zur Befestigung des
Versteifungselements 22 mit dem oberen Längsträger 16 und
dem unteren Längsträger 18 vorgesehen
werden.
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Das
Versteifungselement 22 ist rohrförmig mit einem kantenprofilförmigen Querschnitt
ausgebildet. Ein derartiges Versteifungselement 22 kann
beispielsweise mittels des Innenhochdruckumformens hergestellt werden.
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Für jeden
Radhausbereich 14 der Fahrzeugkarosserie 10 kann
ein selbigen raumbegrenzendes Abschirmelement, beispielsweise aus
einem geeigneten Kunststoff, vorgesehen werden. Auch zur Befestigung
des Abschirmelements kann das Versteifungselement 22 ggf.
als Trägerelement
dienen.
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Die
Rohbaustruktur 12 mit dem Versteifungselement 22 zeichnet
sich dadurch aus, dass Betriebskräfte und insbesondere Radfederkräfte sicher
aufgenommen werden können,
wobei gleichzeitig ein verhältnismäßig großer Bauraum
im vorderen Radhausbereich der Rohbaustruktur genutzt werden kann.
Ferner können
bei der Realisierung des Versteifungselements (Hohlprofil) und des
Abschirmelements (Kunststoff) Leichtbaukonzepte bei gleichzeitiger
Gewährleistung
einer hinreichend großen
Stabilität
der Rohbaustruktur bzw. der Fahrzeugkarosserie realisiert werden.