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Die
Erfindung betrifft ein Gehäuse zur Aufnahme einer Fahrzeugkomponente
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und
einen Rohbau einer Fahrzeugkarosserie gemäß Oberbegriff des
Patentanspruchs 4.
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Heutzutage
wird ein moderner Motor mit Hilfe eines so genannten Motorsteuergeräts
gesteuert, das die Steuerung, Regelung und Überwachung
von Motorfunktionen übernimmt. Das Motorsteuergerät ist
meist an einer Stelle des Rohbaus einer Fahrzeugkarosserie montiert,
die bei geöffneter Motorhaube zugänglich ist,
wie beispielsweise an der Motorspritzwand oder an einer Seite des
Motorraums. Ein Motorsteuergerät gehört meist
zu den teuersten Ersatzteilen eines Fahrzeugs, dies liegt vor allem
daran, dass das Steuergerät unter schwierigen Betriebsbedingungen
wie beispielsweise Temperatureinflüssen, Vibrationen des
Fahrzeugmotors und/oder Erschütterungen durch den Straßenzustand
sowie Über- und Unterspannung einwandfrei funktionieren
muss. Um das Motorsteuergerät vor solchen Einflüssen
zu schützen, ist das Motorsteuergerät in einem
Gehäuse aufgenommen. Häufig wird das Gehäuse
unter anderem aus Gründen der elektromagnetischen Verträglichkeit
und der Wärmeableitung als massives Gussteil ausgeführt.
Die Abdichtung des Gehäuses erfolgt in diesem Fall üblicherweise
mit einem Blechdeckel.
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Aus
der
DE 101 10 116
A1 ist ein Gehäuse zur Aufnahme einer als Steuergerät
ausgeführten Fahrzeugkomponente bekannt. Das Gehäuse
besteht aus einem Grundkörper und einem Deckel. In dem
Gehäuse ist das Steuergerät angeordnet, das im
Wesentlichen in dem Grundkörper aufgenommen ist. Der über
den Grundkörper herausstehende Teil des Steuergeräts
wird von dem Deckel abgedeckt. Üblicherweise ist das in
dem Gehäuse aufgenommene Steuergerät im Rohbau
einer Fahrzeugkarosserie zwischen der Spritzwand des Fahrzeugs und
dem Motorraum oder an einer Seite des Motorraumes angeordnet. Das
Gehäuse besteht vorzugsweise aus Kunststoff, um einen guten
Schutz gegen das Eindringen von Feuchtigkeit zu gewähren
und das Gewicht des Gehäuses gering zu halten.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Rohbau für
eine Fahrzeugkarosserie anzugeben, welcher bei einfacher Konstruktion
und kostengünstiger Herstellung sowie geringem Gewicht
eine erhöhte Steifigkeit und/oder Festigkeit aufweist.
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Gemäß einem
ersten Aspekt wird die Aufgabe durch Bereitstellung eines Gehäuses
zur Aufnahme einer Fahrzeugkomponente gelöst, das sich
gemäß Patentanspruch 1 dadurch auszeichnet, dass dieses
ein Rohbaustruktur-Montageteil einer Fahrzeugkarosserie darstellt.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird die Aufgabe durch
Bereitstellung eines Rohbaus für eine Fahrzeugkarosserie
gelöst, der gemäß Patentanspruch 4 mindestens
ein derartiges Gehäuse aufweist.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind
in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Um
einen Rohbau für eine Fahrzeugkarosserie anzugeben, welcher
bei einfacher Konstruktion und kostengünstiger Herstellung
sowie geringem Gewicht eine erhöhte Steifigkeit und/oder
Festigkeit aufweist, stellt das Gehäuse zur Aufnahme einer
Fahrzeugkomponente ein Rohbaustruktur-Montageteil einer Fahrzeugkarosserie
dar. Als Rohbaustruktur-Montageteil wird im Sinne dieser Erfindung
ein Bauteil bezeichnet, das lösbar am Rohbau befestigt ist
und den Rohbau insbesondere bezüglich den auf die Rohbaustruktur
wirkenden Kräfte und/oder Lasten unterstützen
kann. Als Rohbaustruktur wird im Sinne dieser Erfindung der Rohbau
einer Karosserie mit den damit verbundenen zumindest teilweise die Steifigkeit
und/oder Festigkeit des Rohbaus unterstützenden Montageteilen
verstanden. Durch die Integration des Gehäuses zur Aufnahme
einer Fahrzeugkomponente in die Rohbaustruktur kann durch das Gehäuse
zumindest ein Teil der Steifigkeit und/oder Festigkeit der Karosserie
geliefert werden. Bei der Ausgestaltung des Gehäuses als
Rohbaustruktur-Montageteil kann durch das Gehäuse selbst
ein tragender Querschnitt gebildet werden. In besonders vorteilhafter
Weise wird hierdurch das Gehäuse in die Erzielung der Steifigkeit
und/oder der Festigkeit der Fahrzeugkarosserie einbezogen. In vorteilhafter
Weise ist hierdurch eine konstruktiv einfache Verbesserung der Steifigkeit
und/oder Festigkeit einer Fahrzeugkarosserie realisierbar, über
welche eine verbesserte Einleitung der auftretenden Energie und/oder
Lasten in den Rohbau der Fahrzeugkarosserie und eine gleichmäßigere
Verteilung dieser Energie und/oder Lasten in den Rohbau erfolgen kann.
Der Rohbau weist über das erfindungsgemäße Gehäuse
eine hohe Steifigkeit und/oder Festigkeit auf, wodurch sich in vorteilhafter
Weise eine Erhöhung der Stabilität der Karosserie
ergibt. Über das Gehäuse können in baulich
einfacher und kostengünstiger Weise Energie und/oder Lasten
an den Rohbau weitergeleitet werden. Das erfindungsgemäße
Gehäuse verbessert die Steifigkeit und/oder Festigkeit
des Rohbaus des Kraftfahrzeugs, insbesondere im Bereich der Domstrebe
des Fahrzeugs. Das erfindungsgemäße Gehäuse
kann sehr leicht, aber dennoch verwindungssteif ausgeführt
werden und deshalb trotz Leichtbauweise vorzugsweise über eine
Sandwichbauweise einen großen Teil von eventuell am Fahrzeug
angreifenden Kräften und/oder Lasten in den Rohbau des
Fahrzeugs einleiten. Das Gehäuse kann beispielsweise aus
dünnem Blech ausgeführt sein und dennoch ein Rohbaustruktur-Montageteil
mit hoher Steifigkeit und/oder Festigkeit bilden. Ein weiterer Vorteil
der Erfindung ist die einfache Konstruktion des Gehäuses,
da das Rohbaustruktur-Montageteil einfach am Rohbau der Fahrzeugkarosserie
anbringbar und somit auch einfach austauschbar ist. Hierdurch kann
auf einfache Weise sowohl der Austausch einer beschädigten,
in dem Gehäuse aufgenommenen Fahrzeugkomponente als auch
eine Nachrüstung der bestehenden Fahrzeugkomponente erfolgen.
Indem das Gehäuse erfindungsgemäß zu
der Steifigkeit und/oder Festigkeit des Rohbaus der Fahrzeugkarosserie
beiträgt, können die Anforderungen an die Steifigkeit
und/oder Festigkeit der übrigen Rohbauteile verringert
werden. Insbesondere können die Rohbauteile, an denen das Gehäuse
befestigt wird, mit einer geringeren Materialstärke gefertigt
werden. Auf diese Weise werden sowohl die Materialkosten als auch
die Herstellungskosten verringert. Zudem kann dadurch auch das Gesamtgewicht
der Karosserie verringert werden, wodurch der Energiebedarf zum
Betreiben des Fahrzeugs sinkt.
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In
einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gehäuses
handelt es sich bei der Fahrzeugkomponente um ein Steuergerät.
In vorteilhafter Weise wird durch das als Gehäuse ausgeführte
Rohbaustruktur-Montageteil zusätzlicher Stauraum zur Aufnahme
notwendiger Fahrzeugkomponenten geschaffen. Hierdurch ergibt sich
ein Packagevorteil, der bei den heutigen beengten Platzverhältnissen
in Fahrzeugen von besonderer Bedeutung ist.
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In
einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Gehäuses ist mindestens eine Kühleinrichtung vorgesehen.
In vorteilhafter Weise wird hierdurch die in dem Gehäuse
aufgenommene Fahrzeugkomponente beziehungsweise das in dem Gehäuse
aufgenommene Steuergerät vor Überhitzung geschützt.
In besonders vorteilhafter Weise erfüllt das Gehäuse
somit drei Funktionen, nämlich die Aufnahme der Fahrzeugkomponente
beziehungsweise des Steuergerätes, den Schutz vor Überhitzung
der Fahrzeugkomponente beziehungsweise des Steuergerätes
und einen Beitrag zur Steifigkeit und/oder Festigkeit der Fahrzeugkarosserie.
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In
einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rohbaus
ist das mindestens eine Gehäuse mit mindestens einem Rohbauteil
des Rohbaus lösbar verbunden. Bevorzugt ist das Gehäuse über
eine Schraubverbindung mit dem mindestens einen Rohbauteil des Rohbaus
verbunden. Indem das Gehäuse erfindungsgemäß zu
der Steifigkeit und/oder Festigkeit des Rohbaus der Fahrzeugkarosserie
beiträgt, können die Anforderungen an die Steifigkeit
und/oder Festigkeit der übrigen Rohbauteile verringert
werden. Insbesondere können die Rohbauteile, an denen das Gehäuse
befestigt wird, mit einer geringeren Materialstärke gefertigt
werden. Auf diese Weise werden sowohl die Materialkosten als auch
die Herstellungskosten verringert. Zudem kann dadurch auch das Gesamtgewicht
der Karosserie verringert werden, wodurch der Energiebedarf zum
Betreiben des Fahrzeugs sinkt. Ein weiterer Vorteil der Erfindung
ist die einfache Konstruktion des Gehäuses, da das Rohbaustruktur-Montageteil
einfach am Rohbau der Fahrzeugkarosserie anbringbar beziehungsweise einfach
mit dem mindestens einen Rohbauteil des Rohbaus verbindbar und somit
auch einfach austauschbar ist. Hierdurch kann auf einfache Weise
sowohl der Austausch einer beschädigten, in dem Gehäuse
aufgenommenen Fahrzeugkomponente als auch eine Nachrüstung
der bestehenden Fahrzeugkomponente erfolgen. Die erfindungsgemäße
Ausgestaltung ermöglicht auf einfache Weise eine biegesteife
Ausführung des mindestens einen Rohbauteils und somit des
Rohbaus der Fahrzeugkarosserie. Zusammenfassend bedeutet dies, dass
mindestens ein Rohbauteil des Rohbaus, welches zur Steifigkeit und/oder
Festigkeit der Fahrzeugkarosserie beiträgt, so mit dem
Gehäuse verbunden wird, dass die Steifigkeit und/oder Festigkeit
des Gehäuses die Steifigkeit und/oder Festigkeit des Rohbauteils
unterstützt. Das Rohbauteil kann somit weicher und leichter
dimensioniert werden. Die Steifigkeit und/oder Festigkeit des Gesamtfahrzeuges
bleibt erhalten. Das Gesamtgewicht wird verringert.
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Bevorzugt
ist das Gehäuse derart in dem Rohbau verankert ist, dass
die Steifigkeit und/oder Festigkeit des Rohbaus erhöht
ist und/oder im Fahrbetrieb in die Fahrzeugkarosserie eingeleitete
Kräfte und/oder Schwingungen aufgenommen und/oder in den
Rohbau weitergeleitet werden. In vorteilhafter Weise wird durch
die Verankerung des Gehäuses in den Rohbau eine Verbesserung
der Kraft- und/oder Lasteinleitung in den Rohbau erzielt. Vorzugsweise ist
das Gehäuse so in dem Rohbau verankert, dass der Rohbau
die weitergeleitete Energie und/oder Last möglichst großflächig
aufnehmen kann.
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In
einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rohbaus
handelt es sich bei dem mindestens einen Rohbauteil um eine Zug-Druck-Strebe
für eine Fahrzeugkarosserie. In einer weiteren Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Rohbaus ist die Strebe als Domstrebe
der Fahrzeugkarosserie vorgesehen. Im Betrieb des Fahrzeugs ist
die Strebe unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt, und zwar insbesondere
Zug- und Druckbelastungen, jedoch auch Biegebelastungen, so dass
die Verbindung des als Rohbaustruktur-Montageteil ausgebildeten
Gehäuses mit der Strebe eine optimale Anpassung der Strebe
insbesondere an diese Biegebelastungsfälle ermöglicht. Insbesondere
kann eine konventionelle Zug-Druck-Strebe eingesetzt werden, wodurch
sich das erfindungsgemäße Gehäuse auch
zur Nachrüstung eignet. Die erfindungsgemäße
Ausgestaltung ermöglicht somit in vorteilhafter Weise eine
einfache Herstellung und eine einfache Montage der Zug-Druck-Strebe
der Fahrzeugkarosserie.
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Eine
bevorzugte Realisierung des erfindungsgemäßen
Rohbaus sieht vor, dass das Gehäuse im Wesentlichen zwischen
der Domstrebe und einem unterhalb einer Windschutzscheibe verlaufenden
Querträger des Fahrzeugs angeordnet ist. Hierdurch lässt
sich eine noch bessere Aufnahme der von im Fahrbetrieb in die Fahrzeugkarosserie
eingeleiteten Kräfte und Schwingungen erzielen. Über
das Gehäuse kann ein zusätzlicher Kraftpfad bereitgestellt werden, über
welchen in die Federdome eingeleitete Kräfte und Schwingungen
von dem Querträger unterhalb der Windschutzscheibe abgefangen
werden können. Insbesondere kann die Anordnung des Gehäuses
an der Domstrebe in optimaler Weise an die Kraftverläufe
innerhalb der Domstrebe angepasst werden, indem die Domstrebe durch
das Gehäuse an höher belasteten Stellen verstärkt
wird. Hierbei ist die Domstrebe so ausgeführt, dass das
Gehäuse zur Aufnahme der Fahrzeugkomponente beziehungsweise
des Steuergerätes lösbar mit der Domstrebe verbunden
werden kann, so dass der teilweise oder ganze Querschnitt des Gehäuses
den lasttragenden Querschnitt der Domstrebe ergänzt oder
ersetzt.
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Eine
vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
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Die
einzige Figur zeigt in einer schematischen Perspektivansicht ausschnittsweise
eine aus Rohbauteilen bestehende Vorbaustruktur 22 eines Rohbaus 16 einer
selbsttragenden Karosserie eines Fahrzeugs, von der zwei äußere
Längsträger 24, 26 einer oberen
Längsträgerebene erkennbar sind. Die beiden Längsträger 24, 26 sind über
einen Querträger 20 miteinander verbunden, der
eine Scheibenöffnung 28 für eine nicht
dargestellte Windschutzscheibe des Fahrzeugs nach unten rahmenartig
begrenzt. Der Querträger 20 unterhalb der Windschutzscheibe verläuft
dabei im Bereich einer vorderen Stirnwand des Fahrzeugs, welche
die Fahrgastzelle von der Vorbaustruktur 22 trennt. In
der Vorbaustruktur 22 ist ein Gehäuse 10 zur
Aufnahme einer Fahrzeugkomponente 12 vorgesehen.
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Um
einen Rohbau 16 für eine Fahrzeugkarosserie anzugeben,
welcher bei einfacher Konstruktion und kostengünstiger
Herstellung sowie geringem Gewicht eine erhöhte Steifigkeit
und/oder Festigkeit aufweist, stellt das Gehäuse 10 zur
Aufnahme der Fahrzeugkomponente 12 ein Rohbaustruktur-Montageteil
der Fahrzeugkarosserie dar.
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Das
als Rohbaustruktur-Montageteil ausgeführte Gehäuse 10 ist
mit mindestens einem Rohbauteil 18 des Rohbaus 16 der
Fahrzeugkarosserie lösbar verbunden. Die Verbindung des
Gehäuses 10 mit dem mindestens einen Rohbauteil 18 des
Rohbaus 16 erfolgt vorzugsweise über einen Kraftschluss und/oder
einen Formschluss. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
erfolgt die Verbindung des Gehäuses 10 mit dem
Rohbauteil 18 des Rohbaus 16 vorzugsweise über
eine Schraubverbindung. Das Gehäuse 10 ist derart
in dem Rohbau 16 verankert ist, dass die Steifigkeit und/oder
Festigkeit des Rohbaus 16 erhöht ist und/oder
im Fahrbetrieb in die Fahrzeugkarosserie eingeleitete Kräfte
und/oder Schwingungen aufgenommen und/oder in den Rohbau 16 weitergeleitet
werden.
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Um
die in dem Gehäuse 10 aufgenommene Fahrzeugkomponente 12 vor Überhitzung
zu schützen, weist das Gehäuse 10 mindestens
eine Kühleinrichtung 14 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst
die Kühleinrichtung 14 mehrere Kühlrippen, die
an mindestens einer Umfangsfläche des Gehäuses 10 angeordnet
sind. Selbstverständlich sind auch andere, einem Fachmann
als sinnvoll erscheinende Ausführungsformen der Kühleinrichtung 14 denkbar.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei
dem mindestens einen Rohbauteil um eine Zug-Druck-Strebe 18 für
eine Fahrzeugkarosserie. In diesem Ausführungsbeispiel
ist die Zug-Druck-Strebe als Domstrebe 18 ausgebildet,
die sich zwischen zwei, nachfolgend näher erläuterten Bauteilen 30, 32 der
Karosserie erstreckt.
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Es
sind zwei vordere Radhäuser 34, 36 erkennbar,
an deren zur Fahrzeugmitte hin gewandten Innenseiten jeweils ein
Karosseriebauteil 30, 32 vorgesehen ist. Bei den
Karosseriebauteilen handelt es sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel
um jeweils einen Dom 30, 32 für jeweils
ein hier nicht sichtbares Federbein des Fahrzeugs. An jedem Dom 30, 32 ist jeweils
das obere Ende eines der Federbeine einer nicht dargestellten Vorderachse
befestigt. Innerhalb der beiden einander zugeordneten Federdome 30, 32 sind
nicht dargestellte Feder- und Dämpferelemente der Vorderachse
bzw. eines Fahrwerks des Fahrzeugs aufgenommen. Zur Versteifung
bzw. Stabilisierung des Fahrwerks bzw. des Rohbaus 16 sind die
beiden Dome 30, 32 durch die Domstrebe 18 mit einander
verbunden.
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Die
Strebe 18 weist einen zwischen den Federdomen 30, 32 linearen,
vorzugsweise stabförmigen Bereich 38 auf, an dessen
Enden sich Befestigungsbereiche 40 anschließen, über
welche die Domstrebe 18 an den Federdomen 30, 32 zu
befestigen ist. Vorzugsweise sind die Befestigungsbereiche 40 gabelförmig
ausgebildet und können hierdurch, ebenfalls nicht dargestellte
Bauteile der Karosserie mindestens teilweise umfassen, wodurch eine
zusätzliche Fixierung der Domstrebe 18 an den Federdomen 30, 32 erfolgt.
Zusätzlich umfasst die Domstrebe 18 einen vorzugsweise
einstückig an den stabförmigen Bereich 38 angeformtes
Verbindungsteil 42, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel
im Wesentlichen zwei Schenkel 44, 46 umfasst,
welche mit dem zwischen den Federdomen 30, 32 verlaufenden
Bereich 38 eine im Wesentlichen dreieckförmige Struktur
bilden. Über das Verbindungsteil 42 ist die Domstrebe 18 mit
dem Querträger 20 unterhalb der Windschutzscheibe
verbindbar.
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Das
erfindungsgemäße Gehäuse 10 ist
nun vorzugsweise auf dem Verbindungsteil 42 der Domstrebe 18 und
somit im Wesentlichen zwischen der Domstrebe 18 und dem
unterhalb der Windschutzscheibe verlaufenden Querträger 20 des
Fahrzeugs angeordnet. Das als Rohbaustruktur-Montageteil ausgeführte
Gehäuse 10 ist mit der Domstrebe 18 beziehungsweise
mit dem Verbindungsteil 42 der Domstrebe 18 lösbar
verbunden und versteift somit das Verbindungsteil 42 der
Domstrebe 18. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
kann das Gehäuse 10 auch das Verbindungsteil 42 der
Domstrebe 18 zumindest teilweise ausbilden und somit dieses
teilweise ersetzen, so dass die Domstrebe 18 einfacher
ausgestaltet sein kann. Auch hierbei ist die Domstrebe 18 so
ausgeführt, dass das Gehäuse 10 zur Aufnahme
der Fahrzeugkomponente beziehungsweise des Steuergerätes 12 lösbar
mit der Domstrebe 18 verbunden werden kann, so dass der teilweise
oder ganze Querschnitt des Gehäuses 10 den lasttragenden
Querschnitt der Domstrebe 18 ergänzt oder ersetzt.
Insbesondere kann die Domstrebe 18 über das Gehäuse 10 mit
dem Querträger 20 verbunden werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Gehäuse
- 12
- Fahrzeugkomponente
(Steuergerät)
- 14
- Kühleinrichtung
- 16
- Rohbau
- 18
- Rohbauteil
(Zug-Druck-Strebe, Domstrebe)
- 20
- Querträger
- 22
- Vorbaustruktur
- 24
- Längsträger
- 26
- Längsträger
- 28
- Scheibenöffnung
- 30
- Dom
- 32
- Dom
- 34
- Radhaus
- 36
- Radhaus
- 38
- stabförmiger
Bereich
- 40
- Befestigungsbereich
- 42
- Verbindungsteil
- 44
- Schenkel
- 46
- Schenkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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