DE10103252A1

DE10103252A1 - Vorderwagen-Rohkarosse eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE10103252A1
Application number: DE2001103252
Authority: DE
Inventors: Klaus-Peter Scheucher
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2001-01-25
Filing date: 2001-01-25
Publication date: 2002-08-29

Abstract

Eine Vorderwagen-Rohkarosse eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Personenkraftfahrzeuges mit einem Motorträger, welcher im wesentlichen aus zwei etwa Y-förmigen Trägerteilen 1 gebildet ist, wobei im wesentlichen parallel zueinander verlaufende Tragteile 6 des Motorträgers zur Aufnahme eines Fahrzeugmotors und ein erstes abgezweigtes Verbindungsteil 7 mit einem entlang der Fahrzeugmitte verlaufenden Tunnel 3 und ein zweites abgezweigtes Verbindungsteil 8 mit einem seitlich am Fahrzeug verlaufenden Schweller 2 verbunden sind. Der von den beiden Y-förmigen Trägerteilen 1 gebildete Motorträger ist über ein eine vertikale Abstützung bildendes Tunneljoch 9 und über ein Fachwerk 13, 14, welches den Instrumententräger 14 aufweist, mit den A-Säulen 12 fest verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorderwagen-Rohkarosse eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Personenkraftfahrzeugs mit ei nem Motorträger, welcher mit seitlich am Fahrzeug verlaufen den Schwellern und einem entlang der Fahrzeugmitte verlau fenden Tunnel verbunden ist und einem Querträger, der sich zwischen seitlichen und mit den vorderen Enden der Schweller und A-Säulen des Fahrzeugs verbundenen Stützträgern er streckt.

Stand der Technik

Herkömmliche Vorderwagen-Rohkarossen haben zwischen dem Fahrzeugboden und den A-Säulen sowie dem Träger für den un teren Windlauf eine den Innenraum begrenzende Stirnwand. Der Träger für den unteren Windlauf bildet auch einen Querträger für die Stirnwand. Die Stirnwand hat eine trennende und eine dichtende Funktion. Ferner hat sie im Hinblick auf Karosse riesteifigkeit eine kraftübertragende Funktion. Die Stirn wand wird von einem komplizierten Ziehteil gebildet, welches eine große Anzahl an zu dichtenden Löchern aufweist. Der Querträger besitzt eine im wesentlichen der Wölbung der Frontscheibe folgende Form und hat daher im Hinblick auf Seitenaufprall keine idealen Querträger-Eigenschaften.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorderwagen-Rohkarosse für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftfahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem eine verein fachte Montage und Verringerung des Aufwandes an Konstruk tionselementen erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Bei der Erfindung besitzt der Motorträger zwei etwa Y- förmige Trägerteile, von denen die im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Tragteile zur Aufnahme des Fahrzeug motors dienen und das erste abgezweigte Verbindungsteil mit dem Tunnel und das andere abgezweigte Verbindungsteil mit jeweils einem der Schweller verbunden sind. Am Motorträger ist ferner ein die beiden Y-förmigen Trägerteile verbinden des Joch, insbesondere Tunneljoch abgestützt. Dieses Joch bildet eine vertikale Abstützung für die statischen und die dynamischen Kräfte. Das Joch (Tunneljoch) ist über ein Fach werk, welches sowohl die Funktion des Querträgers als auch die Funktion des Instrumententrägers erfüllt, mit den A- Säulen fest verbunden. Das Tragwerk bildet ein die vom Tun neljoch kommenden Vertikalkräfte zu den A-Säulen und den beiden Windläufen weiterführendes Element. Das Fachwerk bzw. Tragwerk kann etwa dreieck- oder trapezförmig ausgebildet sein. Vorzugsweise befindet sich in der Grundlinie des etwa dreieckigen oder trapezförmigen Fachwerks der Instrumenten träger.

Das Joch, welches bogenförmig ausgebildet sein kann, stützt sich vorzugsweise an der Verzweigungsstelle der beiden Y- förmigen Trägerteile des Motorträgers ab. An der Verzwei gungsstelle des jeweiligen Y-förmigen Trägerteils sind das erste Verbindungsteil, welches mit dem Tunnel, und das zwei te Verbindungsteil, welches mit dem Schweller verbunden ist, abgezweigt.

Das Joch kann durch eine zusätzliche Stützstruktur im vorde ren Bereich des Tunnels an diesem abgestützt sein, um in Fahrzeuglängsrichtung wirkende Kräfte aufzunehmen. Ferner kann ein Getriebequerträger eine steife Einbindung am Tunnel aufweisen, um einen Torsions- und quersteifen Trägerverbund im Bereich der vorderen Sitzquerträger des Fahrzeugs zu er reichen.

Aufgrund der Erfindung ist es nicht mehr erforderlich, dass die Stirnwand und/oder der Träger des unteren Windlaufs tra gende Strukturelemente sind. Diese beiden Elemente können dann als Montageteile ausgeführt sein, wobei die Stirnwand auf eine insbesondere akustische Abschirmfunktion und der untere Windlaufträger auf eine Funktion als Halter gegebe nenfalls auch von Bauteilen, beispielsweise der Frontscheibe reduziert sind. Anstelle einer herkömmlichen Stirnwand kann eine biegeweiche, hochdämpfende und dichte Membran zum Ein satz kommen. Hierdurch lässt sich der Schalleintrag aus dem Motorraum in den Fahrzeuginnenraum weitgehend eliminieren.

Ferner kann in vorteilhafter Weise ein Großmontagemodul mit integrierter Stirnwand geschaffen werden, welches in die oben erläuterte Vorderwagen-Rohkarosse eingebaut werden kann. Dieses Großmontagemodul kann alle oder einen Großteil der im Innenraum liegenden Komponenten aufweisen. Beispiels weise kann das Großmontagemodul eine oder mehrere der fol genden Komponente aufweisen: Instrumententafel, Klimaanlage mit Gebläse, Stirnwand mit Luftführungen, Lenkrad, Fußhebel werk, Rohluftaufbereitung, Bremsgerät, Batterie und elekt risch/elektronische Baueinheit. Dieses Großmontagemodul kann am die Querträgerfunktion erfüllenden Fachwerk montiert wer den.

Ferner kann in vorteilhafter Weise zwischen den beiden seit lichen Stützträgern, welche mit den vorderen Enden der Schweller und den A-Säulen verbunden sind bzw. mit den A- Säulen aus einem Stück gebildet sein können, sowie dem Mo torträger eine großdimensionierte vordere Strebe (Federbein domstrebe) mit steifen Verbindungsstellen angeordnet sein. An jeder Fahrzeugseite wird auf diese Weise von der Feder beindomstrebe, dem seitlichen Stützträger und dem Motorträ ger ein Einbau- und/oder Befestigungsraum oder -rahmen ge schaffen für einen Federbeindom.

Ferner kann möglichst nahe vor dem Fahrzeugmotor eine Tra verse vorgesehen sein, welche die an beiden Fahrzeugseiten vorgesehenen Federbeindomstreben fest miteinander verbindet. Diese Traverse bildet eine Quasi-Domstrebe.

Ferner kann die Traverse ein Bauelement eines Front-Crash- Sicherheitsmoduls sein, das im wesentlichen in Fahrzeug längsrichtung deformierbare Deformationselemente aufweist. Etwa in Motorträgerhöhe kann am vorderen Ende des Front- Crash-Sicherheitsmoduls ein Querträger vorgesehen sein, der die Basis für ein Stoßfängersystem bilden kann. Der Querträ ger kann auf diese Weise den vorderen Abschluß der Vorderwa gen-Rohkarosse darstellen.

Beispiele

Anhand der Figuren wird an einem Ausführungsbeispiel die Er findung noch näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel für eine Vorderwagen-Roh karosse in perspektivischer Darstellung; und

Fig. 2 ein Großmontagemodul sowie dessen Komponenten in Explosivdarstellung.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Vorder wagen-Rohkarosse eines Kraftfahrzeugs besitzt einen Motor träger, welcher im wesentlichen zwei etwa Y-förmige Träger teile 1 aufweist. Zwei parallel zueinander verlaufende Trag teile 6 dienen zur Aufnahme eines nicht näher dargestellten Fahrzeugmotors. Von einer Verzweigungsstelle 11 an jedem Y- förmigen Trägerteil 1 sind zwei Verbindungsteile 7, 8 abge zweigt. Das erste abgezweigte Verbindungsteil ist mit einem Tunnel 3, welcher sich im wesentlichen entlang der Fahrzeug mitte erstreckt, verbunden. Das zweite abgezweigte Verbin dungsteil 8 ist mit einem seitlich am Fahrzeug verlaufenden Schweller 2 verbunden. Die beiden Y-förmigen Trägerteile 1 bilden den Motorträger. Der mit dem Tunnel 3 und mit den beiden seitlich am Fahrzeug verlaufenden Schwellern 2 ver bundene Motorträger vermittelt eine horizontale Abstützung der statischen und dynamischen Kräfte.

Als vertikale Abstützung der statischen und dynamischen Kräfte ist mit dem Motorträger ein Joch 9 (Tunneljoch) fest verbunden. Das Joch 9 ist bogenförmig ausgebildet und stützt sich mit Jochstützen 10 im Bereich der Verzweigungsstellen 11 an den beiden Y-förmigen Trägerteilen des Motorträgers ab. Die Jochstützen 10 können in vorteilhafter Weise von Teilen oder Bereichen der zu verbindenden Elemente gebildet werden. Sie können jedoch auch von auskonstruierten Teilen gebildet werden. Als weiterführendes Element er Vertikal kräfte zu A-Säulen 12 und den damit fest verbundenen oberen und unteren Windläufen, welche nicht näher dargestellt sind, dient ein Fachwerk bzw. Tragwerk, welches eine im wesentli chen dreieckige oder trapezförmige Struktur aufweist. Dieses Fachwerk bzw. Tragwerk stützt sich seitlich an den fest mit den Schwellern 2 verbundenen A-Säulen 12 oder den Stützträ gern 5, welche fest mit den A-Säulen 12 verbunden sind oder aus einem Stück mit diesen gebildet sind, ab. Das Fachwerk bzw. Tragwerk besteht aus dem Instrumententräger 14, welcher in der Grundlinie des Dreiecks bzw. Trapezes des Fachwerkes angeordnet ist. Der Instrumententräger 14 bildet den wesent lichen Teil eines Querträgers 4, dessen Querträgerfunktion gegebenenfalls noch durch Fachwerkstreben 13, welche zur Vervollständigung der Dreieck- bzw. Trapezstruktur des Fach werks vorgesehen sind, unterstützt wird. Die Fachwerkstreben 13 sind mit der Oberseite, d. h. mit dem bogenförmigen Teil des Joches 9 fest verbunden. Die Trapezstruktur kann, wie aus der Fig. 1 zu ersehen ist, durch das Joch 9 ergänzt sein. Es ist jedoch auch möglich eine auskonstruierte Tra pezstruktur, die mit dem Joch 9 verbunden ist, zu verwenden.

Das Joch 9 (Tunneljoch) kann im vorderen Bereich des Tunnels 3 zur Aufnahme von in Fahrzeuglängsrichtung wirkenden Kräfte zusätzlich abgestützt sein. Hierzu sind in Fahrzeuglängs richtung verlaufende Stützen 15 vorgesehen, die sich am vor deren Teil des Tunnels 3 abstützen und fest mit dem Joch 9 verbunden sind.

Ferner kann ein Getriebequerträger 16 an seinen beiden Enden mit steifen Verbindungsstellen 17 mit dem Tunnel 3 fest ver bunden sein. Durch diese steife Einbindung des Getriebequer trägers 16 in den Tunnel 3 erreicht man einen quer zur Fahr zeugrichtung steifen Trägerverbund im Bereich der nicht nä her dargestellten vorderen Sitzquerträger im Fahrzeug. Der Getriebequerträger 16 ist im Bereich dieser vorderen Sitz querträger am Tunnel 3 befestigt.

Ein jeweiliges Trägerteil 1 des Motorträgers ist vorzugswei se am vorderen Ende des Tragteiles 6 über eine Strebe (Federbeindomstrebe) 19 mit dem seitlichen Stützträger 5 insbe sondere mit dem vorderen Ende des jeweiligen Stützträgers 5 fest verbunden. Ein Federbeindom 18, welcher großdimensio niert sein kann, ist in einem Einbau- und/oder Befestigungs raum, welcher vom Trägerteil 1 des Motorträgers vom Verbin dungsteil 8 vom seitlichen Stützträger 5 und von der Strebe 19 umfasst wird, fest eingebaut. Hierzu kann der vordere Fe derbeindom 18 mit einem oder mehreren dieser den Einbau- und/oder Befestigungsraum bzw. -rahmen bildenden Bauteile mit steif, ausgeführten jeweiligen Anschlüssen fest verbunden sein. In der Fig. 1 ist an beiden Fahrzeugseiten die vorde ren Federbeindome 18 eingezeichnet.

Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist unmittelbar vor dem nicht näher dargestellten Fahrzeugmotor eine Traverse 20 vorgesehen, welche die beiden Streben 19 (Federbeindomstreben) fest miteinander verbindet. Die Tra verse 20 kann beispielsweise durch Schraubverbindungen mit den Streben 19 verbunden sein. Die bildet eine Quasi-Dom strebe. Ferner ist die Traverse 20, welche sich quer zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckt, Bestandteil eines Front- Crash-Sicherheitsmoduls 21. Dieses besitzt seitliche im we sentlichen in Fahrzeuglängsrichtung deformierbare Deforma tionselemente 22. Die vorderen Enden der Deformationselemen te 22 sind über einen Querträger 23 fest miteinander verbun den. Der Querträger 23 befindet sich in Motorträgerhöhe und bildet den vorderen Abschluss des Front-Crash-Sicherheits moduls 21. Der Querträger 23 kann die Basis für ein nicht näher dargestelltes Stoßfängersystem sein.

Das in der Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Vorderwagen-Rohkarosse bietet die Möglichkeit, mehrere ins besondere im Innenraum liegende Komponenten zu einem Groß montagemodul 33 (Fig. 2) zusammenzubauen und an dem vom Instrumententräger 14 und den Fachwerkstreben 13 gebildeten Fachwerk, welches auch die Funktion des Querträgers 4 be sitzt, fest einzubauen. Die Querträgerfunktion wird durch die geradlinige Ausbildung des Instrumententrägers 14, der seitlich an den A-Säulen 12 und/oder den seitlichen Stütz trägern 5 abgestützt ist, vermittelt.

Das Großmontagemodul 23 kann eines oder mehrere der in Exp losivdarstellung in Fig. 2 gezeigten Bauteile aufweisen. Diese Bauteile sind eine Instrumententafel 24, eine Klimaan lage 25 mit den entsprechenden Gebläseeinrichtungen, eine Stirnwand 26 mit Luftführungen, ein Lenkrad 27, ein Fußhe belwerk 28, eine Rohluftaufbereitung 29 mit dazugehöriger Luftfiltereinrichtung, ein Bremsgerät 30, eine Batterie 31 und eine elektrische/elektronische Baueinheit 32.

Bezugszeichenliste

1

Trägerteil des Motorträgers

2

Schweller

3

Tunnel

4

Querträger

5

seitlicher Stützträger

6

Tragteil

7

Verbindungsteil mit Tunnel

8

Verbindungsteil mit Schweller

9

Joch

10

Jochstützen

11

Verzweigungsstelle

12

A-Säule

13

Fachwerkstrebe

14

Instrumententräger

15

in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Stützen

16

Getriebequerträger

17

steife Verbindungsstelle

18

Federbeindom

19

Strebe (Federbeindomstrebe)

20

Traverse

21

Front-Crash-Sicherheitsmodul

22

Deformationselement

23

Querträger am Front-Crash-Sicherheitsmodul

24

Instrumententafel

25

Klimaanlage

26

Stirnwand

27

Lenkrad

28

Fußhebelwerk

29

Rohluftaufbereitung

30

Bremsgerät

31

Batterie

32

elektrische/elektronische Baueinheit

33

Großmontagemodul

Claims

1. Vorderwagen-Rohkarosse eines Kraftfahrzeugs, insbesonde re Personenkraftfahrzeugs mit
einem Motorträger (1, 1), welcher mit seitlich am Fahrzeug verlaufenden Schwellern (2) und einem ent lang der Fahrzeugmitte verlaufenden Tunnel (3) ver bunden ist, und
einem Querträger (4), der sich zwischen seitlichen und mit den vorderen Enden der Schweller (2) und A- Säulen (12) verbundenen Stützträgern (5) erstreckt,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Motorträger im wesentlichen aus zwei etwa Y- förmigen Trägerteilen (1) gebildet ist, von denen die im wesentlichen parallel zueinander verlaufen den Tragteile (6) zur Aufnahme eines Fahrzeugmotors dienen und ein erstes abgezweigtes Verbindungsteil (7) mit dem Tunnel (3) und ein zweites Verbindungs teil (8) mit dem Schweller verbunden sind,
am Motorträger ein die beiden Y-förmigen Trägertei le (1) verbindendes und eine vertikale Abstützung bildendes Joch (9) abgestützt ist, und
das Joch (9) über ein Fachwerk (13, 14), in welchem der Querträger (4) und der Instrumententräger (14) integriert sind, mit den A-Säulen (12) fest verbun den ist.

2. Vorderwagen-Rohkarosse nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass das Fachwerk (13, 14) etwa dreieckig oder trapezförmig ausgebildet ist.

3. Vorderwagen-Rohkarosse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Grundlinie des etwa drei eckigen oder trapezförmigen Fachwerks (13, 14) der In strumententräger (14) liegt.

4. Vorderwagen-Rohkarosse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Joch (9) sich im Be reich der Verzweigungsstelle (11) der beiden Y-förmigen Trägerteile (1) des Motorträgers abstützt.

5. Vorderwagen-Rohkarosse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Joch (9) im vorderen Bereich des Tunnels (3) zur Aufnahme von in Fahrzeug längsrichtung wirkenden Kräften zusätzlich abgestützt ist.

6. Vorderwagen-Rohkarosse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Getriebequerträger (16) mit dem Tunnel (3) über steife Verbindungsstellen (17) fest verbunden ist.

7. Vorderwagen-Rohkarosse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges Trägerteil (1) des Motorträgers (1, 1) über eine Strebe (19) mit dem jeweiligen seitlichen Stützträger (5) fest verbunden ist.

8. Vorderwagen-Rohkarosse nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem jeweiligen seitlichen Stützträger (5) und dem etwa parallel dazu verlaufenden Trägerteil (6) des Motorträgers (1, 1) ein vorderer Federbeindom (18) angeordnet ist.

9. Vorderwagen-Rohkarosse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe (Federbein domstrebe 19), das Trageteil (1) des Motorträgers, das Verbindungsteil (8), welches den Motorträger mit dem Schweller (2) verbindet und der seitliche Stützträger (5) einen Einbau- und/oder Befestigungsrahmen für den vorderen Federbeindom (18) bilden.

10. Vorderwagen-Rohkarosse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine quer zur Fahrzeug längsrichtung verlaufende Traverse (20) die beiden Stre ben (Federbeindomstreben 19) fest miteinander verbindet.

11. Vorderwagen-Rohkarosse nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, dass die Traverse (20) unmittelbar vor dem Fahrzeugmotor liegt.

12. Vorderwagen-Rohkarosse nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Traverse (20) Bestandteile ei nes Front-Crash-Sicherheitsmoduls (21) ist, das in Fahr zeuglängsrichtung deformierbare Deformationselemente (22) aufweist.

13. Vorderwagen-Rohkarosse nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, dass das Front-Crash-Sicherheitsmodul (21) am vorderen Ende einen Querträger (23) aufweist, der die beiden vorderen Enden der Deformationselemente (22) fest miteinander verbindet.

14. Vorderwagen-Rohkarosse nach Anspruch 13, dadurch gekenn zeichnet, dass der Querträger (23) die Basis für ein Front-Stoßfängersystem bildet.

15. Vorderwagen-Rohkarosse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Instrumententafel (24) und/oder Klimaanlage (25) und/oder Stirnwand (26) mit Luftführungen und/oder ein Lenkrad (27) und/oder ein Fußhebelwerk (28) und/oder eine Rohluftaufbereitung (29) mit Luftfiltereinrichtung und/oder ein Bremsgerät (30) und/oder eine Batterie (31) und eine elektrische/elek tronische Baueinheit (32) als Großmontagemodul (33) am Fachwerk (13, 14), insbesondere am Instrumententafelträ ger (14) montiert werden.