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Dokumentenidentifikation DE102006015415A1 27.12.2007
Titel Karosserie für einen Personenkraftwagen
Anmelder AUDI AG, 85057 Ingolstadt, DE
Erfinder Biesdorf, Falk, 74930 Ittlingen, DE;
Münnich, Maik, 74196 Neuenstadt, DE;
Kestler, Axel, 74172 Neckarsulm, DE;
Kurze, Stefan, 74206 Bad Wimpfen, DE
DE-Anmeldedatum 03.04.2006
DE-Aktenzeichen 102006015415
Offenlegungstag 27.12.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.12.2007
IPC-Hauptklasse B62D 25/08(2006.01)A, F, I, 20060403, B, H, DE
Zusammenfassung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Karosserie für einen Personenkraftwagen insbesondere in Blechschalenbauweise mit im Bereich der Außenseite des Personenkraftwagens in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Dachrahmenprofilen (16) eines Dachrahmens (18) und mit in einem Endbereich des Personenkraftwagens angeordneten und sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Längsträgern (26), wobei sich die Dachrahmenprofile (16) nach unten hin bis zum jeweils zugeordneten Längsträger (26) erstrecken und durch eine jeweilige Stützanordnung (30) am entsprechenden Längsträger (26) abgestützt sind.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Karosserie für einen Personenkraftwagen insbesondere in Blechschalenbauweise der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Eine derartige Karosserie ist bereits aus der DE 196 26 539 C2 als bekannt zu entnehmen, bei der sich zwei Dachrahmenprofile eines Dachrahmens im Bereich der Außenseiten des Personenkraftwagens nach hinten hin bis auf Höhe der Oberseiten von jeweils zugeordneten Radhäusern erstrecken. Die Dachrahmenprofile sind dabei außenseitig von Dämpferdomen angeordnet, welche von der Oberseite der beiden Radhäuser erhaben nach oben hin abstehen. Die Dämpferdome sind dabei Teil eines jeweiligen Verbundes, der seitlich bzw. oberhalb eines zugehörigen hinteren Längsträgers der Hinterwagenstruktur angeordnet ist.

Als problematisch bei dieser bekannten Karosserie ist der Umstand anzusehen, dass die Dachrahmenprofile des Dachrahmens nicht auf optimale Weise mit der Hinterwagenstruktur der Kraftwagenkarosserie verbunden sind, so dass sich unerwünschte Steifigkeitssprünge insbesondere im Bereich der Radhäuser ergeben können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Karosserie für einen Personenkraftwagen der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass eine homogenere Steifigkeit der Karosserie in einem Endbereich des Kraftwagens erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Karosserie für einen Personenkraftwagen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.

Bei der Karosserie nach der Erfindung ist es vorgesehen, dass sich die Dachrahmenprofile nach unten hin bis zum jeweils zugeordneten Längsträger erstrecken und durch eine jeweilige Stützanordnung am entsprechenden Längsträger abgestützt sind. Mit anderen Worten ist es also erfindungsgemäß vorgesehen, eine direkte Abstützung des Dachrahmens an den Längsträgern der Karosserie zu schaffen. Hierdurch ist eine besonders steife Verbindung des Dachrahmens bzw. der Dachrahmenprofile mit den zugeordneten Längsträgern zu schaffen, so dass sich insgesamt ein äußerst steifer Karosserieverbund in diesem Bereich realisieren lässt. Durch diese direkte Anbindung des Dachrahmens an den Längsträgern wird der Kraftfluss nicht unterbrochen und es entsteht kein Steifigkeitssprung. Im Ergebnis kann somit sowohl unmittelbar im lokalen Bereich wie auch innerhalb der gesamten Karosserie beispielsweise die Biege- und Torsionssteifigkeit erhöht werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, die Stützanordnung der Dachrahmenprofile im Bereich einer Hinterwagenstruktur vorzusehen, da erfahrungsgemäß über die hinteren Längsträger sehr viele Fahrwerkskräfte und -schwingungen in die Karosserie eingeleitet werden.

Eine besonders steife Abstützung der Dachrahmenprofile im Bereich der Hinterwagenstruktur kann darüber hinaus erzielt werden, wenn die Stützanordnungen mit einem hinteren Heckabschlussteil verbunden sind. Hierdurch wird ein äußerst stabiler Verbund der Stützanordnungen mit dem Heckabschlussteil geschaffen, über den die Dachrahmenprofile in optimaler Weise an den hinteren Längsträgern abgestützt sind.

Als weiterhin vorteilhaft hat es sich gezeigt, die Stützanordnung der Dachrahmenprofile an einer Oberseite des jeweils zugeordneten Längsträgers vorzusehen. Über die Auflagefläche der Stützanordnungen an den jeweils zugehörigen Längsträgern kann somit eine großflächige Übertragung von Kräften zwischen den hinteren Längsträgern und den Dachrahmenprofilen erfolgen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Stützanordnungen auch unter Zwischenanordnung eines Heckbodens am entsprechenden Längsträger abgestützt sein. Ein derartiger Heckboden hätte zunächst den Vorteil, dass die beiden hinteren Längsträger äußerst steif miteinander verbunden sind. Darüber hinaus ermöglicht der Heckboden eine besonders gute Lastverteilung der über die jeweiligen Stützanordnungen in die entsprechenden Längsträger eingeleiteten Stützkräfte des Dachrahmens. Gleichfalls ist es jedoch auch denkbar, den Heckboden im Bereich der Stützanordnungen auszusparen. Hierdurch wird einerseits die versteifende Wirkung des Heckbodens für die beiden hinteren Längsträger erreicht, andererseits jedoch eine unmittelbare Verbindung der Dachrahmenprofile mit den Längsträgern ermöglicht.

Weisen die Stützanordnungen jeweils einen zugehörigen Stützadapter auf, so können die Dachrahmenprofile relativ großflächig am jeweiligen Längsträger bzw. am dazwischen angeordneten Heckboden abgestützt werden. Darüber hinaus eignen sich derartige Stützadapter besonders gut zum Toleranzausgleich, um eine optimale Abstützung der Dachrahmenprofile beispielsweise an der Hinterwagenstruktur zu erreichen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als zudem vorteilhaft gezeigt, wenn die Dachrahmenprofile oberhalb der zugeordneten Stützanordnungen einen Winkel- bzw. Bogenbereich umfassen, wodurch die Dachrahmenprofile etwa rechtwinklig zu entsprechenden Längsträgern an diesen anschließen. Dementsprechend können in ein derart gestaltetes Dachrahmenprofil in besonders guter Weise in Fahrzeughochrichtung orientierte Kräfte eingeleitet werden.

Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Dachrahmenprofile zumindest im Bereich der Stützanordnungen vertikal oberhalb des zugehörigen Längsträgers angeordnet sind. Mit anderen Worten hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Dachrahmenprofil und der zugehörige Längsträger zumindest im Bereich der Stützanordnung zumindest annähernd in einer gemeinsamen, vertikal verlaufenden Ebene liegen. Hierdurch kann ebenfalls eine besonders stabile Abstützung der Dachrahmenprofile am zugehörigen Längsträger geschaffen werden, so dass im Anbindungsbereich des Dachrahmenprofils mit dem zugehörigen Längsträger möglichst wenige in Fahrzeugquerrichtung wirkende Querkräfte auftreten.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:

1 eine schematische Perspektivansicht auf eine ausschnittsweise dargestellte Karosserie eines Personenkraftwagens im Bereich von deren Hinterwagenstruktur, wobei insbesondere ein an der Außenseite des Personenkraftwagens verlaufendes linkes Dachrahmenprofil dargestellt ist, welches unter Zwischenanordnung eines Heckbodens am entsprechend unterhalb des Bodens angeordneten hinteren Längsträger durch eine Stützanordnung abgestützt ist;

2 eine schematische Perspektivansicht auf die ausschnittsweise dargestellte Karosserie des Kraftwagens gemäß 1, wobei im Unterschied zu 1 der Heckboden der Hinterwagenstruktur fehlt und das Dachrahmenprofil über die zugehörige Stützanordnung unmittelbar an einer Oberseite des hinteren Längsträgers abgestützt ist; und in

3 eine leicht perspektivische Seitenansicht auf die ausschnittsweise dargestellte Karosserie des Personenkraftwagens gemäß 2.

In 1 ist in einer schematischen Perspektivansicht ausschnittsweise die Karosserie eines Personenkraftwagens im Bereich einer Hinterwagenstruktur 10 dargestellt. Sowohl die Trägerteile wie auch die Wandelemente der Karosserie sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel in Blechschalenbauweise beispielsweise aus einem Aluminium- oder Stahlwerkstoff hergestellt, welche unter Bildung von ausgesteiften kastenförmigen Strukturen zusammengefügt sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein dreitüriger Personenkraftwagen gezeigt, an dessen jeweilige Seitentür sich im Bereich der Außenseite des Personenkraftwagens eine Seitenwand 12 anschließt. Innerhalb der Seitenwand 12 ist ein Radhaus 14 für ein hinteres Laufrad des Kraftwagens eingebracht. Die Seitenwand 12 begrenzt mit einem Dachrahmenprofil 16 eines Dachrahmens 18 eine nach hinten hin spitz bzw. dreieckförmig auslaufende Fensteröffnung 20 einer hinteren Fensterscheibe, welche sich nach hinten hin an die Fensterscheibe der Seitentür anschließt. Innenseitig des Radhauses 14 ist ein Heckboden 22 angeordnet, der einen in diesem Bereich gebildeten Kofferraum karosserieseitig nach unten hin begrenzt. Der Heckboden 22 endet nach hinten hin an einem Heckabschlussteil 24, welches sich vertikal und in Fahrzeugquerrichtung erstreckt. Im hinteren Eckbereich der Karosserie ist das Heckabschlussteil 24 mit der Seitenwand 12 verbunden.

Insbesondere in Zusammenschau mit den 2 und 3, welche jeweils in einer schematischen Perspektivansicht bzw. in einer leicht perspektivischen Seitenansicht ausschnittsweise die Karosserie des Personenkraftwagens im Bereich der Hinterwagenstruktur 10 darstellen, wird erkennbar, dass unterhalb des in den 2 und 3 weggelassenen Heckbodens 22 hintere Längsträger 26 angeordnet sind. Diese Längsträger 26, von denen vorliegend – in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet – der linke erkennbar ist, erstrecken sich innenseitig des jeweils zugehörigen Radhauses 14 über die gesamte Länge der Hinterwagenstruktur 10. Die Längsträger 26 schließen dabei vorderhalb des jeweils zugehörigen Radhauses 14 an einen zugehörigen Seitenschweller 28 an der jeweiligen Außenseite des Personenkraftwagens an.

Anhand des hier dargestellten linken Dachrahmenprofils 16 ist erkennbar, dass sich dieses über die gesamte Länge der Hinterwagenstruktur 10 nach hinten sowie nach unten hin bis zum jeweils zugeordneten hinteren Längsträger 26 erstreckt. und durch eine Stützanordnung 30 am entsprechenden Längsträger 26 abgestützt ist. Hierzu umfasst die Stützanordnung 30 einen zugehörigen Stützadapter 32, der in seinem Endbereich zum jeweiligen hinteren Längsträger 26 hin im Querschnitt aufgeweitet ist. Oberhalb des Stützadapters 32 ist ein Winkel- bzw. Bogenbereich 34 des Dachrahmenprofils 16 erkennbar, wodurch das schräg nach hinten geneigte Dachrahmenprofil 16 im hinteren Endbereich der Hinterwagenstruktur 10 in einen etwa vertikalen Verlauf übergeht. Hierdurch wird erreicht, dass das Dachrahmenprofil 16 etwa rechtwinklig an den jeweiligen Längsträger 26 anschließt. Dabei ist der Winkel- bzw. Bogenbereich 34 im Querschnitt größer ausgebildet als die sich daran anschließenden Querschnitte des Dachrahmenprofils 16 – beispielsweise oberhalb des Radhauses 14 bzw. im Bereich des Stützadapters 32. Sowohl im Winkel- bzw. Bogenbereich 34 wie auch im Bereich des Stützadapters 32 ist die Stützanordnung 30 des Dachrahmenprofils 16 mit dem hinteren Heckabschlussteil 24 fest verbunden. Hierdurch ist ein äußerst steifer Verbund bzw. eine äußerst steife Stützanordnung 30 zur Abstützung des jeweiligen Dachrahmenprofils 16 geschaffen.

Weiterhin ist aus den 2 und 3 erkennbar, dass sich die Stützanordnungen 30 an einer jeweiligen Oberseite 36 des jeweils zugeordneten Längsträgers 26 abstützen bzw. an diesem befestigt sind. Zur Befestigung der Stützanordnung 30 an der Oberseite 36 umfasst der jeweilige Stützadapter 32 flächig auf der Oberseite 36 aufliegende Befestigungsflansche 38.

Der Heckboden 22 ist im Ausführungsbeispiel gemäß den 2 und 3 mit entsprechenden Aussparungen versehen, so dass die jeweilige Stützanordnung 30 des entsprechenden Dachrahmenprofils 16 unmittelbar an der Oberseite 36 des Längsträgers 26 festgelegt werden kann. Im Unterschied hierzu ist die Stützanordnung 30 bzw. deren Stützadapter 32 beim Ausführungsbeispiel gemäß 1 an der Oberseite des Heckbodens 22 und unmittelbar oberhalb des zugehörigen Längsträgers 26 festgelegt, wobei der Heckboden 22 selbst auf den Oberseiten 36 der beiden Längsträger 26 aufliegend festgelegt ist. Mit anderen Worten ist also beim Ausführungsbeispiel gemäß 1 die jeweilige Stützanordnung 30 unter Zwischenanordnung des Heckbodens 22 am entsprechenden Längsträger 26 abgestützt. Demgemäß ist in 1 der Längsträger 26 gestrichelt angedeutet.

Die beiden Dachrahmenprofile 16 und das Heckabschlussteil 24 bilden eine Klappenöffnung für eine nicht dargestellte Heckklappe des Personenkraftwagens, welche sich nach vorne hin – unter Einbeziehung eines Heckfensters – bis zu einem in 2 ausschnittsweise schematisch angedeuteten hinteren Dachquerträger 40 erstreckt.

Die beiden Stützanordnungen 30 des jeweiligen Dachrahmenprofils 16 sind vorliegend über ihren Längenverlauf aus einer Mehrzahl von Blechschalenelementen – beispielsweise dem jeweiligen Stützadapter 32, dem jeweiligen Winkel- bzw. Bogenbereich sowie einem jeweiligen davor angeordneten Profilbereich 42 jedes der Dachrahmenprofile 16 – zusammengesetzt. Gleichfalls wäre es jedoch auch denkbar, jedes der Dachrahmenprofile 16 beispielsweise aus zwei durchgängigen Teilschalen zu gestalten.

Durch die Abstützung der jeweiligen Dachrahmenprofile 16 an den zugehörigen hinteren Längsträgern 22 ist eine Heckwagenstruktur 10 mit einer äußerst homogenen Steifigkeit geschaffen, so dass ein Steifigkeitssprung zwischen den Längsträgern 26 und den Dachrahmenprofilen 16 vermieden und der Kraftfluss zwischen den jeweiligen Teilen nicht unterbrochen ist. Hierdurch erhöht sich sowohl die lokale Steifigkeit im Bereich der Stützanordnungen 30 wie auch die globale Steifigkeit insbesondere der Heckwagenstruktur 10 und der gesamten Karosserie des Personenkraftwagens.


Anspruch[de]
Karosserie für einen Personenkraftwagen insbesondere in Blechschalenbauweise mit im Bereich der Außenseiten des Personenkraftwagens in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Dachrahmenprofilen (16) eines Dachrahmens (18), und mit in einem Endbereich des Personenkraftwagens angeordneten und sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Längsträgern (26), dadurch gekennzeichnet, dass dass sich die Dachrahmenprofile (16) nach unten hin bis zum jeweils zugeordneten Längsträger (26) erstrecken und durch eine jeweilige Stützanordnung (30) am entsprechenden Längsträger (26) abgestützt sind. Karosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützanordnungen (30) der Dachrahmenprofile (16) im Bereich einer Hinterwagenstruktur (10) der Karosserie vorgesehen sind. Karosserie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützanordnungen (30) mit einem hinteren Heckabschlussteil (24) verbunden sind. Karosserie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützanordnungen (30) an einer Oberseite (36) des jeweils zugeordneten Längsträgers (26) angeordnet sind. Karosserie nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützanordnungen (30) der Dachrahmenprofile (16) unter Zwischenanordnung eines Heckbodens (22) am entsprechenden Längsträger (26) abgestützt sind. Karosserie nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterwagenstruktur (10) einen die Längsträger (26) miteinander verbindenden Heckboden (22) umfasst, der mit Aussparungen für die Stützanordnungen (30) der Dachrahmenprofile (16) versehen ist. Karosserie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützanordnungen (30) einen jeweils zugehörigen Stützadapter (32) aufweisen, über welchen die Dachrahmenprofile (16) am jeweiligen Längsträger (26) oder am Heckboden (22) abgestützt sind. Karosserie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachrahmenprofile (16) oberhalb der zugeordneten Stützanordnungen (30) einen Winkel- bzw. Bogenbereich (34) umfassen, wodurch die Dachrahmenprofile (16) etwa rechtwinklig am entsprechenden Längsträger (26) bzw. am Heckboden (22) anschließen. Karosserie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachrahmenprofile (16) über ihren Längenverlauf aus einer Mehrzahl von Blechelementen zusammengesetzt sind. Karosserie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachrahmenprofile (16) zumindest im Bereich der Stützanordnungen (30) vertikal oberhalb des zugehörigen Längsträgers (26) angeordnet sind.






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