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Die Erfindung betrifft eine Karosserie für einen Kraftwagen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
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Eine derartige Karosserie ist beispielsweise bereits aus der
DE 103 09 627 A1 als bekannt zu entnehmen, bei der sich eine die vordere Knautschzone des Kraftwagens bildende Vorbaustruktur nach vorne hin an eine Fahrgastzelle anschließt. Neben mehreren Deformationskörpern, über welche ein Querträger am vorderen Ende der Kraftwagenkarosserie gegenüber zugehörigen Längsträgern abgestützt ist, umfasst die Kraftwagenkarosserie ein weiteres Deformationselement zur Absorption von unfallbedingter Aufprallenergie, welches in einem zentralen Bereich der Vorbaustruktur vor einem in Fahrzeugquerrichtung verlaufendem Querträger angeordnet ist. Mittels dieses weiteren Deformationselements soll insbesondere im Falle eines Pfahlaufpralls entstehende Aufprallenergie aufgenommen werden können. Dabei ist das Deformationselement in einem zentralen Bereich der Vorbaustruktur insbesondere notwendig, weil der Motor des bekannten Kraftwagens innerhalb der nicht weiter erläuterten Heckstruktur des Kraftwagens aufgenommen ist.
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Aus der
DE 101 54 026 A1 ist ein Kraftfahrzeug bekannt, bei welchem in einem Motorraum zwischen dem Motor und einer Stirnwand des Kraftwagens ein Luftsack vorgesehen ist, welcher bei einer Frontalkollision schlagartig aufgeblasen wird, um so ein Eindringen des Motors in die Stirnwand und damit die Fahrgastzelle zu verhindern.
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Die
DE 198 58 639 A1 offenbart eine weitere Airbaganordnung im Motorraum eines Fahrzeugs, bei welcher ebenfalls ein Airbag zwischen einer Stirnwand und einem Motor vorgesehen ist, welcher ebenfalls den Motor gegenüber der Stirnwand abstützen soll.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Karosserie für einen Kraftwagen der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher das Verletzungsrisiko für sich innerhalb der Fahrgastzelle aufhaltende Passagiere im Falle eines Unfalls des Kraftwagens weiter reduziert werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Karosserie für einen Kraftwagen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.
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Um das Unfallrisiko von sich innerhalb der Fahrgastzelle aufhaltenden Passagieren weiter reduzieren zu können, ist bei der erfindungsgemäßen Kraftwagenkarosserie eine aufgrund einer unfallbedingten Relativbewegung zwischen dem Motor und der Fahrgastzelle entstehende Bewegungsenergie des Motors oder der Fahrgastzelle mittels des Deformationselements zu absorbieren. Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, wenigstens ein Deformationselement einzusetzen, mit welchem eine Relativbewegung zwischen Motor und Fahrgastzelle unter Absorption von Bewegungsenergie der sich gegeneinander bewegenden Teile reduziert werden kann. Hierdurch ist es auf besonders vorteilhafte Weise möglich, eine übermäßige Intrusion des Motors in die Fahrgastzelle – und insbesondere in deren nach vorne oder nach hinten hin begrenzende Stirnwand – zu reduzieren beziehungsweise völlig zu verhindern.
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Das erfindungsgemäße Deformationselement kann dabei sowohl im Bereich der Heckstruktur wie auch der Vorbaustruktur eingesetzt werden, je nach dem, ob der Motor vor beziehungsweise hinter der Fahrgastzelle eingesetzt wird. Ebenfalls einsetzbar ist das Deformationselement auch bei so genannten Mittelmotorkonzepten. Das Deformationselement zeichnet sich dabei insbesondere dadurch aus, dass es auf das jeweilige Gewicht des Motors abgestimmt ist und entsprechende bauliche Gestaltungsformen ausweisen kann, die eine vorzugsweise gleichmäßige und kontinuierliche Absorption von Bewegungsenergie, welche durch die Relativbewegung zwischen dem Motor und der Fahrgastzelle entsteht, gewährleistet.
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Das Deformationselement kann hierzu mit speziellen Rippen, Ausnehmungen, Wandstärken, Verstärkungen, oder dergleichen versehen sein, um eine an das Gewicht des Motors beziehungsweise der gesamten Kraftwagenkarosserie angepasste Absorption von Aufprallenergie erreichen zu können.
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Das erfindungsgemäße Deformationselement eignet sich dabei insbesondere für Kraftwagen, bei welchen der Motor relativ nahe zu einer vorderen oder hinteren Stirnwand der Fahrgastzelle angeordnet ist und dementsprechend bei einer unfallbedingten Relativbewegung des Motors gegenüber der Fahrgastzelle wenig Knautschlänge verbleibt, um hinreichend Energie mittels üblicher Methoden zu absorbieren.
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Erfindungsgemäß endet das Deformationselement zur Vorbau- oder Heckstruktur hin – in Fahrzeuglängsrichtung des Kraftwagens betrachtet – auf Höhe einer vorderen beziehungsweise hinteren Stirnwand der Fahrgastzelle. Mit anderen Worten ist dabei das Deformationselement im Überdeckungsbereich mit der Fahrgastzelle angeordnet, was insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn relativ wenig Platz zwischen dem Motor und der Fahrgastzelle beziehungsweise deren jeweiliger Stirnwand vorhanden ist. Bei einer derartigen Anordnung des Deformationselements wird zwar gegebenenfalls eine geringfügige Intrusion des Motors in die Stirnwand der Fahrgastzelle in Kauf genommen, die sich jedoch in einer Größenordnung bewegt, die für sich innerhalb der Fahrgastzelle aufhaltenden Passagiere unkritisch ist.
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Eine besonders stabile Abstützung des Deformationselements lässt sich erreichen, indem dieses an einem im Bereich der Fahrgastzelle verlaufenden Querträger abgestützt ist.
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Ein Deformationselement mit einem besonders hohen Absorptionsvermögen lässt sich darüber hinaus schaffen, wenn diesem ein Längenbereich eines Mitteltunnelteils zugeordnet ist, der vorzugsweise bis zu der Stirnwand an das jeweilige Ende der Fahrgastzelle verlängert ist. Ein weiterer Vorteil eines demgemäß gestalteten Deformationselements besteht darin, dass der Längenbereich des Mitteltunnels somit eine weitere Funktion übernehmen kann.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Deformationselement ein Trägerteil, über welches die Stirnwand der Fahrgastzelle gegenüber dem Querträger abgestützt ist. Durch ein derartiges Trägerteil lässt sich das Energieabsorptionsvermögen des Deformationselements weiter steigern.
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Ein Deformationselement, mit welchem über eine relativ kurze Knautschlänge sehr viel Aufprallenergie gleichmäßig und kontinuierlich abgebaut werden kann, ist geschaffen, wenn das Trägerteil und das Mitteltunnelteil durch Blechwände zu einem kastenförmigen Deformationselement verbunden sind. Sowohl das Trägerteil und das Mitteltunnelteil wie auch die Blechwände können dabei mit entsprechenden Verstärkungen, Ausnehmungen, Konturen oder dergleichen versehen sein, um das Energieabsorptionsvermögen auf die Masse des Motors beziehungsweise der Fahrgastzelle abzustimmen.
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Ein Trägerteil und/oder Mitteltunnelteil mit einem besonders hohen Energieabsorptionsvermögen kann darüber hinaus geschaffen werden, wenn dieses ebenfalls aus einem kastenförmigen Profil, insbesondere einem Strangpressprofil hergestellt ist, welches aus einer oder mehreren Kammern bestehen kann.
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Eine besonders zuverlässige und sichere Abstützung des Motors an dem Deformationselement kann geschaffen werden, wenn er diese eine Stützfläche umfasst, an welcher der Motor bei einer unfallbedingten Relativbewegung zur Fahrgastzelle auftrifft. Durch die Stützfläche kann darüber hinaus eine großformatige Einleitung der Aufprallenergie in das Deformationselement gewährleistet werden.
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Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Deformationselement auf der der Heckstruktur zugewandten Seite der Fahrgastzelle angeordnet ist. Somit ist bei einem Kraftwagen mit innerhalb der Heckstruktur angeordnetem Motor auf besonders sichere Weise gewährleistet, dass dieser nicht übermäßig in eine hintere Stirnwand der Fahrgastzelle intrudieren kann.
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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 Perspektivansicht auf eine hintere Stirnwand einer Fahrgastzelle einer Kraftwagenkarosserie, an welche sich nach hinten hin eine nicht weiter dargestellte, einen Motor des Kraftwagens aufnehmende Heckstruktur anschließt, wobei im Bereich eines Mitteltunnels der Fahrgastzelle ein Deformationselement zur Aufnahme von im Falle einer unfallbedingten Relativbewegung zwischen dem Motor und der Fahrgastzelle entstehende Bewegungsenergie des Motors und/oder der Fahrgastzelle vorgesehen ist;
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2 eine schematische Schnittansicht entlang einer vertikal und in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Schnittebene durch das ausschnittsweise dargestellte hintere Ende der Fahrgastzelle sowie das ebenfalls ausschnittsweise dargestellte vordere Ende des schematisch angedeuteten Motors;
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3 eine schematische Seitenansicht auf das am hinteren Ende der Fahrgastzelle angeordnete Deformationselement gemäß den 1 und 2;
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4 eine schematische Schnittansicht entlang einer vertikal und in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Schnittachse durch das Deformationselement und das ausschnittsweise erkennbare hintere Ende der Fahrgastzelle gemäß 3;
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5 eine schematische Perspektivansicht von schräg unten auf die hintere Stirnwand der Fahrgastzelle sowie einen Längenbereich eines Mitteltunnelteils, oberhalb welchem sich ein in Fahrzeugquerrichtung verlaufender Querträger der Fahrgastzelle erstreckt, zwischen dem und der Stirnwand ein weiteres Trägerteil des Deformationselementes verläuft; und in
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6 eine schematische Perspektivansicht von schräg unten auf die Stirnwand, den Querträger sowie das Trägerteil und das Mitteltunnelteil gemäß 5, welche durch Blechwände zu dem kastenförmigen Deformationselement verbunden sind.
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In 1 ist in einer schematischen Perspektivansicht das hintere Ende einer Fahrgastzelle 10 einer Karosserie eines Kraftwagens erkennbar. Insbesondere ist dabei eine hintere Stirnwand 12 der Fahrgastzelle 10 dargestellt, welche seitlich von Türsäulen 14 begrenzt ist. Die Türsäulen 14 sind vorliegend als B-Säulen des zwei nicht weiter dargestellte Seitentüren umfassenden Kraftwagens ausgebildet. Die beiden Türsäulen 14 stehen dabei auf jeweils zugehörigen Seitenschwellern 16 auf, welche einen Wagenbogen 18 seitlich begrenzen. Zentral des Wagenbodens 18 verläuft ein Mitteltunnel 20 in Fahrzeuglängsrichtung des Kraftwagens. In einem Bereich oberhalb des Mitteltunnels 20 ist ein im weiteren noch näher erläutertes Deformationselement 22 zur Absorption von unfallbedingter Aufprallenergie vorgesehen, welche bei einer infolge eines Unfalls des Kraftwagens bedingten Relativbewegung zwischen einem Motor 24 (2) und der Fahrgastzelle 10 entsteht.
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In Zusammenschau mit 2, welche in einer schematischen Schnittansicht entlang einer vertikal und in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Schnittebene das hintere Ende der Fahrgastzelle 10 beziehungsweise das vordere Ende des Motors 24 ausschnittsweise darstellt, wird insbesondere die Anordnung und Ausbildung des Deformationselements 22 deutlicher erkennbar. Insbesondere ist aus 2 erkennbar, dass der Motor 24 im Bereich einer sich nach hinten hin an die Fahrgastzelle 10 anschließenden Heckstruktur 26 der Kraftwagenkarosserie und in einem relativ geringen Abstand der Stirnwand 12 der Fahrgastzelle angeordnet ist. Darüber hinaus wird aus 2 erkennbar, dass die hintere Stirnwand 12 mehrteilig ausgebildet ist. Unterhalb eines tafelförmigen Blechelements 28 erstreckt sich dabei ein ebenfalls tafelförmiges Strangpressprofil 30, welches nach unten hin durch eine trägerartige Kammer 32 begrenzt ist.
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Unterhalb der Kammer 32 schließt sich an die Stirnwand 12 beziehungsweise deren Strangpressprofil 30 das Deformationselement 22 an, welches insbesondere unter Zusammenschau mit den 3 bis 6 näher erläutert ist. Hierzu zeigen die 3 und 4 in einer schematischen Seitenansicht beziehungsweise einer schematischen Schnittansicht entlang einer vertikal und in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Schnittebene das hintere Ende der Fahrgastzelle 10 im Bereich des Deformationselements 22, welches seinerseits am hinteren oberen Ende des Mitteltunnels 20 angeordnet ist. Darüber hinaus zeigen die 5 und 6 jeweils in einer schematischen Perspektivansicht von schräg unten das Strangpressprofil 30 der Stirnwand 12, in dessen Abstand davor ein im Bereich der Fahrgastzelle 10 verlaufender Querträger 34 angeordnet ist. Der Querträger 34 verläuft dabei oberhalb eines Längenbereichs 36 eines Mitteltunnelteils 38, welches seinerseits aus einem kastenförmigen Profil, insbesondere einem Strangpressprofil besteht. Dieser Längenbereich 36 des Mitteltunnelteils 38 ist – wie insbesondere aus den 3 und 4 erkennbar wird – gegenüber dem eigentlichen Mitteltunnel 20, der an einem unteren Wandbereich 40 der Stirnwand 12 endet, nach hinten hin verlängert. Demgemäß ist der Wandbereich 40 gegenüber dem Strangpressprofil 30 beziehungsweise dem Blechelement 28 nach vorne hin versetzt angeordnet und nach unten hin durch einen Querträger 42 begrenzt, der seinerseits zwischen den Seitenschwellern 16 verläuft.
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Darüber hinaus ist insbesondere in Zusammenschau mit den 5 und 6 erkennbar, dass in einem Abstand oberhalb des Längenbereichs 36 des Mitteltunnelteils 38 ein dem Deformationselement 22 zugeordnetes Trägerteil 44 vorgesehen ist, über welches das Strangpressprofil 30 der Stirnwand 12 gegenüber dem Querträger 34 abgestützt ist. Aus 6 ist dabei erkennbar, dass das Trägerteil 44 und das Mitteltunnelteil 38 durch drei Blechwände 46, 48, 50 zu dem kastenförmigen Deformationselement 22 miteinander verbunden sind. Die Blechwände 46, 48, 50 sind vorliegend einteilig aus einem Blechteil hergestellt und von etwa U-förmigem Querschnitt. Die beiden seitlichen Blechwände 46, 48 verlaufen dabei in Fahrzeuglängs- beziehungsweise Fahrzeughochrichtung, während die eine Stützfläche 52 bildende hintere Blechwand 50 in Fahrzeugquer- beziehungsweise Fahrzeughochrichtung verläuft. Alle drei Blechwände 46, 48, 50 überlappen dabei das Trägerteil 44 beziehungsweise das Mitteltunnelteil 38. Zudem überlappt die hintere Blechwand 50 das Strangpressprofil 30 der hinteren Stirnwand 12. Die Blechwände 46, 48, 50 können mit Versteifungen, Verstärkungen, Ausnehmungen oder Konturierungen versehen sein, um die Eigenschaften des Deformationselements 22 zu beeinflussen. Dasselbe gilt für das Trägerteil 44 sowie das Mitteltunnelteil 38, deren Energieabsorptionsvermögen beispielsweise dadurch beeinflusst werden kann, dass deren Anzahl und Dimension von Ölkammern variiert wird. Die Blechwände 46, 48, 50 können über alle gängigen Schweißverbindungen an dem Trägerteil 44, dem Mitteltunnelteil 38 sowie dem Strangpressprofil 30 festgelegt sein. Darüber hinaus stützen sich die beiden seitlichen Blechwände 46, 48 vorliegend am Querträger 34 ab.
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Es ist erkennbar, dass die die Stützfläche 52 bildende hintere Blechwand 50 des Deformationselements 22 etwa in einer Flucht mit dem Strangpressprofil 30 der Stirnwand 12 verläuft. Demgemäß endet das Deformationselement 22 zur Heckstruktur 26 hin – in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet – etwa auf Höhe der Stirnwand 12 der Fahrgastzelle 10. Mit anderen Worten ist das Deformationselement 22 vorliegend – in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet – im Überdeckungsbereich mit der Fahrgastzelle 10 angeordnet. Damit das Deformationselement 22 auch in seinem oberen Bereich besonders steif gegenüber der Fahrgastzelle 10 abgestützt ist, wird der oberhalb des Mitteltunnelteils 38 angeordnete Querträger 34 über einen Eckverstärker 54 am Mitteltunnel 20 gehalten.
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Insbesondere aus 2 ist erkennbar, dass mittels des Deformationselements 22 eine aufgrund einer unfallbedingten Relativbewegung zwischen dem Motor 24 und der Fahrgastzelle 10 entstehende Bewegungsenergie zu absorbieren ist. Wird beispielsweise im vorliegenden Fall der Motor 24 bei einem Heckaufprall des Kraftwagens in Richtung der Fahrgastzelle 10 bewegt, so wird mittels des Deformationselements 22 eine übermäßige Intrusion der Stirnwand 12 durch den Motor 24 verhindert. Demgemäß wird mittels des Deformationselements 22 sichergestellt, dass dem sich innerhalb der Fahrgastzelle 10 befindenden Passagier ein genügend großer Überlebensraum verbleibt. Insbesondere im vorliegenden Fall, bei welchem sowohl die Sitzinsassen wie auch der Motor 24 nahe der Stirnwand 12 angeordnet sind, kann somit hinreichend Bewegungsenergie des Motors 24 und/oder der Fahrgastzelle 10, welche bei einer Relativbewegung der beiden Komponenten gegeneinander entsteht, abgebaut werden.
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Als im Rahmen der Erfindung mit umfasst ist es zu betrachten, dass das Deformationselement 22 auch im Bereich einer Vorbaustruktur des Kraftwagens angeordnet sein kann.