DE102006026635A1

DE102006026635A1 - Verbindungsanordnung in einem Vorderwagen eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102006026635A1
Application number: DE200610026635
Authority: DE
Inventors: Andreas Kurth
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2006-06-08
Filing date: 2006-06-08
Publication date: 2007-12-13

Abstract

Die Aufgabe, eine Verbindungsanordnung im Vorderwagen eines Kraftfahrzeugs zwischen einem Lenkgetriebe (1), einem Hilfsrahmen (3) sowie zwei beidseitig des Kraftfahrzeugs, sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Längsträgern (4), wobei das Lenkgetriebe (1), am Hilfsrahmen (3) abgestützt ist, welcher seinerseits zumindest an den beiden Längsträgern (4) festgelegt ist, derart weiterzubilden, dass im Falle eines Frontalcrashes eine Verschiebung des Lenkgetriebes samt angeschlossener Lenkungsteile zum Fahrgastraum hin bzw. in denselben hinein wirkungsvoll verhindert, zumindest jedoch gemindert ist, wird im Wesentlichen dadurch gelöst, dass Lenkgetriebe (1) und/oder Hilfsrahmen (3) ferner mittels zumindest einer starren Längsstrebe (9) an einem hinteren Abschnitt (10) eines Längsträgers (4) abgestützt und mit demselben fest verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung im Vorderwagen eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist hinlänglich bekannt, ein Lenkgetriebe an einem Hilfsrahmen abzustützen, welcher seinerseits zumindest an zwei beidseitig des Kraftfahrzeugs angeordneten, sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden vorderen Längsträgern festgelegt ist.
In der Praxis, insbesondere bei Rechtslenker-Fahrzeugen, hat sich jedoch herausgestellt, dass im Falle eines Frontalcrashes das Lenkgetriebe sehr stark in Richtung des Fahrgastraumes verschoben werden kann und dasselbe bzw. angeschlossene Lenkungsteile, wie Lenkstange und Lenkrad in den Fahrgastraum eindringen sowie zu schwerwiegenden Verletzungen insbesondere des Fahrzeugführers führen können.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, eine Verbindungsanordnung der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass im Falle eines Frontalcrashes eine Verschiebung des Lenkgetriebes samt angeschlossener Lenkungsteile zum Fahrgastraum hin bzw. in denselben hinein wirkungsvoll verhindert, zumindest jedoch gemindert ist.
Ausgehend von einer Verbindungsanordnung im Vorderwagen eines Kraftfahrzeugs zwischen einem Lenkgetriebe, einem Hilfsrahmen sowie zwei beidseitig des Kraftfahrzeugs, sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Längsträgern, wobei das Lenkgetriebe, am Hilfsrahmen abgestützt ist, welcher seinerseits zumindest an den beiden Längsträgern festgelegt ist, wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass Lenkgetriebe und/oder Hilfsrahmen ferner über zumindest eine starre Längsstrebe an einem hinteren Abschnitt eines Längsträgers abgestützt und mit demselben fest verbunden sind. Die Längsstrebe kann durch ein langgestrecktes Profil, insbesondere offenes oder geschlossenes Hohlprofil, gebildet sowie ein oder mehrteilig ausgebildet sein. Weiter ist vorgesehen, dass die Längsstrebe einerends mit dem hinteren Abschnitt des Längsträgers und anderenends direkt oder indirekt über ein Adapterteil mit dem Lenkgetriebe und/oder dem Hilfsrahmen fest verbunden ist. Am Adapterteil kann auch ein Stabilisator abgestützt sein. Wie die Erfindung weiter vorsieht, kann das Adapterteil als tiefgezogenes Blechteil, als Schweißteil oder als Gussteil ausgebildet sein. In Fortbildung der Erfindung wird des Weiteren vorgeschlagen, dass das Adapterteil und die Längsstrebe derart ausgebildet und die Anbindung der Längsstrebe an das Adapterteil derart gewählt sind, dass ein größtmöglicher Knickwiderstand der Längsstrebe gegen Kräfte aus einem Frontalcrash gewährleistet ist. Weiterhin ist vorgesehen, dass der hintere Abschnitt des Längsträgers als ein Abschnitt definiert ist, der seinerseits geeignet ist, einwirkende Kräfte infolge eines Frontalcrashes im Sinne einer zusätzlichen Abstützung insbesondere für das Lenkgetriebe in den dem Vorderwagen nach hinten sich anschließenden tragenden Karosseriebereich des Kraftfahrzeugs einzuleiten. Zweckmäßigerweise können Längsstrebe und/oder Adapterteil als Montageteile fest jedoch lösbar mit den benachbarten Bauteilen verbindbar und an bestehende Verbindungsanordnungen nachrüstbar ausgebildet sein. Schließlich wird vorgeschlagen, dass Lenkgetriebe und/oder Hilfsrahmen beidseitig des Kraftfahrzeugs über jeweils zumindest eine starre Längsstrebe an dem hinteren Abschnitt des betreffenden Längsträgers abgestützt und mit demselben fest verbunden sind.
Die vorgeschlagene Verbindungsanordnung hat im Hinblick auf herkömmliche den wesentlichen Vorteil, dass eine zusätzliche Abstützbasis für insbesondere das Lenkgetriebe geschaffen ist, die im Crashfall ein Eindringen des Lenkgetriebes in den Fahrgastraum verhindert, zumindest jedoch wirkungsvoll behindert, indem sich Lenkgetriebe und/oder Hilfsrahmen mittels der zumindest einen Längsstrebe in einem hinteren Abschnitt des Längsträgers abstützen, welcher geeignet ist, einwirkende Kräfte infolge eines Frontalcrashes in den dem Vorderwagen nach hinten sich anschließenden tragenden Karosseriebereich des Kraftfahrzeugs direkt einzuleiten.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
1 die Ansicht von unten auf eine Verbindungsanordnung im Vorderwagen eines Kraftfahrzeugs zwischen einem Lenkgetriebe, einem Hilfsrahmen, sowie einem sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Längsträger nach dem Stand der Technik,
2 eine erfindungsgemäß ausgebildete Verbindungsanordnung der gattungsgemäßen Art in einer Ansicht von unten,
3 die Verbindungsanordnung nach 2 in einer Ansicht von oben, und
4 die Seitenansicht der Verbindungsanordnung nach den 2 und 3.
1 zeigt danach schematisch ein Lenkgetriebe 1 mit angeschlossener Spurstange 2, welches auf einem an sich bekannten Hilfsrahmen 3 abgestützt ist und mit diesem einen Verbund bildet. Der Hilfsrahmen 3 ist seinerseits beidseitig des Kraftfahrzeugs an je einem Längsträger 4 festgelegt, wobei vorliegend der Einfachheit halber lediglich der vordere linke Längsträger 4 gezeigt ist.
Besagter Längsträger 4 ist höhenversetzt von vorn nach hinten unter das Bodenblech 5 der Kraftfahrzeugkarosserie geführt und mit demselben und/oder einem oder mehreren, hier nicht näher gezeigten tragenden Bauteilen der Kraftfahrzeugkarosserie, wie beispielsweise Querträgern, starr verbunden.
Der Hilfsrahmen 3 trägt unter anderem beidseitig des Kraftfahrzeugs je einen Querlenker 6 einer Radaufhängung, der seinerseits zum einen in einer einstückig mit dem Hilfsrahmens 3 ausgebildeten Lageraufnahme 7 und zum anderen in einer separaten Lagerbefestigung 8, die sich ihrerseits am Hilfsrahmen 3 und am Längsträger 4 abstützt, schwenkgelagert ist.
Wie bereits oben dargetan, besteht im Crashfall, insbesondere während eines Frontalcrashes die Gefahr des Eindringens des Lenkgetriebes 1 und/oder mit diesem direkt verbundener Anbauteile, wie Lenkstange mit Lenkrad, in den hier nicht näher gezeigten Fahrgastraum. D. h., bezogen auf die 1 wird dasselbe von links nach rechts verschoben.
Um diesem Umstand wirkungsvoll zu begegnen, ist gemäß den 2 bis 4 nunmehr zumindest eine starre Längsstrebe 9 vorgesehen, die sich ihrerseits einerends am Verbund, bestehend zumindest aus dem Lenkgetriebe 1 und dem Hilfsrahmen 3, und anderenends an einem hinteren Abschnitt 10 des Längsträgers 4 abstützt und mit denselben fest verbunden ist.
Hierbei ist als hinterer Abschnitt 10 ein Abschnitt 10 des Längssträgers 4 definiert, der seinerseits geeignet ist, einwirkende Kräfte infolge eines Frontalcrashes im Sinne einer zusätzlichen Abstützung insbesondere für das Lenkgetriebe 1 in den dem Vorderwagen nach hinten sich anschließenden tragenden Karosseriebereich des Kraftfahrzeugs einzuleiten, demgemäß in den Abschnitt 10 des Längsträgers 4, der seinerseits direkt oder indirekt mit dem Bodenblech 5 und/oder mit einem oder mehreren tragenden Karosseriebauteilen, wie beispielsweise den vorstehend bereits aufgeführten Querträgern, starr verbunden ist.
Vorzugsweise ist die Längsstrebe 9 als langgestrecktes Profil, beispielsweise als Strangpressprofil in Form eines offenen oder geschlossenen Hohlprofils ausgebildet.
Vorliegend ist besagtes Profil mehrteilig, d. h., aus zwei geradlinigen 9a, 9b und einem dazwischen angeordneten s-förmig ausgebildeten Profilabschnitt 9c, welche untereinander verschweißt sind, gebildet, wodurch eine einfache und kostengünstige Anpassung der Längsstrebe 9 an verschiedenste Fahrzeugmodelle gestattet ist (vgl. insbes. 2 und 4). Demgegenüber kann es jedoch auch angezeigt sein, das langgestreckte Profil respektive die Längsstrebe 9 einstückig auszubilden und entsprechend den jeweiligen Einbaubedingungen umzuformen (nicht näher dargestellt).
Wie insbesondere den 2 und 4 weiter zu entnehmen ist, ist die Längsstrebe 9 einerends mit dem vorstehend näher definierten hinteren Abschnitt 10 des Längssträgers 4 im Bereich zweier Schraubstellen 11 mit demselben fest jedoch lösbar verbindbar.
Anderenends ist die Längsstrebe 9 ebenfalls über zwei Schraubstellen 12 mit einem Adapterteil 13 verbindbar, welches sich seinerseits an dem Verbund, bestehend aus Lenkgetriebe 1 und Hilfsrahmen 3 abstützt.
Das Adapterteil 13 ist vorliegend als tiefgezogenes Blechteil ausgebildet. Selbstverständlich kann das Adapterteil 13 auch durch ein Schweiß- oder Gussteil gebildet sein, welches demgemäß durch die Erfindung mit erfasst ist.
Im Wesentlichen ist eine weitestgehend geradlinige Führung der Längsstrebe 4 gewünscht, um die Gefahr des Abknickens derselben während eines Frontalcrashes zu verringern und eine wirkungsvolle Weiterleitung der Kräfte in nachgeordnete tragende Karosseriebauteile zu gewährleisten.
D. h., durch eine entsprechende Ausbildung des besagten Adapterteils 13 und Anbindung desselben an den Verbund aus Lenkgetriebe 1 und Hilfsrahmen 3 sowie durch eine besondere Anbindung der Längsstrebe 4 an das Adapterteil 13 ist es gestattet die Längsstrebe 4 so auszubilden, dass ein größtmöglicher Knickwiderstand derselben gegen Kräfte aus besagtem Frontalcrash gewährleistet ist, indem die Schraubstellen 12 der Längsstrebe 4 mit dem Adapterteil 13 möglichst nahe des Längsträgers 4 angeordnet werden.
Wie insbesondere der 2 weiter zu entnehmen ist, ist vorliegend zum einen eine gemeinsame Verschraubung 14 zwischen dem Adapterteil 13, dem Hilfsrahmen 3 und einem hier nicht näher, jedoch in 4 gezeigten, an sich bekannten Stabilisator 15 vorgesehen.
Zum anderen sind zwei gemeinsame Verschraubungen 16 zwischen dem Adapterteil 13, dem Hilfsrahmen 3 und dem Lenkgetriebe 1 vorgesehen.
Durch diese Maßnahme ist ein äußerst stabiler, jedoch lösbarer Verbund geschaffen, der geeignet ist, insbesondere aus einem Frontalcrash resultierende Kräfte über die Längsstrebe 4 in die dem Vorderwagen nachgeordneten tragenden Karosseriebauteile weiterzuleiten. Vorstehendes Ausführungsbeispiel stellt auf eine indirekte Verbindung zwischen Längsstrebe 4 und dem Verbund aus Lenkgetriebe 1 und Hilfsrahmen 3 über besagtes Adapterteil 13 ab.
Selbstverständlich kann es in Abhängigkeit vom aktuell zur Verfügung stehenden Bauraum auch angezeigt sein, die Längsstrebe 4 direkt am Lenkgetriebe 1 und/oder am Hilfsrahmen 3 zu befestigen.
Ferner ist die Erfindung nicht nur auf eine Fahrzeugseite beschränkt, sondern umfasst auch beidseitig des Kraftfahrzeugs angeordnete Verbindungsanordnungen der erfindungsgemäßen Art, wodurch ein erhöhter Widerstand gegen Eindringen des Lenkgetriebes 1 in den Fahrgastraum realisiert ist.
Schließlich ist festzustellen, dass sich die zusätzliche Abstützbasis für das Lenkgetriebe 1 in Form der erfindungsgemäßen Längsstrebe 4 ggf. samt Adapterteil 13 als Montageteile im Bedarfsfalle, beispielsweise bei Rechtslenker-Fahrzeugen, sehr einfach und kostengünstig in herkömmliche Verbindungsanordnungen ohne eine aufwendige Rohbausteuerung nachrüsten lässt.

1: Lenkgetriebe
2: Spurstange
3: Hilfsrahmen
4: Längsträger
5: Bodenblech
6: Querlenker
7: Lageraufnahme (Querlenker 6)
8: Lagerbefestigung (Querlenker 6)
9: Längsstrebe
9a: geradliniger Profilabschnitt
9b: geradliniger Profilabschnitt
9c: s-förmiger Profilabschnitt
10: hinterer Abschnitt (Längsträger 4)
11: Schraubstellen
12: Schraubstellen
13: Adapterteil
14: Verschraubung
15: Stabilisator
16: Verschraubungen

Claims

Verbindungsanordnung im Vorderwagen eines Kraftfahrzeugs zwischen einem Lenkgetriebe (1), einem Hilfsrahmen (3) sowie zwei beidseitig des Kraftfahrzeugs, sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Längsträgern (4), wobei das Lenkgetriebe (1) am Hilfsrahmen (3) abgestützt ist, welcher seinerseits zumindest an den beiden Längsträgern (4) festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass Lenkgetriebe (1) und/oder Hilfsrahmen (3) ferner mittels zumindest einer starren Längsstrebe (9) an einem hinteren Abschnitt (10) eines Längsträgers (4) abgestützt und mit demselben fest verbunden sind.
Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Längsstrebe (9) durch ein langgestrecktes Profil, insbesondere offenes oder geschlossenes Hohlprofil, gebildet ist.
Verbindungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsstrebe (9) ein oder mehrteilig ausgebildet ist.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsstrebe (9) einerends mit dem hinteren Abschnitt (10) des Längsträgers (4) und anderenends direkt oder indirekt über ein Adapterteil (13) mit dem Lenkgetriebe (1) und/oder dem Hilfsrahmen (3) fest verbunden ist.
Verbindungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Adapterteil (13) ferner ein Stabilisator (15) abgestützt ist.
Verbindungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterteil (13) als tiefgezogenes Blechteil, als Schweißteil oder als Gussteil ausgebildet ist.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterteil (13) und die Längsstrebe (9) derart ausgebildet und die Anbindung der Längsstrebe (9) an das Adapterteil (13) derart gewählt sind, dass ein größtmöglicher Knickwiderstand der Längsstrebe (9) gegen Kräfte aus einem Frontalcrash gewährleistet ist.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der hintere Abschnitt (10) des Längsträgers (4) als ein Abschnitt (10) definiert ist, der seinerseits geeignet ist, einwirkende Kräfte infolge eines Frontalcrashes im Sinne einer zusätzlichen Abstützung insbesondere für das Lenkgetriebe (1) in den dem Vorderwagen nach hinten sich anschließenden tragenden Karosseriebereich des Kraftfahrzeugs einzuleiten.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Längsstrebe (9) und/oder Adapterteil (13) als Montageteile fest jedoch lösbar mit den benachbarten Bauteilen verbindbar und an bestehende Verbindungsanordnungen nachrüstbar sind.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Lenkgetriebe (1) und/oder Hilfsrahmen (3) beidseitig des Kraftfahrzeugs über jeweils zumindest eine starre Längsstrebe (9) an dem hinteren Abschnitt (10) des betreffenden Längsträgers (4) abgestützt und mit demselben fest verbunden sind.