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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrgastzelle für ein Kraftfahrzeug
mit einer B-Säule auf jeder
Karosserielängsseite
gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
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Aus
der
DE 196 03 098
C2 ist eine Fahrgastzelle für einen Personenkraftwagen
mit einer B-Säule auf
jeder Karosserieseite bekannt, die unterhalb eines Seitenfensterbereiches
jeder Karosserieseite endet, sowie mit jeweils einer Längsschwelleranordnung,
in die die jeweilige B-Säule
mündet.
Hierbei ist in jeder B-Säule
ein zusätzliches
Verstärkungsrohr integriert,
welches jeweils im Bereich der Längsschwelleranordnungen
und auf Höhe
der B-Säulen mit
einem sich quer über
die Karosseriebreite erstreckenden, an den Karosserieboden angebundenen Versteifungsprofil
zu einer querversteifenden Rohrkonstruktion starr verbunden ist.
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Generell
ist bei Personenkraftwagen in Form von Cabriolets oder Coupés bekannt,
dass die B-Säule
auf beiden Seiten der Karosserie im Bereich einer Bordkante und
damit unterhalb eines Seitenfensterbereiches endet. Nach unten münden beide B-Säulen in
jeweils eine Längsschwelleranordnung. Da
die beiden B-Säulen
weder bei einem Coupé noch
bei einem Cabriolet eine Anbindung an einen Dachrahmen der Karosseriestruktur
aufweisen, sind diese im Hinblick auf Seitenaufprallbelastungen
relativ schwach ausgelegt.
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Die
vorliegende Erfindung beschäftigt
sich mit dem Problem, für
eine Fahrgastzelle der gattungsgemäßen Art eine verbesserte Ausführungsform
anzugeben, welche sich insbesondere durch eine erhöhte Steifigkeit
im Hinblick auf Seitenaufprallbelastungen auszeichnet.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß durch
den Gegenstand des unabhängigen
Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind
Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem rohrförmigen Querträger, der zur
Aussteifung einer Fahrgastzelle in Fahrzeugquerrichtung angeordnet
ist und an seinen Längsenden jeweils
einen im wesentlichen rechtwinklig abgewinkelten Bereich aufweist,
diese abgewinkelten Bereiche zusätzlich
zu versteifen, indem der jeweils abgewinkelte Bereich gegen einen
angrenzenden, nicht abgewinkelten Bereich des Querträgers mittels
eines Versteifungselementes versteift ist. Durch die Anordnung des
erfindungsgemäßen separaten
Versteifungselementes wird somit eine biegesteife Rahmenecke geschaffen,
welche in der Lage ist, auftretende Belastungen, beispielsweise
bei einem Seitenaufprall, besser aufzunehmen. Im Vergleich zu einer gebauten
Verbindung zwischen Querträger
und B-Säule
bewirkt der vorzugsweise einstückig
ausgebildete Querträger
mit seinen jeweiligen abgewinkelten Endbereichen eine deutlich erhöhte Steifigkeit der
Fahrgastzelle in Fahrzeugquerrichtung. Gleichzeitig entfällt eine
aufwändige
Montage bzw. Anbindung des Querträgers über entsprechende Kopplungselemente
an die jeweiligen B-Säulen.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Lösung verläuft eine
Achse des Querträgers
in der Ebene des Versteifungselementes oder parallel dazu. Im ersten
Fall ist somit das Versteifungselement an einer Krümmungsinnenseite des
abgewinkelten Bereiches bzw. des daran angrenzenden nicht abgewinkelten
Bereiches des Querträgers
angeordnet und bewirkt eine Versteifung des abgewinkelten Bereiches
gegenüber
dem nicht abgewinkelten Bereich in der Art einer Strebe. Selbstverständlich ist
auch denkbar, dass das Versteifungselement seitlich an den abgewinkelten
und an den nicht abgewinkelten Bereich des Querträgers angebunden
ist und dadurch eine biegesteife Ecke entstehen lässt. Ob
die Achse des Querträgers
dabei in der Ebene des Versteifungselementes oder parallel dazu
verläuft,
kann in Abhängigkeit
von einem vorhandenen Bauraum oder anderen konstruktiven Gegebenheiten
gewählt
werden.
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Zweckmäßig greift
der Querträger
mit seinem abgewinkelten Bereich in die B-Säule ein. Die Anbindung des
abgewinkelten Bereichs des Querträgers erfolgt dabei an einer
Innenseite der B-Säule. Gleichzeitig
kann dadurch der abgewinkelte Bereich des Querträgers platzsparend innerhalb
der B-Säule angeordnet
werden, so dass kein zusätzlicher
Bauraumbedarf benachbart zur B-Säule
erforderlich ist. Für
das Versteifungselement sind ggf. entsprechende Ausnehmungen in
der B-Säule
vorzusehen. Das Eingreifen des abgewinkelten Bereiches des Querträgers in
die B-Säule
hat darüber
hinaus den Vorteil, dass die B-Säule
den abgewinkelten Bereich des Querträgers umschließt und dadurch
eine bisherige Fahrgastzellenkonstruktion, insbesondere im Hinblick
auf eine Fahrzeugtür
unverändert
bleiben kann.
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Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus
den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand
der Zeichnungen.
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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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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in
der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert,
wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche
oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Dabei
zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine
perspektivische Ansicht auf einen Querträger mit einem Versteifungselement
im Seitenbereich einer Fahrgastzelle,
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2 eine
Darstellung wie in 1, jedoch aus einer anderen Perspektive
und mit einem anderen Versteifungselement,
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3 eine
Darstellung wie in 1, jedoch bei einer anderen Anbindung
eines abgewinkelten Bereichs des Querträgers an eine Karosserie bzw. eine
B-Säule.
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In 1 ist
ein Teil einer im übrigen
nicht dargestellten Fahrgastzelle 1 gezeigt, und zwar im Bereich
eines seitlichen unteren Längsschwellers 2. Insbesondere
bei Coupés
oder Cabriolets besteht dabei das Problem, dass eine B-Säule 3 (vergleiche 2)
im Bereich einer Bordkante und damit unterhalb eines Seitenfensterbereiches
endet. Nach unten mündet
die B-Säule 3 in
die Längsschweller 2,
welche ebenfalls Teil der Karosserietragstruktur sind. Nach oben
weist die B-Säule 3 jedoch
weder bei einem Coupé noch
bei einem Cabriolet eine Anbindung an einen Dachrahmen der Karosserietragstruktur auf,
so dass die B-Säulen 3 naturgemäß lediglich
einen schwachen Seitenaufprallschutz bieten können. Um diesen Seitenaufprallschutz
zu verbessern und die Fahrgastzelle 1 insbesondere in Querrichtung steifer
ausbilden zu können,
ist ein rohrförmiger Querträger 4 vorgesehen,
der an seinen Längsenden 5 jeweils
einen im wesentlichen rechtwinklig abgewinkelten Bereich 6 aufweist.
Dabei ist der jeweilige abgewinkelte Bereich 6 gegen einen
angrenzenden und nicht abgewinkelten Bereich 7 des Querträgers 4 über ein
Versteifungselement 8 ausgesteift. Dem Versteifungselement 8 kommt
dabei die Aufgabe zu, eine auf die Fahrgastzelle 1 auftretende
Seitenaufprallbelastung von der B-Säule 3 in den Querträger 4 einzuleiten.
Der Querträger 4 verringert
dabei Deformationen der Fahrgastzelle 1 in Fahrzeugquerrichtung
und erhöht
dadurch die Insassensicherheit. Dabei kann das Versteifungselement 8 beispielsweise als
Knotenblech ausgebildet sein.
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Je
nach Platzangebot im Bereich der B-Säule 3 kann das Versteifungselement 8 seitlich
am Querträger 4 angeordnet
sein, wie in 1 dargestellt oder an einer Krümmungsinnenseite,
wie in 2 dargestellt. Bei einer Anordnung des Versteifungselementes 8 gemäß der 2 verläuft eine Achse 9 des
Querträgers 4 in der
Ebene des Versteifungselementes 8, während diese Achse 9 des
Querträgers 4 bei
einer Anordnung des Versteifungselementes 8 wie in 1 gezeigt,
parallel zur Ebene des Versteifungselementes 8 verläuft.
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Zusätzlich oder
alternativ dazu kann der abgewinkelte Bereich 6 des Querträgers 4 über ein
Verbindungselement 10, wie in 1 gezeigt,
an der Karosserie und/oder an der B-Säule 3 angebunden sein.
Dabei ist denkbar, dass das Versteifungselement 8 mit dem
Querträger 4 und/oder
mit dem Versteifungselement 10 und/oder mit der B-Säule 3 fest verbunden,
beispielsweise verschweißt
ist. Das Verbindungselement 10 kann dabei auch als integraler Bestandteil
der Karosserie und/oder der B-Säule 3 ausgebildet
sein und dadurch eine steife Anbindung des Querträgers 4 an
die Karosserie bzw. die B-Säule 3 gewährleisten.
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Wie
in 1 gezeigt, durchdringt der Querträger 4 einen
Seitenbereich der Karosserie durch eine entsprechende Öffnung 11 und
ist im weiteren nach oben abgebogen. Denkbar ist auch, dass die Öffnung 11 so
ausgebildet ist, dass ein Teil des Versteifungselementes 8 durch
die Öffnungen 11 zumindest
teilweise hindurchragt.
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In 3 ist
eine Variante gezeigt, bei welcher der Querträger 4 mit seinem nach
oben abgewinkelten Bereich 6 mit einem Verbindungselement 10 verbunden
ist, welches wiederum wahlweise an der Karosserie oder an einer
nicht gezeigten B-Säule 3 angebunden
ist. Gemäß der Variante
der 3 erfolgt die Versteifung des abgewinkelten Bereiches 6 gegenüber dem
nicht abgewinkelten Bereich 5 des Querträgers 4 bzw.
die Anbindung des abgewinkelten Bereiches 6 an die B-Säule 3 bzw.
die Karosserie lediglich über
das Verbindungselement 10, wobei auch denkbar ist, dass
zusätzlich
ein Versteifungselement, ähnlich
der Darstellungen in 1 und 2, vorgesehen
ist.
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Generell
kann durch das Versteifungselement 8 eine besonders steife
Ausbildung der Rahmenecke erreicht werden, wodurch Seitenaufpralllasten
besser in den Querträger 4 eingeleitet
werden können
und dadurch eine steife Ausbildung der Fahrgastzelle 1 erreicht
werden kann, so dass ein besseres Crashverhalten erzielbar ist.
Eine derartig verbesserte Querversteifung der Fahrgastzelle 1 ist
insbesondere bei B-Säulen 3 von
Cabriolets und Coupés
von großem
Vorteil, da bei diesen eine Anbindung an eine aussteifende Dachkonstruktion
nicht gegeben ist.