Eine gattungsgemäRe Karosserie ist bekannt geworden durch die DE 44 45 327-C1 (B62D25/08). Dort wird durch eine besondere Konfiguration von Blechpreßformteilen im Heckbereich von Fahrzeugen eine hohe Torsionssteifigkeit dadurch erzielt, daß im Bereich einer Hutablage ein Hohlprofilrahmen durch Zusammensetzen von Blechprofilteilen erzeugt wird.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Torsionssteifigkeit und/oder die Torsionseigenfrequenzen in Kraftfahrzeugen weiter zu verbessern.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer selbsttragenden Karosserie gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß wird also eine Anordnung aus zwei U-Rahmen vorgesehen, die in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnet sind. Die Bodenabschnitte dieser U- Rahmen sind einem Dachbereich oder wie beim Stand der Technik einem Bodenbereich der Karosserie zugeordnet. Die Wangenabschnitte erstrecken sich abweichend vom Stand der Technik allerdings vom Bodenbereich bis in vertikale Säulen (insbesondere sogenannte C- und/oder D-Säulen) hinein und reichen zumindest bis an den Dachbereich oder bei einem im Dachbereich angeordneten Bodenabschnitt des U-Rahmens in den Bodenbereich hinein. Mit dieser Konzeption wird also der überwiegende Teil eines ausgesuchten Karosseriequerschnittes in sich versteift und nicht nur wie beim Stand der Technik ein dem Bodenbereich zugewandter Teilbereich. Die hier vorgeschlagene Maßnahme bringt eine nennenswerte Erhöhung der Torsionssteifigkeit bei relativ geringem Materialeinsatz, weil die in den sogenannten Versteifungsring bzw. Versteifungsrahmen einbezogenen Säulen ohnehin schon als hohe Profilträgerteile ausgebildet sind. Lediglich in Übergangsbereichen von den Säulen zu Radhausschalen sind als Aufsatzteile ausgebildete Blechpreßteile zu ergänzen. Auf diese Weise kann ein Kraftfluß von der Dachlinie bis zum Bodenbereich hergestellt werden. Ein besonderer Versteifungseffekt wird zusätzlich aber noch dadurch erzielt, daß die für sich schon eine nennenswerte Erhöhung der Steifigkeit bewirkenden U- Rahmen noch miteinander verbunden werden, damit auch ihre Verdrehbarkeit gegeneinander eingeschränkt ist. Die Verbindung wenigstens zweier U-Rahmen kann entweder durch direktes Zusammenführen der Wangenabschnitte erfolgen oder mittels eines flächigen Seitenwandteils erreicht werden, daß mittels einer Fügetechnik auf die U-Rahmen aufgesetzt ist. Ein solches Seitenwandteil kann beispielsweise eine ohnehin im Kraftfahrzeugbau schon verwendete Seitenscheibe sein, die mittels Klebung an der Karosserie befestigt wird. Die Scheibe trägt also mit dazu bei, daß die relative Verdrehbarkeit der U-Rahmen zueinander eingeschränkt wird.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die zusätzlich einzubringenden Blechpreßteile ohne Komforteinbußen (beispielsweise Durchladebreite, Geräumigkeit für lnsassen etc.) gegenüber konventionellen Karosserien angeordnet werden können.

Sämtliche dieser Maßnahmen können nämlich unter konventionellen Verkleidungselementen verborgen werden, so daß für den Fahrzeuginsassen die Versteifungsmaßnahmen als solche von außen nicht wahrnehmbar sind und somit auch optisch keinerlei Beeinträchtigung darstellen.

Im übrigen werden mit der Erfindung ergänzend oder alternativ zur Verbesserung der Steifigkeit auch die Torsionseigenfrequenzen der Karosserie günstig beeinflußt.

Hervorzuheben ist auch, daß insbesondere bei Einsatz der sogenannten Tailored-blank- Technik und bei der Verwendung von Innenhochdruck-Umformteilen gegenüber konventionellen Karosserien die verbesserte Steifigkeit ohne nennenswerten Gewichtszuwachs erreicht werden kann.

Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.

Es zeigt Figur 1 : Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, Figur 2 : ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, Figur 3 : einen Ausschnitt aus Figur 2 in einer anderen Perspektive, Figur 4 : ein drittes Ausführungsbeispiel, Figur 5 : ein für die Erfindung besonders hergerichtetes Seitenwandinnenteii und Figur 6 : eine Modifikation des in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiels.

Gleiche Bauteile oder Bauteilabschnitte weisen in allen Figuren die gleichen Bezifferungen auf.

Man erkennt in Figur 1 eine insgesamt mit 1 bezeichnete selbsttragende Karosserie, deren Hohiprofilträgerteile wie beispielsweise Längsträger 2 und 3, A-Säulen 4 und 5, B-Säulen 6 und 7, C-Säulen 8 und 9 oder auch ein Dachquerträger 10 aus Blechpreßteilen, gegebenenfalls auch unter Einsatz der sogenannten Tailored-blank-und/oder Patchwork- Technik, zusammengesetzt sind. Die vorgenannten Hohlprofilträgerteile sind hier nur beispielhaft erwähnt. Verständlicherweise gehören zu einer selbsttragenden Karosserie noch weitere Trägerelemente, die hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht weiter dargestellt und demzufolge auch nicht weiter benannt werden. Die Hohiprofilträgerteile bilden im Hinblick auf die selbsttragende Karosserie Unterzusammenbauten, die durch unterschiedlichste Fügetechniken aus den einzelnen Blechpreßteilen zusammengesetzt sein können. Vorstellbar sind beispielsweise Punktschweißungen, der Einsatz der sogenannten Clinchtechnik, Laserschweißungen, Verklebungen und auch Mischverbindungen, also der Einsatz unterschiedlicher Fügetechniken an ein und demselben Zusammenbau. Besonders torsionssteif wird die in Figur 1 dargestellte Karosserie 1 durch die nachfolgend näher beschriebenen Maßnahmen. So sind wenigstens zwei U-Rahmen 11 und 12 in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnet. Bodenabschnitte 11 a, 12a sind einem hier nicht weiter bezifferten Bodenbereich der Karosserie 1 zugeordnet. Wangenabschnitte 11b, 11c bzw. 12b, 12c erstrecken sich vom Bodenbereich der Karosserie 1 ausgehend in die C-Säulen 8,9 hinein und reichen bis an das hier nicht weiter dargestellte Dach heran.

Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die freien Enden der Wangenabschnitte 11b, 11c bzw. 12b, 12c direkt aneinander angebunden. In der Seitenansicht spannen also die Wangenabschnitte 11b und 12b bzw. 11c und 12c ein stabiles Dreieck auf. Die Zusammenfassung der oberen Enden der Wangenabschnitte 11b und 12b bzw. 11c und 12c erfolgt hier im Bereich des Dachquerträgers 10, und zwar über hier nur schematisch angedeutete Knotenpunkte 13,14. Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Dachquerträger 10 in die aus den beiden U- Rahmen 11,12 erzeugte Stützkonstruktion eingebunden, so daß sich hier sogar ein vollständig geschlossenes Profil ergibt. Der Dachträger 10 übernimmt damit sozusagen auch die Funktion eines Überrollbügels und erweitert die U-Rahmen 11,12 zu O-Rahmen.

Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Verbindung der beiden U- Rahmen 11,12 über ein flächiges Seitenwandteil. Für sogenannte Kombifahrzeuge ist dies zweckmäßigerweise eine in die Karosserie eingeklebte Fensterscheibe 15. Einklebungen von Fensterscheiben sind im Stand der Technik an sich hinlänglich bekannt und werden hier deshalb nicht näher beschrieben. Mit der Einbindung in die U-Rahmenkonstruktion wird aber durch diese Maßnahme die Tordierbarkeit der U-Rahmen 11,12 zueinander stark beeinträchtigt, so daß insgesamt die Karosse in sich sehr torsionssteif wird.

Ein wesentlicher Bestandteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die zu den U-Rahmen gehörenden Profilabschnitte zumindest abschnittsweise auch aus Seitenwandteilen gebildet sind. Die für Außen-und/oder Innenhautteile ohnehin benötigten Blechpartien werden also wirkungsvoll in die Tragkonstruktion mit eingebunden. Wichtig in diesem Zusammenhang ist auch, daß die Serienanordnung der U-Rahmen auf unterschiedliche Fahrzeugtypen angewendet werden kann. Für sogenannte Kompaktfahrzeuge bietet sich die in Figur 1 dargestellte Anordnung an. Die U-Rahmen sind also in der Weise aneinander angebunden, daß sich in der Seitenansicht eine Anordnung nach Art eines umgekehrten V ergibt. Für Kombifahrzeuge ist vorteilhafterweise eine U-Rahmenanordnung vorzusehen, bei der die freien Wangenabschnitte in der Seitenansicht im wesentlichen parallel zueinander verlaufen.

Für derartige Anordnungen wird ein entscheidender Beitrag zur Torsionssteifigkeit dadurch geliefert, daß sich das die Wangenabschnitte miteinander verbindende Seitenwandteil vom Dachbereich bis zur Gürtellinie des Fahrzeuges erstreckt. Als Gürtellinie wird hierbei im wesentlichen der Verlauf der Fensterunterkante von Fahrzeugen aufgefaßt.

Insbesondere im Mittelbereich der Karosserie 1 sind U-Rahmen wichtig, die nach Art eines Durchlaufträgers gebildet sind. Aus der in Figur 3 dargestellten Ansicht ist entnehmbar, daß ein solcher Durchiaufträger durch die gezielte Anbringung von Aufsatz-Blechpreßteilen erreicht wird. So ist beispielsweise in einem Übergangsbereich zwischen einem hinteren Fahrzeugquerträger 16 (dieser ist integraler Bestandteil des U-Rahmens 11) und einer Radhausschale 17 als Aufsatz-Blechpreßteil ein Winkelprofil 18 vorgesehen, daß über ein Radhausbogenprofil 19 vorzugsweise direkt in die C-Säulen 8,9 (siehe Figur 1) bzw. B- Säulen 6,7 (siehe Figur 2) einmündet. Bei geschickter Anordnung dieser Aufsatz- Blechpreßteile 18,19 werden die Komfortmaße innerhalb der Karosserie in keiner Weise beeinträchtigt, weil in den in der Zeichnung dargestellten Abschnitten in der Regel ohnehin unterhalb von Verkleidungsteilen Hohlräume in der Regel vorzufinden sind. Je nach Fahrzeugkonzept können auch die B-Säulen 6,7 oder C-Säulen 8,9 zusätzlich in sich durch eingeschweißte/eingeklebte Einbauprofile oder Blechverstärkungen versteift sein, um beispielsweise zum Radhausbogenprofil 19 hin einen guten Kraftfluß zu gewährleisten.

Ins Karosserieinnere hinein verlegte Aufsatz-Blechpreßteile können beispielsweise auch nach Art eines Ladekantenbleches gebildet werden, wie dies beispielhaft in Figur 1 für den Bodenbereich 12a gezeigt ist. Eine ebensolche Wirkung kann allerdings auch durch Aufsatz- Blechpreßteile 20,21 erzielt werden, die auf die in Figur 4 dargestellte Weise an einem Heckabschlußblech 22 aufgesetzt sind. Es entstehen auf diese Weise nach außen gerichtete Erhebungen, die durch Stoßfänger optisch wirkungsvoll verdeckt werden können.

In besonders vorteilhafter Weise können die Aufsatz-Biechpreßteile 20,21 auch zur Befestigung der hier nicht weiter dargestellten Stoßfänger hergerichtet sein. Die Aufsatz- Blechpreßteile 20,21 münden in Heckleuchtenbereiche 23,24 ein, die hier als Kleinprofilteile ebenfalls integraler Bestandteil des U-Rahmens 12 sind und so keine signifikante Schwachstelle darstellen. Insbesondere bei Karosseriekonstruktionen mit dachseitig geschlossenen U-Profilen kann im Einzelfall eine Unterbrechung der Rahmenkonstruktion akzeptiert werden. Demzufolge befindet sich hier also zwischen den Aufsatz-Blechpreßteilen 20,21 eine Lücke. Der sich aus der Lücke ergebende Gewichtsvorteil ist bei einzelnen Fahrzeugkonzepten wesentlich höher zu bewerten als die durch Schließung der Lücke gegebenenfalls zu gewinnende Erhöhung der Steifigkeit. Die Verringerung der Steifigkeit aufgrund der Lücke kann falls gewünscht z. B. durch lokale Materialverstärkungen (Einsatz höherfester Materialien, dickerer Bleche o. ä. im Bereich der Lücke) kompensiert werden.

Hervorzuheben ist auch, daß der mit der Verwendung der Aufsatz-Blechpreßteile einhergehende Zusatzaufwand für Material durch Einsatz von Blechtechnik in weniger steifigkeitsrelevanten Karosseriebereichen zumindest teilweise kompensiert werden kann.

Besonders gute Wirkungen werden in diesem Zusammenhang durch Einsatz der Tailored- blank-und/oder Patchwork-Technik im Bereich der Seitenwandinnenteile erhalten. Figur 5 zeigt ein Seitenwandinnenteil 25, daß hier im wesentlichen in Tailored-Blank-Technik aus einer Dreifeld-Platine gebildet ist. Die Felder 25.1 und 25.2 weisen beispielsweise eine Blechdicke von mm auf. Das dazwischenliegende Dünnblechfeld 25.3 ist demgegenüber nur mm stark. Wichtig in diesem Zusammenhang ist auch, daß zudem für die stärkeren Felder 25.1 und 25.2 unterschiedliche, d. h. an die jeweiligen Steifigkeitsanforderungen angepaßte, Blechdicken verwendet werden können. Auch Figur 5 macht deutlich, daß durch die Einbindung des Seiteninnenwandteils 25 als integraler Bestandteil in die U-Rahmen 11 und 12 gerade für großflächige Biechpreßteile kein zusätzlicher Gewichtsaufwand erforderlich ist.

Figur 6 zeigt einen vorzugsweise in Dachspriegelbauweise ausgeführten Dachquerträger 10a, der hier zusammen mit den C-Säulen 8,9 einen kopfüberstehenden U-Rahmen 11' bildet. Eine vergleichbare Konfiguration kann ergänzend oder alternativ auch mit den A- Säulen 4 und 5, den B-Säulen 6 und 7 sowie mit den für Kombifahrzeugen typischen D- Säulen 26 und 27 erzeugt werden. Auch diese U-Rahmen können durch Anbindung an Bodenquerträger zu O-Rahmen erweitert sein. In diesem Falle könnte die erfindungswesentliche Verbindung der U-Rahmen miteinander beispielsweise über Türschweller 28 erfolgen.

Ein bedeutender Vorteil der Erfindung ist auch darin zu sehen, daß nicht zwangsläufig eine reine Stahlbauweise vorzusehen ist. Einzelne Abschnitte der U-Rahmen können auch durch Leichtbauwerkstoffe wie Aluminium-oder Magnesiumlegierungen gebildet sein. Ebenso denkbar ist der Einsatz von Knotenelementen, die durch Gußtechniken oder Innenhochdruckumformung hergestellt sind.