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Die
Erfindung betrifft eine Bodenanlage für einen Kraftwagen der im Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
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Eine
derartige Bodenanlage ist beispielsweise aus der
DE 100 05 245 B4 als bekannt
zu entnehmen, deren Bodenstruktur eine Mehrzahl von jeweils seitlich
eines Mitteltunnels angeordneten rechten und linken Strukturbauteilen
in Form von Querträgern umfasst,
welche sich nach außen
hin bis zu einem zugehörigen
Seitenschweller erstrecken. Zwei einander zugeordnete, in Fahrzeuglängsrichtung
auf einer Höhe
angeordnete Querträger
sind dabei über
eine Tunnelbrücke
in einem jeweils zugeordneten Verbindungsbereich fest miteinander
verbunden. Neben anderen Funktionen dient die Tunnelbrücke insbesondere
im Verlauf eines Seitenaufpralls des Kraftwagens zunächst zum
Erhalt der Form des Mitteltunnels und anschließend zur Mitbeeinflussung einer gezielten
Deformation der Bodenstruktur im Bereich des Mitteltunnels.
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Da
bei den allermeisten Kraftwagen die Sitzanlage unmittelbar oder
zumindest im Nahbereich der miteinander verbundenen Querträger beispielsweise über Anschraubstellen
befestigt ist, kann bei einer aufprallbedingten Krafteinleitung
in die Sitzanlage im Bereich der als Querträger gestalteten Strukturbauteile
ein unerwünschtes
Moment entstehen, welches zu einem Verdrehen bzw. Kippen der Tunnelbrücke führen kann.
Dadurch kann im Falle eines Seitenaufpralls die gezielte Kraftübertragung
vom linken zum rechten Teil der Bodenstruktur des Kraftwagens sowie
der anfängliche
Erhalt – sowie
die im weiteren Verlauf der Kollision geplante gezielte Deformation – des Mitteltunnels
unter Umständen
gestört werden.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Bodenanlage der eingangs
genannten Art zu schaffen, bei der im Falle eines Seitenaufpralls des
Kraftwagens eine zuverlässige
und gezielte Kraftübertragung
zwischen dem linken und dem rechten Teil der Bodenstruktur auf verbesserte
Weise sichergestellt werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Bodenanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und
nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen beschrieben.
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Bei
der Bodenanlage nach der Erfindung ist die Sitzanlage unmittelbar
im Verbindungsbereich des jeweiligen Strukturbauteils mit der Tunnelbrücke befestigt.
Hierdurch ist bei einem Seitenaufprall des Kraftwagens und einer
aufprallbedingten Krafteinleitung in die Sitzanlage sichergestellt,
dass zwischen der Befestigungsstelle der Sitzanlage keines oder
zumindest lediglich ein geringes Dreh- bzw. Kippmoment entstehen kann. Vielmehr
wird eine auf die Sitzanlage einwirkende Aufprallkraft an der Stelle
in das zugehörige
Strukturbauteil eingeleitet, an welcher dieses mit der Tunnelbrücke verbunden
ist. In das Strukturbauteil kann somit kein unerwünschtes
Moment über
die Sitzanlage eingeleitet werden, welches zu einer unerwünschten
Lageveränderung
der Verbindungsstelle zwischen dem Strukturbauteil und der Tunnelbrücke führen und
ein – in
Fahrzeugquerrichtung betrachtet – Verkippen der Tunnelstrebe
bedingen könnte.
Vielmehr kann durch das gezielte Zusammenlegen der Befestigungsstellen
der Sitzanlage und der Tunnelbrücke
an dem Strukturbauteil ein in Fahrzeugquerrichtung versteifter Lastpfad
erreicht werden, so dass Aufprallkräfte in optimaler Weise vom
einen Strukturbauteil bzw. vom einen Teil der Bodenstruktur zum
anderen Strukturbauteil bzw. zum anderen Teil der Bodenstruktur
auf der gegenüberliegenden
Seite des Mitteltunnels übertragen
werden können.
Im Ergebnis ist somit insbesondere eine vorzeitige Kollabierung
sowie eine unkontrollierte Deformierung des Mitteltunnels im Verlauf
eines Seitenaufpralls des Kraftwagens zuverlässig zu vermeiden.
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Eine
besonders steife und zuverlässige
Befestigung der Tunnelbrücke
an den sich jeweils seitlich anschließenden Strukturbauteilen kann
geschaffen werden, wenn im Verbindungsbereich ein Verstärkungsteil
vorgesehen wird. Eine besonders gute Ausrichtung der zu verbindenden
Bauteile kann dabei geschaffen werden, wenn das Verstärkungsteil zwischen
dem zugeordneten Strukturbauteil und der Tunnelbrücke angeordnet
ist. Es ist klar, dass in einer bevorzugten Ausführungsform auch die Sitzanlage unmittelbar
an dem Verstärkungsteil
befestigt ist, so dass eine optimale Kraftübertragung von in die Sitzanlage
eingeleiteten Aufprallkräfte
in das Strukturbauteil bzw. in die Tunnelbrücke gegeben ist.
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Um
einen optimalen quersteifen Lastpfad zu erreichen, hat es sich als
weiter vorteilhaft gezeigt, die Strukturbauteile als sich bis zu
Seitenschwellern der Bodenstruktur erstreckende Querträger auszubilden,
welche mit der Tunnelbrücke
in Fahrzeugquerrichtung zueinander fluchtend angeordnet sind. Hierdurch
wird insbesondere auch eine weitestgehend momentenfreie Übertragung
von in den einen Querträger
eingeleiteten Aufprallkräfte
auf den entsprechend gegenüberliegenden
Querträger
erreicht.
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Eine
besonders einfache Montagelösung kann
durch eine im Verbindungsbereich vorgesehene Schraubhülse erreicht
werden, an welcher zum einen die Tunnelbrücke und zum anderen die Sitzanlage
mit dem Strukturbauteil verbunden werden können. Somit ist nicht nur lediglich
eine einzige Schraubhülse
pro Verbindungsbereich notwendig, um die Sitzanlage mit dem Strukturbauteil
und der Tunnelbrücke
zu verbinden, sondern zudem kann zwischen der Krafteinleitungsstelle
der Sitzanlage und derjenigen der Tunnelbrücke kein unerwünschtes
Moment im Falle einer Seitenkollision des Kraftwagens entstehen.
In weiterer Ausgestaltung dieser Erfindung hat es sich zudem als
vorteilhaft gezeigt, pro Verbindungsbereich eine weitere Schraubhülse zur
Befestigung der Tunnelbrücke
vorzusehen. Die insgesamt vier Schraubhülsen der beiden Verbindungsbereiche
sind dabei vorzugsweise in Fahrzeugquerrichtung zueinander fluchtend
angeordnet, um einen besonders quersteifen Lastpfad durch die Strukturbauteile
und die Tunnelbrücke
erreichen zu können.
Die Schraubhülsen
sind vorzugsweise mit dem Verstärkungsteil
zu einer vorgefertigten Baueinheit – beispielsweise über eine
Schweißverbindung – zusammengefasst,
so dass jeder Verbindungsbereich zwischen dem Strukturbauteil, der
Tunnelstrebe und der Sitzanlage im Wesentlichen über ein Bauteil realisiert
werden kann.
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Um
insbesondere einen Austausch oder eine spätere Reparatur der Tunnelbrücke und/oder
der Sitzanlage zu erreichen, sind die beiden Baueinheiten vorzugsweise
getrennt voneinander zu lösen.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
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1 eine
schematische Draufsicht auf Teile einer Bodenstruktur einer Bodenanlage
eines Kraftwagens, wobei jeweils einander zugeordnete rechte und
linke, als Querträger
ausgebildete Strukturbauteile über
eine zugehörige
Tunnelbrücke
miteinander verbunden sind;
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2 eine
schematische Unteransicht auf die Bodenstruktur der Bodenanlage
gemäß 1;
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3 eine
schematische Seitenansicht auf das vordere Paar von über die
Tunnelbrücke
miteinander verbundenen Strukturbauteilen in Form von Querträgern;
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4 eine
schematische Schnittansicht durch die Querträger und die Tunnelbrücke gemäß 3,
wobei insbesondere die beiden seitlich des Mitteltunnels angeordneten
Verbindungsbereiche zwischen dem jeweiligen Strukturbauteil und
der Tunnelbrücke
erkennbar sind; und in
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5 eine
ausschnittsweise vergrößerte Schnittansicht
eines der beiden Verbindungsbereiche zwischen der Tunnelbrücke und
dem Strukturbauteil gemäß dem Detail
V in 4.
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In 1 sind
in einer schematischen Draufsicht von einer Bodenanlage eines Kraftwagens mehrere
Struktur- bzw. Trägerbauteile
einer Bodenstruktur 10 erkennbar. Insbesondere sind von
der Bodenstruktur 10 zwei innere Längsträger 12 erkennbar,
welche sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel
ausgehend von einer nicht dargestellten vorderen Stirnwand der Fahrgastzelle
des Kraftwagens in Fahrzeuglängsrichtung
bis zum hinteren Ende des Fahrzeugs erstrecken. Von dem jeweiligen
vorderen Ende des Längsträgers 12 stehen
zwei schräg
nach außen
und hinten weisende Träger 14 ab,
welche mit ihren den inneren Längsträgern 12 abgewandten
Enden an lediglich gestrichelt angedeuteten Seitenschwellern 16 befestigt
sind. Die Seitenschweller 16 verlaufen dabei zumindest
annähernd
parallel zu den inneren Längsträgern 12.
Innenseitig der vorderen Enden der inneren Längsträger 12 sind zwei komplexe
Trägerelemente 18 befestigt,
welche über
ein Brückenelement 20 miteinander
verbunden sind. Die beiden Trägerelemente 18 grenzen
dabei an einen lediglich gestrichelt angedeuteten Mitteltunnel 20 des Kraftwagens
an, der sich ausgehend vom vorderen Ende der Bodenstruktur 10 konisch
verjüngt
und ausgehend vom hinteren Ende der Trägerelemente 18 mit
einem konstanten Querschnitt nach hinten verläuft. Die Bodenstruktur 10 ist
im vorliegenden Ausführungsbeispiel
in üblicher
Blechschalenbauweise hergestellt, bei welcher ebene Blechteile durch – teilweise
dargestellte – Träger- und
Strukturbauteile aus zusammengefügten,
kastenartigen Blechteilen verstärkt
sind.
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Die
Bodenstruktur 10 umfasst darüber hinaus ein vorderes und
ein hinteres Paar von rechten und linken, als Querträger ausgebildeten
Strukturbauteilen 24, 25, 26, 27,
die über
jeweils eine zugeordnete Tunnelbrücke 28, 29 miteinander
fest verbunden sind.
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Insbesondere
in Zusammenschau mit 2, welche in einer schematischen
Unteransicht die Bodenstruktur 10 gemäß 1 zeigt,
wird die Befestigung der jeweiligen Tunnelbrücke 28, 29 an
dem zugehörigen
Strukturbauteil 24, 25, 26, 27 in
zwei vorderen und zwei hinteren Verbindungsbereichen 30, 32 erkennbar.
Insbesondere wird ersichtlich, dass im Verbindungsbereich 30, 32 des
jeweiligen Strukturbauteils 24, 25, 26, 27 mit
der entsprechend zugehörigen
Tunnelbrücke 28, 29 jeweils
ein Verstärkungsteil 34, 36 vorgesehen
ist. Die Verstärkungsteile 34, 36 sind
dabei im Wesentlichen zwischen dem zugeordneten Strukturbauteil 24, 25, 26, 27 und
der jeweils zugehörigen
Tunnelbrücke 28, 29 angeordnet. Nach
unten hin sind die Verstärkungsteile 34, 36 im wesentlichen
U-förmig
offen ausgebildet, so dass die Tunnelbrücken 28, 29 auf
im Weiteren noch näher beschriebene
Weise an der Unterseite der Verstärkungsteile 34, 36 befestigt
werden können.
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Insbesondere
in Zusammenschau mit 3, welche in einer schematischen
Seitenansicht das vordere Paar von Strukturbauteilen 24, 25 sowie
die diese verbindende Tunnelbrücke 28 zeigt,
wird ersichtlich, dass die Verstärkungsteile 34 im
Querschnitt an das kastenförmige
Profil des jeweils zugehörigen
Strukturbauteils 24, 25 angepasst und an dessen
Unterseite auf im Weiteren noch näher beschriebene Weise befestigt
ist. Dabei fluchten die beiden vorderen Strukturbauteile 24, 25 mit
der zugehörigen
vorderen Tunnelbrücke 28.
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In
den 4 und 5 sind in schematischer Schnittansicht
die beiden vorderen Strukturbauteile 24, 25 sowie
die diese miteinander verbindende vordere Tunnelbrücke 28 bzw.
in ausschnittsweise vergrößerter Schnittansicht
einer der beiden vorderen Verbindungsbereiche 30 zwischen
dem zugehörigen
Strukturbauteil 24, 25 und der vorderen Tunnelstrebe 28 gemäß dem Detail
V in 4 dargestellt. Es ist erkennbar, dass die vordere
Tunnelbrücke 28 über jeweils
zwei Schraubhülsen 38, 40 von unten
her lösbar
an dem jeweiligen Strukturbauteil 24, 25 befestigt
ist. Hierzu sind auf Schraubbolzen 42 (5)
der Schraubhülsen 38, 40 jeweils
nicht dargestellte Muttern aufschraubbar. Die Schraubhülsen 38, 40 sind
dabei – wie
aus 2 erkennbar ist – in Fahrzeugquerrichtung zueinander
fluchtend angeordnet. Darüber
hinaus bilden die jeweils zwei Schraubhülsen 38, 40 eines
Verbindungsbereichs 30, 32 mit dem zugehörigen Verstärkungsteil 34, 36 eine
vorgefertigte Baueinheit, die – wie
insbesondere aus 5 erkennbar ist – an der
Unterseite des jeweiligen Strukturbauteils 24, 25, 26, 27 angeordnet ist.
Diese vorgefertigte Baueinheit aus den beiden Schraubhülsen 38, 40 kann
beispielsweise über
eine Schraub- oder Schweißverbindung
an dem zugehörigen
Strukturbauteil 24, 25, 26, 27 festgelegt
sein.
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Die äußere der
beiden Schraubhülsen 38, 40 jedes
Verbindungsbereichs 32, 34 umfasst ein mit einem
Gewinde versehenes Sackloch 44, in welches eine nicht dargestellte
Schraube zur Befestigung einer Sitzlängsschiene eingedreht werden
kann. Über die
Sitzlängsschiene 46 ist
somit eine im Weiteren nicht dargestellte Sitzanlage – und hier
insbesondere ein rechter oder linker Vordersitz des Kraftwagens – im Verbindungsbereich
des jeweiligen Strukturbauteils 24, 25 mit der
zugehörigen
Tunnelbrücke 28 befestigt.
Insbesondere aus 5 ist zudem ersichtlich, dass
die Sitzanlage bzw. deren Sitzlängsschiene 46 von
der Oberseite bzw. vom Innenraum des Kraftwagens her an der zugehörigen Schraubhülse 38 lösbar zu
befestigen ist. Demgegenüber
ist die Tunnelbrücke 28 von
der Unter- bzw.
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Außenseite
des Kraftwagens her lösbar
mit den insgesamt vier Schraubhülsen 38, 40 zu
verschrauben. weiterhin ist aus den 4 und 5 erkennbar,
dass die Sitzanlage bzw. die Sitzlängsschiene 46 unabhängig von
der Tunnelbrücke 28 von dem
zugehörigen
Strukturbauteil 24, 25 zu lösen ist.
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Die
hinteren Verstärkungsteile 36 sind
im wesentlichen identisch ausgebildet wie die beiden vorderen Verstärkungsteile 34.
Die hinteren Verstärkungsteile 36 umfassen
lediglich zusätzliche,
oberseitig der jeweiligen Strukturbauteile 26, 27 angeordnete
Gehäuseteile 48,
an welchen eine hintere Sitzbank des Kraftwagens abgestützt werden
kann. Die Gehäuseteile 48 umfassen
dabei Öffnungen 50,
so dass wiederum Schrauben in Sacklöcher 44 der entsprechenden
Schraubhülsen 38 – zur Befestigung der
Sitzanlage – eingeschraubt
werden können.