CN112714736A - 前壁模块 - Google Patents

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T·沃尔夫
J-M·塞戈
R·施灵
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Abstract

本发明涉及一种用于机动车中的乘客舱的前部定界的前壁模块，具有面状的、形成至少一个前壁区段(12)的载体结构(10)，在该载体结构中构造有至少一个用于容纳附加部件的功能形状部(19)。根据本发明，所述载体结构(10)是铸铝构件。

Description

前壁模块
技术领域
本发明涉及一种用于机动车中的乘客舱的前部定界的前壁模块。
背景技术
机动车的乘客舱在行驶方向上看在前部通过所谓的前壁隔开。这种前壁通常被制造为金属板成型件，其在其上端部上与中空梁连接，该空心梁设置在前壁上方并且构成用于机动车挡风玻璃的下连接表面。这种结构设计的优点在于：车身可以是基本上液密的并且预制有刚性结构。
在功能集成范围中已知使用前壁模块，其除了前壁的功能之外还承担其它功能。例如文献DE 4409081C1示出一种具有前壁区段的复合构件，在其中集成有另外的功能形状部，这些功能形状部用于容纳附加部件、如踏板系统或洗涤水箱。从DE 102009006960 A1中也已知一种同类型的前壁模块，在此将仪表板托架的功能与前壁的功能相结合。
发明内容
在此背景下，本发明的任务是提出一种改进的前壁模块，其尤其是在低重量的同时更好地利用安装空间并具有有利的事故特性。
所述任务通过根据权利要求1所述的前壁模块来解决。由从属权利要求和下述说明得出其它有利的实施方式。
提出一种用于机动车中的乘客舱的前部定界的前壁模块，其具有面状的、形成至少一个前壁区段的载体结构，在该载体结构中构造有至少一个用于容纳附加部件的功能形状部。根据本发明规定，所述载体结构是铸铝构件。与钢相比，铝具有较低的重量，但刚性高。可制造特别轻的且同时具有高刚性的构件，其可有针对性地用于加固车身。
将铝构件制作为铸件能够实现：在构件形状方面具有比例如在金属板成型件中更大的灵活性。例如可实现更高的构件深度、不同的壁厚或空腔，这在附加功能或车辆部件在前壁模块中的集成方面开辟了新的余地并允许不同地使用车辆中的安装空间。
载体结构例如可构造为铝压铸件。就铝构件而言，由铝合金制成的构件也应属于该概念。在一种实施方式中，通过金属结构件是发泡铸铝构件，可实现特别轻的构件。铝在此包含有大量封闭的气泡。
前壁模块通过连接点与车身连接。与车身的连接点构造在载体结构中并且载体结构在连接点之间在预期构件负荷方面优选构造成适合负荷路径(lastpfadgerecht)的。换句话说，载体结构例如可形成骨架结构，通过其满足对前壁的机械要求。载体结构在负荷情况下承受机械负荷。适合负荷路径的铸铝构件在车身的前壁区域中的连接可有助于加固整个车身。
在一种实施方式中，所述载体结构在高预期构件负荷的区段中具有比在低预期构件负荷的区段中大的壁厚。这可在铸造过程中毫无问题地实现并且能够以简单的方式实现适合负荷路径的设计。通过不同的壁厚也可在载体结构中实现附加功能。例如载体结构的壁厚可在踏板机构的区域中加厚，使得载体结构能够承担用于踏板机构的轴承座的功能。
此外，通过使用铸件也可毫无问题地形成肋结构作为加强部。因此，在一种实施方式中，载体结构具有加强肋。这些加强肋尤其是可构造在高预期构件负荷的区段中。这些加强肋在铸造载体结构时直接一起浇铸，从而可在没有附加过程步骤的情况下在前壁模块中形成适合负荷路径的加强部。
在一种优选实施方式中，所述载体结构具有用于连接至车身上的环绕的法兰，也就是说，前壁模块在环绕的法兰处例如通过焊接点或粘合剂连接到车身中。这种前壁模块可优选用于框架结构设计的车身中并且形成前部车身的面状加固部。法兰在上部连接到横梁上，在侧面连接到A柱上并且在下部连接到车身的底板上。
在轻型结构范围中可有利的是，前壁模块是混合式前壁模块并且至少一个塑料体注塑到载体结构上。在前壁模块中的金属含量可减少到最小并且重量可进一步减轻。由于载体结构构造成适合负荷路径的，因此塑料不必吸收与碰撞相关的力并且可构造得相应薄，由此进一步减轻前壁模块的重量。通过注塑塑料体还省却安装步骤和安装公差。这可以已知的方式在注塑过程中进行，作为塑料材料可使用具有或不具有纤维增强的热塑性塑料。然后利用塑料的注塑包封例如可以设计为，使得确保前壁相对于乘客舱的密封。
在一种实施方式中，塑料体构造为发泡塑料。与实心塑料相比，这实现了更高的隔音，从而可省却附加的隔音材料。而是，可通过塑料体承担隔音功能。
由于载体结构通过铸造方法构成，可实现的构件深度比在金属板成型件情况下可实现的构件深度大。因此，在一种实施方式中，功能形状部可集成到载体结构中用以容纳附加部件。这些功能形状部例如可形成用于抬头显示器、用于空调设备的部件或另外的部件的容纳部。功能形状部可设计为，使得其形状匹配待容纳的附加部件。例如金属体的壁区段可形成用于附加部件的“罐”或容器，所述附加部件可插入或推入其中。
在一种实施方式中，功能形状部也可集成到塑料体中或者塑料体可形成功能形状部。所述功能形状部可用于容纳附加部件，例如杂物箱可直接浇铸到金属体上或用于支承仪表板的支撑结构。注塑也能在这些功能形状部的成型方面实现高的自由度。
尤其是通过将载体结构构造为铸铝构件并结合功能形状部在载体结构或塑料体中的集成，前壁模块可承担到目前为止由单独的构件承担的功能：
因此，在一种实施方式中，用于踏板机构的轴承座集成到载体结构中。为此可在轴承座的区域中例如增加载体结构的壁厚。
在另一种优选实施方式中，载体结构或所述至少一个塑料体或者载体结构和塑料体两者设计为，使得其(它们)承担仪表板托架的功能。换句话说，前壁模块设计为使得仪表板可直接固定在前壁模块上并由其支撑。
通过集成轴承座和仪表板托架可省却前壁、仪表板托架或托架管和轴承座的单个构件的制造。此外，可节省用于组装单个部件的安装步骤。
本发明的其它优点、特征和细节从下面的说明中得出，在该说明中参照附图详细阐述了本发明的实施例。在此，权利要求书和说明书中提及的特征分别单独本身或在任意组合中都可对于本发明是重要的。当在本申请中使用术语“可”时，则这既指技术可能性又指实际的技术实现。
附图说明
下面参照附图阐述实施例。附图如下：
图1示出示例性的前壁模块的前视图；
图2示出图1中的前壁模块的后视图。
具体实施方式
图1以示意图示出示例性的前壁模块1的前视图。该前视图在此示出在安装状态中朝向车辆前部的那侧。图2相应地示出图1所示的前壁模块1的示意性后视图。
前壁模块1构造成混合式结构并具有铸铝构件形式的载体结构10以及两个注塑到载体结构10上的塑料体20、30。塑料体的数量是纯示例性的。也可仅设置一个唯一的塑料体或两个以上的塑料体。
前壁模块1用于安装在轿车中，前壁区段12向前方对乘客舱限界。
载体结构10在前壁模块1的整个宽度和高度上延伸并具有环绕的法兰14。在法兰处连接到车身上，上法兰14A连接至横梁上，侧法兰14B、14C连接至A柱上并且下法兰14D连接至底板上。
载体结构10构造为铸铝构件。由此可在制动力放大器的区域中设置壁厚增大的区段16，以及将轴承座18集成到载体结构10中，该轴承座用于容纳踏板机构。
载体结构10还具有罐形凹部形式的功能形状部19，抬头显示器单元可在晚些时候容纳在该功能形状部中。这种深成型部可在铸造载体结构中毫无问题地制造，而利用深冲的金属板构件则不可实现。
在前壁模块1的后侧上将第一塑料体20注塑到载体结构10上。塑料体20形成用于车辆仪表板的支承结构形式的功能形状部。为了附加的隔音，塑料体20例如可构造为发泡塑料体。在副驾侧上注塑另一塑料体30，该另一塑料体以主体32作为功能形状部形成杂物箱。从主体侧向突出地设置有接片34，其形成用于仪表板的支承结构。
因此，前壁模块1承担仪表板托架或仪表板托架管以及用于踏板机构的轴承座的功能。由此省却前壁、仪表板托架和踏板机构轴承座的单个构件的安装步骤和生产。
附图标记列表
1 前壁模块
10 载体结构
12 前壁区段
14 环绕的法兰
14A、B、C、D 法兰
16 区段
18 用于踏板机构的轴承座
19 功能形状部
20 塑料体
30 塑料体
32 主体
34 接片

Claims (10)

1.用于机动车中的乘客舱的前部定界的前壁模块，具有面状的、形成至少一个前壁区段(12)的载体结构(10)，在所述载体结构中构造有至少一个用于容纳附加部件的功能形状部(19)，其特征在于，载体结构(10)是铸铝构件。
2.根据权利要求1所述的前壁模块，其中，所述载体结构(10)是发泡铸铝构件。
3.根据前述权利要求中任一项所述的前壁模块，其中，所述载体结构(10)在高预期构件负荷的区段(16)中的壁厚比在低预期构件负荷的区段中的壁厚大。
4.根据前述权利要求中任一项所述的前壁模块，其中，所述载体结构(10)具有加强肋。
5.根据前述权利要求中任一项所述的前壁模块，其中，所述载体结构(10)具有用于连接至车身的环绕的法兰(14)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的前壁模块，其中，用于踏板机构的轴承座(18)集成到所述载体结构(10)中。
7.根据前述权利要求中任一项所述的前壁模块，其中，至少一个塑料体(20、30)被注塑到所述载体结构上。
8.根据权利要求7所述的前壁模块，其中，所述塑料体(20)由发泡塑料制成。
9.根据权利要求7或8中任一项所述的前壁模块，其中，在所述塑料体(20、30)中集成有功能形状部(32)，或者所述塑料体形成用于容纳附加部件的功能形状部(20)。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的前壁模块，其中，所述载体结构(10)和/或所述至少一个塑料体(20、30)被设计为，使得所述前壁模块(1)承担仪表板托架的功能。
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