Bekannt ist das Prinzip des Monochocks, bei dem ein Hohlprofil als Längsträger mit nur kleinen Öffnungen für die Insassen die Steifigkeit und den Insassenschutz gewährleisten, und der Zündapp Janus, bei dem die Sitze an einen querliegenden Tunnel angelehnt sind.

Bei herkömmlichen für den Stra enverkehr zugelassenen Pkws kann die Zelle beim Frontal- und Heckaufprall die Kräfte von den Knautschzonen nicht dort weiterleiten, wo sie eingeleitet werden, sondern verteilt sie auf Bodengruppe und Dach um die Einstiegsöffnungen herum. Die Umleitung der Kräfte erfordert den vermehrten Einsatz von Material und erhöht so das Gewicht.

Die Einstiegsöffnungen erweisen sich auch beim Seitenaufprall als gefährliche Schwachstelle für den Insassenschutz und ver- ringern die Steifigkeit des Fahrzeuges erheblich. Bei Mono- chocks ist zwar für den Insassenschutz besser gesorgt, die in diesem Fall jedoch oben offene Struktur bedarf immer noch der Torsionssteifigkeit des Längsträgers und einer möglichst klei- nen Öffnung, um diese nicht zu beeinträchtigen. Der normale Ein- bzw. Ausstieg und die Befreiung der Insassen aus einem umgestürzten Fahrzeug wird erschwert. So finden diese Mono- chocks vorwiegend im Rennsport Verwendung.

Bekannt ist auch eine Struktur mit querliegendem Tunnel in der Fahrzeugmitte und einer nicht durch Türen unterbrochenen Sei- tenfläche beim Zündapp Janus. Der Querträger ist nach unten offen und damit nicht torsionssteif. Diese Struktur erhält ihre Verwindungssteifigkeit durch Einbeziehung des Fahrzeug- daches in die Struktur. Da das Fahrzeug nach vorne und nach hinten mit den Türen abschlie t, ist die Anbindung einer Knautschzone bei diesem Prinzip problematisch.

Die Erfindung will bei minimalem Materialeinsatz einen verbes- serten Insassenschutz und höhere Steifigkeit gegenuber her- kömmlichen Pkws erzielen.

Diese Aufgabe wird bei einem Personenkraftwagen der eingangs genannten Art dadurch gelöst, da die Längsträger im Mittel- bereich durch einen torsionssteifen Querträger, welcher als gro volumiges Rohrprofil ausgeführt ist und zumindest Teile des Antriebes aufnimmt, miteinander verbunden sind, wobei Die Längsträger als Abwinkelung einer Bodenplatte an der Seite nach oben ausgebildet sind und zur Erhöhung der Biegesteifig- keit der Längsträger um die Querachse die vertikale Erstreck- kung der Längsträger so gro ist, da die Oberkante mindestens auf der Höhe der Sitzfläche des Fahrersitzes liegt. Durch die erfindungsgemä e Ausbildung wird erreicht, da die tragende Struktur die bei einem Aufprall eingeleiteten Kräfte geradli- nig weiterleitet. Die tragende Struktur kann an den Stellen, an denen Kräfte auftreten, besonders kräftig ausgebildet werden und ihre Torsionssteifigkeit wird nicht durch die Grö e der Einstiegsöffnungen begrenzt.

Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen ins- besondere darin, da eine Funktionsvereinigung von Struktur- elementen des Antriebs, des Fahrwerks, der Sitze und der Si- cherheitsgurte sowohl im Fahrbetrieb als auch bei einem Auf- prall aus verschiedenen Richtungen weitestgehend erreichbar ist. Der Ein- und Ausstieg ist unkompliziert. Eine Befreiung der Insassen nach einem Unfall, insbesondere bei umgestürztem Fahrzeug, ist gewährleistet.

Ein Personenkraftwagen gemä der Erfindung bietet bei minima- lem Materialeinsatz ein hohes Ma an Steifigkeit im Fahrbe- trieb und an Festigkeit der Zelle bei Frontal- und Seitenauf- prall. Da das Dach kein tragendes Element der Struktur ist, kann der Einstieg nach oben erweitert werden und das Fahrzeug ohne Mehrgewicht auch als Cabriolet verwendet werden.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran- sprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen: Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung die tragenden Elemente eines Personenkraftwagens; Fig. 2 die tragenden Elemente in einer Explosionsdarstellung; Fig. 3 in Seitenansicht einen Personenkraftwagen mit geöff- neter Front- und Hecktüre; Fig. 4 in Seitenansicht ein Cabriolet; und Fig. 5 und 6 eine lösbare Verbindungsstelle von Karosserie- teilen.

Die Fig. 1 und 2 zeigen die tragende Struktur eines Personen- kraftwagens. Drei Längsträger 1, eine Bodenplatte 5 mit einem integrierten dritten Längsträger 1 in der Mitte und zwei Knautschzonen 6 an den vorderen und hinteren Enden der Längs- träger 1 sind als ein umgekehrtes hutförmiges (Blech-) Längs- profil 11 ausgeführt, welches sich über fast die gesamte Fahr- zeuglänge erstreckt. Der dritte Längsträger 1 wird durch eine einem Kardantunnel vergleichbare Eindellung in der Mitte des hutförmigen Längsprofils gebildet. Vertikale Seitenwände des Längsprofils 11 fungieren als Längsträger 1 und sind an den oberen Rändern nach au en und nach unten abgewinkelt wodurch sie auf der Oberseite Gurte 8 aufweisen. Die Gurte 8 können auch als Vierkantrohr ausgebildet sein. Die beiden Längsträger 1 sind ungefähr in der Mitte oder kurz dahinter durch einen torsionssteifen Querträger 2 verbunden. An dem vorderen und hinteren Ende sind durch feine Querrippen Sollknickstellen für die Knautschzone einteilig ausgeführt. Zwei Querträger 3,4 vorne und hinten sind als vertikale, oben zur Versteifung ab-

gewinkelte Platten ausgeführt, welche damit auch den Fahrgast- raum nach vorne bzw. hinten begrenzen. Ein torsionssteifer Querträger 2 ist lediglich ein nach unten im spitzen Winkel abgewinkeltes Blech (Platte) ! welches mit der Bodenplatte 5 und den Seitenwänden 1 fest verbunden ist und erst zusammen mit der Bodenplatte 5 zum geschlossenen Profil mit dreieckigem Rohrquerschnitt wird. Die anderen beiden Flächen stützen die Rückenlehnen von vorderen und von entgegen der Fahrtrichtung liegenden hinteren Sitze ab und sind mit den Längsträgern 1 und den oberen Gurten 8 der Längsträger 1 verbunden.

Die Längsträger 1 und eventuell die Bodenplatte sind nach vor- ne in Form der energieabsorbierenden Knautschzone 6 vor dem vorderen Querträger 3 verlängert und am vorderen Ende durch eine Sto stange 20 miteinander verbunden, welche ein Eindrin- gen von Hindernissen in der Mitte und ein einseitiges Weg- knicken einer Knautschzone 6 verhindert. Nach hinten ist eine entsprechende Knautschzone hinter dem hinteren Querträger 4 zweckmä ig (in Fig. 1 nicht dargestellt).

Der Raum im Inneren des Querträgers 2 nimmt den Motor mit Ge- triebe und Differentialgetriebe sowie Schwenkachsen von Längs- lenkern der Hinterräder und den Tank auf. Auch eine Verbund- lenker-Radaufhängung ist bei gleicher Anordnung denkbar. Der Antrieb erfolgt durch Antriebswellen in der Schwenkachse der Längslenker über Ritzel an den Enden der Antriebswellen und Ketten oder Zahnriemen 21 auf mit den Hinterrädern fest ver- bundene Ritzel. So bleibt der Raum zwischen den Hinterrädern für die hinteren Insassen frei.

Federbeine für eine McPherson-Achsaufhängung der Vorderräder sind an den oberen Gurten 8 der Längsträger 1 angebracht, dazugehörige Querlenker an der Kante zwischen Bodenplatte 5 und längsträger 1.

Vier Sitze 7 sind als Schalensitze mit weit herumgezogenen Seitenwangen ausgebildet und übernehmen somit auch die Schutz-

funktion bei Seitenaufprall. Zur Sicherstellung der seitlichen Schutzfunktion der Sitze 7 ist die Verwendung von Vierpunkt- gurten vorteilhaft. Die Gurte sind im torsionssteifen Quer- träger 2 verankert. Die Seitenwangen der Sitze 7 sind auf der Au enseite an den Längsträgern 1 befestigt und abgestützt. Da- bei sollte eventuell vorhandener Raum zwischen den Sitzen 7 und den Längsträgern 1 für eine beim Seitenaufprall Energie aufnehmende Abstützung genützt werden. Die nebeneinanderlie- genden Seitenwangen zweier nebeneinanderliegender Sitze 7 auf der Innenseite sind direkt miteinander verbunden. Alle vier Sitze 7 stützen sich mit der Rückenlehne gegen den mittleren Querträger 2 ab. Befestigungselemente zwischen Lehne und tor- sionssteifem Querträger 2 sollten schwingungsdämpfend ausge- führt sein, um Schwingungen des Motors nicht vom Querträger 2 auf die Sitze 7 zu übertragen. Die hinteren Sitze weisen ent- gegen der Fahrtrichtung, so da sich die Kopfstützen der vor- deren und der hinteren Sitze oberhalb des Querträgers 2 be- rühren können. So ist es möglich, alle vier Sitze als eine zu- sammenhängende (Kunststoff-) Schale auszubilden. Durch die vielfache Abstützung der Sitze 7 gegeneinander und in der Struktur können diese wesentlich leichter gebaut werden, als übliche freistehende Sitze, welche die Kräfte nur in den Fahrzeugboden ableiten können. Auch die Anbindungspunkte wer- den so weniger belastet. Wird der Raum zwischen den Sitzen und dem Querträger 2 mit einem Dämmstoff aufgefüllt, ist eine wir- kungsvolle Schallisolierung des prinzipiell akustisch ungün- stigen Mittelmotors zu realisieren. Zusammen mit dem Dämmstoff wirkt die Ausführung aller Sitze als geschlossene Schale schallabschirmend. Da der Fahrersitz durch die Fixierung in der Struktur nicht verfahrbar ist, sind die Pedale auf einem Schlitten in Längsrichtung verfahrbar angebracht. Auch eine Verstellmöglichkeit des Lenkrades in Längsrichtung ist zur Anpassung an die Körpergrö e des Fahrers/der Fahrerin sinn- voll.

Zwischen den vorderen und hinteren Sitzen ist an den Längsträ- gern 1 und dem Querträger 2 ein Überrollbügel befestigt, der

nicht im Fahrzeugdach 11 integriert ist. Die Aufgabe des Über- rollbügels kann auch die Sitzschale -7 übernehmen, wenn sie aus- reichend stabil ausgeführt ist und deren Kopfstützen bis zum Fahrzeugdach-verlängert werden.

Aufgrund der hohen Einstiegsunterkante (oberer Gurt 8 des Längsträgers 1) ist es erforderlich, die Einstiegstüren nach oben zu erweitern. Daher sind zwei Türen 12, 13 (Fig. 3) über die gesamte Fahrzeugbreite bis zum Längsträger 1 reichend und die Frontscheibe bzw. die Heckscheibe einschlie end je für die vorderen und die hinteren Insassen vorgesehen. Die Türen 12, 13 öffnen sich um ein horizontales Gelenk normal zur Fahrt- richtung nach oben. Durch die nach oben öffnenden Türen 12, 13 kann die Oberkante der äu eren Längsträger 1 wesentlich höher gelegt werden als die Türschwellen gewöhnlicher PKWs. Die Oberkante der Längsträger 1 liegt oberhalb des Fahrzeugschwer- punktes. Die vordere Tür 12 ist durch das Gelenk mit der Karosserie 14 verbunden. Dabei ist es denkbar, da die Lenk- säule, wie bei der BMW Isetta, beim Öffnen mit nach vorne schwingt, um den Aus- und Einstieg zu erleichtern. In diesem Fall ist jedoch eine Sicherung vorzusehen, welche ein Wegfah- ren nur bei sicher arretierter Lenksäule ermöglicht.

Das Fahrzeugdach 16 mit Seitenfenstern bildet mit der gelenkig verbundenen hinteren Tür 13 eine Einheit, die durch eine lös- bare Verbindung 15 mit der Karosserie 14 verbunden ist. Zum einen ist das Fahrzeug als Cabriolet nutzbar, wenn diese Ein- heit abgenommen wird (siehe Fig. 4), zum anderen kann, falls das Fahrzeug nach einem Überschlag auf dem Dach zu liegen kommt, nach dem Lösen der Verbindung 15 von au en ein Notaus- stieg geschaffen werden. Die lösbare Verbindung kann durch Umbördelung der Karosserie 14 und des Daches 16 im Bereich der gemeinsamen Fuge einen dazwischenliegenden flüssigkeitsgefüll- ten Schlauch 17 und ein darüberzuschiebendes C-förmiges Profil 15 dargestellt werden. Das C-förmige Profil 15 hält die Karos- serie 14 und das Dach 16 an deren Umbördelung zusammen und kann im Notfall einfach abgerissen werden oder zum regulären

Entfernen des Daches 16 nach hinten oder vorne weggeschoben werden.

Eine andere Nöglichkeit besteht darin, den flexiblen Schlauch 17 mit einer Druckflüssigkeit zu füllen, wobei zum Lösen der Verbindung 15 Ventile geöffnet werden, die den flexiblen Schlauch 17 entleeren.

Eine weitere Variante zum Lösen des Daches 16 ist in Fig. 6 dargestellt: Ein rundes Rohr 18 mit Arretierhaken auf der oberen Seite ist unten an der Karosserie 14 drehbar gelagert festgehalten und hält auf der Oberseite das Dach 16 mit Hilfe der Arretierhaken. Zwei mit dem Rohr 18 fest verbundene Handhebel auf der Fahrzeuginnenseite, in Reichweite jeweils der vorderen und hinteren Insassen (in der Figur nicht darges- tellt), und ein weiterer Hebel auf der Fahrzeugaussenseite sind so angeordnet, da durch eine Bewegung der Hebel weg von der Fahrzeugwandung die Arretierhaken das Dach 16 freigeben.