Die Erfindung betrifft eine Karosserie für einen Personenkraftwagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Personenkraftwagen.

Derartige Rohbaustrukturen sind aus dem Fahrzeugbau von Personenkraftwagen bereits bekannt. Üblicherweise weist eine auch als Kraftwagenkarosserie oder Rohbau bezeichnete, selbsttragende Karosserie für einen Personenkraftwagen in den Bereichen der Radhäuser auf beiden Seiten eine jeweilige Rohbaustruktur mit einem zugehörigen Querträger auf, welcher sich ausgehend von einem jeweils zeitlich zugeordneten Längsträger einer Hauptlängsträgerebene, wobei der Längsträger auch gelegentlich als Motorträger bezeichnet wird, in Fahrzeugquerrichtung nach außen hin erstreckt. Üblicherweise ist der Querträger an der jeweiligen Fahrzeugaußenseite vorderseitig eines seitlich zugeordneten Seitenschwellers befestigt beziehungsweise abgestützt. Zudem verläuft der jeweilige Querträger üblicherweise vor einer vorderen Stirnwand des auch Kraftwagenrohbau bezeichneten Rohbaus, wobei durch die Stirnwand die auch als Innenraum bezeichnete Fahrgastzelle vom Vorderwagen abgegrenzt ist.

Insbesondere bei Frontalkollisionen mit geringer Breitenüberdeckung eines solchen Personenkraftwagens mit einem Hindernis oder einem Unfallpartner werden derartige Rohbaustrukturen hinter dem jeweiligen Radhaus desjenigen Vorderrads, auf dessen Seite die Kollision mit dem Hindernis erfolgt, ganz erheblich mit Kräften beaufschlagt und müssen demzufolge ausgestaltet sein, um beispielsweise einen günstigen Abbau von Unfallenergie zu ermöglichen beziehungsweise um übermäßige Intrusionen in die vordere Stirnwand der Fahrgastzelle zu vermeiden.

Eine Problematik ist hierbei das infolge einer Frontalkollision mit geringer Breitenüberdeckung des Personenkraftwagens mit einem Hindernis oder einem Unfallpartner rückverlagerte Vorderrad, und nach Zerstörung von dessen Reifen insbesondere dessen rückverlagerte Felge, die aufgrund ihrer Anbindung mittels jeweiliger Fahrwerksglieder (Lenker) oftmals nicht in Fahrzeuglängsrichtung geradlinig nach hinten verlagert wird, sondern sich im rückwärtigen Bereich zur Fahrzeugmitte hin eindreht. Hierbei wirken die jeweiligen Fahrwerksglieder beziehungsweise Lenker als entsprechende Hebel um eine gedachte Achse, um welche das Vorderrad beziehungsweise insbesondere die Felge mit ihrem rückwärtigen Bereich zur Fahrzeugmitte hin eindreht.

Allerdings ist es strukturbedingt so, dass die Rohbaustruktur beziehungsweise ihre hinter dem jeweiligen Längsträger und dem Querträger verlaufende Stirnwand üblicherweise zur Fahrzeugmitte hin weicher ausgebildet ist, so dass ein unfallbedingt in Fahrzeuglängsrichtung rückverlagerter und rückwärtig zur Fahrzeugmitte hin eindrehende Felge zu erheblichen Intrusionen führen kann. Außerdem kann eine derartige, sich zur Fahrzeugmitte hin eindrehende Felge nicht mehr gezielt versagen beziehungsweise gezielt zur Absorption von Aufprall- beziehungsweise Unfallenergie und zur Abstützung an der dahinterliegenden Rohbaustruktur eingesetzt werden, so dass das Energieabsorptionsvermögen im Bereich des Vorderwagens und des entsprechend unfallbedingt getroffenen Vorderrads reduziert wird, was wiederum zu einem nicht optimalen Unfallverhalten des Kraftwagens insgesamt führen kann.

Des Weiteren offenbart die US 2015/0166112 A1 eine Verstärkungsstruktur für eine Fahrzeugkarosserie. Der US 2014/0292031 A1 ist eine seitliche

Fahrzeugkarosseriestruktur als bekannt zu entnehmen. Aus der US 2006/0273627 A1 ist eine Fahrzeugkarosserieanordnung bekannt. Außerdem offenbart die WO 94/06669 A1 eine Verstärkung einer vorderen Seitentüröffnung. Des Weiteren ist der DE 102011 089 153 A1 ein Aufbau für einen Kraftwagen als bekannt zu entnehmen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Karosserie mit einer Rohbaustruktur sowie einem Personenkraftwagen mit einer solchen, selbsttragenden Karosserie zu schaffen, so dass sich mittels der Rohbaustruktur insbesondere bei einer Frontalkollision mit geringer Breitenüberdeckung des Kraftwagens mit einem Hindernis oder einem Unfallpartner ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten des Personenkraftwagens realisieren lässt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Karosserie mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch einen Personenkraftwagen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Günstige Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Karosserie für einen Personenkraftwagen. Unter der Karosserie ist eine selbsttragende Karosserie zu verstehen, welche auch als Rohbau, Personenkraftwagenkarosserie oder Kraftwagenkarosserie bezeichnet wird. Die Karosserie weist wenigstens eine Rohbaustruktur auf, die in Fahrzeuglängsrichtung hinter einem Radhaus für ein Vorderrad des Personenkraftwagens angeordnet ist. Dies bedeutet, dass in vollständig hergestelltem Zustand des Personenkraftwagens in dem Radhaus das genannten Vorderrad zumindest teilweise aufgenommen beziehungsweise angeordnet ist. Die Rohbaustruktur umfasst wenigstens einen Querträger, welcher sich, insbesondere in Fahrzeugquerrichtung, außenseitig eines Längsträgers einer Hauptlängsträgerebene in Fahrzeugquerrichtung vor einer vorderen Stirnwand der Rohbaustruktur erstreckt. Der Längsträger wird gelegentlich auch als Motorträger bezeichnet. Die Stirnwand ist beispielsweise eine Stirnwand einer auch als Innenraum bezeichneten Fahrgastzelle des Personenkraftwagens beziehungsweise der Karosserie, wobei die Fahrgastzelle durch die Stirnwand in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, begrenzt ist. Somit ist beispielsweise die Fahrgastzelle durch die Stirnwand in Fahrzeuglängsrichtung von einem Vorderwagen oder Vorderwagenbereich der Karosserie getrennt, wobei der Vorderwagen in Fahrzeuglängsrichtung vor der Stirnwand angeordnet ist. Die Stirnwand wird beispielsweise auch als Spritzwand bezeichnet.

Um nun insbesondere bei einer Frontalkollision mit geringer Breitenüberdeckung des einfach auch als Kraftwagen bezeichneten Personenkraftwagens mit einem Hindernis oder einem Unfallpartner ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten des Personenkraftwagens realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Querträger ein Fangelement umfasst, welches zum Fangen einer Felge des unfallbedingt, das heißt infolge der genannten Frontalkollision in Fahrzeuglängsrichtung rückverlagerten und rückwärtig zur Fahrzeugmitte hin eindrehenden Vorderrads ausgelegt ist.

Mittels des Fangelements ist es demzufolge möglich, bei einer Frontalkollision des Personenkraftwagens mit geringer Breitenüberdeckung mit einem Hindernis oder einem Unfallpartner und bei einer damit einhergehenden, unfallbedingten Rückverlagerung des durch die Kollision getroffenen Vorderrads ein übermäßiges Eindrehen eines rückwärtigen, das heißt in Fahrzeuglängsrichtung nach hintern weisenden Bereichs des Vorderrads beziehungsweise dessen Felge zu vermeiden, indem der rückwärtige Bereich der Felge mittels des Fangelements des Querträger gefangen wird. Durch das Fangelement soll demzufolge ein übermäßiges Eindrehen des rückwärtigen Bereichs der Felge des Vorderrads, insbesondere nach Zerstörung eines die Felge umgebenden Reifens des Vorderrads, erreicht werden, so dass sich die Felge des Vorderrads zumindest im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung verlagert beziehungsweise lediglich um einen gewissen, geringen Winkel mit ihrem rückwärtigen Bereich nach innen eingedreht wird, und so dass sich die Felge auf im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen verbesserte Weise an der dahinterliegenden Rohbaustruktur hinter dem Radhaus des Vorderrads des Kraftwagens abstützen kann. Der Erfindung liegt die Erkenntnis beziehungsweise die Erfahrung zugrunde, dass die Rohbaustruktur hinter dem Radhaus des Vorderrads beispielsweise infolge einer Abstützung des Querträgers an einem dahinterliegenden Seitenschweller außenseitig weitaus steifer ist als innenseitig, wodurch es - wenn keine entsprechenden Gegenmaßnahmen getroffen sind - zu erhöhten Intrusionen im Bereich der Fahrgastzelle kommen kann. Unter einer Frontalkollision mit geringer Breitenüberdeckung ist ein solcher Frontalaufprall beziehungsweise eine solche Frontalkollision zu verstehen, bei welchem beziehungsweise welcher das Hindernis beziehungsweise der Unfallpartner weniger als die Hälfe der in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Breite des Personenkraftwagens überdeckt und in Fahrzeuglängsrichtung von vorne nach hinten gegen den Personenkraftwagen, insbesondere gegen dessen Front, prallt.

Solche übermäßigen Intrusionen im Bereich der beziehungsweise in die Fahrgastzelle können nun vermieden werden. Erfindungsgemäß kann mittels des Fangelements erreicht werden, dass die sich infolge ihrer Rückverlagerung und ihrer Halterung mittels jeweiliger Fahrwerksglieder (Lenker) mit ihrem rückwärtigen Bereich nach innen eindrehende Felge gefangen und somit in ihrer Eindrehbewegung reduziert oder gestoppt wird, so dass die Felge zumindest in einem äußeren Bereich der Rohbaustruktur auf dahinterliegende steifere Strukturen, wie beispielsweise eine in diesem Bereich verlaufende und beispielsweise als A-Säule ausgebildete Türsäule beziehungsweise den Seitenschweller, geführt werden kann. Hierdurch ergeben sich eine insgesamt besonders vorteilhafte Abstützung der Felge sowie eine Verhinderung übermäßiger Intrusionen in die Fahrgastzelle.

Da außerdem die Steifigkeit und somit die Gegenkraft der Rohbaustruktur außenseitig deutlich höher ist als zur Fahrzeugmitte hin, wird ein gezieltes Versagen der Felge möglich, was auf gewünschte Weise eine zumindest im Wesentlichen gleichmäßige Absorption von Aufprall- beziehungsweise Unfallenergie im Bereich des Vorderwagens fördert. Neben dem Vorteil, dass somit weichere innere Strukturen der Rohbaustruktur hinter dem Radhaus des Vorderrads geschont und somit Intrusionen deutlich reduziert werden können, kann letztendlich auch eine Beaufschlagung beispielsweise eines Unterflurhochvoltspeichers, welcher sich rückwärtig des Querträgers der Rohbaustruktur an den Querträger anschließen kann, reduziert und somit eine weitere Gefahrenquelle minimiert werden.

Um des Weiteren ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten zu realisieren, ist es weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Rohbaustruktur die zuvor genannte, in Fahrzeuglängsrichtung hinter dem Fangelement angeordnete A-Säule aufweist. Die A- Säule ist eine beziehungsweise die zuvor genannten Türsäule, die beispielsweise eine seitliche Türöffnung der Karosserie in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, begrenzt. In vollständig hergestelltem Zustand des Personenkraftwagens ist der genannten Türöffnung eine Seitentür zugeordnet, die verschwenkbar an der Karosserie gehalten ist. Die Seitentür kann dabei zwischen einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung relativ zu der Karosserie verschwenkt werden. In der Schließstellung verschließt die Seitentür zumindest einen Toleranzbereich der Türöffnung, wobei die Seitentür in der Offenstellung den Teilbereich freigibt. Unter dem Merkmal, dass die A-Säule in Fahrzeuglängsrichtung hinter dem Fangelement angeordnet ist, kann insbesondere verstanden werden, dass die A-Säule in Fahrzeuglängsrichtung weiter hinten als das Fangelement angeordnet ist. Dabei ist es denkbar, dass das Fangelement in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten hin überdeckungsfrei zu der A-Säule angeordnet und somit in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten hin nicht durch die A-Säule überdeckt ist, oder aber das Fangelement ist in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch die A-Säule überdeckt beziehungsweise überlappt.

Des Weiteren ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Rohbaustruktur einen beziehungsweise den zuvor genannten und in Fahrzeuglängsrichtung hinter dem Fangelement angeordneten Seitenschweller umfasst. Unter dem Merkmal, dass der Seitenschweller in Fahrzeuglängsrichtung hinter dem Fangelement angeordnet ist, kann insbesondere verstanden werden, dass der Seitenschweller in Fahrzeuglängsrichtung weiter hinten angeordnet ist beziehungsweise weiter hinten beginnt als das Fangelement. Insbesondere es denkbar, dass das Fangelement in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten hin überdeckungsfrei zu dem Seitenschweller angeordnet ist und somit in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten hin nicht durch den Seitenschweller überdeckt beziehungsweise überlappt ist, oder aber das Fangelement ist in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch den Seitenschweller überlappt beziehungsweise überdeckt. Die A- Säule ist beispielsweise, insbesondere in einem Knotenbereich beziehungsweise über einen Knoten beziehungsweise mittels eines Knotens, an den Seitenschweller angebunden, so dass beispielsweise der Seitenschweller in Fahrzeughochrichtung unterhalb der A-Säule angeordnet sein kann, insbesondere derart, dass die A-Säule in Fahrzeughochrichtung nach unten hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch den Seitenschweller überdeckt ist.

Die Rohbaustruktur der erfindungsgemäßen Karosserie weist außerdem ein insbesondere separat von dem Seitenschweller und separat von der A-Säule ausgebildetes und in der A-Säule angeordnetes Abstützelement auf, welches auch als Energieabsorptionselement oder Crash-Box bezeichnet werden oder fungieren kann.

Über das Abstützelement sind das infolge des Fangens der Felge unfallbedingt in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten rückverlagerte Fangelement und über dieses die unfallbedingt in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten rückverlagerte Felge in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten an dem Seitenschweller abstützbar. Das Abstützelement ist eine steife Struktur, welche infolge der unfallbedingten Rückverlagerung des Fangelements und der Felge eine hohe Gegenkraft bereitstellt und beispielsweise dem Fangelement und der Felge entgegenstellt, um dadurch die auch als Radfelge bezeichnete Felge und beispielsweise eine dem Vorderrad zugeordnete Bremsscheibe stabil abstützen sowie besonders frühzeitig zu einem Versagen, insbesondere zu einem Brechen, zu bringen. Die zuvor genannte Bremsscheibe ist beispielsweise Bestandteil einer Reibbremse des Personenkraftwagens, mittels dessen Reibbremse bei einer Fahrt des Personenkraftwagens das Vorderrad durch Reibung abgebremst werden kann. Kräfte, die infolge der unfallbedingten Rückverlagerung des Fangelements und der Felge von der Felge über das Fangelement und von dem Fangelement auf das Abstützelement wirken, können besonders vorteilhaft in den Seitenschweller, insbesondere in ein zum Verstärken des Seitenschwellers vorgesehenes und auch als Seitenschwellerverstärkung bezeichnetes Verstärkungselement des Seitenschwellers eingeleitet werden. Hierdurch können die Felge und auch die Bremsscheibe besonders frühzeitig zerstört, insbesondere gebrochen, werden, so dass übermäßige Intrusionen vermieden werden können.

Um eine besonders große Gegenkraft zum Abstützen und insbesondere Brechen der Felge realisieren zu können, ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Abstützelement keilförmig ausgebildet ist, wobei sich das Abstützelement in einem durch den Seitenschweller und die A-Säule gebildeten Eckbereich über Eck erstreckt. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Abstützelement in Fahrzeughochrichtung nach unten hin, insbesondere direkt, an dem Seitenschweller, insbesondere an dessen auch als Schwellerverstärkung bezeichneten Seitenschwellerverstärkung, abgestützt ist. Somit ist vorzugsweise das Abstützelement in Fahrzeughochrichtung nach unten hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch den Seitenschweller, insbesondere die Schwellerverstärkung, überdeckt. Alternativ oder zusätzlich kann das Abstützelement in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne hin, insbesondere direkt, an der A-Säule abgestützt sein. Somit ist vorzugsweise das Abstützelement in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch die A-Säule überdeckt. Hierdurch können unfallbedingte Kräfte, die von der Felge auf das Fangelement, und somit den Querträger und von dem Querträger auf die A-Säule wirken, besonders vorteilhaft und insbesondere zumindest im Wesentlichen direkt von der A- Säule über das Abstützelement an den Seitenschweller übertragen und somit an dem Seitenschweller abgestützt werden, so dass die Felge besonders vorteilhaft abgestützt und vorzugsweise auch besonders frühzeitig zerstört beziehungsweise gebrochen werden kann.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass eine in Fahrzeughochrichtung nach oben weisende Oberseite des Abstützelements in Fahrzeuglängsrichtung von vorne oben nach hinten unten verläuft. Durch die Oberseite ist beispielsweise ein, insbesondere geschlossener oder offener, Hohlquerschnitt des Abstützelements in Fahrzeughochrichtung nach oben hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, begrenzt. Diese Oberseite erstreckt sich, vorzugsweise über ihre gesamte Erstreckung, schräg zur Fahrzeuglängsrichtung und schräg zur Fahrzeughochrichtung und dabei von vorne oben nach hinten unten. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt, fällt die Oberseite in Fahrzeuglängsrichtung von vorne nach hinten betrachtet ab und erstreckt sich somit in Fahrzeuglängsrichtung von vorne nach hinten sukzessive beziehungsweise stetig in Richtung des Seitenschwellers. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Abstützung realisiert werden.

Vorzugsweise zeichnet sich das Abstützelement dadurch aus, dass es eine in sich geschlossene Struktur ist oder bildet beziehungsweise darstellt, wodurch das Abstützelement an sich eine besonders hohe Steifigkeit aufweist. Mit anderen Worten hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Abstützelement an sich, das heißt für sich alleine betrachtet, ein geschlossenes Profil ist. Dadurch kann eine besonders hohe Steifigkeit des Abstützelements an sich realisiert werden, so dass das Fangelement und somit die Felge besonders vorteilhaft abgestützt werden können.

Ein weiterer Vorteil der zuvor beschriebenen Keilförmigkeit des Abstützelements ist insbesondere, dass das Abstützelement aufgrund seiner Keilform besonders einfach in die A-Säule integriert und mittels bereits vorgesehener Fügeverfahren und somit besonders einfach mit dem Seitenschweller und/oder mit der A-Säule gefügt werden kann. Dadurch kann beispielsweise das Abstützelement besonders einfach in eine Herstellung der Karosserie integriert werden.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Abstützelement an sich, das heißt für sich alleine betrachtet, ein auf genau, das heißt auf einer einzigen Seite offenes Profil ist und dadurch an sich, das heißt für sich alleine betrachtet, einen auf der Seite, das heißt nur auf der Seite offenen Hohlquerschnitt aufweist, welcher durch den Seitenschweller oder die A-Säule zu einem geschlossenen Hohlquerschnitt ergänzt ist. Ist der offene Hohlquerschnitt durch den Seitenschweller zu dem geschlossenen Hohlquerschnitt ergänzt, so weist die Seite, auf welcher das Profil offen ist, in Fahrzeughochrichtung nach unten. Ist der offene Hohlquerschnitt durch die A-Säule zu dem geschlossenen Hohlquerschnitt ergänzt, so weist die Seite, auf welcher das Profil offen ist, in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne. Hierdurch können eine besonders hohe Steifigkeit und somit eine besonders hohe Abstützung realisiert werden.

Um eine besonders hohe Steifigkeit des Abstützelements zu realisieren, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Abstützelement mehrteilig ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass das Abstützelement mehrere, vorzugsweise jeweils einstückig ausgebildete Bauteile aufweist, die separat voneinander ausgebildet und miteinander verbunden sind. Insbesondere sind die Bauteile stoffschlüssig miteinander verbunden, dabei miteinander verklebt und/oder miteinander verschweißt.

Dabei hat es sich zur Realisierung einer besonders hohen Steifigkeit und somit einer besonders vorteilhaften Abstützung als vorteilhaft gezeigt, wenn das Abstützelement genau zweiteilig ausgebildet ist und dadurch genau zwei, jeweils einstückig ausgebildete Bauteile aufweist, welche separat voneinander ausgebildet und miteinander verbunden sind.

Insgesamt ist erkennbar, dass das Abstützelement vorzugsweise als eine zwar mehrteilige, insbesondere zweiteilige, aber doch in sich geschlossene Crash-Box ausgebildet ist, die sich insbesondere dadurch auszeichnen kann, dass sie sehr steif ausgeführt werden und leicht in eine vorhandene Struktur, insbesondere in Form der A- Säule, integriert werden kann. Beispielsweise ist das Abstützelement durch Punktschweißen, das heißt mittels Schweißpunkten, an die A-Säule und/oder den Seitenschweller angebunden. Durch die mehrteilige beziehungsweise zweiteilige Ausgestaltung des Abstützelements kann eine besonders günstige Schweißpunktbelastung durch Vermeidung von Kopfzug vermieden werden. Letztendlich sind damit im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen sehr hohe Gegenkräfte möglich, um die Felge zum Versagen beziehungsweise zum Brechen zu bringen, insbesondere bevor die Felge auf weichere, weiter innen liegende Bereiche treffen kann.

Die Mehr- beziehungsweise Zweiteiligkeit des Abstützelements ist auch insofern vorteilhaft, als dadurch eine Skalierbarkeit des Abstützelements, insbesondere im Hinblick auf dessen Steifigkeit, realisiert werden kann. Insbesondere durch eine entsprechende Wahl eines Werkstoffs, aus welchem das jeweilige Bauteil des Abstützelements gebildet ist, kann die Steifigkeit des Abstützelements bedarfsgerecht und gezielt eingestellt werden. Dabei ist es denkbar, dass die Bauteile des Abstützelements aus dem gleichen Werkstoff oder aber aus voneinander unterschiedlichen Werkstoffen gebildet sind, so dass beispielsweise eines der Bauteile aus einem ersten Werkstoff und ein zweites der Bauteile aus einem von dem ersten Werkstoff unterschiedlichen zweiten Werkstoff gebildet ist.

Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Abstützelement aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus Stahl, gebildet ist. Hierdurch können eine besonders hohe Steifigkeit des Abstützelements und somit eine besonders vorteilhafte Abstützung realisiert werden.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft einen Personenkraftwagen, welcher eine selbsttragende Karosserie gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.

Das Fangelement selbst kann beispielsweise durch geeignete Umformung des Querträgers selbst ausgebildet sein, oder aber durch ein zusätzliches Teil, welches beispielsweise als eine Art Vorsprung oder dergleichen außenseitig beziehungsweise vorderseitig des Querträgers angeordnet ist. Mittels des Fangelements kann bei der unfallbedingten Rückverlagerung des Vorderrads und insbesondere nach der Zerstörung des die Felge umgebenden Reifens insbesondere ein äußeres Felgenhorn der Felge gefangen werden, um somit ein übermäßiges Eindringen der Felge in den rückwärtigen Bereich zu vermeiden. Somit wird diese Eindrehbewegung durch Fangen vorzugsweise des äußeren Felgenhorns der Felge im rückwärtigen Bereich mittels des Fangelements gestoppt oder zumindest gering gehalten, um somit eine Ausrichtung der Felge zumindest im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung oder mit einem nur geringen Winkelbetrag schräg dazu zu erreichen, so dass die Felge in besonders beispielhafter Weise in einem äußeren Bereich der Rohbaustruktur beziehungsweise des Querträgers und in Überdeckung mit der dahinterliegenden, als Türsäule ausgebildeten A-Säule beziehungsweise des dahinterliegenden Seitenschwellers abgestützt werden kann.

In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Fangelement als sich in Fahrzeughochrichtung erstreckende Fangkante des Querträgers ausgebildet ist. Eine derartige Fangkante kann beispielsweise auf einfache Weise durch Umformung in ein entsprechendes Profil des Querträgers eingebracht werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Fangkante in einem vorderen, äußeren Schalenelement des Querträgers ausgebildet ist. Dies ermöglicht eine besonders wirksame und gleichfalls einfache Ausgestaltung der Rohbaustruktur.

Dabei hat es sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung als vorteilhaft gezeigt, wenn die Fangkante durch einen Winkel zwischen zwei Flächenbereichen des äußeren Schalenelements des Querträgers ausgebildet ist. Im Bereich des Winkels beziehungsweise der Abwinklung verläuft die Fangkante vorzugsweise im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung beziehungsweise senkrecht.

Als weiterhin vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn sich das Fangelement beziehungsweise die Fangkante zumindest über die gesamte, in Fahrzeughochrichtung verlaufende Höhe des Querträgers erstreckt. Hierdurch ergibt sich eine besonders wirksame Möglichkeit zum Fangen des rückwärtigen Bereichs des Vorderrads beziehungsweise der Felge und ganz insbesondere ihres Felgenhorns.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das äußere Schalenelement gemeinsam mit einem inneren Schalenelement des Querträgers sowie mit einem Bauelement des seitlich korrespondierenden Seitenschwellers verschweißt ist. Somit ergibt sich eine besonders steife und stabile Ausgestaltung des Querträgers, welcher gegen ein Ausreißen bei Auftreffen der rückverlagerten Felge ausgestaltet ist, wenn die beiden Schalenelemente sowie das Bauelement des Seitenschwellers in drei Lagen übereinander und beispielsweise durch Flansche miteinander verbunden sind, welche alle drei Bauteile gemeinsam miteinander sandwichartig verbinden.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Rohbaustruktur im Bereich des Fangelements ein Verstärkungselement aufweist. Hierdurch wird eine weitere verbesserte Abstützung der Felge erreicht.

Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Verstärkungselement innerhalb eines Hohlraums des Querträgers angeordnet ist. Somit ist der Querträger auf optimale Weise ausgesteift und zur Abstützung der Felge ausgebildet, um zudem mögliche Intrusionen in die vordere Stirnwand zu vermeiden.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Vorderansicht einer Rohbaustruktur einer erfindungsgemäßen Karosserie eines Personenkraftwagens;

Fig. 2 ausschnittsweise eine schematische Draufsicht der Rohbaustruktur;

Fig. 3 ausschnittsweise eine weitere schematische Draufsicht der

Rohbaustruktur;

Fig. 4 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht der

Rohbaustruktur; Fig. 5 eine schematische und perspektivische Explosionsansicht eines Abstützelements der Rohbaustruktur; und

Fig. 6 eine weitere schematische und perspektivische Explosionsansicht des Abstützelements.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 ist in einer ausschnittsweisen Perspektivansicht eine auch als Kraftwagenkarosserie oder Personenkraftwagenkarosserie bezeichnete, selbsttragende Karosserie eines Personenkraftwagens gezeigt. Die selbsttragende Karosserie weist eine Rohbaustruktur 1 auf, welche in Fahrzeuglängsrichtung hinter einem in Fig. 1 nicht erkennbaren Radhaus eines Vorderrads des Personenkraftwagens angeordnet ist. Von einem auch als Vorderwagenbereich bezeichneten Vorderwagen 2 der Karosserie beziehungsweise des Personenkraftwagens ist im vorliegenden Fall insbesondere ein abgeschnitten dargestellter Längsträger 3 einer Hauptlängsträgerebene erkennbar, wobei der Längsträger 3 gelegentlich auch als Motorträger bezeichnet wird. Ein eben solcher Längsträger 3 der Rohbaustruktur 1 liegt spiegelsymmetrisch außenseitig eines Mitteltunnels 4 auf der anderen Fahrzeugseite. Der jeweilige Längsträger 3 ist vorliegend nach hinten hin an einem auch als Querträger bezeichneten Querträgerelement der Rohbaustruktur 1 abgestützt. Das Querträgerelement 6 erstreckt sich in Fahrzeugquerrichtung über die gesamte, in Fahrzeugquerrichtung verlaufende und einfach auch als Breite bezeichnete Fahrzeugbreite, wobei die Fahrzeugquerrichtung auch als y-Richtung bezeichnet wird. Das Querträgerelement 6 überbrückt der Mitteltunnel 4 bogenförmig. Oberhalb des Querträgerelements 6 ist außerdem eine Stirnwand 5 der Rohbaustruktur 1 erkennbar. Die Stirnwand 5 unterteilt den Vorderwagen 2 von einer in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) dahinterliegenden Fahrgastzelle 7 der Karosserie beziehungsweise des einfach auch als Kraftwagen bezeichneten Personenkraftwagens. Die Stirnwand 5 verläuft vorliegend ausgehend von einem oberen Windschutzscheibenquerträger nach unten hin und geht dort in einen Fahrzeugboden 9 über, welcher beispielsweise den genannten Mitteltunnel 4 umfasst beziehungsweise bildet.

Die in Fahrzeuglängsrichtung hinter dem Radhaus des Vorderrads angeordnete Rohbaustruktur 1 umfasst im Wesentlichen einen Querträger 10 oder dergleichen Querelement, welcher sich außenseitig an den jeweils seitlich korrespondierenden Längsträger 3 anschließt beziehungsweise mit diesem verbunden ist und sich in Fahrzeugquerrichtung zur Fahrzeugaußenseite hin bis in den Bereich einer Seitenwand 11 erstreckt. Bezogen auf die Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) überdeckt der Querträger 10 mit seinem äußeren Ende somit einen vorderen Bereich eines Seitenschwellers 12 der Rohbaustruktur 1 beziehungsweise einer in diesem Bereich verlaufenden Säulenwurzel einer als A-Säule 13 ausgebildeten Türsäule. Zudem ist aus Fig. 1 gut erkennbar, dass der Querträger 10 in Fahrzeugquerrichtung vor der vorderen Stirnwand 5 verläuft beziehungsweise mit dieser und/oder mit dem dieser zugeordneten Querträgerelement 6 über eine Flanschverbindung 14 verbunden ist.

Fig. 2 zeigt in einer ausschnittsweisen und teilweise geschnittenen Draufsicht die Rohbaustruktur 1 gemäß Fig. 1 sowie eine Felge 15 des in Vorwärtsfahrtrichtung betrachteten linken Vorderrads, welches in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) vor der entsprechenden Rohbaustruktur 1 beziehungsweise dem Querträger 10 angeordnet ist. Das Vorderrad beziehungsweise dessen Felge 15 ist vorliegend in einer Ausgangsstellung bei Geradeausfahrt dargestellt. Hierbei ist das Vorderrad üblicherweise über nicht weiter erkennbare Fahrwerksglieder, welche auch als Lenker bezeichnet werden, an einer zugehörigen Vorderachse angelenkt und gehalten.

Von dem in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) hinter dem Vorderrad beziehungsweise der Felge 15 angeordneten Querträger 10 ist ein vorderes äußeres Schalenelement 16 sowie ein hinteres Schalenelement 17 erkennbar, welche unter Ausbildung eines Hohlraums 18 miteinander verbunden beziehungsweise vorderseitig der Stirnwand 5 befestigt sind. Aus Fig. 2 ist dabei nochmals gut erkennbar, dass sich der Querträger 10 beziehungsweise die jeweiligen Schalenelements 16, 17 im Wesentlichen zwischen einer Außenseite 19 des seitlich zugeordneten Längsträgers 3 und dem Seitenschweller 12 beziehungsweise der in dessen vorderen Bereich angeordneten A-Säule 13 erstrecken. Hierbei ist insbesondere erkennbar, dass das vordere und das hintere Schalenelement 16, 17 jeweilige Flansche 20, 21 aufweisen, welche mit einem vorderen, stirnseitigen Bauelement beziehungsweise Blechelement 22 des seitlich korrespondierenden Seitenschwellers 12 beziehungsweise der zugehörigen Türsäule (A-Säule 13) einen dreilagigen, ebenen Verbund beziehungsweise eine entsprechende Flanschverbindung 23 bilden, welche durch durchgängiges Punktschweißen gemeinsam miteinander verbunden sind. Da die beiden Schalenelemente 16, 17 und das Bauelement 22 somit über jeweilige 3-Blechpunkte verbunden sind, können jeweilige Durchpunktlöcher insbesondere im vorderen beziehungsweise äußeren Schalenelement 16 entfallen. Des Weiteren ist insbesondere in einer Zusammenschau von Fig. 1 und 2 erkennbar, dass der Querträger 10 ein Fangelement 24 in Form einer in dem vorderen Schalenelement 16 ausgebildeten Fangkante 25 aufweist, deren Funktion im Weiteren noch näher erläutert wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Schalenelemente 16, 17 aus jeweiligen Blechumformbauteilen gestaltet, so dass die Fangkante 25 beispielsweise in einfacher Weise durch entsprechendes Umformen eingebracht werden kann. Die Fangkante 25 erstreckt sich - wie besonders gut aus Fig. 1 erkennbar ist - liegend über die zumindest annähernd gesamte Höhe des Querträgers 10 beziehungsweise des vorderen Schalenelements 16. Die Fangkante 25 ist dabei durch einen Winkel zwischen zwei im Wesentlichen ebenen Flächenbereichen 26 und 27 des äußeren, vorderen Schalenelements 16 ausgebildet.

Des Weiteren ist aus Fig. 2 erkennbar, dass innerhalb des Hohlraums 18 des Querträgers 10 ein Verstärkungselement 28 angeordnet ist, dessen Funktion im Weiteren ebenfalls noch näher erläutert wird. Das Verstärkungselement 28 kann hierbei beispielsweise durch einen Fügeverbindung oder dergleichen innerhalb des Hohlraums 18 des Querträgers 10 fixiert sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erstreckt sich das Verstärkungselement 28 ausgehend von der Fangkante 25 zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) zur Fahrzeugmitte hin. Da die Fangkante 25 etwa in Verlängerung einer Innenseite des Seitenschwellers 12 verläuft, erstreckt sich das Verstärkungselement 28 somit vorliegend im Wesentlichen ausgehend von der Innenseite des Seitenschwellers 12 zur Fahrzeugmitte hin.

Kommt es nun infolge einer Frontalkollision mit geringer Breitenüberdeckung des Personenkraftwagens mit einem Unfallgegner oder einer Barriere zu einer unfallbedingten Rückverlagerung des Vorderrads und insbesondere der Felge 15 in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) nach hinten, was durch einen Pfeil 29 veranschaulicht ist, so kommt es aufgrund der Anlenkung beziehungsweise Anbindung des Vorderrads beziehungsweise der Felge 15 an den entsprechenden Fahrwerksgliedern beziehungsweise Lenkern zu einem Eindrehen eines rückwärtigen Bereichs 30 der Felge 15 in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) zur Fahrzeugmitte hin, was durch einen Pfeil 31 veranschaulicht ist.

Um nun ein übermäßiges Eindrehen des Vorderrads beziehungsweise der Felge 15 um eine zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung verlaufende, gedachte Achse zu vermeiden, wird das unfallbedingt rückverlagerte Vorderrad beziehungsweise die zugehörige Felge 15 mittels der Fangkante 25 gefangen. Konkret bedeutet dies, dass insbesondere ein äußeres Felgenhorn 32 der Felge 15 durch die Fangkante 25 gefangen wird, wenn die Felge 15 unfallbedingt in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) nach hinten rückverlagert wird (Pfeil 29) und damit einhergehend mit ihrem rückwärtigen Bereich 30 um die gedachte Achse zur Fahrzeugmitte hin sich eindreht (Pfeil 31).

Mit anderen Worten wird somit durch die Fangkante 25 erreicht, dass die Felge 15 nicht übermäßig eindreht, sondern vielmehr im Wesentlichen in ihrer in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Erstreckungsrichtung verbleibt. Somit soll die Felge 15 allenfalls mit einem moderaten Einschlagwinkel ihres rückwärtigen Bereichs 30 hin zur Fahrzeugmitte hin sich an dem Querträger 10 abstützen. Dies bewirkt zunächst, dass keine weicheren Bereiche der Rohbaustruktur 1 nahe der Außenseite 19 des Längsträgers 3 getroffen werden, was zu übermäßigen Intrusionen im Bereich der Fahrgastzelle führen könnte und zu einer verbesserten Abstützung der Felge 15, so dass diese infolge der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung zum Brechen gebracht werden kann, was wiederum die umliegende Rohbaustruktur 1 entlastet. Hierdurch ergeben sich insgesamt ein besseres Energieabsorptionsvermögen im Bereich des Vorderwagens 2 und insgesamt ein verbessertes Unfallverhalten.

Anstelle der Fangkante 25 ist - wie bereits erläutert - beispielsweise ein anderes Fangelement wie eine außenseitig des Querträgers 10 beziehungsweise des Schalenelements 16 angeordnete Leiste oder dergleichen denkbar. Eine Fangkante 25, wie diese vorliegend beschrieben ist, weist jedoch eine besonders einfache und hochwirksame Ausgestaltung auf.

Um nun ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten des Personenkraftwagens realisieren zu können, umfasst die die A-Säule 13 und den Seitenschweller 12 umfassende Rohbaustruktur 1, wobei die A-Säule 13 und der Seitenschweller 12 in Fahrzeuglängsrichtung hinter dem Fangelement 24, insbesondere hinter der Fangkante 25, angeordnet sind, auch ein in der A-Säule 13 angeordnetes Abstützelement 33, welches besonders aus Fig. 3 bis 5 erkennbar ist. Über das Abstützelement 33 sind das infolge des Fangens der Felge 15 unfallbedingt in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) nach hinten rückverlagerte Fangelement 24 und über dieses die unfallbedingt in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) nach hinten rückverlagerte Felge 15 in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten an dem Seitenschweller 12 abstützbar. Dabei ist besonders gut aus Fig. 4 erkennbar, dass das Abstützelement 33 separat von dem Seitenschweller 12 und separat von der A-Säule 13 ausgebildet ist. Insbesondere ist das Abstützelement 33 in einem Hohlraum 34 der A-Säule 13 angeordnet, deren Hohlraum 34 in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch ein vorderes Säulenteil 35 der A-Säule 13 begrenzt ist. Insbesondere ist das Abstützelement 33 in der zuvor genannten Säulenwurzel der A- Säule 13 angeordnet, über welche die A-Säule 13 an dem Seitenschweller 12 angebunden ist. Der Hohlraum 34 ist beispielsweise ein Hohlquerschnitt der A-Säule 13, wobei der Hohlraum 34 in Fahrzeuglängsrichtung nach unten hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch den Seitenschweller 12 begrenzt sein kann. Von dem Seitenschweller 12 ist in Fig. 4 ein auch als Schwellerverstärkung oder Seitenschwellerverstärkung bezeichnetes Verstärkungselement 36 erkennbar, durch welches der Seitenschweller 12 verstärkt beziehungsweise ausgestaltet ist.

Des Weiteren ist besonders gut aus Fig. 4 erkennbar, dass das Abstützelement zumindest im Wesentlichen keilförmig ausgebildet ist, wobei sich das Abstützelement 33 in einem durch den Seitenschweller 12, insbesondere das Verstärkungselement 36, und die A-Säule 13, insbesondere das Säulenteil 35, gebildeten Eckbereich E über Eck erstreckt. Dabei ist das Abstützelement 33 beispielsweise in Fahrzeughochrichtung nach unten hin, insbesondere direkt, an dem Seitenschweller 12, insbesondere an dem Verstärkungselement 36, und/oder in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne hin, insbesondere direkt, an der A-Säule 13, insbesondere an dem Säulenteil 35, abgestützt. Außerdem ist das Abstützelement 33 derart keilförmig ausgebildet, dass eine in Fahrzeughochrichtung nach oben weisende Oberseite 37 des Abstützelements 33 in Fahrzeuglängsrichtung von vorne oben nach hinten unten verläuft und sich somit in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten schräg zur Fahrzeuglängsrichtung und/oder zur Fahrzeughochrichtung sukzessive zu dem Seitenschweller 12 hin erstreckt.

Grundsätzlich ist es denkbar, dass das Abstützelement 33 an sich ein geschlossenes Profil ist. Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel jedoch ist es vorgesehen, dass - wie besonders gut aus Fig. 5 und 6 erkennbar ist - das Abstützelement 33 an sich ein auf genau einer Seite S offenes Profil ist und dadurch an sich einen auf der Seite S offenen Hohlquerschnitt Q aufweist, wobei die S in Fahrzeughochrichtung nach unten hin weist und somit dem Seitenschweller 12 zugewandt ist. Der offene Hohlquerschnitt Q ist durch den Seitenschweller 12, insbesondere durch das Verstärkungselement 36, zu einem geschlossenen Hohlquerschnitt ergänzt. Dadurch kann eine besonders hohe Steifigkeit realisiert werden. Schließlich ist aus Fig. 5 und 6 besonders gut erkennbar, dass das Abstützelement 33 zweiteilig ausgebildet ist und dadurch genau zwei jeweils einstückig ausgebildete Bauteile

38 und 39 aufweist. Vorzugsweise sind die Bauteile 38 und 39 aus einem metallischen Werkstoff gebildet. Die Bauteile 38 und 39 sind separat voneinander ausgebildet und miteinander verbunden, insbesondere stoffschlüssig miteinander verbunden, und dabei beispielsweise miteinander verklebt und/oder miteinander verschweißt. Die Bauteile 38,

39 an sich sind jeweilige Schalenelemente, die zusammengebaut das genannte Profil des Abstützelements 33 bilden. Die Bauteile 38, 39 sind über jeweilige Fügflansche miteinander verbunden, welche beispielsweise gegenseitig jeweils zumindest teilweise überlappen. Außerdem ist das Abstützelement 33 beispielsweise über jeweilige Fügflansche an den Seitenschweller 12 und/oder an die A-Säule 13 angebunden.

Durch Verwendung des Abstützelements 33 ist es möglich, der Felge 15 beziehungsweise ihrer unfallbedingten Rückverlagerung eine besonders hohe Gegenkraft entgegenzustellen, um dadurch die Felge 15 insbesondere über das Fangelement 24 besonders gut abstützen und insbesondere frühzeitig zum Brechen zu bringen. Dadurch können übrigens die Intrusionen vermieden werden.

Bezugszeichenliste

Rohbaustruktur

Vorderwagen

Längsträger

Mitteltunnel

Stirnwand

Querträgerelement

Fahrgastzelle

Fahrzeugboden

Querträger

Seitenwand

Seitenschweller

A-Säule

Flanschverbindung

Felge

Schalenelement

Schalenelement

Hohlraum

Außenseite

Flansch

Flansch

Blechelement

Flanschverbindung

Fangelement

Fangkante

Flächenbereich

Flächenbereich

Verstärkungselement

Pfeil rückwärtiger Bereich

Pfeil

Pfeil

Abstützelement

Hohlraum

Säulenteil Verstärkungselement

Oberseite

Bauteil

Bauteil

Querschnitt

Seite